航天飛機(jī) 什么是航天飛機(jī)？

導(dǎo)讀：航天飛機(jī) 什么是航天飛機(jī)？ 航天飛機(jī)是一種什么樣的載人航天器? 什么是航天飛機(jī)？ 航天飛機(jī)是什么？ 航天飛機(jī)有哪些部分組成？ 航天飛機(jī)是怎樣飛上天的

航天飛機(jī)是一種什么樣的載人航天器?

航天飛機(jī)是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器。

航天飛機(jī)（Space Shuttle）是一種往返于近地軌道和地面間的、可重復(fù)使用的運(yùn)載工具。它既能像運(yùn)載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機(jī)那樣在返回大氣層后在機(jī)場(chǎng)著陸。

美國航天飛機(jī)由軌道器、外貯箱和固體助推器組成。蘇聯(lián)航天飛機(jī)本身未裝備主發(fā)動(dòng)機(jī)，因而只是航天器，不是運(yùn)輸器，需借助能源號(hào)運(yùn)載火箭送上太空。

奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)名字來源于18世紀(jì)英國著名探險(xiǎn)家、航海家和天文學(xué)家詹姆斯庫克的一艘船，于1992年5月7日?qǐng)?zhí)行首次飛行任務(wù)（STS-49）。由于幾乎每一次升空的任務(wù)都不盡相同，因此，奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)就突出了任務(wù)適應(yīng)性?？罩?51,205磅，裝發(fā)動(dòng)機(jī)后重172,000磅。

奮進(jìn)號(hào)采用了許多新技術(shù)擴(kuò)展其能力，大多數(shù)這些被驗(yàn)證成功的技術(shù)和設(shè)備都又被安裝到了其他的航天飛機(jī)上。如直徑40英尺的減速傘，可縮短著陸滑跑距離1000到2000英尺。

擴(kuò)展續(xù)航時(shí)間的線路和管道使其具有執(zhí)行長達(dá)28天任務(wù)的能力；改進(jìn)的航空電子儀器包括通用計(jì)算機(jī)，增強(qiáng)的慣性儀器和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，恒星追隨系統(tǒng)，改進(jìn)的前 *** 縱系統(tǒng)；還加裝了新型輔助動(dòng)力系統(tǒng)，可用于驅(qū)動(dòng)航天飛機(jī)的液壓系統(tǒng)。

什么是航天飛機(jī)？

航天飛機(jī)：可重復(fù)使用的用運(yùn)載火箭發(fā)射的飛行器，用于進(jìn)入地球軌道，在地球與軌道航天器之間運(yùn)送人員和物資，并滑翔降落于地面。雖然航天飛機(jī)像常規(guī)載人航天器一樣垂直發(fā)射，但與后者不同的是，它像普通噴氣式飛機(jī)一樣滑翔降落在跑道上。軌道器在設(shè)計(jì)上可重復(fù)使用100次，降低了航天飛行高昂的成本。到20世紀(jì)80年代中期共有4架航天飛機(jī)服役：“哥倫比亞”號(hào)、“挑戰(zhàn)者”號(hào)、“發(fā)現(xiàn)”號(hào)和“亞特蘭蒂斯”號(hào)。

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(yùn)載工具的計(jì)劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機(jī)空間運(yùn)輸系統(tǒng)列入計(jì)劃，確定了航天飛機(jī)的設(shè)計(jì)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(gè)外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個(gè)部分組成。經(jīng)過5年時(shí)間，1977年2月研制出一架創(chuàng)業(yè)號(hào)航天飛機(jī)軌道器，由波音747飛機(jī)馱著進(jìn)行了機(jī)載試驗(yàn)。1977年6月18日，首次載人用飛機(jī)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(jī)上飛行試驗(yàn)圓滿完成。又經(jīng)過4年，之一架載人航天飛機(jī)終于出現(xiàn)在太空舞臺(tái)，這是航天技術(shù)發(fā)展史上的又一個(gè)里程碑。

航天飛機(jī)可將衛(wèi)星和探測(cè)器裝截于貨艙中，在太空中施放，也可由航天員在太空中回收或修理軌道上不能使用的衛(wèi)星。航天飛機(jī)的軌道器可以用作太空實(shí)驗(yàn)室，攜帶專門的研究設(shè)備進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

航天飛機(jī)是一種為穿越大氣層和太空的界線（高度100公里的關(guān)門線）而設(shè)計(jì)的火箭動(dòng)力飛機(jī)。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)，像有翅膀的太空船，外形像飛機(jī)。航天飛機(jī)的翼在回到地球時(shí)提供空氣煞車作用，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)的酬載比例較低。設(shè)計(jì)者希望以重復(fù)使用性來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。

