1、航天飛機相關(guān)資料作者：日期：航天飛機的資料航天飛機是一種新型的多功能航天飛行器集火箭，衛(wèi)星和飛機的技術(shù)特點于一身，它能像火箭那樣垂直發(fā)射進入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，航天飛機已成為發(fā)射火箭衛(wèi)星上天的重要載體。航天飛機-簡介航天飛機航天飛機是一種新型的多功能航天器，是承運衛(wèi)星等航天器材到達太空的重要工具。航天飛機集火箭，衛(wèi)星和飛機的技術(shù)特點于一身，它能像火箭那樣垂直發(fā)射進入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，航天飛機已成為發(fā)射火箭衛(wèi)星上天的重要載體。作為一種可重復使用的天

2、地往返運輸器，航天飛機是現(xiàn)代火箭、飛機、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，像飛機一樣水平著陸。目前世界上航天飛機已經(jīng)研制成功并投入運行的國家只有美國和前蘇聯(lián)，前蘇聯(lián)的航天飛機與美國的航天機基本上相似。美國航天器自1981年首次發(fā)射成功至今已成功完成了100多次空間飛行任務(wù)。航天飛機是人類有史以來建造的最復雜的機器，強大的運載能力使其成為獨一無二的航天器。正是在航天飛機強大運載能力支持下，人類才有可能一步步修建國際空間站這個世界上最大的太空軌道實驗室，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。空間望遠鏡。航天飛機通常可乘7人，飛行時間航天飛機航天

3、飛機是世界上唯一的可重復使用的航天運載器。70-80年代，美國、蘇聯(lián)、法國和日本等國相繼開始研制航天飛機，但由于技術(shù)和資金等原因，到目前只有美國研制的航天飛機投入使用。航天飛機用途廣泛，可進行空間交會、對接、停靠、空間科學實驗、發(fā)射回收或檢修衛(wèi)星。它曾在空間捕獲一顆未能進入同步軌道的國際通信衛(wèi)星6號，進行修理后，又把它送入同步軌道。它還發(fā)射過并三次整修哈勃般在2周以下，最長可達28天。目前航天飛機的主要任務(wù)是向國際空間站運送宇航員和各種建設(shè)用部件和補養(yǎng)。美國原設(shè)想使用可多次重復使用的航天飛機可以節(jié)約花費。但結(jié)果全然不同，每架航天飛機的研制費非常高，最新的奮進號研制費達20億美元，而且每次發(fā)射費

4、用1億多美元。因此至今只做了6架航天飛機，其中一架企業(yè)號為樣機，另外有五架工作機，分別是哥倫比亞號、挑戰(zhàn)者號、發(fā)現(xiàn)號、阿特蘭蒂斯號和奮進號。航天飛機的可靠性還是非常高，自1986年1月挑戰(zhàn)者號發(fā)射失敗后一直到2002年4月為止已成功飛行過110次。2005年7月26日任務(wù)STS-114哥倫比亞號解體意外后首次航天飛機返回太空任務(wù)航天飛機-飛行原理航天飛機由軌道飛行器、固體火箭助推器和外掛貯箱3大部分組成，航天飛機起飛的動力源自兩臺巨大的集束式助推器和3臺液體推進劑。在這些起飛動力裝置中，中心部分是一個外形像一架三角翼滑翔機的軌道飛行器，它垂直發(fā)射，是航天飛機飛行時必不可少的配件，它在進入地球大

5、氣層后像普通飛機那樣下滑著陸。航天飛機在起飛時，利用外掛貯箱內(nèi)的液氫推進劑作為主發(fā)動機的動力，貯箱隨著推進劑的使用完畢而投棄，另外，航天飛機還依據(jù)軌道飛行器順利飛行；一般情況下，航天飛機的軌道飛行器可使用次數(shù)在100次以上，它有一個巨大的貨倉，可以作為衛(wèi)星及其他材料的存儲點；大規(guī)模的太空作業(yè)時，還可將外掛貯箱帶入軌道，作為航天站的核心部分。飛行高度在1000公里以下是航天飛機近地軌道的飛行高度，向國際空間站運送宇航員和各種建設(shè)用部件和補養(yǎng)是目前航天飛機的主要任務(wù)，因為航天飛機的運載能力比較大，所以航天飛機往往采用多級組合形式，在需要高軌道運行有效載荷的時候，還可以由航天飛機將其送上近地軌道后再

