航天飞机纸

航天飞机-航天飞机

简介

1969年4月，美国国家航空航天局提出了建造可重复使用的宇宙飞船的计划。1972 65438+10月，美国正式将航天飞机的空间运输系统的研制列入计划，并确定了航天飞机的设计方案，由三部分组成:一个可回收的固体火箭助推器、两个不可回收的外挂燃料箱和一个可重复使用的轨道器。5年后，1977年2月，研制出航天飞机轨道器，由波音747飞机搭载进行空中试验。1977年6月18日，第一次载人飞行是在天上的一架飞机背上进行的。两名宇航员C·F·海瑟和G·富勒顿参加了这次飞行试验。8月12日，机上载人飞行试验圆满完成。又过了四年，第一架载人航天飞机终于登上了太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。

航天飞机是一种载人飞船，垂直起飞，水平着陆。它由火箭发动机发射到太空，可以在轨道上运行，可以在地球表面和近地轨道之间往返，可以部分重复使用。它由三部分组成:轨道器、固体燃料助推火箭和外部贮箱。轨道飞行器的三个主发动机同时发射了两枚固体燃料助推火箭。当航天飞机升至50公里高度时，两枚助推火箭停止工作，与轨道器分离，回收修复后可重复使用20次。外部燃料箱是一个巨大的外壳，里面装满了轨道飞行器主发动机的推进剂。航天飞机进入地球轨道前，主发动机关闭，外贮箱与轨道器分离，在大气层中燃烧。外油箱是航天飞机组件中唯一不能回收的部分。航天飞机的轨道器是载人部分，它有一个宽敞的舱室，并根据航天任务的需要分成几个“房间”。有一个大货舱，可以容纳大型设备。轨道器可搭载三名专业宇航员(如指挥官或队长、飞行员、任务专家等。)和其他四名机组人员(非专业航天员)。机舱里的空气是氮气和氧气的混合物。航天飞机在太空轨道完成任务后，轨道器下降并返回家园，像滑翔机一样水平降落在预定的跑道上。轨道器可重复使用100次。

航天飞机是一种以火箭为动力的飞行器，旨在穿越大气层和太空的边界(卡门线，高度为100 km)。它是一种有翼的可重复使用的航天器，由辅助运载火箭从大气层发射。航天飞机作为地球和外太空之间的交通工具，融合了飞机和飞船的属性，像有翼的飞船，看起来像飞机。航天飞机的机翼在返回地球时提供空气制动，在下降跑道时提供升力。像其他一次性运载工具一样，航天飞机依靠火箭动力垂直上升。因为有机翼，航天飞机的有效载荷比低。设计者希望用可重用性来弥补这个缺点。

虽然世界上许多国家都相继研制了航天飞机，但实际上只有美国和前苏联成功地发射和回收了这种运载工具。但由于苏联解体，相关设备被哈萨克斯坦接收后，整个太空计划因资金不足以维持运转而停摆。因此，目前世界上只有美国的航天飞机舰队能够实际使用和执行任务。

4月2日，数百万人聚集在卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心，观看第一架航天飞机“哥伦比亚”号航天飞机的发射。宇航员约翰·W·杨和克里彭在太空飞行史上翻开了新的一页。

航天飞机全长约56米，翼展约24米，起飞重量约2040吨，起飞推力2800吨，最大有效载荷29.5吨。它的核心轨道器长37.2米，大致相当于一架DC-9客机的大小。每次飞行最多可搭载8名宇航员7至30天，轨道器可重复使用100次。航天飞机结合了火箭、卫星和飞机的技术特点。它可以像火箭一样垂直发射到太空轨道，像卫星一样在太空轨道飞行，像飞机一样滑翔进入大气层。它是一种新型多功能航天器。

从1981到1993，美国五架航天飞机进行了59次飞行，包括哥伦比亚号航天飞机15、挑战者号10、发现号17和亚特兰蒂斯号12。每次搭载2至8名航天员，飞行时间从2天到14天不等。12年，301人参加了航天飞机飞行，其中包括18名女航天员。在航天飞机的59次飞行中，将50多颗卫星送入太空，将2个空间站送入轨道，发射了3个空间探测器、1空间望远镜和1伽马射线探测器，进行了卫星空间回收和空间修复，开展了一系列科学实验，取得了丰硕成果。

