【簡(jiǎn)介：】航天飛機(jī)（Space Shuttle），是一種有人駕駛、可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器。它既能像運(yùn)載火箭那樣把人造衛(wèi)星等航天器送入太空，也能像載人飛船那樣在軌道上運(yùn)行，還

航天飛機(jī)（Space Shuttle），是一種有人駕駛、可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器。它既能像運(yùn)載火箭那樣把人造衛(wèi)星等航天器送入太空，也能像載人飛船那樣在軌道上運(yùn)行，還能像滑翔機(jī)那樣在大氣層中滑翔著陸。航天飛機(jī)為人類(lèi)自由進(jìn)出太空提供了很好的工具，是航天史上的一個(gè)重要里程碑，最早由美國(guó)研發(fā)。它是往返于地面和近地軌道之間運(yùn)送人和有效載荷的飛行器，兼具載人航天器和運(yùn)載器功能，并按飛機(jī)方式著陸的航天系統(tǒng)。
　　航天飛機(jī)實(shí)際上是一個(gè)由軌道器、外貯箱和固體助推
　　火箭助推器
　　器組成的往返航天器系統(tǒng)，但人們通常把其中的軌道器稱(chēng)作為航天飛機(jī)。
　?。?）軌道器：軌道器是航天飛機(jī)的核心部分，是整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)中唯一可載人、可重復(fù)使用的部分。
　?。?）固體助推器：固體助推器的作用是助推，用于補(bǔ)充主發(fā)動(dòng)機(jī)推力的不足。以供再用。
　?。?）外貯箱：航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，推進(jìn)劑是液體燃料液態(tài)氧和液態(tài)氫。液體推進(jìn)劑不裝在航天飛機(jī)上，而是裝在一個(gè)獨(dú)立的可以拋棄的外貯箱里面。采用這種結(jié)構(gòu)形式，可以減少航天飛機(jī)軌道器的尺寸和重量，否則航天飛機(jī)的軌道器非常龐大。
　　美國(guó)研制過(guò)5種型號(hào)的航天飛機(jī)：哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)、挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)、發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)、亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)和奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)。
　　蘇聯(lián)研制過(guò)暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)，1988年對(duì)暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)成功地進(jìn)行了無(wú)人軌道試飛，其后，由于蘇聯(lián)1991年解體，計(jì)劃終止。

　　基本組成部分
　　航天飛機(jī)是一種借助外掛助推器垂直起飛、自身可以水平降落的載人航天器，它以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力發(fā)射到太空，能在軌道上運(yùn)行，且可以往返于地球表面和近地軌道之間，可部分重復(fù)使用的航天器。它由軌道器、固體燃料助推火箭和外儲(chǔ)箱三大部分組成。

　　外部燃料箱
　　外表為鐵銹顏色，主要由前部液氧箱、后部液氫箱以及連接前后兩箱的箱間段組成。外部燃料箱負(fù)責(zé)為航天飛機(jī)的3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料。外部燃料箱是航天飛機(jī)三大模塊中唯一不能重復(fù)使用的部分，發(fā)射后約8.5分鐘，燃料耗盡，外部燃料箱便被墜入到大洋中。

　　火箭助推器
　　這對(duì)火箭助推器中裝有助推燃料，平行安裝在外部燃料箱的兩側(cè)，為航天飛機(jī)垂直起飛和飛出大氣層進(jìn)入軌道，提供額外推力。在發(fā)射后的頭兩分鐘內(nèi)，與航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)一同工作，到達(dá)一定高度后，與航天飛機(jī)分離，前錐段里降落傘系統(tǒng)啟動(dòng)，使其降落在大西洋上，可回收重復(fù)使用。

