馱運航天飛機的“巨無霸”

杭仁

巴黎國際航空航天展覽會是世界上最著名、規模最大，也是歷史最悠久的航展。世界各國都愿意把最新試制出來的航空航天器（甚至還是試驗機）拿到巴黎航展上亮相，于是這里成了展示新機的最佳場所。

1983年第35屆巴黎航展，展出了由波音747-100飛機背馱的“企業”號航天飛機，由于1981年美國“哥倫比亞”號航天飛機首次載人飛行成功，人們對航天飛機的興趣極高，不僅“企業”號成為這一屆航展的“明星”，波音747- 100的背馱也成為一大奇觀。

1989年第38屆巴黎航展，另一航天大國蘇聯派出雙新的航空航天器，巨型飛機安-225背馱著“暴風雪”號航天飛機，首次亮相航展并進行飛行表演，盡管只飛行了10分鐘，參觀者熱情高漲，幾近達到沸騰地步。

騎“鵝”飛行

波音747的外形特征是飛機前部高高突起，頗像公鵝頭，因此有人調侃背馱航天飛機轉場是騎“鵝”飛行。

1969年4月，美國航空航天局開始提出研制可重復使用的航天飛機計劃。1972年1月，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重復使用的固體火箭助推器、不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。軌道器即人們通常認為的航天飛機機體，它尺寸巨大，自重達六七十噸。如此龐然大物，該如何轉場讓人頗傷腦筋。經論證，公路、鐵路運輸方案均被放棄，只剩飛行轉場一項選擇。美國航空航天局和洛克威爾公司曾設想在航天飛機上加裝5臺普惠渦輪風扇發動機以實現自主飛行，但該方案終因技術復雜、耗資巨大且增加重量而放棄。如此，可行且比較便捷的方案就是采用巨型運輸機背馱飛行了。

采用何種運輸機轉場航天飛機呢？新研制一種專用運輸機周期長、耗資大。洛克希德和波音公司都提出了利用現役運輸機進行改裝的方案。洛克希德的方案是利用該公司的“銀河”C5-A軍用運輸機。該機長57.54米，翼展67.88米，最大載重120噸，航程4390千米，改裝費用3500萬美元，改裝周期含風洞試驗共30個月。

波音是洛克希德的老對手，對“銀河”C5-A更是有切膚之痛。20世紀60年代初，美國空軍開始尋找能夠運送成師兵力的飛機。1964年正式招標，波音、道格拉斯和洛克希德三大公司都積極參與競標。波音從1961年開始向巨型軍用運輸機領域進軍。至1964年9月，經過幾年艱苦努力，耗資1000萬美元后，波音完成了飛機研制論證，還建造了一架1︰1的飛機模型樣機在美國陸軍某基地展示。波音的方案雖好卻報價最高，最終輸給了洛克希德。

無奈之下，波音被迫將巨型軍用運輸機技術轉為民用，發展大型寬體客機 747，不料卻由此迎來新的輝煌。

運輸航天飛機，波音的方案更有競爭力。波音提出以747-100為運載飛機，該機長70米，翼展60米，最大載重量64噸，最大載重航程7000千米，拆除機內多余設備后可滿足運輸68噸航天飛機的要求。同時，波音還設計了安裝航天飛機的龍門吊，可以方便地裝卸飛機。更具誘惑力的是，買一架舊的747-100僅需1560萬美元。幾經權衡，美國航空航天局選擇了波音的方案，先后改裝了兩架載機。這一次，波音終于戰勝了洛克希德，出了一口惡氣。

美國一共制造了6架航天飛機，第一架“企業”號為樣機，主要用于試驗，并未進行實際飛行。1977年6月18日，“企業”號“騎”上波音747-100進行升空試飛。4年后，第一架載人航天飛機“哥倫比亞”號被波音747運至卡納維拉爾角肯尼迪航天中心。1981年4月12日，上百萬人通過電視直播觀看了“哥倫比亞”號首次發射。宇航員翰·楊和克里平揭開了世界航天史上新的一頁。

“哥倫比亞”號航天飛機長56米，翼展24米，起飛重量2040噸，起飛總推力2800噸，最大有效載荷29.5噸。軌道器長37.2米，與DC-9客機的大小相仿。軌道器可重復使用100次。航天飛機集火箭、衛星和飛機的技術特點于一身，能像火箭那樣垂直發射進入空間軌道，又能像衛星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸。

波音747見證了美國航天飛機的輝煌和災難。除“企業”號外，其余5架均進行了宇航飛行任務。第一架“哥倫比亞”號在完成多次太空來回后，2003年2月1日在返回途中降落時解體墜毀，悲壯收場。第二架“挑戰者”號只完成了9次發射升空，1986年1月28日第10次發射升空時爆炸墜毀，7名航天員全部遇難。另外的“發現”號、“奮進”號和“亞特蘭蒂斯”號則善始善終。

2011年3月9日，“發現”號航天飛機繞空間站飛行一圈作告別儀式后順利返回地面，結束了27年的旅程，成為第一架完美退役的航天飛機。同年6月1日，“奮進”號在完成最后一次飛行后也圓滿謝幕。

2011年7月21日5時57分，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機在肯尼迪航天中心著陸，完成其謝幕之旅。美國30年航天飛機時代宣告正式終結。

2012年4月27日，“企業”號航天飛機又一次騎“鵝”從哈德遜河、自由女神、紐約愛麗絲島、新澤西等地上空飛過，完成了自己的最后一次空中之旅。此后，“企業”號進駐紐約“無畏”號航空母艦供人們參觀。

