俄罗斯克利伯（快帆）飞船计划（中文版）

前两天一位网友在论坛发表了题为“世界各国新型飞船（美俄日欧），我们有没有新的飞船计划？”的文章，本人尽其所能将其中关于俄罗斯的计划英文版翻译成中文，以悦读者，因本人能力有限，难免有误，望诸位原谅。另外，本文为了增加直观感，所以引用了原文中的图片。特此感谢那位网友提供的原文，能让我这井底之蛙接触到国外文献。

    以下为正文部分：
    克利伯（快帆）（译者注：后面都称“克利伯”了），有人驾驶的航天飞机，空间轨道站，俄罗斯Roviakosmos设计，Korolev公司制造。
    第一次提出用克利伯有人航天飞机用以替换Soyuz飞船是在2004年2月17号的一次莫斯科新闻发布会上。以后的四年间，又产生了诸多版本的设计用来满足俄罗斯和欧洲的宇航局的要求。2008年，一个相对小型、低风险的弹道型设计受到更多的关注。
    2004年，克利伯是一个重14.5公吨可重复利用的船体，用于空间站的货运摆渡或独立的太空穿梭旅行。RKK Energia于2000年为俄罗斯宇航局开始了设计工作。Energia早在90年代就开始着手研制，预期在Angara或Zenit系统上发射的有人驾驶宇宙飞船。
    这个设计有个与众不同的特征，不同于现实中的其它有人航天飞机，克利伯的成员们是背对着滑翔体的机头部，而滑翔体反过来，头部固定在火箭上。可以想像，这个完全自主的着陆系统是着眼于人类的生理学的。同时这还解决了母体上的接泊系统向前连接飞船并且能够重复使用的问题。
    然而2004年新闻发布会上，克利伯的配制是个比较保守和低重复使用方案，接泊系统源自于Soyuzde 的BO喷射轨道模块。滑翔体的头部正对飞行方向，没有接泊系统。临时逃逸塔安装在航天飞机的头部。
    2004版克利伯主要特征：
任务：1、运送成员和货物往返于空间站和地球之间。
           2、空间站生活舱。
           3、空间探测和旅行用途的自动轨道器。（译者注：不理解是何用途）
发射重量：14.5公吨；承载：两名飞行员，多到4名的乘客，700公斤的货物；降落重量：9.5至10公吨。
系统：Onega－一款迄今为止尚未发布的飞船，Soyuz-U的改进型。为了在载荷方面双倍于目前的型号，将采用一种高能燃料Lox/LH2的前级发动机。改进概念早在1962年7月就提出了（名叫：Molnya8K78L），但是从来没有实现过。
发射场：Baikonur的一个坞将被改进用于发射。在Plesetsk或在Kourou用于发射新型Soyuz飞船的塔架被最终改进用来发射Onega飞船。
    宇宙飞船包括三个模块：
1、逃逸塔——暂时连接在航天飞机的头部。
2、可重复利用的轨道再入器——成员从滑翔体后部的舱门进入，坐进第一排的驾驶和副驾驶位置，后面一排为三名乘客设立。第二排后面的空间为其它载荷或紧急时安排第四名乘客用。这个轨道再入器总重9800公斤，并且配备了“烙铁”（译者注：不懂是啥），与美国60年代的装备相同。克利伯据说能够让内部的船员经受1000公里的2倍以内重力加速度，在这个距离内承受3000K的温度。降落时，它采用伞降系统。自动导航系统将让航天飞机滑翔到指定区域内1公里的位置进行“thump-down”（译者注：开伞的意思？）
3、可遗弃服务模块——它包括Soyuz的BO轨道模块，上面固定了一个圆柱型整流罩，提供通常的生活空间和接泊口以及同国际空间站公用的系统。
    围绕着轨道模块的是主推进剂箱和RCS推进剂系统，供应十天在轨自动操纵的氧和水，以及低压电力和飞行电子系统。连在服务模块顶部的太阳能电池板为其提供电力。这个模块总重4700公斤。
