航天飛機的歷史資料
航天飛機(英語：Space Shuttle)，是一種為穿越大氣層和太空的界線(高度100公里的卡門線)而設計的火箭動力飛機。航天飛機結(jié)合了飛機與航天器的性質(zhì)，像有翅膀的太空船。下面小編給大家?guī)砗教祜w機的歷史資料。
航天飛機誕生歷史
1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機空間運輸系統(tǒng)列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重復使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。經(jīng)過5年時間，1977年2月研制出一架創(chuàng)業(yè)號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，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，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經(jīng)過4年，第一架載人航天飛機終于出現(xiàn)在太空舞臺，這是航天技術發(fā)展史上的又一個里程碑。
航天飛機是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器，它以火箭發(fā)動機為動力發(fā)射到太空，能在軌道上運行，且可以往返于地球表面和近地軌道之間，可部分重復使用的航天器。它的軌道器、固體燃料助推火箭和外儲箱三大部分組成。固體燃料助推火箭共兩枚，發(fā)射時它們與軌道器的三臺主發(fā)動機同時點火，當航天飛機上升到50千米高空時，兩枚助推火箭停止工作并與軌道器分離，回收后經(jīng)過修理可重復使用20次。外儲箱是個巨大殼體、內(nèi)裝供軌道器主發(fā)動機用的推進劑，在航天飛機進入地球軌道之前主發(fā)動機熄火，外儲箱與軌道器分離，進入大氣層燒毀，外儲箱是航天飛機組件中唯一不能回收的部分。航天飛機的軌道器是載人的部分，有寬大的機艙，并根據(jù)航天任務的需要分成若干個“房間”。有一個大的貨艙，可容納大型設備。軌道器中可乘載3名職業(yè)航天員(如指令長或機長、駕駛員、任務專家等)和4名其他乘員(非職業(yè)航天員)。其艙內(nèi)大氣為氮氧混合氣體。航天飛機在太空軌道完成飛行任務后，軌道器下降返航，像一架滑翔機那樣在預定跑道上水平著陸。軌道器可重復使用100次。
航天飛機是一種為穿越大氣層和太空的界線(高度100公里的卡門線)而設計的火箭動力飛機。它是一種有翼、可重復使用的航天器，由輔助的運載火箭發(fā)射脫離大氣層，作為往返于地球與外層空間的交通工具，航天飛機結(jié)合了飛機與航天器的性質(zhì)，像有翅膀的太空船，外形像飛機。航天飛機的翼在回到地球時提供空氣煞車作用，以及在降跑道時提供升力。航天飛機升入太空時跟其他單次使用的載具一樣，是用火箭動力垂直升入。因為機翼的關系，航天飛機的酬載比例較低。設計者希望以重復使用性來彌補這個缺點。
雖然世界上有許多國家都陸續(xù)進行過航天飛機的開發(fā)，但只有美國與前蘇聯(lián)實際成功發(fā)射并回收過這種交通工具。但由于蘇聯(lián)瓦解，相關的設備由哈薩克接收后，受限于沒有足夠經(jīng)費維持運作使得整個太空計劃停擺，因此目前全世界僅有美國的航天飛機機隊可以實際使用并執(zhí)行任務。
1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第一架航天飛機哥倫比亞號航天飛機發(fā)射。宇航員翰·楊(John W·Young)和克里平(Robert L·Crippen)揭開了航天史上新的一頁。
這架航天飛機總長約56米，翼展約24米，起飛重量約2040噸，起飛總推力達2800噸，最大有效載荷29.5噸。它的核心部分軌道器長37.2米，大體上與一架DC—9客機的大小相仿。每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時間7至30天，軌道器可重復使用100次。航天飛機集火箭，衛(wèi)星和飛機的技術特點于一身，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，是一種新型的多功能航天飛行器。
從1981年至1993年底，美國一共有5架航天飛機進行了59次飛行，其中哥倫比亞號航天飛機15次，挑戰(zhàn)者號10次，發(fā)現(xiàn)號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進號5次。每次載宇航員2至8名，飛行時間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個宇宙探測器，1個空間望遠鏡和1個γ射線探測器，進行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學實驗活動，取得了豐碩的探測實驗成果。
航天飛機除可在天地間運載人員和貨物之外，憑著它本身的容積大、可多人乘載和有效載荷量大的特點，還能在太空進行大量的科學實驗和空間研究工作。它可以把人造衛(wèi)星從地面帶到太空去釋放，或把在太空失效的或毀壞的無人航天器，如低軌道衛(wèi)星等人造天體修好，再投入使用，甚至可以把歐空局研制的“空間實驗室”裝進艙內(nèi)，進行各項科研工作。
