雅典娜

[拼音]:hangtian feiji

[英文]:space shuttle

可往返於地球表面與近地軌道之間,運送有效載荷和人員,並能重複使用的航天器。一般用火箭發動機推進入軌,在軌道上象飛船一樣執行,完成多種航天任務,在再入大氣層時象飛機一樣滑翔與著陸。它是現代航天與航空技術相結合的產物。

簡史

20世紀20~30年代,奧地利火箭推進工程師E.森格爾等提出過用火箭發動機推進飛機的設想,曾繪製火箭助推的環球轟炸機草圖,並做過小規模的試驗。第二次世界大戰期間,德國曾設想把 V-2火箭裝上機翼,改成A-9型空間滑翔機以增大射程。1949年,中國火箭專家錢學森提出用火箭助推的洲際滑翔機的設想。1958年,美國開始研製動力滑翔機“戴納-索爾”,它是一種三角翼滑翔機,用“大力神”號運載火箭發射,滑翔再入大氣層,水平著陸,該計劃於1963年撤銷。此後,美國又進行了一系列的升力體飛行器研究,並開始太空梭方案的分析。1972年1月,太空梭的研製計劃獲得批准。1981年4月,“哥倫比亞”號太空梭試飛成功,1982年11月投入了實用性飛行。隨後,“挑戰者”號和“發現”號太空梭也相繼投入實用性飛行。蘇聯也在研製太空梭。太空梭的出現是航天技術的重大突破,使航天技術進入一個新的發展階段。

組成

美國“哥倫比亞”號太空梭由軌道器、外貯箱和固體火箭助推器三大部分組成,其外形和主要技術資料見圖1。

軌道器是太空梭的主體,其外形象三角翼滑翔機,外表面敷有碳-碳複合材料、二氧化矽等防熱層,能承受再入大氣層時的氣動加熱,可重複使用100次以上。軌道器的前段有駕駛艙和生活艙,可乘坐3~7人,能在軌道上執行7~30天,艙內的空氣成分和氣壓與地面相同,溫度18.5~24℃,軸向過載不大於3g。中段為有效載荷艙,艙蓋為兩扇可開閉的大門,艙內有吊取有效載荷的機械手。後段裝有3臺可重複使用50次以上的主發動機和2臺軌道機動發動機。在軌道器的首、尾部分裝有反作用控制噴管,用於軌道執行和再入時的姿態控制。軌道器內還裝有控制、導航、資料處理、通訊、生命保障和電源等分系統。

外貯箱是太空梭最龐大的一次性使用部件,其作用是貯存液氫、液氧,供軌道器的主發動機使用,並連線軌道器和助推器,使太空梭的三大部分連線成為一個整體。

固體火箭助推器為太空梭的垂直起飛和飛出大氣層提供約3/4的推力,分離後用降落傘減速,在海上回收,可重複使用20次以上。太空梭的飛行程式見圖 2。

用途

“哥倫比亞”號太空梭可把29.5噸重的有效載荷送入近地軌道,並可把14.5噸重的載荷帶回地面。太空梭的軌道器本身是一種衛星式載人飛船,與所攜帶的有效載荷相配合,可完成多種任務。例如,與機載火箭相配合可發射高軌道衛星;與“空間實驗室”相配合可進行科學試驗和空間工業生產。

太空梭具有重要的軍事用途,可在空間發射和布放通訊衛星、導航衛星、偵察衛星和反衛星衛星;維修和回收衛星;攻擊或捕獲敵方衛星;實施空間救生和支援;進行空間作戰指揮和發射軌道武器等。太空梭的軍事應用對未來戰爭將會產生深遠的影響。

展望

增加太空梭的重複使用部分和重複使用次數;擴大太空梭的應用範圍,提高其經濟效益;研製可快速反應的、生存能力強的軍用太空梭等都可能是今後的發展方向。

參考文章

太空梭的巧合歷史趣事為什麼太空梭要垂直起飛?天文天體