美国与前苏联航天飞机都有啥?

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  • 2019-12-05

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  “哥伦比亚”号航天飞机是美国国家航空航天局(NASA)“肯尼迪航天中心”旗下拥有的太空梭之一。“哥伦比亚”号是美国的太空梭机队中第一架正式服役的,它在1981年4月12日首次执行代号“STS—1”的任务,正式开启了NASA的太空运输系统计划之序章。◆▼

  然而很不幸的是,“哥伦比亚”号在2003年2月1日,在执行代号“STS—107”的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系,并且在不久后被发现在得克萨斯州上空爆炸解体,机上7名太空人全数罹难。

  “哥伦比亚”号的命名由来,是纪念第一艘环绕世界一周航行的美国籍船只,也是哥伦比亚河命名由来的18世纪帆船“哥伦比亚”号。 这架航天飞机总长约56米,翼展约24米,起飞重量约2040吨,起飞总推力达2800吨,最大有效载荷29.5吨。它的核心部分轨道器长37.2米,大体上与一架DC—9客机的大小相仿。每次飞行最多可载8名宇航员,飞行时间7—30天,轨道器可重复使用100次。航天飞机集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身,能像火箭那样垂直发射进入空间轨道,又能像卫星那样在太空轨道飞行,还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆,是一种新型的多功能航天飞行器。

  美国的航天飞机都是以早期的研究船名命名,因此“挑战者”号名字的由来也不例外,取自于1870年代航行于大西洋与太平洋上的英国海军研究船“挑战者”号。除此之外,“挑战者”这个名字也曾经被拿来命名“阿波罗17”号的登月模组。

  “挑战者”号是美国继“哥伦比亚”号航天飞机之后投入使用的第二架航天飞机。1983年4月4日首次飞行,◇▲=○▼=△▲后来又进行了多次业务飞行。▲●…△

  “挑战者”号开发初期原本是被作为高拟真结构测试体(high-fidelity Structural Test Article,因此初期机身代号为STA—099),但在“挑战者”号完成初期测试任务后,被改装成正式的轨道载具(Orbiter Vehicle,因此代号改为OV—099),并于1983年4月4日正式执行首航任务。

  然而很不幸的是,“挑战者”号在1986年1月28日执行代号STS—51—L的第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,导致一连串的连锁反应,并且在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。机上的7名宇航员全在该次意外中丧生。

  “发现”号航天飞机是美国国家航空航天局“肯尼迪航天中心”旗下第三架实际执行太空飞行任务的航天飞机,首次飞行是在1984年8月30日,迄今为止仍在服役中,负责进行各种科学研究与作为国际太空站计划的支援。

  如同其他大部分的美国航天飞机一般,△“发现”号的命名,源自于一艘18世纪时的英国探险船,伴随著名的詹姆斯·库克(James Cook)船长远征南太平洋的“发现”号。在库克船长的探险中,完成了包括发现夏威夷群岛、新西兰乃至于确认澳洲大陆存在等的功绩,而同行中的另外一艘探险船“奋进”号也成为NASA另一架航天飞机“奋进”号的命名由来。除此之外,库克船长也曾搭乘“发现”号探索南阿拉斯加与西北加拿大之间的海岸线,虽然当时正值美国独立战争期间,英国与美国是交战国,但由于“发现”号从事的是非常重要的科学任务,本杰明·富兰克林甚至特别下达美军不准对该船发动攻击的指令。

  “发现”号航天飞机于2009年10月23日在“肯尼迪航天中心”发射升空,飞往国际空间站,进行为期2周的航天使命。“发现”号上的7名宇航员将在国际空间站上安装一个新的太空舱,以扩展国际空间站的规模。10月28日,宇航员斯科特·帕拉金斯基和丹尼尔·塔尼进行了第二次太空行走,为“和谐”节点舱安装外部组件、卸下一个厚重支架并检查国际空间站可能存在问题的设备。 “发现号”此行的主要任务是运送和安装“和谐”节点舱,以便日后欧洲及日本的“哥伦布”和“希望”号实验舱能够与国际空间站进行对接,为空间站实验舱的发射做好前期准备。★-●△▪️▲□△▽◆◁•这是自2001年以来安装的首个新舱,对于国际空间站的扩大而言具有重要意义。

  “奋进”号航天飞机是美国国家航空航天局“肯尼迪航天中心”旗下第五架实际执行太空飞行任务的也是最新的一架航天飞机。

  最新的航天飞机——“奋进”号“奋进”号是由美国宇航局于1991年建造,用来替代1986年在爆炸中被毁坏的“挑战者”号,高36.6米,宽23.4米,重71吨,造价超过20亿美元。

