三、航天飞机
航天飞机是一种低成本进入太空的运输工具。它既能从机场跑道起飞,又能以超音速穿越大气层进入宇宙空间,完成航天任务后再进入大气层,在机场水平着陆,经过简单维修后,短期又能重上蓝天,可重复使用数十次乃至几百次。所以有人说航天飞机是现代航空技术和航天技术孕育的“混血儿”。它的诞生揭示着人们将开始定期进行空间飞行,是航天史上一个重要的里程碑。
航天飞机的整个系统是由三大部件组成,即:一个轨道器、一个外推燃料箱和两个固体火箭助推器。轨道器在航天飞机整个构造系统中处于核心地位,执行任务的科学工作者和宇航员都在轨道器内工作和生活。其余两部分即外推燃料箱和助推器,就其功能来讲,仅仅是保证轨道器完成空间运输任务的辅助装置。
航天飞机与其他空间运载飞行器相比,具有许多明显的优点:它兼有运载工具和飞机的特点,能够飞行于天地之间,从地面到轨道站往返运送大批人员和大量设备,为组建大型组合式永久性轨道站创造条件;它可以多次重复使用,从而降低发射费用;既能载人又能载货,运载量大;既能在轨道上释放卫星,又能在太空做科学实验;既能在宇宙空间维修航天器,又能将轨道站的设备或失灵的卫星从天上带回地面,并能将经过维修的设备重新送回轨道站,经济效益十分明显;发射和返回时加速度小,又有人造大气密封压力舱,从而为非职业性宇航员进入太空提供便利条件。
航天飞机飞行的过程基本上是这样的:
(1)点火。助推器的两台固体火箭和三台液体火箭发动机同时工作。
(2)分离。当上升到40多千米高空时,固体火箭的空壳用降落伞减速,海上回收。
(3)入轨。当航天飞机先后分离了助推器和外挂燃料箱后,就一下跃入轨道。它的整机起飞重约200吨,起飞时总推力约2 800吨。
美国航天飞机计划于1972年1月批准实施,经过10年研制,耗资近200亿美元。1981年4月12日美国“哥伦比亚号”航天飞机首次载人航天飞行试验获得成功,并于1982年11月正式投入使用,到1994年年底为止,已经成功飞行了66次。
苏联已于1988年11月15日,首次发射了“暴风雪号”航天飞机,这是一次不载人的飞行,在轨道上飞行了近30小时后,安全地水平着陆。
随着航天飞机运载能力和使用性能的提高、运输成本的降低以及完全重复使用系统的发展,航天运输系统也从依靠运载火箭发射卫星的一次性运输走向重复使用的阶段。目前航天飞机还只是部分使用的航天器,从经济上考虑,一种水平降落、可以完全重复使用的系统正是将要发展的航空航天飞机——空天飞机,它可以在普通的机场起飞,通过大气层进入到太空。那时,我们普通人的宇宙旅行将不再是梦想,至少到太空观光旅游将是一件很方便的事。
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