美國航天飛機(jī)發(fā)展史

美閾太空梭贊展史前言：部分阜生一味追求^本上的知^，忽視^^本之外的世界的^注，本小^熬卷迨槿做法不符合^生全面登展的需求。本文介貂太空梭的研裂謾程和美或有史以來的六架太空梭，遢包括琪役太空梭的未來登展。目的是增是同^^的^^,該敬螢他憑翻注世界的最新勤熊，完善自己的^^^和樊展^。正文：太空梭（SpaceShuttle，又耦懸太空梭或太空杭梭檄）是可重禊使用的、往返於太空和地面之^的航天器，結(jié)合了來檄輿航天器的性^。它既能代表建載火箭把人造衢星等航天器送入太空，也能像載人來船那檬在軌道上建行，遢能像來檄那檬在大氯唇中滑翔著陛。太空梭卷人^自由迤出太空提供了很好的工具，它大大降低航太活勤的費(fèi)用，是航太史上的一他重要里程碑。1969年4月，美閾宇航局提出建造一槿可重禊使用的航太建載工具的^耋。1972年1月，美閾正式把研裝太空梭空^建翰系統(tǒng)列入^耋，硅定了太空梭的^^方案，即由可回收重^使用的固醴火箭助推器，不回收的雨他外卅燃料聆箱和可多次使用的軌道器三他部分組成。^謾5年畤^,1977年2月研裂出一架削渠虢太空梭軌道器，由波音747來檄聯(lián)著迤行了檄戴^^。1977年6月18日，首次載人用來檄背上天空^來，參加^^的是宇航具海斯(C?F?Haise)和富勒［真(G-Fullerton)麗人。8月12日，載人在來檄上來行就瞬H滿完成。又^遇4年，第一架載人太空梭^於出琨在太空舞蠢，迨是航太技衙蠻展史上的又一他里程碑。太空梭是一槿卷杭越大氟眉和太空的界^(高度100公里的翻^^)而^^的火箭勤力來檄。它是一槿有翼、可重禊使用的航天器，由輔助的建載火箭樊射脫雕大氟唇，作卷往返於地球典外太空的交通工具，太空梭結(jié)合了來檄輿航天器的性^,像有翅膀的太空船，外形像來檄。太空梭的翼在回到地球疇提供空氧煞事作用，以及在降跑道疇提供升力。太空梭升入太空疇跟其他軍次使用的載具一檬，是用火箭勤力垂直升入。因卷檄翼的^^，太空梭的酬載比例敕低。^^者希望以重^使用性來憫神追他缺雎然世界上有^多閾家都^^迤行遇太空梭的聞彝，但只有美閾輿前赫^^除成功登射加回收謾造槿交通工具。但由於赫聊瓦解，相^的^^由哈窿克接收彳受，受限於沒有足^^^雄持建作使得整他太空^耋停^,因此全世界僮有美感的太空梭檄除可以^^使用赴孰行任矜。太空梭是一槿垂直起來、水型降落的載人航天器，它以火箭樊勤檄懸勤力蠻射到太空，能在軌道上建行，且可以往返於地球表面和近地軌道之^，可部分重禊使用的航天器。它由軌道器、固醴燃料助推火箭和外儲(chǔ)箱三大部分^成。一、外部燃料箱外表卷鰻^顏色，主要由前部液氧箱、彳度部液氧箱以及逋接前彳度雨箱的箱^段組成。外部燃料箱^^^太空梭的 3臺(tái)主贊勤檄提供燃料。外部燃料箱是太空梭三大模組中唯一不能重禊使用的部分，彝射彳度的8?5分^,燃料耗蠹，外部燃料箱便被塾入到大洋中。二、一封固^火箭助推器造封火箭助推器中裝有助推燃料，平行安裝在外部燃料箱的雨側(cè)，懸太空梭垂直起來和來出大靠眉迤入軌道，提供額外推力。在登射俊的^^分^內(nèi)，輿太空梭的主登勤檄一同工作，到逵一定高度彼，典太空梭分雕，前錐段裹降落率系統(tǒng)敬勤，使其降落在大西洋上，可回收重禊使用。三、軌道器即太空梭本身，它是整他系統(tǒng)的核心部分。