暴风雪号航天飞机（俄文：Космический корабль "Буран" ），是 苏联 于20世纪70年代中期研制一款近地往返轨道航天器，狭义上的暴风雪号航天飞机仅指航天运输系统的一部分，即该系统的第3级(即有效载荷——轨道器)。 暴风雪号 航天飞机 ，由能源号 运载火箭 或轨道器（航天飞机）组成，机身采用了类似飞机的设计，以低密度合金为主要材料。轨道器由控制系统、安全逃逸系统等多个分系统组成。 除了一般的航天运输用途之外，也被用作 导弹 、 激光武器 的载体。
暴风雪号航天飞机诞生于美苏太空争霸的大时代，是 苏联 “螺旋”计划的继续。20世纪70年代， 苏联 认为 美国 开发的 航天飞机 计划威胁到了自身的安全，于是指令以“能源”科学生产联合体为主的研制单位对等研发一款相似的航天运输系统以作为回应。“暴风雪”号航天飞机于1988年进行一次首飞试验，获得圆满成功之后本意继续进行研制。但是很快就因为 苏联解体 ， 俄罗斯 无力继续支持，该项计划也被终结。苏联先后共制造了5架该型 航天飞机 ，各有命运。
暴风雪号航天飞机的计划虽然被迫终止，但是它的研制，还是俄罗斯后来继续开发“多用途航空航天系统”(MAKS)和新型空天飞机的研制积累的经验。
发展历程
研制背景
20世纪50年代中期，美苏两个大国先后宣布了自己在太空领域的计划，美苏 太空竞赛 自此拉开序幕。 航天飞机 则是这一背景下的产物，这一种可以在 地球 与轨道航天器之间运送人员和物资，能够重复使用的用 运载火箭 发射的飞行器。 在这种航天器的研制历程上， 苏联 应该比 美国 走的还要早，在20世纪60年代，苏联著名工程师洛吉诺洛金斯基就开始领导有翼航天器的研制工作，这个计划被称为“螺旋”计划或“50—50计划”，其中的“50号产品”为单座军用 空天飞机 ，而“50-50”号产品”为高超音速载机。这个项目先后在1969年和1974年被终止和恢复，在 火箭发动机 专家格鲁斯科的支持下，“螺旋计划”被恢复，并且计划进行轨道飞机的亚音速实验，“螺旋号”是 苏联 在可重复使用 航天飞机 探索领域迈出的第一步。
与此同时， 美国 已经开启航天飞机的研发计划，这个计划最开始只是想研制一种更方便和 性价比 更高的轨道运输工具，但是随着研究的深入，这项计划的方向逐渐变成了在太空中和从太空发起军事行动。 苏联 认为美国人的计划会严重威胁到苏联的安全，于是向“能源”科学生产联合体等单位下达了研究类似航天器的指令。
研制历程
为了研发新型 航天飞机 ， 苏联 抽调了 米高扬设计局 从事“ 螺旋 ”计划的相关人员、莫尔尼亚、米亚西舍夫等设计局的一些工程师，共同组成了暴风号航天飞机在主体研发单位，莫尔尼亚联合体（“能源”科学生产联合体）。 并确定图辛斯基机械厂为主要生产基地，整个项目由曾经“螺旋”计划的参与者格列布·叶夫根尼耶维奇·洛齐诺·洛津斯基主导，1976年，苏共中央和 苏联部长会议 决定实施“能源号—暴风雪号”重复使用的太空运输系统研制计划。
1980年，暴风雪号航天飞机开始研制。该型 航天飞机 在研制过程中遇到的两个最大的技术难题就是隔热问题和着陆问题，为此，设计师们研制了两架模型样机（BOR-4、BOR-5）来进行验证。在隔热问题上，设计师们采用了能承受160 摄氏度 的铝制机体和能够抵御1500-1600摄氏度高温的碳基隔热层。为了验证该项材料的可靠性，又于1982年-1984年间研制出了暴风雪号航天飞机的缩比模型样机BOR-4，进行了4次试飞。 而BOR-5样机则是用来研究航天器在返回速度达到2-16 马赫 之间的情况，验证 航天飞机 的可操作性和稳定性。该型样机重1400 千克 ，模型比例为暴风雪号原型的1/8。先后于1986年-1988年间搭载 运载火箭 完成了亚轨道实验。通过BOR-5样机的几次试验，设计师们获得了与真正航天飞机飞行时类似的理想数据。