克利伯似乎产生于90年代俄罗斯一个有人驾驶升力体方案，包括俄罗斯空军Tsiolkovskiy协会VKK的方案，由Zenit-2发射。所有方案都显示出俄宇航局对采用伞降、有人驾驶的不完全弹道再入轨道器的兴趣要高于采用滑翔降落的型号。
    05年8月，克利伯原型被完全推翻，现在成了拥有短、细三角翼的再入飞行器，这就使其有更好的滑翔距离，但是却增加了500公斤重量，同时减少了200公斤载荷。俄罗斯政府当时也无力支付克利伯计划的100亿卢布预算。鉴于NASA未来向国际空间站运送人员能力的不确定性，俄罗斯于是转而与欧洲商讨共同开发事宜。
    三个可选的系统方案，到现在开始确认下15公吨的有效载荷，以及因为欧洲可能的介入而确定原本在Kourou的发射点。这一方案包括月球在内的深空探索任务，它能为欧洲提供与美国CEV相类似对应的系统，该系统能够适应21世纪的多种飞行任务。
    2005版克利伯的主要性能：
功能：比2004版增加了月球轨道任务，另外为满员载荷提供最大5天的持久力。
发射重量：15公吨。载荷：2名驾驶员和4名乘客，500公斤货物。着陆重量10公吨，返回时载荷：300公斤。
    Onega飞船——两倍于Soyuz3大小。
    Zenit-2SLB火箭——Zenit-2的改进型，起飞载荷从13.7公吨提高到15公吨。根据图纸提供的信息可以看出该系统就是原来版本的放大。
    俄罗斯的Angara3A系统有多种模块组合的方案，但发展依然不够系统、连贯。它是一个芯级搭配两个助推器的火箭模块，采用Lox/煤油发动机。这是早先发布的拥有14公吨有效载荷到200公里63度角轨道的系统。
    发射场：Kourou新的Soyuz发射台将被改造成适合Onega系统。
宇宙飞船包括三个主要模块：
1、可重复利用再入飞行器。这个滑翔体有短而细的三角翼，可以滑翔1500公里。Sukhoi设计局提供了它的气动设计。成员可以从滑翔体的侧面进入，形成两排坐位，每排3人。它可以跑道降落，但是依然有降落伞系统以防不测。
2、可丢弃的PAO服务舱包括了Soyuz轨道模块，固定在一个尾部外展的整流罩内。
3、发射整流罩上面安装有固体火箭发动机，能够在危机时刻将滑翔体推离火箭系统，它替代了原来设计的逃逸塔。（译者注：本人理解是——逃逸发动机在服务舱或者滑翔体后部，而不是原来滑翔体的前部。）
    按理说，克利伯会由俄罗斯Angara发射，由Khrunichev开发。Onega为发射系统的方案可能是一个低成本的竞标方案，这个系统采用R-7技术。
    2006年，RSC Energia又为克利伯做了两次设计调整，通过Parom技术实现变轨道驾驭，使得重复利用率再次提高。Energia、Sukhoi航空控股公司、中央国民航空协会、中央机械制造研究协会、进步飞翼空间中心（译者注：samara是啥意思？好土！）、通用工程设计局，几个单位共同竞争克利伯的开发。
    克利伯计划的中期，总重量为14公吨，包括：
    再入舱，9200公斤，包括高超音速滑翔体和一个可移去的柱状压力舱，这个舱可以从后面进入滑翔体内部。这个版本用来运输成员的模块属于三排每排两个成员的布置。
    生活服务舱段（SHM）4800公斤，包括用于会合使用的推进系统和能够连接国际空间站的接泊口。这个模块从空间站离开后，再次点火推动滑翔体返回地球，然后从滑翔体分离燃烧在大气层中。
应急恢复系统（ERS）模块，3300公斤，飞船最终爬升至预定轨道，以及发射失败的紧急恢复。