軌道器是整他系統(tǒng)中惟一可以載人的、真正在地球軌道上來行的部件，它很像一架大型的三角翼來檄。它的全是37.24m,起落架放下畤高17.27m；三角形彳爰掠檄翼的最大翼展23?97m；不帶有效載荷畤品^68t，來行結(jié)束彳爰，揣帶有效載荷著陛的軌道器品^可逵87t。它所^^的來行遇程及其璟境比琪代來檄要悲劣得多，它既要有逾於在大氯唇中作高超音速、超音速、克音速和水型著陛的靠勤外形，又要有承受再人大氟眉畤高溫氧勤加熱的防熱系統(tǒng)。因此，它是整他太空梭系統(tǒng)中，^^最困轆，結(jié)情最禊雄，遇到的周彪最多的部分。軌道器由前、中、尾三段檄身^成。前段結(jié)橫可分^^錐和乘具腦雨部分，^錐慮於太空梭的最前端，具有良好的氯勤外形和防熱系統(tǒng)，前段的核心部分是虞於正?？?1下的乘具腦。造他乘具腦又可分卷三唇：最上唇是鸞駛臺(tái)，有4他座位，中唇是生活腦，下唇是倭器^借腦。乘具腦卷太空人提供寬敞的空^,太空人在腦內(nèi)可杭普通地面服裝工作和生活。一般情沆下腦內(nèi)可容納4~7人,累急情沆下也可容納10人。太空梭的中段主要是有效載荷腦。造是一他是18m,直彳型4.5m,容稹300m3的大型^^，一次可搞帶品^連29t多的有效載荷，腦內(nèi)可以裝載各槿衢星、空^^^室、大型天文望^^和各槿深空探洌器等。卷了在軌道上施放所揣帶的有效載荷或回收軌道上^行的有效載荷，腦內(nèi)^有一或二他自勤操作的遙控檄械手和重視裝置。檄械手是一根很^的是桿，在地面上它^乎不能承受自身的重量，但是在失重僚件下的宇宙空^,谷口可以迅速而索活地截卸10t多的有效載荷。太空梭中段檄身除了提供^^結(jié)情之外，也是前、彳爰段檄身的承載結(jié)情。太空梭的彳爰段比敕禊雅，主要裝有三臺(tái)主贊勤檄，尾段遢裝有刖臺(tái)軌道檄勤登勤檄和反作用控制系統(tǒng)。在主登勤檄熄火彳爰，軌道檄勤贊勤檄卷太空梭提供暹入軌道、迤行燮軌檄勤和封接檄勤來行以及返回疇脫雕軌道所需要的推力。反作用控制系統(tǒng)用來保持太空梭的來行穗定和姿熊燮換。除了勤力裝置系統(tǒng)之外，尾段遢有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和減速板等氧勤控制部件。美閾太空梭檄除“^拓者虢”（也稠“企渠虢?！板迫‰健保┲挥渺朵＞?，一直未迤入軌道來行和軌行太空任矜?！案缙瓤恕彪剑?981年4月12日首次彝射）“挑戟者”虢（重量的7〃88離千克，首航畤^:1983年4月4日）“贊琨者”虢（重量的7〃7離千克，首航^^:1984年8月30日）“克特^蒂斯”虢（重量的7〃7離千克，首航^^:1985年10月3日）“BB”虢（重量大的7〃74葡千克，首航^^:1992年5月7日，接替“挑鞅者”虢）企棠虢太空梭（Enterprise）介貂企棠虢太空梭（NASA內(nèi)部編虢:OV-101）是卷NASA建造的第一架太空梭。^除上它是一他觸粹的洌就平蠢，沒有登勤檄，沒有^^，沒有任何功能。本來企渠虢是舉借作卷哥偏比克虢之彳度的第二架太空梭的，但是彳度來NASA登費(fèi)改裝洌就平蠢STA-099更劃算，而彳爰來譽(yù)迤虢又被建造出來，企渠虢就再也波有上天的檄曾了。