为了验证航天飞机的发射和着陆方案，设计师们还进行了大量的 风洞 和数学模拟试验，为航天飞机的起降提供了约7000种方案。其中一些方案以图-134、图-154为平台进行，为了验证暴风雪号航天飞机的着陆系统，仅图-154就飞行了120多次。在最终的试验阶段，安装4台涡喷 发动机 的全尺寸大气层试验机，进行了24次试验，其中18次为候选机组控制下的 自动着陆 。 在暴风雪号的研制过程中，为了顺利的把 航天飞机 运往发射场， 苏联 还专门指定 安东诺夫国营公司 研制了 大型运输机 安-225运输机 。 暴风雪号航天飞机整个研制时间长达12年，直到1988年11月才进行首次试飞，而这也是暴风雪号航天飞机的唯一一次试飞。
首次试飞
1988年，暴风雪号航天飞机搭乘安-255运输机抵达拜科努尔航天发射场，原计划10月29日发射，但因为天气原因不得不向后推迟，直到11月15日，才迎来一个新的发射机会。 莫斯科时间 1988年11月15日6时整，暴风雪号航天飞机搭乘能源号运载火箭发射升空。发射8分钟后到达100千米高空，轨道器与火箭完成二级分离（与第一级4枚助推火箭的分离时间未报道），到达160千米高度后， 航天飞机 内的 推进系统 实现2次点火，使轨道器加速到入轨速度。发射后47分钟，航天飞机进入亚轨道，开始在轨道上运动，3个小时后，航天飞机已经绕 地球 飞行了2圈。此时，地面工作人员命令轨道器脱离轨道，准备返回。按预定计划于当天9时25分受控返回地面，准确降落在距发射场12千米外的机场。“暴风雪号”的首次不载人自动轨道飞行获得圆满成功。
项目终止
1989年之后，因为 苏联 内部的动荡和经济的衰落，航天飞机载人计划被多次延后。不过，能够载人的“ 小鸟 ”号（亦称：“ 暴风雪 ”2号）还是在1991年进行了地面实验。前苏联解体之后，接手的 俄罗斯 并无能力维持如此庞大的航天计划。所以在1993年6月30日，叶利钦政府最终中止了 航天飞机 计划。
前苏联本来计划建造5架该型航天飞机，分为第一代和第二代，其中第一代第一架（1.01）“暴风雪”号于1988年首飞，后来归 哈萨克斯坦 所有；第二架（1.02）“小鸟”号于1991年完成地面试验，原计划用于第二次自动驾驶模式下的 航天 ，并与“和平”号空间站实现对接，因 苏联解体 ，归哈萨克斯坦所有，收藏在拜科努尔发射场博物馆；第三架（2.01），仅完成30%-50%，2004年10月运往 希姆基 水库码头暂时保存；第四架（2.02），仅完成10%-15%，是用于飞行试验的样机，未制造完成便被拆解；第五架（2.03），用于飞行试验的样机，只属于半成品，后来在图 希诺 工厂 被销毁。
航天器现状
现有资料显示，第一架试飞完成后的“暴风雪号”航天飞机虽然被拜科努尔航天发射场收藏，但是在2002年的一场安装试验棚屋顶 塌事故中，不仅造成8人死亡，“暴风雪”号和当年载着它飞上太空的“能源”号 运载火箭 也被损毁。目前第二架“小鸟”号也储存在那里。未建成的第三架飞机 “ 贝加尔湖 ”，原计划1994年首飞。 苏联解体 时，该机的建造完成了50％。此后，“贝加尔湖”号一直待在 莫斯科 近郊的 茹科夫斯基 机场；一架带飞机发动机的试验样机储存在 德国 ；另一个“暴风雪”号的模型被 拜科努尔 发射场的“能源”火箭航天集团博物馆收藏；还有一个模型现存于莫斯科 全俄展览中心 。
设计用途
航天用途
暴风雪号航天飞机作为 苏联 研制的可重复性太空运输系统的一部分，主要用途是：维护和修理卫星，为 空间站 运送人员和货物，回收出故障的核动力系统、空间站舱段和其它有效载荷，以及发射特殊的不载人航天器，如大型天文望远镜、大型空间平台和天线阵等。最长在轨时间30天，也可以作为独立的 空间实验室 。
军事用途
除了航天用途之外， 苏联 在暴风雪号航天飞机的研制中，也进行了多种军用航天综合天的研制。这其中，就包括 导弹 武器综合体(kaskad系统)、 激光武器 综合体(skif系统)。这些军用航天综合体实际上是作为 航天飞机 的机载武器而存在。导弹武器综合体主要针对的是地轨道目标，激光武器综合体则是用来打击中高轨道和 同步卫星 轨道上的目标。“能源”科学生产联合体导弹综合体专门设计 天基 拦截导弹。 此外，暴风雪号航天飞机还可以作为天地攻击装置的载机，可以携带不同类型的战略战术 核弹 ，对地面目标进行攻击。公开资料显示，暴风雪号航天飞机，一次发射就可以将15个Р-36ОРб弹道 导弹 的 战斗部 送入150~180千米高度的预定轨道。如果携带专门研制的“ 陨石 ” 核弹 ，可以准确击毁地下目标(如 洲际弹道导弹 发射井的地下指挥站等)，战斗部在爆炸前可穿透混凝土钻入地下30米深的地方。