雖然世界上有許多國家都陸續(xù)進(jìn)行過航天飛機(jī)的開發(fā)，但只有美國與前蘇聯(lián)實(shí)際成功發(fā)射并回收過這種交通工具。但由于? ??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(fèi)維持運(yùn)作使得整個(gè)太空計(jì)劃停擺，因此全世界僅有美國的航天飛機(jī)機(jī)隊(duì)可以實(shí)際使用并執(zhí)行任務(wù)。

航天飛機(jī)是什么？

作為一種可重復(fù)使用的天地往返運(yùn)輸器，航天飛機(jī)是現(xiàn)代火箭、飛機(jī)、飛船三者結(jié)合的產(chǎn)物。它能像火箭一樣垂直起飛，像飛船一樣繞地球飛行，像飛機(jī)一樣水平著陸。

航天飛機(jī)是人類有史以來建造的最復(fù)雜的機(jī)器，強(qiáng)大的運(yùn)載能力使其成為獨(dú)一無二的航天器。正是在航天飛機(jī)強(qiáng)大運(yùn)載能力支持下，人類才有可能一步步修建國際空間站——這個(gè)世界上更大的太空軌道實(shí)驗(yàn)室，為人類未來登陸月球、奔向火星乃至更廣闊的宇宙空間鋪平了道路。

航天飛機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)包括三大模塊：

一、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。

二、一對(duì)固體火箭助推器

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。

三、軌道器

外形像普通飛機(jī)一樣的軌道器就是人們通常所說的航天飛機(jī)，它是整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)的主體，相當(dāng)于系統(tǒng)的“大腦和心臟”。機(jī)體分為機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)尾3段。機(jī)頭是乘員密封艙，通常最多只容納7人。機(jī)身是一個(gè)大貨艙，可以與國際空間站對(duì)接，里面還安裝有遙控機(jī)械臂，用于搬運(yùn)貨物或進(jìn)行軌道器檢查等工作。機(jī)尾是3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)。

航天飛機(jī)有哪些部分組成？

航天飛機(jī)比普通飛機(jī)要復(fù)雜得多，它通常由三大部件組成：一個(gè)是軌道飛行器。從外形上看，它是一個(gè)帶翼飛行器，與普通飛機(jī)相似。它有長而寬大的機(jī)身，機(jī)身一般長37米，既可載人運(yùn)貨，又能將衛(wèi)星載送到宇宙空間，省去了用專門的運(yùn)載火箭發(fā)射。位于機(jī)身前面的駕駛艙內(nèi)分上、下兩層，每層可乘坐四名宇航員。在機(jī)身的后面裝有三臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)，所使用的燃料是液態(tài)氫和液態(tài)氧，能產(chǎn)生相當(dāng)于3700多萬馬力的推力。它還有一對(duì)呈三角形的機(jī)翼，翼展為24米。在飛行器的主發(fā)動(dòng)機(jī)旁邊，還安裝了兩臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，用來改變航天飛機(jī)的軌道，并使它減速返回地球。另外，在機(jī)身的下面還裝有可以收起的輪子，以便于在跑道上著陸行駛。

在軌道飛行器的肚子下面，有一個(gè)像氧氣瓶似的粗大圓桶，它就是航天飛機(jī)的第二個(gè)大部件——外部燃料箱。這個(gè)大圓桶長47米，直徑8.5米，里面裝著分隔開的液態(tài)氧和液態(tài)氫。這兩種東西一相遇就燃燒著火，所以為了使它們保持體積較小的液體狀態(tài)，就必須使它們處于零下二百攝氏度的低溫下。因而外部燃料箱又稱做“世界更大的保溫瓶”。航天飛機(jī)就是抱著這個(gè)大“保溫瓶”升空的。燃料箱從航天飛機(jī)起飛后，向軌道飛行器上的主發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)燃料，一直供應(yīng)8分鐘，然后它就與軌道飛行器分離，自動(dòng)爆炸。

航天飛機(jī)的第三大部件，是立在外部燃料箱左右的兩個(gè)細(xì)長的火箭助推器。這兩個(gè)助推器長45.5米，直徑為3.7米，使用的是固體燃料。它們?cè)诤教祜w機(jī)起飛后30秒鐘點(diǎn)燃，工作兩分鐘，就脫離軌道飛行器，用降落傘回收，以備下? ?再用。助推器為航天飛機(jī)進(jìn)入軌道助一臂之力。