    到了2006年5月，经过反复的设计，克利伯飞船完成。Parom变轨系统负责将克利伯从低轨道上升到国际空间站。改进的飞船包括9200公斤的再入舱和3300公斤的推进模块（PM）替代了紧急恢复系统模块（ERS）。推进模块（PM）为飞船最终上升至预定轨道提供动力，为回到地球提供减速动力，为发射失败的紧急脱离提供动力。（译者注：这个系统很高级啊！比逃逸塔功能多多了。）
    克利伯将由进步飞翼空间中心研制的Soyuz-2-3系统发射至轨道。如果资金到位，无人驾驶的克利伯将在2013年进行首次试飞，而首次有人驾驶飞行将在2014年。2016年，五人的克利伯飞船将为国际空间站提供穿梭服务。
    增加到6人的克利伯，将为国际空间站运送和带回500公斤的载荷。它有达5天的自动驾驶航程，在国际空间站储藏货物的支持下将可能在轨360天。再入时，它可以让成员最大可以承受2.5g的加速度。滑翔体将滑行1200公里降落在普通机场。可重复使用的滑翔体在15年的寿命里执行60次任务。
    多种设计在2008年进行了审查以竞争俄罗斯宇航局下一代有人驾驶飞船。三个方案与以前的研究有少许差异，但所有型号都达到了以下的需求：
1、六个成员加500公斤的载荷，两个成员加1000公斤的载荷。
2、满员14天自动驾驶飞行，在国际空间站支持下一年的在轨飞行
3、发射意外后对成员逃生的供应（这意味着是发射早期阶段逃离塔和减速伞而不是弹射座椅或主降落伞包）
4、成员安全返回地球的设计成功率为99.9％
5、针对成员在医疗急救而返回地球脱险的准备时间达到最少
6、最大逃逸时的加速度为14G、起飞和返回是的持续加速度为5G、因紧急情况返回地球的加速度为12G
7、起飞和恢复的场地在俄罗斯（发射场在Vostochniy Cosmodrome而不是Baikonur）
8、最小开发和生产成本
9、早于2018年服役
10、设计寿命30－40年
11、降落精度在15公里范围内
12、每个成员至少2立方米的生活空间（总共12立方米生活空间）
13、环保推进剂（无氮氢化合物，采用煤油、氧或类似化合物）
    三个方案进行竞争，它们都是采用由一个固体捆绑火箭（BDAS）固定在飞船与后面主火箭的中间的方法。这样会在发射紧急故障时，同时将飞船推离主火箭。在一般任务时，克利伯会在最后上升段达到130×700公里轨道时被释放出来。这个固体捆绑火箭发动机会随后点火为克利伯提供最后的推力，使其到达国际空间站440×440公里的轨道。这三个方案是：
    一、短滑翔距离／伞降版本。这个无翼升力体的2004版本克利伯，15公吨飞船加5400公斤的BDAS。上升段成员忍受2.5个加速度，发射逃离为8.5个加速度，返回加速度通常为5个。滑翔距离500公里，轨道到弹道着陆点的减速距离为6000公里。飞船的操控允许其降落在俄罗斯境内，在离降落点11公里内打开降落伞。飞船的80％部分可以重复利用。
    二、短距离滑翔距离／有翼版本，下降返回时这个低型比机翼折叠在飞船两侧，在亚音速着陆时打开使用。飞船重量增加到16公吨，BDAS重量为5500公斤。该版本让成员在上升段忍受2.5个加速度，发射逃离为8.5个加速度，再入段为1到2个加速度。滑翔距离与前一个版本相同，但是允许其在俄罗斯境内的机场进行精确降落。这个飞船可以完全重复利用。
    三、长滑翔距离版本有固定的三角翼，与美国的60年代的气动滑翔版本相似。飞船重量增加到17公吨，BDAS达到5700公斤。其上升段的加速度为2.5G，发射逃离为6.5个加速度，返回加速度为1到2G。滑翔距离为1200公里，从轨道到弹道着陆点的距离为13000公里。飞船的降落在俄罗斯境内的机场。