设计特点
总体设计
暴风雪号航天飞机采用了大边条下单翼三角形机翼，单垂尾，带机身襟翼，前三点式着陆架的无尾式布局。机体结构的主要材料为低密度合金，具备长时间在低温环境(-130℃)和高温条件下(最高1400℃)的工作能力，此外，由于在较大温度范围内使用，所以在一些受热部位采用了非金属材料和 隔热材料 。如隔热层采用的就是类似 空心砖 的隔热瓦，其结构中95%是空心的，5%采用了 石英纤维 。这种防热瓦被一种特制的 有机硅化物 粘连在机身表面，能够在300 摄氏度 环境下保持粘性。而 航天飞机 的舱门、机翼的活动部件、 舷窗 和乘员的舱门的密封部分均采用新型材料———热填实器。这些热填实器包括能承受1650摄氏度高温的线绳型热填实器，有刷子式热填实器及弹性密封条。暴风雪号航天飞机大约有2000多个活动部件，它们主要是在干摩擦环境下工作的，这些部件采用的材料主要高强度钢、 和钦合金制造，具有抗磨损 覆盖层 。在整个 航天飞机 的机体各部分中， 苏联 总共为其研制了多达48种新型材料。
“暴风雪”号航天飞机的机载系统主要包括控制系统、液压系统、供电系统、防火防爆系统、安全逃逸系统，还包括对接舱和 通用设备 、机载机械臂。
动力装置
暴风雪号航天飞机的动力装置分为3种： 火箭发动机 、 涡轮喷气发动机 、辅助动力装置。分别承担不同的任务，其中火箭发动机，是航天飞机从地面发射升空到与 运载火箭 分离阶段，以及下滑控制，进行紧急分离的主要动力来源；涡喷 发动机 主要用于飞机着陆飞行阶段；辅助动力装置为独立的能量源，用于使液压系统 管道 中形成压力，驱动 液压泵 进行 气动 操纵面的控制。由于涡喷发动机不适应 航天 环境，在暴风雪号首飞时还处于改进状态，所以在暴风雪号首飞的时候并没有安装涡喷发动机。
舱室组成
暴风雪号航天飞机的内部舱室大致可以分为三个部分，机头、中间部分和尾部，而机头则包含了发动机舱，加压驾驶舱等。驾驶舱又细分为，指挥舱：容纳主要机组人员及为其提供工作场所；生活隔间：可容纳额外机组人员；设备隔间：主要容纳生命支持系统，睡眠床位，个人卫生用品， 航天服 ；电子系统隔间：隔间内有控制系统， 无线电 和遥测系统设备。机身的中间部分主要是有效载荷舱，用来容纳航天器和研究设备。机身尾部在结构上将 轨道飞行器 机身的主要单元连接成一个整体，装有垂直 尾翼 ，平衡罩。在尾部还分布着各种集成 推进系统 单元、辅助动力单元、液压复合单元、仪表容器和第二高 定向天线 。
控制系统
暴风雪号航天飞机的控制系统是一个以机载中央 计算机 综合体（BCVC）为基础构建起来的智能系统，这个系统又分为中央和外部两个部分，每个部分都包括一台BISER-4计算机。整个系统包括了1250多种不同的设备、仪器和 电缆 ，主要负责太空和大气层内的导航，对 航天飞机 部件和组件状况进行检测，与地面控制中心交换数据等。
机载机械臂
航天飞机的机械臂是一个电力驱动的 接式 机械手 ，机械臂长15.3米，夹持力为5千克力，可以携带的对象最大重量为3吨，无负载时移动速度为0.6 米每秒 ，负载移动速度为0.03米每秒，定位误差在5毫米以内。机械臂相当于一个智能的 机器人系统 ，其机械手是可以更换的，这种舱外机械臂上装有多个摄像机，分别安装在机械臂上和 航天飞机 舱内，用于观察机械臂和舱外状态，以更好的操作机械臂进行工作。暴风雪号航天飞机的机械臂由 半自动 和全自动两种操作方式，主要用于执行货物移动，飞机维修，抓取自由飞行的物体等任务。
运载工具