航天飛機(jī)是怎樣飛上天的

1，航天飛機(jī)主要靠固體燃料助推火箭飛上天的

火箭助推器（火箭）外表為白色，其中裝有固體助推燃料，平行安裝在外部燃料箱的兩側(cè)。為航天飛機(jī)垂直起飛前期和飛出大氣層，提供額外推力。它在航天飛機(jī)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。當(dāng)?shù)竭_(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，隨后可回收重復(fù)使用。

返回時(shí)就用主發(fā)動(dòng)機(jī)減速進(jìn)大氣層然后滑翔著陸

2，航天飛機(jī)（Space Shuttle，又稱為太空梭或太空穿梭機(jī)）是可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器，結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)。它既能代表運(yùn)載火箭把人造衛(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，還能像飛機(jī)那樣在大氣層中滑翔著陸。航天飛機(jī)為人類自由進(jìn)出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活動(dòng)的費(fèi)用，是航天史上的一個(gè)重要里程碑。

3，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

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作為航天飛機(jī)。

（1）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。

（2）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。

（3）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。

美國研制過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)行了無人軌道試飛，其后，由于蘇聯(lián)1991年解體，計(jì)劃終止。

4，航天飛機(jī)發(fā)射和飛行過程流程如圖

5，航天飛機(jī)的降落

對(duì)于航天飛機(jī)飛行員和地面控制人員來說，讓航天飛機(jī)安全著陸并不是一項(xiàng)容易的工作，需要小心翼翼并且準(zhǔn)確完成每一個(gè)步驟。

（1）降落前的準(zhǔn)備工作歷時(shí)4個(gè)小時(shí)，此時(shí)的航天飛機(jī)在地球上空約320公里以上的軌道飛行。機(jī)組人員開始設(shè)置機(jī)上電腦，為重返地球大氣層做準(zhǔn)備，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)航天飛機(jī)的“機(jī)面”襟翼和方向舵。

（2）1小時(shí)后，有效載荷艙艙門關(guān)閉，任務(wù)控制人員通知機(jī)長啟動(dòng)3號(hào)操作程序，航天飛機(jī)飛行控制軟件的一部分，管理重返大氣層和著陸。

（3）著陸前兩小時(shí)，宇航員穿上橙色航天服，將自己牢牢綁在座椅上。1小時(shí)后，航天飛機(jī)進(jìn)入距地面約合282公里的高度，肯尼迪航天中心的對(duì)面。進(jìn)入這一高度后，航天飛機(jī)開始以每小時(shí)約26498公里的速度飛行，進(jìn)行脫軌點(diǎn)火，翻轉(zhuǎn)機(jī)身并點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生與飛行方向相反的阻力，減緩重返地球大氣層過程中的下落速度。

（4）30分鐘后，航天飛機(jī)進(jìn)入距地面約122公里的大氣層，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。

（5）重返過程中，航天飛機(jī)的飛行好似一架滑翔機(jī)，首先借助背部的噴氣操縱裝置，而后借助機(jī)面，控制周圍的氣流。下落過程中，航天飛機(jī)經(jīng)歷4次大角度傾斜，翻轉(zhuǎn)80度，偏向一側(cè)，而后偏向另一側(cè)。這種搖擺讓航天飛機(jī)的著陸路線呈一個(gè)長長的S形，目的在于減緩飛行的速度。

（6）盡管采取減速措施，航天飛機(jī)穿過大氣層? ?的速度仍然超過音速。所產(chǎn)生的音爆來自機(jī)鼻和機(jī)翼的壓縮空氣產(chǎn)生的聲音在佛羅里達(dá)的很多地區(qū)都可以聽到。

（7）降落前5分鐘，航天飛機(jī)開始俯沖，落后于音障，時(shí)速慢慢降至約每小時(shí)1236公里以下，此時(shí)距離跑道只有約40公里。這個(gè)時(shí)候，機(jī)長開始手動(dòng)操縱航天飛機(jī)。

（8）航天飛機(jī)機(jī)長的任務(wù)與商業(yè)客機(jī)飛行員截然不同。首先，航天飛機(jī)朝跑道下落的速度是一般客機(jī)的20倍，下落路線傾斜角度是后者的7倍，機(jī)鼻與地面呈19度角。在距地面約610米的高度，機(jī)長大幅度拉抬機(jī)鼻，減緩下落速度。

（9）最后中，航天飛機(jī)以每小時(shí)344公里至363公里的速度著陸，后輪首先著地，而后是機(jī)鼻輪，減速傘打開，航天飛機(jī)最后停止滑行。

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