空间科学-航天飞机20世纪航天科技的杰作

航天飞机20世纪航天科技的杰作

文浩

在载人航天的早期,人类进入太空惟一工具是宇宙飞船。然而,人们更盼望着能有一种像普通飞机一样的可多次重复使用的天地往返运输飞行器。

为此,美国、前苏联、法国、日本和英国等国爱都曾对航天器的改进做过探索性研究,但最终只有美国研制出了实用型航天飞机。经过约 10 年的努力, 1981 年 4 月 12 日,世界第一架航天飞机棗哥伦比亚号进行了处女航行。这次具有历史性的 54.5 小时的太空遨游,意味着载人航天进入了一个新阶段。到 2001

/font>年 4 月 12 日,航天飞机已飞行了 20 年,已把 624 人次送入太空。

太空全能冠军

航天飞机是把航天与航空技术高度有机结合起来的创举。它兼有人造地球卫星、货远飞船、载人飞船甚至小型空间站的许多功能。它还有一般航天器没有的功能,如释放、维修和回收卫星等。

航天飞机的大容积货舱可放宽对有效载荷尺寸和质量的限制,从而大幅度降低了一些有效载荷的研制费用。其经济性还表现在能在轨回收和维修卫星及更换卫星的组件,最突出的一个例子就是 3 次用航天飞机在太空维修 " 哈勃 " 空间望远镜,使这一价值连城的太空“巨眼”焕然一新。

航天飞机还大大扩展了空间活动的规模和范围。从 1998 年提开始建造的国际空间站的许多部件都将由航天飞机送上太空,并由机上的航天员组装。用航天飞机释放卫星时可根据不同要求,改变航天飞机轨道,从而把卫星准确地放到预定轨道。

在设计航天飞机时,设计者注意了对加速度的控制,能把未经长期航天训练的科学家、医生和教师等也送上太空。

航天飞机在军事上也具有极大的潜力和重要的作用,其不仅能发射各种军用有效载荷,也可对侦察卫星进行检修、补充燃料和更换胶卷,提高侦察能力,并能进行载人军事活动。

技术复杂 成本太高

航天飞机以其特有的重复使用性主多用途性,为人类的航天活动开辟了全新的途径,但这些都要以解决了大量复杂的技术问题为代价,从设计上讲,航天飞机的可靠性无法做到 100% 。

20 年以来,航天飞机是当今世界上用途最广而成本最高的大型天地往返运输器。

新一代航天飞机何时亮相正是由于航天飞机存在着种种先天不足,使专家们想研制新一代的航天飞机。美国、英国和德国曾竞相热衷于研制一种可以像普通客机一样水平起降的航空航天飞机 ( 简称空天飞机 ) ,它同时载有火箭发动机和航空发动机,因技术太复杂,目前只有一种被列入正式研制项目,它就是从 1997 年开始由美国洛马公司研制的 X - 33/“冒险星”。

航天飞机X-33/ “冒险星”是一种能垂直起飞、水平降落的可重复使用单级火箭运输器,拟以采用“线性气塞式发动机”、全复合材料和防热金属瓦等新技术,其发射费用只有目前航天飞机的 1/10 。然而, X-33/" 冒险星 " 的技术也十分复杂,研制风险很大。到 2000 年 10 月为止,X-33/“冒险星”的试飞计划已多次推迟,何时升空仍然未定。

尽管第一代航天飞机有许多不尽人意之处,但其用途最为广泛的特长目前仍天上无敌,它为未来的航天飞机发展奠定基础,积累了经验。可以说,航天飞机是20世纪最伟大的航天科技杰作之一。