6、從這個軌道發(fā)射，使其進入高軌道，以完成最終任務(wù)。航天飛機-組成部件航天飛機采用模塊化設(shè)計，整個系統(tǒng)包括三大模塊：-航天飛機組成一、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。外部燃料箱負責為航天飛機的3臺主發(fā)動機提供燃料。外部燃料箱是航天飛機三大模塊中唯一不能重復使用的部分，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、一對固體火箭助推器這對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)，為航天飛機垂直起飛和飛出大氣層進入軌道，提供額外推力。在發(fā)射后的頭兩分鐘內(nèi)，與航天飛機的主發(fā)動機一同工作，到達一定高度后，與航天飛機分離，前錐段里

7、降落傘系統(tǒng)啟動，使其降落在大西洋上，可回收重復使用。三、軌道器即航天飛機，它是整個系統(tǒng)的核心部分。軌道器是整個系統(tǒng)中惟一可以載人的、真正在地球軌道上飛行的部件，它很像一架大型的三角翼飛機。它的全長37.24m，起落架放下時高17.27m;三角形后掠機翼的最大翼展23.97m;不帶有效載荷時質(zhì)量68t,飛行結(jié)束后，攜帶有效載荷著陸的軌道器質(zhì)量可達87t。它所經(jīng)歷的飛行過程及其環(huán)境比現(xiàn)代飛機要惡劣得多，它既要有適于在大氣層中作高超音速、超音速、亞音速和水平著陸的氣動外形，又要有承受再人大氣層時高溫氣動加熱的防熱系統(tǒng)。因此，它是整個航天飛機系統(tǒng)中，設(shè)計最困難，結(jié)構(gòu)最復雜，遇到的問題最多的部分。軌道器

8、由前、中、尾三段機身組成，如圖所示。前段結(jié)構(gòu)可分為頭錐和乘員艙兩部分，頭錐處于航天飛機的最前端，具有良好的氣動外形和防熱系統(tǒng)，前段的核心部分是處于正常氣壓下的乘員艙。這個乘員艙又可分為三層：最上層是駕駛臺，有4個座位，中層是生活艙，下層是儀器設(shè)備艙。乘員艙為航天員提供寬敞的空間，航天員在艙內(nèi)可穿普通地面服裝工作和生活。一般情況下艙內(nèi)可容納47人,緊急情況下也可容納10人。航天飛機的中段主要是有效載荷艙。這是一個長18m,直徑4.5m，容積300m3的大型貨艙，一次可攜帶質(zhì)量達29t多的有效載荷，艙內(nèi)可以裝載各種衛(wèi)星、空間實驗室、大型天文望遠鏡和各種深空探測器等。為了在軌道上施放所攜帶的有效載荷

9、或回收軌道上運行的有效載荷，艙內(nèi)設(shè)有一或二個自動操作的遙控機械手和電視裝置。機械手是一根很細的長桿，在地面上它幾乎不能承受自身的重量，但是在失重條件下的宇宙空間，卻可以迅速而靈活地載卸10t多的有效載荷。航天飛機中段機身除了提供貨艙結(jié)構(gòu)之外，也是前、后段機身的承載結(jié)構(gòu)。航天飛機的后段比較復雜，主要裝有三臺主發(fā)動機，尾段還裝有兩臺軌道機動發(fā)動機和反作用控制系統(tǒng)。在主發(fā)動機熄火后，軌道機動發(fā)動機為航天飛機提供進入軌道、進行變軌機動和對接機動飛行以及返回時脫離軌道所需要的推力。反作用控制系統(tǒng)用來保持航天飛機的飛行穩(wěn)定和姿態(tài)變換。除了動力裝置系統(tǒng)之外，尾段還有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和減速板等

