器组成的往返航天器系统 , 但人们通常把其中的轨道器称作为航天飞机 。
(1)轨道器:轨道器是航天飞机的核心部分,是整个航天飞机系统中唯一可载人、可重复使用的部分 。
(2)固体助推器:固体助推器的作用是助推,用于补充主发动机推力的不足 。以供再用 。
(3)外贮箱:航天飞机的主发动机是液体火箭发动机,推进剂是液体燃料液态氧和液态氢 。液体推进剂不装在航天飞机上,而是装在一个独立的可以抛弃的外贮箱里面 。采用这种结构形式,可以减少航天飞机轨道器的尺寸和重量,否则航天飞机的轨道器非常庞大 。
美国研制过5种型号的航天飞机:哥伦比亚号航天飞机、挑战者号航天飞机、发现号航天飞机、亚特兰蒂斯号航天飞机和奋进号航天飞机 。
苏联研制过暴风雪号航天飞机 , 1988年对暴风雪号航天飞机成功地进行了无人轨道试飞,其后,由于苏联1991年解体,计划终止 。
4 , 航天飞机发射和飞行过程流程如图
5,航天飞机的降落
对于航天飞机飞行员和地面控制人员来说,让航天飞机安全着陆并不是一项容易的工作,需要小心翼翼并且准确完成每一个步骤 。
(1)降落前的准备工作历时4个小时 , 此时的航天飞机在地球上空约320公里以上的轨道飞行 。机组人员开始设置机上电脑,为重返地球大气层做准备,液压系统驱动航天飞机的“机面”襟翼和方向舵 。
(2)1小时后,有效载荷舱舱门关闭,任务控制人员通知机长启动3号操作程序,航天飞机飞行控制软件的一部分,管理重返大气层和着陆 。
(3)着陆前两小时 , 宇航员穿上橙色航天服,将自己牢牢绑在座椅上 。1小时后,航天飞机进入距地面约合282公里的高度 , 肯尼迪航天中心的对面 。进入这一高度后,航天飞机开始以每小时约26498公里的速度飞行,进行脱轨点火 , 翻转机身并点燃发动机,产生与飞行方向相反的阻力,减缓重返地球大气层过程中的下落速度 。
(4)30分钟后 , 航天飞机进入距地面约122公里的大气层,关闭发动机 。
(5)重返过程中,航天飞机的飞行好似一架滑翔机,首先借助背部的喷气操纵装置,而后借助机面,控制周围的气流 。下落过程中,航天飞机经历4次大角度倾斜,翻转80度 , 偏向一侧,而后偏向另一侧 。这种摇摆让航天飞机的着陆路线呈一个长长的S形,目的在于减缓飞行的速度 。
(6)尽管采取减速措施 , 航天飞机穿过大气层时的速度仍然超过音速 。所产生的音爆来自机鼻和机翼的压缩空气产生的声音在佛罗里达的很多地区都可以听到 。
(7)降落前5分钟,航天飞机开始俯冲,落后于音障,时速慢慢降至约每小时1236公里以下,此时距离跑道只有约40公里 。这个时候 , 机长开始手动操纵航天飞机 。
(8)航天飞机机长的任务与商业客机飞行员截然不同 。首先,航天飞机朝跑道下落的速度是一般客机的20倍,下落路线倾斜角度是后者的7倍 , 机鼻与地面呈19度角 。在距地面约610米的高度,机长大幅度拉抬机鼻,减缓下落速度 。
(9)最后中,航天飞机以每小时344公里至363公里的速度着陆,后轮首先着地,而后是机鼻轮,减速伞打开 , 航天飞机最后停止滑行 。
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