暴风雪号航天飞机的 运载工具 是能源号火箭，而这本身就是苏联航天 运输系统 的一部分。是 苏联 的一种重型的通用运载火箭，也是世界上起飞质量与 推力 较大的火箭之一。“能源号” 运载火箭 的主要任务有：发射多次使用的 轨道飞行器 ；向近地空间发射大型飞行器、大型 空间站 的基本舱或其它舱段、大型 太阳能 装置；向 近地轨道 或 地球同步轨道 发射重型军用、民用 卫星 ；向月球、 火星 或深层空间发射大型有效载荷。 该型火箭于1987年5月15日进行第一次发射，但因为 极地 号与能源号成功分离后调整姿态失败，重返大气层解体，导致发射任务失败。1987年， 苏联 首次成功发射用于搭载“暴风雪”航天飞机的“能源”号重型火箭，但随着 苏联解体 与“暴风雪”航天飞机项目的下马，“能源”号重型火箭退出了历史舞台。
能源号 运载火箭 是一种液体燃料运载火箭，分助推级和芯级两级，火箭全长60米，助推级由四台液体助推器构成，每个助推器长32米，直径4米；芯级长60米，直径8米，由四台 液态火箭发动机 组成。总重2400吨，起飞 推力 3500吨，能把100吨有效载荷送上 近地轨道 。工作时，助推器和芯级同时点火，四台助推火箭完成工作后，由芯级接力将有效载荷加速到亚轨道速度，在预定轨道高度与有效载荷（ 航天飞机 ）分离，至此火箭工作完成。
运输工具
为了运输暴风雪号航天飞机， 苏联 专门指示 安东诺夫国营公司 研制了 安-225运输机 。于1988年12月完成首次试飞，是世界上体型最大和起飞重量最大的飞机，机长84米， 翼展 88.4米，高18.1米，装备6台 马达西奇公司 生产的D-18T大型 航空发动机 ，飞机 最大起飞重量 600吨，其中货舱最大载重250吨，机身顶部最大载重200吨。公开资料显示，在空载满油状态下， 安-225 的最大航程可达1.5万公里，携带100吨货物的最大航程为9600公里，携带200吨货物的最大航程为4500公里。 苏联解体 之后，这架飞机被划归给了 乌克兰 ，2001年开始商业运输。 新冠疫情 期间，曾完成了中国运往 波兰 的防疫物资运输。2022年2月，乌克兰称， 安-225运输机 在戈斯托梅利安东诺夫机场遭 俄罗斯 军队摧毁。
发射场地
承担暴风雪号航天飞机发射场地任务的是拜科努尔航天发射中心，这个航天发射场是 苏联 境内最有利的航天发射基地。地处北纬46度，东经63度，位于今天的 哈萨克斯坦 丘拉坦附近，距离 拜科努尔市 400千米，南北宽75千米，东西长90千米，总面积6717平方千米。该航天中心有9个发射综合体，15个启动装置，11个装配航天器、 运载火箭 和助推装置的车间和试验库，3个加油站。此外还有现代信息计算测量中心，医疗保健中心，热电厂，燃气涡轮发电站，优质 机场 ，470公里的铁路线以及包括公路，供暖、供热、供电在内总长1281公里的供应线。还有用于航天发射使用的液体燃料 工厂 。
发射场的主要任务是进行航天运载技术的试验，发射 载人飞船 、太空轨道站、星际站及其他航天飞行器。从1957年至2000年4月，拜科努尔航天发射场共发射运载火箭1140次，航天器1157次。 苏联解体 后， 俄罗斯 与 哈萨克斯坦 于1994年签订协议，俄罗斯以每年1.15亿美元的租金租用这个发射场，期限为20年。此后，主要作为向 国际空间站 运送货物的 货运飞船 的发射场地，在美国暂停发射 航天飞机 的时间里，这里成了 地球 通往国际空间站的唯一出口。
基础参数
相关动态
2021年3月，俄罗斯“闪电”科研生产联合体总经理索科洛娃表示，“闪电”科研生产联合体将建造新的民用航空航天飞机，新的航天综合系统“最近5年内将实现 太空飞行 ”。相关文件显示，该集团计划在2022年9月前投入2.39亿 俄罗斯卢布 论证建造可重复使用的有翼型航天飞机的必要性。
2021年6月，停放在 哈萨克斯坦 的“小鸟”号，被4位 涂鸦 者破坏。当时， 俄罗斯 官员就表示将在 哈萨克斯坦- 俄罗斯政府 间合作机构“拜科努尔委员会”的下次会议上，提出保护航天发射场相关文物的问题。
综合评价
暴风雪号航天飞机是 苏联 航天工业的结晶，展示了 前苏联 强大的工业能力。虽然，这款 航天飞机 只完成了一次试飞就遭遇了 苏联解体 ，计划被迫终止。但是， 俄罗斯 并没有放弃“多用途航空航天系统”（MAKS）的航天发展理念。而包括“螺旋”计划在内的可重复使用的太空运输系统为 俄罗斯 的航空领域积累的丰富的经验，也为研制MAKS系统奠定了坚实的基础。