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水星飛船水星飛船:外視圖


  水星飛船(Mercury spacecraft;Mercury airship )。

  水星飛船是用於運載單人進入太空並將其安全送回的飛行器。它的外形呈圓錐狀,長2米,錐底直徑1.9米,錐頂裝有小圓柱體。根據任務的不同,安裝在助推火箭頂端的飛船重量可在1043千克到1360千克之間。飛船的上部有一個緊急逃生塔,它可以將太空艙從助推火箭上分離並將其推升到一定的高度。在該高度下,降落傘能夠打開並將太空艙和宇航員安全送回離發射架不遠的地面上。在飛船的底部有一塊隔熱罩和一台減速發動機,隔熱罩可以保護太空艙重返大氣層時不被燒壞,減速發動機則是一些小型的火箭助推器,它們的作用是在飛船重返大氣層時使其減速。

  與任何飛船一樣,水星飛船必須具備以下系統:

  生命維持——三隻球形氧氣瓶為艙類提供純氧。氫氧化鋰濾氣罐清除呼出的二氧化碳。鼓風機被用來循環艙內空氣並為宇航員降溫。絕熱材料和雙層艙殼有助於保持艙內溫度在可承受範圍。飲用水由艙內提供。尿液收集系統被集成到太空艙上。宇航員穿戴著增壓服和頭盔來隔絕熱量並免受
水星飛船水星飛船:剖視圖
艙內低壓的影響。

  能源——電源由1500瓦和3000瓦電池的不同組合來提供。水被用來冷卻這些不同的電力系統。

  無線電/跟蹤通信——高頻(HF)和超高頻(UHF)的發射機和接收器用於與地面之間雙向傳送聲音、遙控數據以及導航數據。天線和回收信標位於飛船的頂部。一台電視攝像機被安放在艙內以監測宇航員。

  操縱——在各個方向(X、Y和Z 軸)上的俯仰、翻滾和偏航操作是通過反作用控制推進器來完成的,這些推進器使用高壓過氧化氫作為燃料。反作用控制推進器可以自動控制也可以手動控制。三台固體火箭發動機(加速發動機)用來使飛船與助推器分離,另外三台固體火箭發動機(減速發動機)用來在飛船返回地球大氣層時使其減速。

  重返大氣層——飛船裝備了燒蝕隔熱罩以防止其在重返大氣層時,在約1093℃的高溫下被燒壞。隔熱罩為鋁製蜂窩狀結構,中間包含多層玻璃纖維材料。隨著飛船的下降,隔熱罩的材料汽化並帶走熱量。雙層艙殼和隔熱材料保持艙內溫度在可承受的範圍內(但仍然很熱)。

  
水星飛船水星推進器:Atlas
著陸
——重返大氣層后,一個漏斗形的小減速傘在6405米高度處被打開,開始對飛船進行減速以備著陸。主降落傘在3050米高度處被打開,繼續對飛船減速從而為水上著陸做準備。就在撞擊水面之前,著陸氣囊從隔熱罩後面急速膨脹以減少撞擊力。著陸之後,其他的氣囊立即在飛船頂端周圍膨脹,使太空艙在水中保持直立,同時降
水星飛船內部(從錐頂看進去)水星飛船內部(從錐頂看進去)
落傘也被釋放。一旦救援直升機鉤住飛船,宇航員就打開安全艙口離開太空艙,也可以在儀器面板後面爬行然後通過錐頂離開太空艙。水星飛船有兩種推進器,Redstone和Atlas火箭。兩種火箭均由彈道導彈改裝而來,改裝后攜帶的是飛船的有效載荷而非彈頭。

  在早期Redstone和Atlas火箭的發射中,美國國家航空和航天局遭受了幾次失敗,火箭在發射的不同階段爆炸了。問題解決后,發射試驗又分別在無人和搭載動物的條件下進行。Redstone曾在前兩次亞軌道載人飛行中使用,但它的動力不如Atlas火箭,因此,水星計劃的後續飛行中均是由Atlas火箭將宇航員送上軌道的。

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