2012年9月21日，“奮進”號航天飛機最后一次騎“鵝”飛抵洛杉磯國際機場，入駐加利福尼亞科學中心向公眾展出。

“夢幻”托起“暴風雪”

1988年11月15日，蘇聯“暴風雪”號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發射升空，47分鐘后進入距地面250千米的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈，在太空遨游3小時后，按預定計劃于9時25分安全返航，準確降落在離發射點12千米外的混凝土跑道上，完成了一次無人駕駛試驗飛行。這是世界上第二種可重復使用的載人航天器。

“暴風雪”號航天飛機的外形同美國航天飛機相仿，機翼呈三角形，機長36米，機高16米，翼展24米，機身直徑5.6米，起飛重量105噸，返回后著陸重量為82噸。它有一個長18.3米、直徑4.7米的大貨艙，能把30噸貨物送上近地軌道，將20噸貨物運回地面。其頭部有一容積為70立方米的乘員座艙，可乘10人，設計飛行壽命100次。

“暴風雪”號完全靠地面控制中心遙控，在無人駕駛條件下自動返航并準確降落在狹長的跑道上，其難度要比美國航天飛機有人駕駛要高。“暴風雪”號在設計上頗有亮點：尾部未裝主發動機而是安裝小型機動飛行發動機和減速制動傘，主發動機裝在“能源”號火箭上，這樣大大減輕了航天飛機的入軌重量。著陸時，可用小型發動機做有動力的機動飛行，安全準確地降落在跑道上。萬一著陸姿態不佳，甚至可以將航天飛機復飛進行二次著陸，從而提高了可靠性，而美國航天飛機靠無動力滑翔著陸只能一次成功。

此外，“暴風雪”號能像普通飛機那樣借助副翼、操縱舵和空氣制動器來控制在大氣層內的滑行，還備有減速制動傘，在降落滑跑過程中，當速度減慢到50千來/小時之際，減速制動傘自動彈出，使航天飛機能夠在較短距離內停下來。

“暴風雪”號如何轉場運輸呢？蘇聯采用了新研制巨型運輸機方案。

“夢幻”安-225是在1985年春，為滿足“暴風雪”號航天飛機和其他火箭設備運輸需求而研制的。

1988年12月21日，由安東諾夫設計局第二任總設計師巴拉布耶夫主持設計的運輸機安-225隆重面世。

1984年安東諾夫逝世后，巴拉布耶夫接任安東諾夫設計局總設計師。他參與和領導設計的飛機有安-22、安-72、安-124、安-225等，最后領導設計的是裝有四臺槳扇發動機的新型運輸機安-70。

由于時間短促，安-225是以安-124為基礎的放大版。為了避開在飛行過程中航天飛機后方所產生的紊流，安-124原本的單垂直尾翼設計被兩個位于水平尾翼末端的對稱式垂直尾翼所取代，由正前方看去是H字形的機尾。

安-225左右機翼下吊掛6臺D-18T發動機，單臺發動機推力為23450千克力，其總功率相當于一座中型發電廠的發電能力。D-18T是蘇聯自行研制的渦輪風扇發動機，也配裝于安-124飛機上。

安-225飛機總重量高達600噸，它靠什么支撐在地面上呢？其主起落架和前起落架共有28個機輪，平均每個機輪承重21420千克。飛機載重高達250噸。

安-225究竟有多大？它機長84米，比A340-600寬體客機還要長9米。安-225的翼展為88.74米，雖然比美國飛行大亨霍華德？休斯研制的H-4“云杉鵝”要短（H-4“云杉鵝”的翼展達到97.45米），但H-4“云杉鵝”從來沒有真正飛起過，因此安-225無愧空中“巨無霸”的稱號，縱使后來登場的空客A380（翼展79.8米）也要遜色三分。

安-225整個貨艙全長43.51米，最大寬度6.68米，貨艙底板寬度6.40米，最大高度4.39米。以安-225的巨大機艙容積，如果轉用為客機，估計可以容納1500到2000名乘客。

安-225原計劃制造兩架。1號機在1988年11月30日出廠，12月21日在基輔進行首次試飛。1989年5月12日，它首次完成背馱“暴風雪”號的飛行。1989年6月，安-225背馱“暴風雪”號航天飛機亮相巴黎航展。1990年9月，安-225又單獨亮相英國范堡羅航展。

安-225是國際航空聯合會在2004年11月新制定的世界紀錄標準中，長程飛行的載重紀錄保持者，并擁有多項起飛重量300噸以上等級機種的世界紀錄。巴拉布耶夫曾經不無自豪地說：“近幾年內，世界任何地方，都不會出現比它更大的飛機！”

可惜的是，“暴風雪”號首飛后，蘇聯停止了對該計劃的撥款支持。蘇聯解體后，1993年俄羅斯宣布終止航天飛機計劃，正在建造中的安-225飛機2號機在半途被叫停。

蘇聯原本計劃制造5架航天飛機，其中2架完工，一架為“暴風雪”號，另一架為“小鳥”號，另外3架沒有完工。后來，“暴風雪”號航天飛機閑置在拜科努爾火箭發射場的機庫中，2002年5月由于機庫房頂倒塌而毀壞。

無可奈何花落去。見證了航天飛機興衰的波音747-100與安-225如今均已步履蹣跚。廉頗老矣，尚能飯否？