前两天一位网友在论坛发表了题为“世界各国新型飞船（美俄日欧），我们有没有新的飞船计划？”的文章，本人尽其所能将其中关于俄罗斯的计划英文版翻译成中文，以悦读者，因本人能力有限，难免有误，望诸位原谅。另外，本文为了增加直观感，所以引用了原文中的图片。特此感谢那位网友提供的原文，能让我这井底之蛙接触到国外文献。

    以下为正文部分：
    克利伯（快帆）（译者注：后面都称“克利伯”了），有人驾驶的航天飞机，空间轨道站，俄罗斯Roviakosmos设计，Korolev公司制造。
    第一次提出用克利伯有人航天飞机用以替换Soyuz飞船是在2004年2月17号的一次莫斯科新闻发布会上。以后的四年间，又产生了诸多版本的设计用来满足俄罗斯和欧洲的宇航局的要求。2008年，一个相对小型、低风险的弹道型设计受到更多的关注。
    2004年，克利伯是一个重14.5公吨可重复利用的船体，用于空间站的货运摆渡或独立的太空穿梭旅行。RKK Energia于2000年为俄罗斯宇航局开始了设计工作。Energia早在90年代就开始着手研制，预期在Angara或Zenit系统上发射的有人驾驶宇宙飞船。
    这个设计有个与众不同的特征，不同于现实中的其它有人航天飞机，克利伯的成员们是背对着滑翔体的机头部，而滑翔体反过来，头部固定在火箭上。可以想像，这个完全自主的着陆系统是着眼于人类的生理学的。同时这还解决了母体上的接泊系统向前连接飞船并且能够重复使用的问题。
    然而2004年新闻发布会上，克利伯的配制是个比较保守和低重复使用方案，接泊系统源自于Soyuzde 的BO喷射轨道模块。滑翔体的头部正对飞行方向，没有接泊系统。临时逃逸塔安装在航天飞机的头部。
    2004版克利伯主要特征：
任务：1、运送成员和货物往返于空间站和地球之间。
           2、空间站生活舱。
           3、空间探测和旅行用途的自动轨道器。（译者注：不理解是何用途）
发射重量：14.5公吨；承载：两名飞行员，多到4名的乘客，700公斤的货物；降落重量：9.5至10公吨。
系统：Onega－一款迄今为止尚未发布的飞船，Soyuz-U的改进型。为了在载荷方面双倍于目前的型号，将采用一种高能燃料Lox/LH2的前级发动机。改进概念早在1962年7月就提出了（名叫：Molnya8K78L），但是从来没有实现过。
发射场：Baikonur的一个坞将被改进用于发射。在Plesetsk或在Kourou用于发射新型Soyuz飞船的塔架被最终改进用来发射Onega飞船。
    宇宙飞船包括三个模块：
1、逃逸塔——暂时连接在航天飞机的头部。
2、可重复利用的轨道再入器——成员从滑翔体后部的舱门进入，坐进第一排的驾驶和副驾驶位置，后面一排为三名乘客设立。第二排后面的空间为其它载荷或紧急时安排第四名乘客用。这个轨道再入器总重9800公斤，并且配备了“烙铁”（译者注：不懂是啥），与美国60年代的装备相同。克利伯据说能够让内部的船员经受1000公里的2倍以内重力加速度，在这个距离内承受3000K的温度。降落时，它采用伞降系统。自动导航系统将让航天飞机滑翔到指定区域内1公里的位置进行“thump-down”（译者注：开伞的意思？）
3、可遗弃服务模块——它包括Soyuz的BO轨道模块，上面固定了一个圆柱型整流罩，提供通常的生活空间和接泊口以及同国际空间站公用的系统。
    围绕着轨道模块的是主推进剂箱和RCS推进剂系统，供应十天在轨自动操纵的氧和水，以及低压电力和飞行电子系统。连在服务模块顶部的太阳能电池板为其提供电力。这个模块总重4700公斤。
