登月航天员的“陪练”竟然如此可爱

登月航天员的“陪练”竟然如此可爱

虽然“阿波罗登月是一场骗局”的说法从未消失,但美国宇航局却始终置之不理,既不出面澄清,也不予以反驳,似乎在用这种姿态告诉人们这样一句潜台词:那些持怀疑态度的人对阿波罗登月计划缺乏基本了解。

关于阿波罗登月计划,人们普遍知道的是美国为此投入了250亿美元,先后有两万家公司、120所大学、400多万人参与工作。可是这么大的投资和这么多的人员都用来干什么呢?

当然,首先是设计制造土星五号火箭、阿波罗登月飞船,建设新发射场,选拔训练航天员,除此之外,还完成了浩繁的理论研究和工程技术工作,进行了各种必不可少的试验,包括专门研制各类设施、设备。现在让我们把注意力聚焦于登月之前,了解一种鲜为人知的登月训练设备以及相关试验。

需要假装在月球

阿波罗登月计划之初,科学家们提出了各种登月方案,经过科学论证最终确定了月球轨道交会法,就是当载人飞船抵达月球轨道后分离出一个小型登月舱在月球着陆。登月舱是由格鲁曼飞机公司研制的,航天员则开始了紧张的地面登月训练。

可是,月球重力仅是地球的1/6,在地球上找不到类似的环境供航天员训练,再说每艘登月舱价值5000万美元,航天员不可能用这么昂贵的飞船来训练,于是美国宇航局采取了3种训练方法:

一是利用休斯顿载人飞行中心的电子模拟器。

二是利用兰利研究中心的系缆设备。

兰利研究中心的系缆设备。这种高73米、长117米的大型龙门式试验装置,用于支撑登月舱模拟器六分之五的重量,剩余六分之一重量由火箭支撑。

尼尔·阿姆斯特朗和系缆设备。按照规定,每个登月指令长和登月舱驾驶员要先在直升机学校学习三个星期课程,然后在兰利研究中心进行15小时的地面模拟训练,最后就是驾驶模拟器训练。

三是设计制造一种专用的登月训练模拟器。这个想法来自德莱登飞行研究中心的工程师休伯特·德雷克(为纪念登月第一人,2014年3月1日德莱登飞行研究中心正式更名为阿姆斯特朗飞行研究中心)。

“丑陋傻气”的飞行器诞生

1961年12月,鉴于贝尔飞机公司在飞机垂直起飞和着陆方面具有丰富的研究经验,德莱登飞行研究中心与该公司签订合同,出资5万美元用于登月训练模拟器的研究。1963年,宇航局与贝尔公司签订了价值360万美元、研制两套登月训练模拟器的合同。

1964年4月,两架原型模拟器制造完成,全称为月球着陆研究飞行器(LLRV)。当分别名为LLRV—1号和LLRV—2号的两架模拟器交付德莱登飞行研究中心时,人们无不为它们“丑陋傻气”的样子惊讶。

由于设计时没有考虑空气动力的因素,LLRV的结构极其简单,实际上不过是一个用铝合金管组成的框架。它的4条支腿支撑着一台垂直安装的通用电气公司生产的涡轮风扇发动机,所产生的18.6千牛的推力用于托起模拟器5/6的重量,其余1/6的重量则由两枚使用过氧化氢的主火箭支撑。两枚火箭的推力可以在0.4~2.2千牛之间调节,不仅能够支撑1/6的质量,还可以完成上升、下降和水平运动。另外,还有16个小型过氧化氢姿态发动机用于倾斜、偏航和滚动。

飞行员驾驶舱位于地面大约1.8米的高度,它的前面、上面和后面都是敞开的。前面安装一架方形控制台,飞行员根据控制板显示的各种数据,通过控制杆来做倾斜和滚动动作,用脚踏板控制偏航。驾驶舱还装有零高度弹射座椅,训练中如果发生灾难性故障,不管模拟器处于多大速度和高度,飞行员都可以借此把自己弹射出去,依靠降落伞安全着陆。

由于这种奇特的外形,有人把这种模拟器戏称为“飞行床架”,这个说法源于20世纪50年代英国研究飞机垂直起降技术的一种飞行模拟器。于是,LLRV和登月舱一样,成为阿波罗计划的另一个“怪异飞行器”。