美國航天飛機創(chuàng)造了許多航天新紀錄。航天飛機首航指令長約翰·楊6次飛上太空，是世界上參加航天次數(shù)最多的宇航員。1983年6月18日女宇航員莎麗·賴德(Sally K·Ride)乘挑戰(zhàn)者號上天飛行，名列美國婦女航天的榜首。1983年8月30日，挑戰(zhàn)者號把美國第一個黑人宇航員布魯福德(Guion S·Bluford)送上太空飛行。1984年2月3日乘挑戰(zhàn)者號上天的麥坎德利斯(B·McCandless)，成為世界上第一位不系安全帶到太空行走的宇航員。1984年4月6日挑戰(zhàn)者號上天后，宇航員首次抓獲和修理軌道上的衛(wèi)星成功。1984年10月5日參加挑戰(zhàn)者號飛行的莎麗文(Kathryn D·Sullivan)成為美國第一位到太空行走的女宇航員。1985年1月24日發(fā)現(xiàn)號升空，首次執(zhí)行秘密的軍事任務。1985年4月29日，第一位華裔宇航員王贛駿(Tayler Wang)乘挑戰(zhàn)者號上天參加科學實驗活動。1985年11月26日，亞特蘭蒂斯載宇航員上天第一次進行搭載空間站試驗。1992年5月7日奮進號首次飛行，宇航員在太空第一次用手工操作搶救回收衛(wèi)星成功。7月31日亞特蘭蒂斯號上天，首次進行繩系衛(wèi)得發(fā)電試驗。9月12日奮進號將第一位黑人女宇航員，第一位日本記者和第一對宇航員夫婦載入太空飛行。
暴風雪號航天飛機首航成功
航天飛機效果圖 1988年11月15日莫斯科時間清晨6時整，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，完成了一次無人駕駛的試驗飛行。
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噸貨物運回地面。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。首先，暴風雪號的主發(fā)動機不是裝在航天飛機尾部，而是安裝在能源號火箭上，這樣就大大減輕了航天飛機的入軌重量，同時騰出位置安裝小型機動飛行發(fā)動機和減速制動傘。其次，暴風雪號著陸時，可用尾部的小型發(fā)動機做有動力的機動飛行，安全準確地降落在狹長跑道上，萬一著陸失敗，還可以將航天飛機升起來進行第二次著陸，從而提高了可靠性。而美國航天飛機靠無動力滑翔著陸只能一次成功。第三，暴風雪號能象普通飛機那樣借助副翼，操縱舵和空氣制動器來控制在大氣層內(nèi)滑行，還準備有減速制動傘，在降落滑跑過程中當速度減慢到50千米/小時自動彈出，使航天飛機在較短距離內(nèi)停下來。暴風雪號首航成功，標志著前蘇聯(lián)航天活動跨入一個新的階段，為建立更加完善的天地往返運輸系統(tǒng)輔平了道路。原計劃一年后進行載人飛行，但由于機上系統(tǒng)的安全可靠尚未得到充分保證，加之其后政治和經(jīng)濟等方面的原因，載入飛行的時間便推遲了。
挑戰(zhàn)者號航天飛機爆炸
飛機失事 1986年1月28日，美國“挑戰(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)。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。
1986年1月28日，美國挑戰(zhàn)者號航天飛機豎立在卡納維拉爾角的39-B發(fā)射臺上。斯勞科爾公司和美國宇航局已經(jīng)把挑戰(zhàn)者號的發(fā)射推遲了五次，這天天氣尤其冷，創(chuàng)造了25次發(fā)射溫度的最低點。為了防止發(fā)動機點燃時巨大而噪音會把航天飛機的底部損壞，導流槽下部必須有水來吸收噪音。所以工程師不得不一直開著水龍頭以保持水管里的水保持流動以防結(jié)冰而凍住。但是在8點-11點時，氣溫逐漸回升，斯勞科爾公司下定了發(fā)射的時間：11時38分。11時38分，挑戰(zhàn)者號航天飛機在人們的歡呼聲中噴著火舌直竄碧藍的天空。
挑戰(zhàn)者號航天飛機在順利上升：7秒鐘時，飛機翻轉(zhuǎn);16秒鐘時，機身背向地面，機腹朝天完成轉(zhuǎn)變角度;24秒時，主發(fā)動機推力降至預定功率的94%;42秒時，主發(fā)動機按計劃再減低到預定功率的65%，以避免航天飛機穿過高空湍流區(qū)時由于外殼過熱而使飛機解體。這時，一切正常，航速已達每秒677米，高度8000米。50秒鐘時，地面曾有人發(fā)現(xiàn)航天飛機右側(cè)固體助推器側(cè)部冒出一絲絲白煙，這個現(xiàn)象沒有引起人們的注意。52秒時，地面指揮中心通知指令長斯克比將發(fā)動機恢復全速。59秒時，高度10000米，主發(fā)動機已全速工作，助推器已燃燒了近450噸固體燃料。此時，地面控制中心和航天飛機上的計算機上顯示的各種數(shù)據(jù)都未見任何異常。65秒時，斯克比向地面報告“主發(fā)動機已加大”，“明白，全速前進”是地面測控中心收聽到的最后一句報告詞。第73秒時，高度16600米，航天飛機突然閃出一團亮光，外掛燃料箱凌空爆炸，航天飛機被炸得粉碎，與地面的通訊猝然中斷，監(jiān)控中心屏幕上的數(shù)據(jù)陡然全部消失。挑戰(zhàn)者號變成了一團大火，兩枚失去控制的固體助推火箭脫離火球，成V字形噴著火焰向前飛去，眼看要掉入人口稠密的陸地，航天中心負責安全的軍官比林格眼疾手快，在第100秒時，通過遙控裝置將它們引爆了。
挑戰(zhàn)者號失事了!爆炸后的碎片在發(fā)射東南方30公里處散落了1小時之久，價值12億美元的航天飛機，頃刻化為烏有，七名機組人員全部遇難。全世界為此震驚，各國領導人紛紛致電表示哀悼。然而，人們在悲痛之余，對科學事業(yè)的不懈追求并沒有停止。在“阿波羅”1號的試驗飛船火災中遇難的格里索姆，生前曾說過一段感人的話“要是我們死亡，大家要把它當作一件尋常的普通事情，我們從事的是一種冒險的事業(yè)。萬一發(fā)生意外，不要耽擱計劃的進展。征服太空是值得冒險的。”