10、氣動控制部件。詳解：外燃料箱外燃料箱，英文縮寫ET,它是軌道器的“煤氣罐”，是航天飛機必不可少的重要部件之一；外燃料箱裝的是航天飛機主發(fā)動機使用的推進劑，也是航天飛機惟一不能重復使用的部件。在發(fā)射時，為附加裝置固體燃料推進器和軌道器提供結(jié)構(gòu)支撐。升空大約8.5分鐘后，推進劑耗盡，外燃料箱被拋開，與軌道器分離，使命完成。外燃料箱外燃料箱有三個主要部件，它們分別是：氧燃料箱、氫燃料箱和燃料箱，氧燃料箱位于航天飛機的前部，氫燃料箱位于航天飛機的后不，而燃料箱位于航天飛機的中部；后者將兩個推進燃料箱連在一起，儀表和燃料處理設(shè)備也在中間箱里，同時，它也為固體火箭助推器前端提供附著結(jié)構(gòu)。外燃料箱的皮膚由執(zhí)

11、保護系統(tǒng)覆蓋。熱保護系統(tǒng)是一層2.5厘米（1英寸）厚的聚氨酯泡沫涂料，作用是將推進劑維持在一個可接受的溫度，保護皮膚表面不會因為與大氣摩擦產(chǎn)生的高溫損壞，也將表面結(jié)冰的可能性降至最低。氫燃料箱的體積是氧燃料箱的2.5倍，但完全灌滿燃料后，其重量只有后者的三分之一，這是因為液態(tài)氧的密度是液態(tài)氫的16倍。外燃料箱包括一個推進劑輸出系統(tǒng)，將推進推輸送到軌道器的發(fā)動機里；一個加壓與通風系統(tǒng)，負責調(diào)控燃料箱的壓力；環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，負責調(diào)控溫度，補充中間燃料箱區(qū)域的大氣；還有一個電子系統(tǒng)，負責分配電力、儀表信號，提供閃電保護。軌道飛行器軌道飛行器是航天飛機整個系統(tǒng)的靈魂，它與一架DC-9飛機的大小和重量差不

12、多，包括加壓乘員艙（通常可以乘載7名宇航員）、巨大的貨艙以及安裝在其尾部的三個主發(fā)動機。位于機身的前部是駕駛艙、生活艙和實驗操作站，機身中部的有效載荷艙是容納各種貨物的地方，而軌道器的主發(fā)動機和機動推進器則在機身尾部。降落過程中的航天飛機軌道飛行器機身前部：駕駛艙、生活艙和實驗操作站在機身前部，這一部分有一個加壓的乘員艙，并為機頭部分、前起落架和前起落架輪艙和門提供支持。乘員艙：它由三部分組成，分別是加壓的工作間、生活間和儲存間，乘員艙由駕駛艙、中艙/設(shè)備艙和一個氣密過渡通道組成。乘員艙的空間為65.8立方米，在軌道器的前部。在乘員艙后艙壁外面的有效載荷艙里，可以安裝一個對接艙和一個有接頭的轉(zhuǎn)

13、移通道，以方面對接、乘員進入實驗室和到艙外活動。兩層的乘員艙前部有一個駕駛艙，機長的座位在駕駛艙的左邊，飛行員的座位在右邊。駕駛艙：駕駛艙通常設(shè)計成駕駛員/副駕駛員都可操作模式，這樣在任何一個座位上都可以駕駛軌道器，也可以執(zhí)行單個人的緊急返回任務(wù)。每個座位上都有手動飛行控制器，包括旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換駕駛桿、方向舵踏板和減速板控制器。駕駛艙里可以坐4個人。軌道顯示器和控制器在駕駛艙/乘員艙的尾部，左邊的軌道顯示器和控制器是用來操縱軌道飛行器的，右邊的軌道顯示器和控制器是用來操縱有效載荷的。在駕駛艙里共有2020多個分散的顯示器和控制器。中艙：中艙有為4個乘員睡眠室準備的物資和儲藏設(shè)施，中艙還存有氫氧化鋰