航天飞机除了在天地之间运送人和货物外，还可以凭借其体积大、多人运载能力强、有效载荷大的特点，在太空中进行大量的科学实验和空间研究。它可以把人造卫星从地面带到太空释放，也可以在太空修复或摧毁无人飞船，如低轨道卫星和其他人造天体，然后投入使用。它甚至可以把欧空局研制的“太空实验室”放入舱内，开展各种科研工作。

美国航天飞机创造了许多新的太空记录。约翰·杨是航天飞机处女航的指挥官，他六次飞入太空，成为世界上最多的宇航员。6月1983 6月18日，女宇航员莎莉·K·莱德(Sally K Ride)乘坐挑战者号(Challenger)，位居美国女性太空飞行之首。1983年8月30日，挑战者号将第一位美国黑人宇航员吉翁·S·布拉夫德送入太空。1984年2月3日，麦坎德莱斯(mccandless)带着挑战者号(Challenger)飞向天空，成为世界上第一位在没有安全保障的情况下进行太空行走的宇航员。1984年4月6日，航天员首次在轨成功捕获并修复卫星。1984 10 10月5日，参加挑战者号飞行的凯瑟琳·D·沙利文成为美国首位太空行走的女宇航员。1985 65438+10月24日，发现号启动了第一次秘密军事任务。1985年4月29日，中国首位航天员王赣骏乘坐挑战者号参加科学实验。1985 165438+10月26日，亚特兰蒂斯号首次搭载宇航员进入太空。1992年5月7日奋进号首飞，航天员首次在太空成功徒手营救回收卫星。7月31日，亚特兰蒂斯号发射，绳系卫星首次进行发电测试。9月12日，奋进号将第一位黑人女宇航员、第一位日本记者和第一对宇航员夫妇送入太空飞行。

“暴风雪”号航天飞机的首航是成功的。

1988 165438+10月15莫斯科时间早上6点，前苏联的“暴风雪”号航天飞机首次从拜科努尔航天中心发射升空，47分钟后进入距地面250公里的圆形轨道。它绕地球飞行两圈，在太空遨游三小时，于9时25分如期安全返回，准确降落在距离发射场12公里的水泥跑道上，完成了一次无人试飞。

“暴风雪”号航天飞机几乎和普通大型客机一样大，外形和美国航天飞机非常相似，三角形机翼。机长36米，高度16米，翼展24米，机身直径5.6米，起飞重量105吨，返航后着陆重量82吨。它有一个长18.3米、直径4.7米的大型货舱，可将30吨货物送入近地轨道，并将20吨货物运回地面。头部有一个容积为70立方米的客舱，可乘坐10人。科学家认为，这一次完全依靠地面控制中心遥控机上的计算机系统，在无人驾驶的情况下自动返回并准确降落在狭窄的跑道上，比1981年美国航天飞机的载人飞行试验难度要大得多。首先，暴雪的主发动机并没有安装在航天飞机的尾部，而是安装在能量火箭上，大大减轻了航天飞机在轨道上的重量，同时也为安装小型机动飞行发动机和减速制动伞腾出了空间。其次，暴雪降落时，可以利用尾部的小发动机进行动态机动飞行，在狭窄的跑道上安全准确着陆。在着陆失败的情况下，它还可以提升航天飞机进行第二次着陆，从而提高可靠性。美国航天飞机只能靠无动力滑翔着陆一次。第三，暴雪可以在副翼、方向舵和空气刹车的帮助下在大气层中滑行，就像普通飞机一样。它还装有减速制动伞，在着陆和滑行过程中，当速度减慢到50公里/小时时，它会自动弹出，使航天飞机在短距离内停下来。暴雪的成功首航标志着前苏联的航天活动进入了一个新的阶段，为建立更加完善的天地运输系统铺平了道路。此次载人飞行原计划在一年后进行，但由于机载系统的安全性和可靠性尚未得到充分保障，以及后续的政治和经济原因，装载进入飞行的时间被推迟。