　　軌道器
　　即航天飛機(jī)本身，它是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。軌道器是整個(gè)系統(tǒng)中惟一可以載人的、真正在地球軌道上飛行的部件，它很像一架大型的三角翼飛機(jī)。它的全長(zhǎng)37.24m，起落架放下時(shí)高17.27m；三角形后掠機(jī)翼的最大翼展23.97m；不帶有效載荷時(shí)質(zhì)量68t，飛行結(jié)束后，攜帶有效載荷著陸的軌道器質(zhì)量可達(dá)87t 。它所經(jīng)歷的飛行過(guò)程及其環(huán)境比現(xiàn)代飛機(jī)要惡劣得多，它既要有適于在大氣層中作高超音速、超音速、亞音速和水平著陸的氣動(dòng)外形，又要有承受載人大氣層時(shí)高溫氣動(dòng)加熱的防熱系統(tǒng)。因此，它是整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)最困難，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，遇到的問(wèn)題最多的部分。
　　軌道器由前、中、尾三段機(jī)身組成。前段結(jié)構(gòu)可分為頭錐和乘員艙兩部分，頭錐處于航天飛機(jī)的最前端，具有良好的氣動(dòng)外形和防熱系統(tǒng)，前段的核心部分是處于正常氣 壓下的乘員艙。這個(gè)乘員艙又可分為三層：最上層是駕駛臺(tái)，有4個(gè)座位，中層是生活艙，下層是儀器設(shè)備艙。乘員艙為航天員提供寬敞的空間，航天員在艙內(nèi)可穿普通地面服裝工作和生活。一般情況下艙內(nèi)可容納4~7人，緊急情況下也可容納10人。
　　航天飛機(jī)的中段主要是有效載荷艙。這是一個(gè)長(zhǎng)18m ，直徑4.5m，容積300m3的大型貨艙，一次可攜帶質(zhì)量達(dá)29t 多的有效載荷，艙內(nèi)可以裝載各種衛(wèi)星、空間實(shí)驗(yàn)室、大型天文望遠(yuǎn)鏡和各種深空探測(cè)器等。為了在軌道上施放所攜帶的有效載荷或回收軌道上運(yùn)行的有效載荷，艙內(nèi)設(shè)有一或二個(gè)自動(dòng)操作的遙控機(jī)械手和電視裝置。機(jī)械手是一根很細(xì)的長(zhǎng)桿，在地面上它幾乎不能承受自身的重量，但是在失重條件下的宇宙空間，卻可以迅速而靈活地載卸10t多的有效載荷。航天飛機(jī)中段機(jī)身除了提供貨艙結(jié)構(gòu)之外，也是前、后段機(jī)身的承載結(jié)構(gòu)。
　　航天飛機(jī)的后段比較復(fù)雜，主要裝有三臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)，尾段還裝有兩臺(tái)軌道機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和反作用控制系統(tǒng)。在主發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，軌道機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)為航天飛機(jī)提供進(jìn)入軌道、進(jìn)行變軌機(jī)動(dòng)和對(duì)接機(jī)動(dòng)飛行以及返回時(shí)脫離軌道所需要的推力。反作用控制系統(tǒng)用來(lái)保持航天飛機(jī)的飛行穩(wěn)定和姿態(tài)變換。除了動(dòng)力裝置系統(tǒng)之外，尾段還有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和減速板等氣動(dòng)控制部件。
　　航天飛機(jī)是一種為穿越大氣層和太空的界線（高度100公里的卡門(mén)線）而設(shè)計(jì)的火箭動(dòng)力航天器。它是一種有翼、可重復(fù)使用的航天器，由輔助的運(yùn)載火箭發(fā)射脫離大氣層，作為往返于地球與外層空間的交通工具，航天飛機(jī)結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)，像有固定機(jī)翼的太空船，外形像飛機(jī)。航天飛機(jī)的翼在回到地球時(shí)提供空氣剎車(chē)作用，以及在降跑道時(shí)提供升力。航天飛機(jī)升入太空時(shí)跟其他單次使用的載具一樣，是用火箭動(dòng)力垂直升入。因?yàn)闄C(jī)翼的關(guān)系，航天飛機(jī)的有效載荷比例較低。設(shè)計(jì)者希望以重復(fù)使用性來(lái)彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。
　　航天飛機(jī)除了可以在天地間運(yùn)載人員和貨物之外，憑著它本身的容積大、可多人乘載和有效載荷量大的特點(diǎn)，還能在太空進(jìn)行大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和空間研究工作。它可以把人造衛(wèi)星從地面帶到太空去釋放，或把在太空失效的或毀壞的無(wú)人航天器，如低軌道衛(wèi)星等人造天體修好，再投入使用，甚至可以把歐空局研制的“空間實(shí)驗(yàn)室”裝進(jìn)艙內(nèi)，進(jìn)行各項(xiàng)科研工作。
　　航天飛機(jī)的飛行過(guò)程大致有上升、軌道飛行、返回三個(gè)階段。起飛命令下達(dá)后，航天飛機(jī)在助推火箭的推動(dòng)下垂直上升，直至進(jìn)入預(yù)定軌道，完成上升。進(jìn)入軌道后，航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，由兩臺(tái)小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)控制飛行。到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)后，航天飛機(jī)開(kāi)始工作。航天飛機(jī)完成任務(wù)后，便開(kāi)始重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，向著地球飛行。進(jìn)入大氣層后，航天飛機(jī)速度開(kāi)始放慢，并像普通滑翔機(jī)一樣滑翔著陸。