14、單人救生器呼吸袋和其它裝置、廢物管理系統(tǒng)、個人衛(wèi)生間和工作桌/餐桌。機身尾部：機身尾部包含左右軌道操縱系統(tǒng)、航天飛機主發(fā)動機、機身襟翼、垂直尾翼和軌道飛行器/外燃料箱的后部配件。前艙壁將機身尾部與中部隔開，艙壁的上層部分聯(lián)接在垂直尾翼上，內(nèi)部承受推力結(jié)構(gòu)支持航天飛機的三個主發(fā)動機、低壓渦輪泵和推進劑輸送管。航天飛機主發(fā)動機：時27,358公里以上并進入飛行軌道。航天飛機主發(fā)動機航天飛機主發(fā)動機是航天飛機的重要部件，它與固體燃料火箭助推器聯(lián)接在一起的三個主發(fā)動機在最初上升階段為軌道飛行器提供推力，使之脫離地球引力。在發(fā)射后，主發(fā)動機繼續(xù)運作8.5分鐘左右，這段期間是航天飛機用動力推動飛行。在航天

15、飛機加速時，主發(fā)動機會燃燒掉50萬加侖的液態(tài)推進劑，這些推進劑由巨大的橙色外掛燃料箱提供，主發(fā)動機燃燒液氫和液氧，而液氫是世界上第二最冷的液體，溫度在零下華氏423度（攝氏零下252.8度）。當固體燃料火箭被拋開后，主發(fā)動機提供的推力將航天飛機的速度在6分鐘里從每小時4,828公里提高到每小發(fā)動機一開始排放的是氫和氧合成的水汽。主發(fā)動機在分階段燃燒周期內(nèi)使用高能推進劑產(chǎn)生推力，推進劑的一部分在雙重預(yù)燒器里消耗掉，產(chǎn)生高壓熱氣，推動渦輪泵。燃燒是在主燃燒室完成的，主發(fā)動機燃燒室里的溫度可達到華氏6000度（攝氏3315.6度）。每個航天飛機的主發(fā)動機使用的液氧/液氫比例是6比1，產(chǎn)生水平推力17

16、9，097千克（375,000磅）、垂直推力213,188千克（470,000磅）。發(fā)動機產(chǎn)生的推力可在65%至109%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，這樣，點火發(fā)動和初始上升階段可以有更大的推力，而在最后的上升階段減少推力，將加速度限制在3g以下。在上升階段，發(fā)動機的萬向接頭（平衡架）可提供傾斜、偏航和滾動控制。航天飛機-航天新聞暴風雪號航天飛機首航成功1988年11月15日莫斯科時間清晨6時，前蘇聯(lián)的暴風雪號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發(fā)射升空，47分鐘后進入距地面250千米的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈，在太空遨游3小時后，按預(yù)定計劃于9時25分安全返航，準確降落在離發(fā)射地點12千米外的混凝土跑道上，完成

17、了一次無人駕駛的試驗飛行。貨物運回地面。暴風雪號航天飛機大小與普通大型客機相差無幾，外形同美國航天飛機極其相仿，機翼呈三角形。機長36米，高16米，翼展24米，機身直徑5.6米，起飛重量105噸，返回后著陸重量為82噸。它有一個長18.3米，直徑4.7米的大型貨艙，能將30噸貨物送上近地軌道，將20噸暴風雪號航天飛機頭部有一容積70立方米的乘員座艙，可乘10人。科學家們認為，這次完全靠地面控制中心遙控機上的電腦系統(tǒng)，在無人駕駛的條件下自動返航并準確降落在狹長跑道上，其難度林比1981年美國航天飛機有人駕駛試飛大得多。“挑戰(zhàn)者”號航天飛機爆炸挑戰(zhàn)者號航天飛機爆炸瞬間1986年1月28日，美國“挑

