新型空间运输系统-航天飞机-空间站

时间:2024-11-12 09:35:05关键词:空间,运输系统,航天飞机,空间站

新型空间运输系统-航天飞机-空间站

空间站的问世,大大延长了宇航员停留在宇宙太空的宝贵时间。空间站作为各种实验的基地,无疑将为人类开发宇宙积累极为珍贵的经验和资料,同时空间站又为更多的人到宇宙中去旅行,打开了方便之门。用造价昂贵的火箭和飞船作为空间站和地面之间的运输工具,有其致命的弱点,即它只能使用一次,就是说每去一次空间站,都必须重新制造运载工具,这当然是极为不利的,可见研制能在空间站和地面之间反复飞行的新型运输工具,就成了当务之急。就是在这种背景下,美国宇航局制定了研制航天飞机的计划,并且于1972年1月得到了当时美国总统尼克松的正式批准。

新型空间运输系统-航天飞机-空间站

航天飞机一身兼有火箭、飞船、飞机的性能,它可以像火箭那样垂直起飞,像飞船那样轨道飞行,像飞机那样滑翔降落,因而它可以穿梭似的来往于天地之间,这真是一种最为理想的运载工具。

如果我们剖析一下这一专多能的航天飞机,就会发现它是一个巨大的母子式火箭,它由三部分组成。一是最终进入轨道飞行的轨道飞行器;一是巨大的燃料贮存箱(以下简称外贮箱);一是两台固体助推器。

在这三木部件中,最大的是外贮箱。它是一个大圆桶,长46.8米,直径8.4米,本身重量就有30吨,在它里面装有703吨供给轨道飞行器主要发动机的液氢和液氧。外贮箱是航天飞机中唯一不能回收的部分。

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外贮箱的两侧是两台固体助推器,这是直径3.7米,长45米的固体燃料火箭,里面装有503吨燃料,可以提供1315吨的巨大推力。航天飞机发射后两分钟,固体助推器就自行停止工作,并与母体分离,张开降落伞,徐徐下落,最后返回大地。回收后可以继续使用,据说可以重复使用20次。

轨道飞行器固定在外贮箱的背部,它的外形活像喷气客机DC9型。它长37.3米,直径4.6米,净重75吨。它的前段是密封的驾驶舱,里面与地面的环境大致相仿,可容纳4至7人,必要时可以容纳10人。中段是圆桶状的大货舱,可以容纳30吨重的有效负荷,这一段上还配有两个用来在太空装卸货物的遥控操纵臂;它恰如人的两手那样运用自如。尾部装有三台主发动机、两台机动发动机和各种气动舵。航天飞机起飞时,主发动机和固体助推器同时点火。助推器分离后,航天飞机依靠主发动机和机动发动机进入轨道。而轨道飞行器返回大地时,活像滑翔机那样经过滑翔、减速,最终停在跑道上,所以在轨道器两侧,特地安装了两个巨大的三角形机翼。

这种航天飞机的全长是56.8米,从外贮箱下部到轨道飞行器尾翼尖端的高度是23.3米,起飞前的重量大约为2000吨,其中85%是燃料,轨道飞行器满载时才100吨,只占整个航天飞机的5%。

为了尽快穿越地球大气,航天飞机也像普通火箭那样垂直起飞,起飞后两分钟助推器熄灭,并与母体分离。8分钟后轨道器主发动机也告关闭,这时外贮箱的燃料业已消耗一空,因而也立刻被抛弃。

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航天飞机的轨道飞行器,可以反复使用几十次,甚至上百次,每一次所需费用与只能用一次的火箭或飞船相比,颇为便宜。因而我们说航天飞机的出现,具有划时代的重大奉义。

1977年8月12日,在加利福尼亚的范登堡空军基地,第一个试验用的轨道飞行器“企业号”,进行了载人单独着陆试验。它上面载有两名宇航员,被放在波音747飞机的脊背上,波音飞机起飞后45分钟达到75000米高空,这时“企业号”分离而去,单独在大气中滑翔。这种试验虽然是成功的,但是作为航天飞机的真正的飞行试验,由于主发动机的试车屡出故障而一延再延。

研制航天飞机的工作,在美国是在公开地大张旗鼓地进行的,而前苏联当然也一定在积极筹划,不过它是处于保密状态的,因此局外人士所知无几。1978年美国的专家们认为,前苏联的航天飞机将于1985年投入飞行,它比美国的要略微小一些。作为第一个阶段,苏制航天飞机也是垂直起飞的,而1985年以后将进入以水平发射为标志的第二阶段。

两国都在积极研究航天飞机,看来这是可信的,人们将拭目以待航天飞机的新发展。