1964年10月30日,LLRV—1号在爱德华兹空军基地进行了第一次飞行试验。试飞员乔·沃克驾驶它飞行了3次,最大飞行高达3米,累计时间近1分钟。接着,其他试飞员又进行了试飞。

乔·沃克准备第一次试飞。

LLRV—1号第一次飞行试验。照片下方是爱德华兹空军基地旧机库。

巴德·里姆准备试飞LLRV—1号。

“阿波罗13号”航天员詹姆斯·洛弗尔驾驶LLTV。

LLRV—1号的试飞成功,证明它可以较好地模拟登月环境,安全用于航天员地面训练。随后,两套模拟器被运往休斯顿的约翰逊航天中心,供航天员在阿灵顿空军基地训练。在后来的训练中,LLRV—1号飞行7次,LLRV—2号飞行了198次。

百次飞行合影留念。

三次惊险逃生

两套LLRV的研制成功使美国宇航局积累了经验。

1966年该局与贝尔公司签订了另一份合同,要求再造3套模拟器。新模拟器每套造价250万美元,称为月球着陆训练飞行器(LLTV)。

贝尔47直升机陪伴飞行,负责提供LLRV或LLTV的高度和速度等信息,监视飞行中的任何问题。

LLTV基本与前两套相同,只是个别地方随着登月舱的改进做了修改,包括改用类似登月舱的控制系统;驾驶舱改成半封闭形式,以使飞行员的视野与登月舱相符。

3套训练飞行器分别命名为LLTV—B1、B2、B3。1966年12月和1967年1月,前两套分别运至休斯顿。当LLTV—B3运到时,加上以前的LLRV—1号和LLRV—2号,美国宇航局有了5套登月舱训练模拟器。

登月舱训练模拟器的研制给登月航天员创造了一个训练平台,使准备参加登月飞行的航天员积累了经验,增强了信心。

航天员艾伦·谢泼德参加训练。

尼尔·阿姆斯特朗曾表示训练给了他完成阿波罗11号登月任务的信心,他说:“没有类似的模拟器,阿波罗登月任务不会成功。”美国宇航局航天员办公室主任唐纳德·赖斯顿也说:“除了LLTV之外,没有其它方法模拟登月飞行。”

在训练过程中,作为一种简陋的飞行器,登月舱训练模拟器难免发生意外,它曾3次因各种故障坠毁,给航天员造成了很大风险。

第一次意外事故发生在1968年5月6日。当天,阿姆斯特朗在艾灵顿空军基地驾驶LLRV—1号模拟登月飞行,突然间由于氦气失去压力,姿态控制系统失灵,处于9米高空的LLRV—1号先是向上翻滚,然后直接朝地面扎去,阿姆斯特朗来不及采取任何对策,只有及时弹射逃生。

坠毁前的弹射瞬间。

尼尔·阿姆斯特朗在LLRV坠毁前逃生。

第二次事故发生在1968年12月8日,由于LLTV—B1因阵风失去控制,试飞员约瑟夫·阿尔格兰蒂也被迫紧急弹射。第三次是在1971年1月29日,因为LLTV—B2电气系统故障,航天员斯图·普雷森特除了逃生别无选择。

1968年12月8日,约瑟夫·阿尔格兰蒂弹射逃生。

三次事故导致三套登月舱训练模拟器坠地爆炸,所幸飞行员全都安全逃生且没有受到重伤,只有阿姆斯特朗在弹射中咬伤了舌头。

幸存的两套模拟器成了阿波罗计划的纪念品。登月任务圆满结束后,LLRV—2号送回德莱登飞行研究中心公开展览,LLTV—B3则留在约翰逊航天中心供游客参观。它们无形中成为阿波罗登月计划的证据之一。

电视节目主持人现场采访当年驾驶LLRV的试飞员唐·马利克,以及曾担任项目总工程师的德赖登飞行研究中心退休工程师吉恩·马克兰加。

登月舱训练模拟器的研制和使用,仅是阿波罗登月计划需要解决的千百个技术问题之一。当你了解了这些内容之后或许会说:哇,如果这个细致入微的航天工程是一场骗局的话,世界上恐怕没有一个骗子能炮制得出来。

文/黄昏晨钟

编辑/杨蕾 张晓帆

监制/许斌