【簡介：】航天飛機簡介



1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復(fù)使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機空間運輸系統(tǒng)列入計劃，確定了航天飛機的設(shè)計方案，即由可回

航天飛機簡介

1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復(fù)使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機空間運輸系統(tǒng)列入計劃，確定了航天飛機的設(shè)計方案，即由可回收重復(fù)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。經(jīng)過5年時間，1977年2月研制出一架創(chuàng)業(yè)號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進(jìn)行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯（C·F·Haise）和富勒頓（G·Fullerton）兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經(jīng)過4年，第一架載人航天飛機終于出現(xiàn)在太空舞臺，這是航天技術(shù)發(fā)展史上的又一個里程碑。

航天飛機是一種為穿越大氣層和太空的界線（高度100公里的卡門線）而設(shè)計的火箭動力飛機。航天飛機結(jié)合了飛機與航天器的性質(zhì)，像有翅膀的太空船。
航天飛機是一種有翼、可重復(fù)使用的航天器，由輔助的運載火箭發(fā)射脫離大氣層，作為往返于地球與外層空間間的交通工具，外形像飛機。
雖然世界上有許多國家都陸續(xù)進(jìn)行過航天飛機的開發(fā)，但只有美國與前蘇聯(lián)實際成功發(fā)射并回收過這種交通工具。但由于蘇聯(lián)瓦解，相關(guān)的設(shè)備由哈薩克接收后，受限于沒有足夠經(jīng)費維持運作使得整個太空計劃停擺，因此目前全世界僅有美國的航天飛機機隊可以實際使用并執(zhí)行任務(wù)。
航天飛機的翼在回到地球時提供空氣煞車作用，以及在降跑道時提供升力。航天飛機升入太空時跟其他單次使用的載具一樣，是用火箭動力垂直升入。因為機翼的關(guān)系，航天飛機的酬載比例較低。設(shè)計者希望以重復(fù)使用性來彌補這個缺點。

1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第一架航天飛機哥倫比亞號發(fā)射。宇航員翰·楊（John W·Young）和克里平（Robert L·Crippen）揭開了航天史上新的一頁。這架航天飛機總長約56米，翼展約24米，起飛重量約2040噸，起飛總推力達(dá)2800噸，最大有效載荷29.5噸。它的核心部分軌道器長37.2米，大體上與一架DC—9客機的大小相仿。每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時間7至30天，軌道器可重復(fù)使用100次。航天飛機集火箭，衛(wèi)星和飛機的技術(shù)特點于一身，能像火箭那樣垂直發(fā)射進(jìn)入空間軌道，又能像衛(wèi)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，是一種新型的多功能航天飛行器。

從1981年至1993年底，美國一共有5架航天飛機進(jìn)行了59次飛行，其中哥倫比亞號15次，挑戰(zhàn)者號10次，發(fā)現(xiàn)號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進(jìn)號5次。每次載宇航員2至8名，飛行時間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個宇宙探測器，1個空間望遠(yuǎn)鏡和1個γ射線探測器，進(jìn)行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學(xué)實驗活動，取得了豐碩的探測實驗成果。

美國航天飛機創(chuàng)造了許多航天新紀(jì)錄。航天飛機首航指令長約翰·楊6次飛上太空，是世界上參加航天次數(shù)最多的宇航員。1983年6月18日女宇航員莎麗·賴德（Sally K·Ride）乘挑戰(zhàn)者號上天飛行，名列美國婦女航天的榜首。1983年8月30日，挑戰(zhàn)者號把美國第一個黑人宇航員布魯福德（Guion S·Bluford）送上太空飛行。1984年2月3日乘挑戰(zhàn)者號上天的麥坎德利斯（B·McCandless），成為世界上第一位不系安全帶到太空行走的宇航員。1984年4月6日挑戰(zhàn)者號上天后，宇航員首次抓獲和修理軌道上的衛(wèi)星成功。1984年10月5日參加挑戰(zhàn)者號飛行的莎麗文（Kathryn D·Sullivan）成為美國第一位到太空行走的女宇航員。1985年1月24日發(fā)現(xiàn)號升空，首次執(zhí)行秘密的軍事任務(wù)。1985年4月29日，第一位華裔宇航員王贛駿（Tayler Wang）乘挑戰(zhàn)者號上天參加科學(xué)實驗活動。1985年11月26日，亞特蘭蒂斯載宇航員上天第一次進(jìn)行搭載空間站試驗。1992年5月7日奮進(jìn)號首次飛行，宇航員在太空第一次用手工操作搶救回收衛(wèi)星成功。7月31日亞特蘭蒂斯號上天，首次進(jìn)行繩系衛(wèi)得發(fā)電試驗。9月12日奮進(jìn)號將第一位黑人女宇航員，第一位日本記者和第一對宇航員夫婦載入太空飛行。

暴風(fēng)雪號航天飛機首航成功

1988年11月15日莫斯科時間清晨6時，前蘇聯(lián)的暴風(fēng)雪號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發(fā)射升空，47分鐘后進(jìn)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(yù)定計劃于9時25分安全返航，準(zhǔn)確降落在離發(fā)射地點12千米外的混凝土跑道上，完成了一次無人駕駛的試驗飛行。