18、戰(zhàn)者”號航天飛機在第10次發(fā)射升空后，因助推火箭發(fā)生事故凌空爆炸，艙內(nèi)7名宇航員（包括一名女教師）全部遇難。造成直接經(jīng)濟損失12億美元，航天飛機停飛近3年，成為人類航天史上最嚴重的一次載人航天事故，使全世界對征服太空的艱巨性有了一個明確的認識。遇難宇航員為斯科比、史密斯、麥克奈爾、杰維斯、鬼冢（夏威夷出生，日裔）、朱迪恩雷斯尼克（女）、麥考利芙（女教師）。美國東部時間當日上午11時39分12秒，美國佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航空中心10英里上空，在“轟”的一聲巨響之后，“挑戰(zhàn)者”號航天飛機凌空爆炸。美國全部航天飛機飛行因而暫停了3年，“星球大戰(zhàn)”計劃也遭受嚴重挫折。航天飛機-航天飛機大事記

19、航天飛機發(fā)展歷程1981年4月12日，第一架實用航天飛機“哥倫比亞”號首次升空，兩天的飛行主要驗證其安全發(fā)射和降落的能力，這開創(chuàng)了人類航天的一個新時代。1983年8月30日，“挑戰(zhàn)者”號航天飛機首次實現(xiàn)黑夜發(fā)射，6天后又在黑夜降落，宇航員隊伍中的布拉福德是第一位“登天”的黑人。1984年2月3日，“挑戰(zhàn)者”號再次發(fā)射，在7天的飛行任務(wù)中宇航員首次進行了不系帶的太空行走，此后宇航員“太空漫步”成為航天飛機任務(wù)中經(jīng)常出現(xiàn)的畫面。1984年10月5日，又是“挑戰(zhàn)者”號，首次搭載了7名宇航員升空，其中女宇航員凱瑟琳蘇利文成為第一位太空行走的女性，從此航天飛機經(jīng)常運送7名宇航員。1986年1月28日，“

20、挑戰(zhàn)者”號在升空73秒后爆炸，7名宇航員全部罹難，此后美宇航局暫停了航天飛機發(fā)射任務(wù)。1988年9月28日，“發(fā)現(xiàn)”號在航天飛機任務(wù)中止32個月后升空，5名宇航員釋放了一顆衛(wèi)星，并完成了幾項科學實驗，這標志著航天飛機項目再次走上正軌。1990年4月24日，“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機將“哈勃”太空望遠鏡送上軌道，人類有了觀察遙遠宇宙的“火眼金睛”。1992年9月12日，“奮進”號升空，這架航天飛機成為宇航員馬克李和簡戴維斯的“婚禮特快”，這兩位宇航員是第一對在太空締結(jié)良緣的夫婦。1995年6月27日，“亞特蘭蒂斯”號發(fā)射，它實現(xiàn)了航天飛機和俄羅斯的“和平”號軌道空間站首次對接，美國和俄羅斯宇航員在外太空

21、互相“串門”，新聞評論說“冷戰(zhàn)”已在地球之外結(jié)束。1996年11月19日，“哥倫比亞”號發(fā)射，共飛423小時53分鐘，創(chuàng)造了航天飛機停留外太空時間最長的記錄。1998年10月29日，“發(fā)現(xiàn)”號搭載著77歲的參議員約翰格倫起飛。格倫是曾搭乘“水星”飛船升空的美國首名宇航員，這次他又成為最高齡的“太空人”。1999年7月23日，“哥倫比亞”號發(fā)射，這次指揮它的是艾琳柯林斯，標志著女性首次成為航天飛機的機長。2003年2月1日，“哥倫比亞”號在返回地面過程中于空中解體，7名宇航員全部罹難。2005年8月9日，美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機在美國加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地安全降落，結(jié)束了長達14天的太空之旅。這是自“哥倫比亞”號航天飛機失事后，美國航天飛機首次順利地重返太空，并且平安回家。2006年17日，發(fā)現(xiàn)號航天飛機在佛羅里達州肯尼迪航天中心成功著陸。此次發(fā)現(xiàn)號順利完成國際空間站維修和建設(shè)任務(wù)，并為國際空間站送去一名宇航員。航天飛機的經(jīng)典時刻1981年4月12日，第一架實用航天飛機“哥倫比亞”號首次升空