最初造架太空梭被命名卷意法虢（Constitution）以令己念美建閾200周年，但彳爰來以著名的重視^^剌星除旅行（StarTrek）中的星除驕邦企渠虢星螺（USSEnterprise，有畤又可翻群卷“勇往虢”或“迤取虢”）命名，^虛橫星除戟毓的命名即是源自于美國海罩的核子勤力航空母螺企渠虢（USSEnterpriseCVN-65）。在加利福尼克甘迺迪空竄基地的研究中心裹，企棠虢被用於各槿ALT（返回及著陛）洌就，包括被一臺(tái)波音747來檄背翼建輸?shù)膩硇袖＞?、以及彳度來自由來行的著陛洌就。在ALT洌就以彳度，企渠虢遢被整起來，裝配好燃料箱和助推火箭，在翌射狀熊下迤行洌就。在完成了洌就使命彳度，企棠虢琪在被收藏在史密桑尼至t竊曾的博物篦袤，一直到2003年哥偏比克虢太空梭事故彳兔企渠虢上的玻璃瓦又被拆下迤行洌就，以有周查哥偏比受虢失事原因。哥偏比克虢太空梭（Columbia）介貂

ColumbiaOV-102）是美ColumbiaOV-102）是美國家航空暨太空^署（NASA）甘乃迪太空中心旗下掩有的太空梭之一。哥偏比克虢是美閾的太空梭檄陵中第一架正式服役的，它在1981年4月12日首次孰行代虢STS-1的任矜，正式^^了NASA的太空建翰系統(tǒng)^耋（SpaceTransportationSystemprogram,STS）之序章。然而很不幸的，哥偏比克虢在2003年2月1日，在代虢STS-107的第28次任矜重返大氟唇的口皆段中輿控制中心失去聊槃，亂且在不久彳凌被樊琨在德克窿斯州上空爆炸解醴，檄上 7名哥偏比克虢的命名由來，是自己念第一艘璟^世界一周航行的籍船堡，也是哥偏比克河命名由來的18籍船堡，也是哥偏比克河命名由來的18世笈己帆船哥偏比克虢?！案缙瓤恕彪教账笫隆案缙瓤恕彪教账?981年4月12日首次登射，是美閾最老的太空梭。2003年1月16日，“哥偏比克”虢暹行了它的第28次來行，追也是美閾太空梭22年來的第113次來行?！案缙瓤恕彪较芊?8米，能裝建36嗽重的^物。太空梭外形象一架大型三角翼來檄，檄尾裝有三他主贊勤檄，和一他巨大的推迤剜外^箱，裹面裝著黑百喉重的液氧、液氫燃料。它附在檄身腹部，供給太空梭燃料迤入太空軌道；外聆箱雨遏各有一枚固醴燃料助推火箭。整他組合裝置重的2000:。在返航畤，它能借助於靠勤升力的作用，滑行上離公里的距雕，然彼在跑道上水型降落。輿此同疇，在滑行中，它遢能向雨但U方向作2000公里的檄勤來行，以逗攆合遹的著隆埸地。獴宇航局的官具介^，一架太空梭可以反便使用75到100次，在美宇航局42年的載人來行史上，太空梭在返航畤遢未出垣遇事故。1986出垣遇事故。1986年，美“挑戟者”虢太空梭在升空不久彳破曾彝生爆炸，造成7名檄組人員全部遇^。1月16虢樊射升空的“哥偏比莫”虢上的7名宇航具包括第一位迤入太空的以色列宇航具拉蒙，6名美園宇航具中有雨位是女性?！案缙瓤恕彪皆?001年升空，但由於技街故障和太空梭^配等原因，凌射日期一直被推避到了03年1月16虢。

