航天飞机



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问:与传统火箭发射方式相比,大型运输机搭载航天飞机方式或空天飞机未来前景如何?

航天飞机是世界上第一种可重复使用的航天运输工具,现在几乎完全供国际空间站的建造使用。航天飞机的最后一次飞行预计于2010年进行。它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,是航天史上的一个重要里程碑。

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首先大家要搞清楚,航天飞机的发射方式也和传统火箭是一样的,都是垂直发射,都是固定发射,都依赖发射平台。所不同的是,运载火箭所搭载的卫星、宇宙飞船等是放在火箭的顶端,而航天飞机则是直接挂在大型燃料箱和两台助推火箭上。

航天飞机的基组成员为7人,位于机首的位置。它的有效载荷舱能够容纳一颗或两颗卫星、科学实验设备或压力舱(包括太空实验室、Spacehab货舱或多用途后勤舱)。典型的航天飞机任务时间为12~14天。在完成任务后,航天飞机作为没有动力的滑翔机降落在佛罗里达州或加利福尼亚州。

火箭发射

发射时的推力由两部捆绑式助推器提供,这两部助推器是世界上最大的固体燃料火箭发动机。3部液体燃料航天飞机主发动机由一个外挂的燃料箱供应燃料,这个燃料箱随后将脱离。最后将使用轨道机动系统来进入近地轨道。

航天飞机发射

研制历程

大家看这张照片:航天飞机肚子上那个巧克力色的就是大型燃料箱,旁边那两枚是助推火箭。

美国先后建造了6架航天飞机,其中包括“企业”号测试飞行器。“挑战者”号是美国建造的第2架航天飞机,在1986年1月28日发射升空后71秒坠毁,原因是一部固态火箭推进器高温气体泄漏引起燃料箱爆炸。经过重新设计的航天飞机有效载荷从原来的27850千克(61270磅)减少到了24400千克(53700磅)。最早的“哥伦比亚”号航天飞机于2003年2月1日重入大气层时解体。目前还在使用的航天飞机有“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号。

至于说用大型运输机搭载航天飞机发射,目前还真办不到。平常我们看见的大型运输机背着航天飞机跑,那是航天飞机在转场,不是发射。

大飞机背着小飞机,从机型来看应该是安225背负“暴风雪”

航天飞机上天要靠两个硕大的燃料罐及助推火箭,返回地球则靠自己无动力滑翔。由于航天发射场、航天飞机的维修(护)保养厂、降落场不在同一个地方,这么一来,它的转场就显得非常棘手了。首先,它重达一百多吨。其次,它体积硕大。最后,它还身娇肉贵,要非常小心的呵护。拿车来运肯定不现实。一路颠簸不说,还受到桥梁的载重通过能力,隧道大小高低的限制。用船来运也麻烦。有些港口离机场非常远,还得用车拉,结果又免不了遇上前面提到的问题,而且船走得慢,遇上紧急情况就是急惊风遇上了慢郎中,况且放在船上风吹日晒雨淋的也不好。美国人思来想去,最好的办法就是用飞机背着它跑。于是,美国就拿波音747进行改装,让它承担背负航天飞机的任务。而苏联这边则研制了安225,让它承担背负“暴风雪”号航天飞机的任务。

一开始,美国认为航天飞机比火箭有优势。一,它可以重复使用,降低成本。而火箭是一次性的。二,它有更高的载荷能力,可以运载更大,更重的物品上太空。三,它里面有空气再生、循环系统,宇航员乘坐它上天,不需要像在火箭上那样穿着厚重的宇航服。所以,咱们从历史照片和影像资料里看到,当初美国宇航员乘坐航天飞机上太空时都不需要穿着厚重的宇航服的。

直至“挑战者”号航天飞机失事,美国宇航员才又挽回了厚重的宇航服。上图是“挑战者”号发射前,宇航员登机时的照片,你看他们的穿着就很休闲。

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