克利伯似乎产生于90年代俄罗斯一个有人驾驶升力体方案，包括俄罗斯空军Tsiolkovskiy协会VKK的方案，由Zenit-2发射。所有方案都显示出俄宇航局对采用伞降、有人驾驶的不完全弹道再入轨道器的兴趣要高于采用滑翔降落的型号。
    05年8月，克利伯原型被完全推翻，现在成了拥有短、细三角翼的再入飞行器，这就使其有更好的滑翔距离，但是却增加了500公斤重量，同时减少了200公斤载荷。俄罗斯政府当时也无力支付克利伯计划的100亿卢布预算。鉴于NASA未来向国际空间站运送人员能力的不确定性，俄罗斯于是转而与欧洲商讨共同开发事宜。
    三个可选的系统方案，到现在开始确认下15公吨的有效载荷，以及因为欧洲可能的介入而确定原本在Kourou的发射点。这一方案包括月球在内的深空探索任务，它能为欧洲提供与美国CEV相类似对应的系统，该系统能够适应21世纪的多种飞行任务。
    2005版克利伯的主要性能：
功能：比2004版增加了月球轨道任务，另外为满员载荷提供最大5天的持久力。
发射重量：15公吨。载荷：2名驾驶员和4名乘客，500公斤货物。着陆重量10公吨，返回时载荷：300公斤。
    Onega飞船——两倍于Soyuz3大小。
    Zenit-2SLB火箭——Zenit-2的改进型，起飞载荷从13.7公吨提高到15公吨。根据图纸提供的信息可以看出该系统就是原来版本的放大。
    俄罗斯的Angara3A系统有多种模块组合的方案，但发展依然不够系统、连贯。它是一个芯级搭配两个助推器的火箭模块，采用Lox/煤油发动机。这是早先发布的拥有14公吨有效载荷到200公里63度角轨道的系统。
    发射场：Kourou新的Soyuz发射台将被改造成适合Onega系统。
宇宙飞船包括三个主要模块：
1、可重复利用再入飞行器。这个滑翔体有短而细的三角翼，可以滑翔1500公里。Sukhoi设计局提供了它的气动设计。成员可以从滑翔体的侧面进入，形成两排坐位，每排3人。它可以跑道降落，但是依然有降落伞系统以防不测。
2、可丢弃的PAO服务舱包括了Soyuz轨道模块，固定在一个尾部外展的整流罩内。
3、发射整流罩上面安装有固体火箭发动机，能够在危机时刻将滑翔体推离火箭系统，它替代了原来设计的逃逸塔。（译者注：本人理解是——逃逸发动机在服务舱或者滑翔体后部，而不是原来滑翔体的前部。）
    按理说，克利伯会由俄罗斯Angara发射，由Khrunichev开发。Onega为发射系统的方案可能是一个低成本的竞标方案，这个系统采用R-7技术。
    2006年，RSC Energia又为克利伯做了两次设计调整，通过Parom技术实现变轨道驾驭，使得重复利用率再次提高。Energia、Sukhoi航空控股公司、中央国民航空协会、中央机械制造研究协会、进步飞翼空间中心（译者注：samara是啥意思？好土！）、通用工程设计局，几个单位共同竞争克利伯的开发。
    克利伯计划的中期，总重量为14公吨，包括：
    再入舱，9200公斤，包括高超音速滑翔体和一个可移去的柱状压力舱，这个舱可以从后面进入滑翔体内部。这个版本用来运输成员的模块属于三排每排两个成员的布置。
    生活服务舱段（SHM）4800公斤，包括用于会合使用的推进系统和能够连接国际空间站的接泊口。这个模块从空间站离开后，再次点火推动滑翔体返回地球，然后从滑翔体分离燃烧在大气层中。
应急恢复系统（ERS）模块，3300公斤，飞船最终爬升至预定轨道，以及发射失败的紧急恢复。