暴風(fēng)雪號航天飛機大小與普通大型客機相差無幾，外形同美國航天飛機極其相仿，機翼呈三角形。機長36米，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米的大型貨艙，能將30噸貨物送上近地軌道，將20噸貨物運回地面。頭部有一容積70立方米的乘員座艙，可乘10人?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這次完全靠地面控制中心遙控機上的電腦系統(tǒng)，在無人駕駛的條件下自動返航并準(zhǔn)確降落在狹長跑道上，其難度林比1981年美國航天飛機有人駕駛試飛大得多。首先，暴風(fēng)雪號的主發(fā)動機不是裝在航天飛機尾部，而是安裝在能源號火箭上，這樣就大大減輕了航天飛機的入軌重量，同時騰出位置安裝小型機動飛行發(fā)動機和減速制動傘。其次，暴風(fēng)雪號著陸時，可用尾部的小型發(fā)動機做有動力的機動飛行，安全準(zhǔn)確地降落在狹長跑道上，萬一著陸失敗，還可以將航天飛機升起來進(jìn)行第二次著陸，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。第三，暴風(fēng)雪號能象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(nèi)滑行，還準(zhǔn)備有減速制動傘，在降落滑跑過程中當(dāng)速度減慢到50千米/小時自動彈出，使航天飛機在較短距離內(nèi)停下來。暴風(fēng)雪號首航成功，標(biāo)志著前蘇聯(lián)航天活動跨入一個新的階段，為建立更加完善的天地往返運輸系統(tǒng)輔平了道路。原計劃一年后進(jìn)行載人飛行，但由于機上系統(tǒng)的安全可靠尚未得到充分保證，加之其后政治和經(jīng)濟等方面的原因，載入飛行的時間便推遲了。


美國航天飛機

·美國第一架航天飛機：哥倫比亞號(Clombia)
·美國第二架航天飛機：挑戰(zhàn)者號(Challenger)
·美國第三架航天飛機：發(fā)現(xiàn)號(Discovery)
·美國第四架航天飛機：亞特蘭蒂斯號(Atlantis)
·美國第五架航天飛機：奮進(jìn)號(Endeavour)

美國航天飛機的組成和結(jié)構(gòu)


美國航天飛機是追求航天運載工具重復(fù)使用的產(chǎn)物，因而這旨一種特殊的航天運載工具。由于它的軌道器在軌道上運行，因而可以執(zhí)行航天器的任務(wù)，如對天地進(jìn)行觀測等。同時，由于軌道器上設(shè)有密封艙和生命保障設(shè)備，因而又具有載人航天器的功能。
美國航天飛機由軌道飛行器、外掛燃料箱和固體火箭助推器三大部分組成。

軌道飛行器，簡稱軌道器，它是美國航天飛機最具代表性的部分，長37.24米，高17.27米，翼展29、79米。軌道飛行器是一種用來在太空和地面之間往返運送宇航員和設(shè)備的帶有機翼的太空飛機。
它的前段是航天員座艙，分上、中、下三層。上層為主艙，有飛行控制室、臥室、洗浴室、廚房、健身房兼貯物室 ，可容納8人；中層為中艙，也是供航天員工作和休息的地方；下層為底艙，是設(shè)置冷氣管道、風(fēng)扇、水泵、油泵和存放廢棄物等的地方。

它的后段有垂直尾翼、三臺主發(fā)動機和兩臺軌道機動發(fā)動機。主發(fā)動機在起飛時工作，它使用外掛燃料箱中的推進(jìn)劑。每臺可產(chǎn)生1668千牛的推力。在軌道器中段和后段外兩側(cè)是機翼。

在軌道器的頭錐部和尾部內(nèi)，還有用于輕微軌道調(diào)整的小發(fā)動機，共44臺。

外掛燃料箱，簡稱外貯箱，長46.2米，直徑8.25米，能裝700多噸液氫液氧推進(jìn)劑，它與軌道器相連。

固體火箭助推器，共兩枚，連接在外貯箱兩側(cè)上，長45米，直徑約3.6米，每枚可產(chǎn)生15682千牛的推力，承擔(dān)航天飛機起飛時80%的推力。


附:“挑戰(zhàn)者”號航天飛機爆炸
1986年1月28日，美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機在第10次發(fā)射升空后，因助推火箭發(fā)生事故凌空爆炸，艙內(nèi)7名宇航員(包括一名女教師)全部遇難。造成直接經(jīng)濟損失12億美元，航天飛機停飛近3年，成為人類航天史上最嚴(yán)重的一次載人航天事故，使全世界對征服太空的艱巨性有了一個明確的認(rèn)識。

遇難宇航員為斯科比、史密斯、麥克奈爾、杰維斯、鬼冢(夏威夷出生，日裔)、朱迪恩·雷斯尼克(女)、麥考利芙(女教師)。

美國東部時間當(dāng)日上午11時39分12秒，美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的肯尼迪航空中心10英里上空，在“轟”的一聲巨響之后，“挑戰(zhàn)者”號航天飛機凌空爆炸。美國全部航天飛機飛行因而暫停了3年，“星球大戰(zhàn)”計劃也遭受嚴(yán)重挫折。