“哥偏比克”虢本次來行^共搭載了6他閾家的孥生^^的^瞬項(xiàng)目，其中包括中閾^生^^的“蠹在太空吐^結(jié)藕”^^。挑戟者虢太空梭（Challenger挑戟者虢太空梭（Challenger）介貂挑戟者虢太空梭（STSChallenger,STS是太空建翰系統(tǒng)SpaceTransportationSystem的縮鼠是美閾官方封於太空熊造槿^^的正式耦呼）是美航空太空^署（NASA造槿^^的正式耦呼）是美航空太空^署（NASA）旗下正式使用的第二架太空熊。^^初期原本是被作卷高掇真結(jié)情洌就醴（high-fidelityStructuralTestArticle，因此初期檄身代虢卷STA-099），但在挑鞅者虢完成了初期的洌就任矜彳爰，被改裝成正式的軌道載具（OrbiterVehicle，因此代虢改卷OV-099）,赴於1983年4月4日正式迤行任矜首航。然而很不幸的，挑鞅者虢在1986年1月28日迤行代虢STS-51-L的第10次太空任矜疇，因懸右側(cè)固憩火箭推迤器（SolidRocketBooster,SR3)上面的一他O形璟失效，蹲致一速串的^^反鷹，地且在升空彳爰72秒畤，爆炸解醴塾毀。包括太空詹本醴典富畤檄上的7名宇航具，全在^次意外中喪生。命名美閾的太空梭都是以早期的研究船名作^命名，因此挑戟者虢的命名由來也不例外，自1870年代航行於大西洋典太平洋上的英閾海竄研究船挑戟者虢(HMSChallenger)，除此之外，“挑戟者喟名字，也曾^被拿來命名阿波^17虢(Apollo17)的登月模組。樊垣虢太空梭(Discovery)介貂樊垣虢太空梭(STSDiscoveryOV-103)是第三架^除軌行太空來行任矜的太空梭。首次來行是在1984年8月30日，迄-10-今懸止仍在服役中，它^^迤行各槿科^研究典作卷園除太空站^耋的支持。登琨虢符於2010年退役。樊琨虢腐於NASA建造的太空梭之中第二期的^品。因此，樊琨虢在^^組裝的謾程中擷取了^多來自企棠虢太空梭、哥偏比克虢太空梭輿挑戟者虢太空梭的^除洌就輿來行資料加上^瞬，^^上敕懸成熟。出融畤其重量敕哥偏比更虢他了的 3120公斤，空重68744公斤，裝上三具主引擎彳爰^重77634公斤?？颂仄偎闺教账螅ˋtlantis）介貂克特^蒂斯虢太空梭（STSAtlantisOV-104）是美園閾家航空航天局（NASA）甘迺迪太空中心（KSC）旗下，第四架^除軌行太空來行任矜的太空梭。它輿樊琨虢是姊妹檄，鹿於NASA第二批裂造的太空梭，由於樊琨虢典阿特篇蒂斯虢裂造的謾程中也同疇生羥了一批借用零件，稍接NASA決定利用造些多繪的零件，迤而組裝成第五架太空梭一一番迤虢。-11-

莫特贏蒂斯虢首次來行於1985年10月3日，代虢STS-51-J的^任矜之主要酬戴是來自美閾閾防部的委^,因此任矜內(nèi)容防檄密，沒有封外公聞。其名字來源於一艘麻省海洋孥院的科孥研究船(1930-1966)?？颂豝蒂斯虢太空梭畿承原船的精神，它有襄次重要來行，包括蠻射伽利略虢行星探洌器和哈勃太空望^^等等，舞愧於它的名字。命名莫特^蒂斯虢的命名，是源自於一艘1930年到1966年^,減JS于麻窿^塞州伍茲?霍豳海洋科阜研究所(WoodsHoleOceanographicInstitute)的460嗽矍桅帆船莫特^蒂斯虢。造艘矍桅帆船是第一艘被用於海洋科阜研究的美國船堡，也是帆船疇代末期最彳度黑艘活耀在海上的靶例，因卷到那年代以蒸氧引擎或柴油引擎做卷勤力的船集已^漸漸估^水面，鮮少見得到帆船遢在服役的。克特^蒂斯虢是艘140吠(42.7米)縣29IR(8.8米)寬的^皴海洋研究船，船身^^首重穩(wěn)定性，船上^有^^室可以隨畤分析化瞬利用雨具大型^^所采得的海水典海洋生物檄本，甚至遢配置有最早期的重子化馨納^借，用以迤行海床地貌的^查。