    到了2006年5月，经过反复的设计，克利伯飞船完成。Parom变轨系统负责将克利伯从低轨道上升到国际空间站。改进的飞船包括9200公斤的再入舱和3300公斤的推进模块（PM）替代了紧急恢复系统模块（ERS）。推进模块（PM）为飞船最终上升至预定轨道提供动力，为回到地球提供减速动力，为发射失败的紧急脱离提供动力。（译者注：这个系统很高级啊！比逃逸塔功能多多了。）
    克利伯将由进步飞翼空间中心研制的Soyuz-2-3系统发射至轨道。如果资金到位，无人驾驶的克利伯将在2013年进行首次试飞，而首次有人驾驶飞行将在2014年。2016年，五人的克利伯飞船将为国际空间站提供穿梭服务。
    增加到6人的克利伯，将为国际空间站运送和带回500公斤的载荷。它有达5天的自动驾驶航程，在国际空间站储藏货物的支持下将可能在轨360天。再入时，它可以让成员最大可以承受2.5g的加速度。滑翔体将滑行1200公里降落在普通机场。可重复使用的滑翔体在15年的寿命里执行60次任务。
    多种设计在2008年进行了审查以竞争俄罗斯宇航局下一代有人驾驶飞船。三个方案与以前的研究有少许差异，但所有型号都达到了以下的需求：
1、六个成员加500公斤的载荷，两个成员加1000公斤的载荷。
2、满员14天自动驾驶飞行，在国际空间站支持下一年的在轨飞行
3、发射意外后对成员逃生的供应（这意味着是发射早期阶段逃离塔和减速伞而不是弹射座椅或主降落伞包）
4、成员安全返回地球的设计成功率为99.9％
5、针对成员在医疗急救而返回地球脱险的准备时间达到最少
6、最大逃逸时的加速度为14G、起飞和返回是的持续加速度为5G、因紧急情况返回地球的加速度为12G
7、起飞和恢复的场地在俄罗斯（发射场在Vostochniy Cosmodrome而不是Baikonur）
8、最小开发和生产成本
9、早于2018年服役
10、设计寿命30－40年
11、降落精度在15公里范围内
12、每个成员至少2立方米的生活空间（总共12立方米生活空间）
13、环保推进剂（无氮氢化合物，采用煤油、氧或类似化合物）
    三个方案进行竞争，它们都是采用由一个固体捆绑火箭（BDAS）固定在飞船与后面主火箭的中间的方法。这样会在发射紧急故障时，同时将飞船推离主火箭。在一般任务时，克利伯会在最后上升段达到130×700公里轨道时被释放出来。这个固体捆绑火箭发动机会随后点火为克利伯提供最后的推力，使其到达国际空间站440×440公里的轨道。这三个方案是：
    一、短滑翔距离／伞降版本。这个无翼升力体的2004版本克利伯，15公吨飞船加5400公斤的BDAS。上升段成员忍受2.5个加速度，发射逃离为8.5个加速度，返回加速度通常为5个。滑翔距离500公里，轨道到弹道着陆点的减速距离为6000公里。飞船的操控允许其降落在俄罗斯境内，在离降落点11公里内打开降落伞。飞船的80％部分可以重复利用。
    二、短距离滑翔距离／有翼版本，下降返回时这个低型比机翼折叠在飞船两侧，在亚音速着陆时打开使用。飞船重量增加到16公吨，BDAS重量为5500公斤。该版本让成员在上升段忍受2.5个加速度，发射逃离为8.5个加速度，再入段为1到2个加速度。滑翔距离与前一个版本相同，但是允许其在俄罗斯境内的机场进行精确降落。这个飞船可以完全重复利用。
    三、长滑翔距离版本有固定的三角翼，与美国的60年代的气动滑翔版本相似。飞船重量增加到17公吨，BDAS达到5700公斤。其上升段的加速度为2.5G，发射逃离为6.5个加速度，返回加速度为1到2G。滑翔距离为1200公里，从轨道到弹道着陆点的距离为13000公里。飞船的降落在俄罗斯境内的机场。