航天飞机与其他飞行器的异同是什么?

发布网友发布时间：2022-05-29 22:22

共1个回答

热心网友时间：2024-05-25 10:51

美国航天飞机是一架机翼短粗的飞行器，是运载火箭、宇宙飞船和飞机巧妙结合的产物。它在发射时，垂直起飞，像火箭一样；入轨后绕地球轨道飞行，像一艘载人航天飞船，并有机动对接能力；返回地球时，又像一架滑翔机，在传统的飞机跑道上降落。对于使用一次就报销的运载工具来说，航天飞机可以重复使用100次，在技术上是一个重大飞跃，为人类定期航行太空创造了条件。航天飞机的研制成功被认为是20世纪科学技术最杰出成就之一。

美国航天飞机总长56.14米，起飞时总重量达2043吨，由外贮箱、轨道器和一对固体火箭助推器等三部分组成。外贮箱是一次性使用，内装液氧、液氢燃料，直径8.39米，长47米，总重达743吨。轨道器和助推火箭按标准规格组装而成，对于每次飞行任务具有通用性。

轨道器空重约68吨，相当于DC-9喷气飞机重量的2.5倍，长度为37.24米，翼展23.79米，可以把总重29.5吨的卫星、空间探测器或其他货物射入空间，所有货物装在一个长18米、宽4.5米的货舱中。它的3台主发动机是非常先进的，排成一组装在航天飞机的尾部，通过直径30厘米管路从外贮箱的输送管中得到燃料推进剂。每台主发动机每秒耗燃料508千克，燃烧室压力高达200大气压以上。换句话说，每平方厘米的压力达211千克，因此发动机体积虽不大，却能产生很大推力。过去的火箭发动机燃烧寿命只有几分钟，而航天飞机的主发动机则不同，设计燃烧寿命高达7.5小时，大约可以承担55次飞行任务。因为它有一个先进的两级燃烧系统：推进剂首先在低温高压的环境下部分燃烧，然后在主燃烧室中充分燃烧，这种方法的燃烧效率高达99%。除主发动机外，轨道器中还有2台轨道发动机，它们使用轨道器贮箱内的推进剂，每台可产生2.7吨的推力。

轨道机动发动机的功用有三点：第一，在巨大的外贮箱被抛掉后，把轨道器推入地球轨道；第二，在太空为轨道器变轨提供机动能力；第三，飞行任务结束时，发动机点火制动，使轨道器脱离地球轨道，踏上返回地球的航程。轨道发动机点火时间长达15小时，因此每台可执行100次飞行任务。轨道器还有一套复杂的环境控制系统，用以为航天员维持一个舒适宜人的环境。

轨道器内的空气、温度、湿度和气压同地球上一样，因此，除非要进行舱外工作，航天员在轨道器内可以不穿宇宙服生活和工作。轨道器同严寒、酷热（太阳照射时）的空间完全隔绝，但航天员、电气设备和实验室的化学反应都会散发热量，若这些热量积蓄过多，会造成危险。因此轨道器内空气通过一些热交换器把部分热量传入冷水管路以降低气温；而水管中的热量被另一套装氟利昂的冷却管路吸收后，再通过货舱内壁上巨大的辐射器散发到宇宙空间，这样，就保证舱内温度在18~27摄氏度之间。轨道器内还装有碳滤层和氢氧化锂过滤器，用以滤去舱内空气中的二氧化碳、微量废气和异味，然后在气体中充入氧和氮，保持空气中气体含量的平衡，同时补充泄漏损失的少量气体。

另外，在失重条件下，热空气不能上升形成对流。为避免空气滞留形成气雾，舱内使用风扇以保持舱内空气流通。轨道器的驾驶室看起来很像一架喷气民航机的驾驶室，不过有一个不同：民航机驾驶员在操纵飞机时是坐着的；航天飞机驾驶员则仰躺在椅背上，面孔朝上，透过驾驶室的挡风窗口，他看到的只是一望无际的天空。指挥长坐在左首，右边是驾驶员。两人面前都有一组“T”字形仪表盘，上有空速表、姿态显示仪、高度表和方向指示器。仪表盘*有一个小型电视荧光屏，用来显示其他的信息。指挥长和驾驶员通过同飞机上一样的踏板，可以控制尾舵左右转动；通过控制柱，使推力器组点火，控制轨道器的姿态（在轨道飞行时）以及在返回再入段和着陆机动时控制轨道器气动翼面的倾斜度。轨道器在返回大气层阶段是无动力飞行。整个轨道器装在推进剂贮箱的背部。

固体助推器长度为45.46米，直径3.7米。每台推力为1300吨。固体助推器的推进剂是一种高氯酸铝、铝和氧化铁的粉末与黏合剂的混合物。燃烧123秒后，消耗推进剂达503.6吨。和轨道器一样，固体助推器也是多次使用的。在一对助推器完成助推任务后，将溅落海洋，用拖船将它们进行回收。