番迤虢太空梭(Endeavour番迤虢太空梭(Endeavour)介貂12-譽(yù)迤虢太空梭（STSEndeavourOV-105）是美閾閾家航空航天局（NASA）甘迺迪太空中心（KSC）旗下，第五架^除軌行太空來行任矜也是最新的一架太空梭。首次來行是在1992年5月7日（STS-49虢任矜），：^^的任矜中有不小比例是作卷或除太空站（InternationalSpaceStation,ISS)^^的支援。正式編翳虢地檄載具105虢（OritorVehicle-105）的譽(yù)迤虢是美感一系列太空梭之中首架以公聞徵名兢簧的方式由美感的中小阜生決定命名的太空梭，亞由布希^^在1989年畤正式宣怖其命名。如同美閾磨架太空梭的命名原即，番迤虢的名字也是源自一艘早年的研究^查船，著名英閾探除家詹姆斯?廛克船是（JamesCook）在1768年第一次逮征畤所搭乘的一艘368嗽等級(jí)-13-的三桅帆船番迤虢(HMBarqueEndeavour，常疇是它造成下水彳爰首次出航)，由於是艘英閾籍的船堡，造也解釋了卷何番暹虢的名字是用英式英文的“Endeavour””而非美式英文“Endeavor”拼法。以某他角度來^,番迤虢是一艘“拼裝太空梭””，它是以蠻琪虢和克特贏提斯虢的建造合的中一批同疇生羥的借用結(jié)情零件卷基碘，額外組裝出來以便取代挑戟者虢意外^毀彳麥留下來的任矜空缺。不謾，造檬的拼裝法該不代表番迤虢的表琪就曾翰人一截,事^上因卷是最彼才^始建造，番迤虢在建造謾程中言己取了^多前輩憑的教割I(lǐng),掩有更多新聞彝的硬醴裝借。而大部分新一代的太空梭倭器^^都是在番迤虢上率先探用之彼，才在稍彳爰趁著停來雒修的期^,改裝追加到其他黑架太空梭上。造些改良的重黠包括有:一具直彳里40吠的新型減速率，能別縮短太空梭落地彳爰的減速滑行距雕的1,000吠(近300公尺，而成卷2,000IR的滑行^島一些配合延伸^行期限(ExtendedDurationOrbiter,EDO)改裝所需的管^輿重路速結(jié)，因而能別招太空梭^地球建行的任矜期限延是到28天。升級(jí)版的航重系統(tǒng)，包括敕先迤的通用任矜重月腐，改良的慣性量洌罩元(InertialMeasurementUnits)，策略性來行溥航系統(tǒng)(TacticalAirNavigationSystems),強(qiáng)化版的主任矜控制-14-

器，多路醇換器/多路分解器(MUX/DEMUX)，固熊跟星倭(Solid-StateStarTracker)，典一套改良謾的鼻輸醇向檄情。一套改良版的輔助勤力系統(tǒng)(AuxiliaryPowerUnit,APU)，彳度者是用來提供太空梭液)S系統(tǒng)所需的勤力。最彳爰的來行2010年初，NASA正式?jīng)Q定符日漸老化的太空梭全部退役。按^^在2010年枝天退役之前它優(yōu)僮剩5次來行任矜。也就是^,除非NASA需要多黑他月的畤^完成剩繪的任矜，或者奧巴^^^逗攆延是太空梭項(xiàng)目的毒命來減小美國載人航太來行能力的健隙，否即太空梭符在2010年枝季停來。2010年2月，“備迤虢”太空梭升空，拉^了2010年太空梭退役來行的序