巧用旋翼返回地球

蔡汝鸿

从人类进入太空的最初尝试到宇宙飞船的出现，不管是载人发射还是不载人发射，在发射后都必须废弃运载器。现在的宇宙飞船不能重复使用，而且返回地球时落点散布很大，航天员承受的过载也很大，所以它不经济、不实用，也不甚安全。于是，美国从1972年起开始研制可部分重复使用、水平着陆的载人航天运载器——航天飞机。但它也只能部分重复使用，而不能全部重复使用。美国一些公司正在研制可全部重复使用的运载器，例如，美国旋转火箭公司的“旋子”运载器和洛克希德·马丁公司的X－33“冒险星”运载器等。这些运载器方案包括垂直发射、水平起飞、单级或双级入轨等内容。

一些勇于探索的工程师发现，航天运载器再入大气层和返回地面，能够应用直升机利用旋翼自转着陆的原理。运载器利用直升机旋翼返回地球，要比使用降落伞安全得多，而且落点也准确。与航天飞机以固定翼飞机水平滑跑着陆方式相比，它不需要很长的滑行跑道，也经济实用。美国的旋转火箭公司根据这种想法，推出了“旋子”运载器方案。该运载器有人驾驶，垂直发射，单级入轨，用于运载卫星进入近地球轨道、中地球轨道或地球同步轨道。

美国航空航天局在探讨“阿波罗”登月计划时，就曾产生过把旋翼自转的概念用于运载器着陆的想法。在五六十年代，该航空航天局与卡曼直升机公司合作，完成了速度高达3马赫数的风洞试验。其试验得到的数据至今仍被作为进一步研究的基准。……