  “奋进”号的首次飞行是在1992年5月7日(STS—49号任务),负责执行的任务中有不小比例是作为国际太空站计划的支援。

  正式编号绕地机载具105号的“奋进”号是美国一系列航天飞机之中首架以公开征名竞赛的方式由美国的中小学生决定命名的航天飞机,并由乔治·赫伯特·沃克·布什总统在1989年时正式宣布其命名。如同美国历架航天飞机的命名原则,“奋进”号的名字也是源自一艘早年的研究调查船。○▲著名英国探险家詹姆斯·库克船长在1768年第一次远征时所搭乘的一艘368吨等级的三桅帆船“奋进”号,当时是它造成下水后首次出航,由于是一艘英国籍的船只,这也解释了为何“奋进”号的名字是用英式英文的“Endeavour”而非美式英文“Endeavor”拼法。

  从某个角度来说,“奋进”号是一艘“拼装航天飞机”,它是以“发现”号和“亚特兰蒂斯”号的建造合约中一批同时生产的备用结构零件为基础,额外组装出来以便取代“挑战者”号意外坠毁后留下来的任务空缺。不过,△▪️▲□△这样的拼装法并不代表“奋进”号的表现就会逊色一截,事实上因为是最后才开始建造,时时彩官网“奋进”号在建造过程中汲取了许多前辈们的教训,拥有更多新开发的硬件装备。而大部分新一代的航天飞机仪器设备都是在“奋进”号上率先采用之后,才在稍后趁着停飞维修的期间,改装追加到其他几架航天飞机上。

  “奋进”号曾在1996年于加州棕榈谷进行过8个月长的绕地机维修停飞期,在这段期间航天飞机上改装了要能与国际太空站进行接驳用的外部空气锁,以便在太空站于1997年开始建造后,与太空站联结负责其所需的补给运输任务。

  美国东部时间2009年7月15日18时3分(北京时间16日6时3分),此前已5次推迟发射的美国“奋进”号航天飞机从佛罗里达州“肯尼迪航天中心”成功升空,飞赴国际空间站。 美国国家航空航天局的电视直播画面显示,“奋进”号升空2分5秒之后,2个固体火箭助推器与航天飞机的外部燃料箱顺利分离,飞行8分半钟之后,火箭发动机按规程开始关闭。固体火箭助推器在分离后向大西洋方向坠落,美航天局将利用回收船将它们回收。 “奋进”号宇航员在为期16天的任务期内进行5次太空行走,完成实验平台的安装工作,并给空间站外的太阳能电池板更换电池。此外,美国宇航员蒂姆·科普拉还将接替日本宇航员若田光一加入国际空间站长期考察组,后者将随“奋进”号返回地球。

  “暴风雪”号航天飞机计划是前苏联时代为了与美国进行太空军备竞赛所发展的航天飞机计划,在前苏联瓦解后不久此计划也宣告正式终结,残存的设备归属给“苏联时代太空中心”所在地的哈萨克斯坦共和国拥有。“暴风雪”计划中共有5架航前苏联的“暴风雪”号天飞机实际上已开始建造,但是只有第一架的“暴风雪”号真正被完成并且顺利发射升空与回收,而包括二号机“小鸟”号在内的其他几架航天飞机全都是以未完成的姿态停止建造。

  1988年11月15日,前苏联的“暴风雪”号航天飞机从拜科努尔航天中心首次发射升空,47分钟后进入距地面 250千米的圆形轨道。它绕地球飞行2圈,在太空遨游3小时后,按预定计划于 9时25分安全返航,准确降落在离发射点12千米外的混凝土跑道上,完成了一次无人驾驶的试验飞行。 “暴风雪”号航天飞机大小与普通大型客机相差无几,外形同美国航天飞机相仿,机翼呈三角形。机长36米、高16米,翼展24米,机身直径5.6米,★▽…◇起飞重量105吨,返回后着陆重量为82吨。它有一个长18.3米、直径 4.7米的大型货舱,能把30吨货物送上近地轨道,将20吨货物运回地面。头部有一容积70立方米的乘员座舱,可乘10人,设计飞行寿命100次。 科学家们认为,这次完全靠地面控制中心遥控机上电脑系统,在无人驾驶的条件下自动返航并准确降落在狭长跑道上,其难度要比1981年美国航天飞机有人驾驶试飞大得多。首先,“暴风雪”号的主发动机不是装在航天飞机尾部,而是装在“能源”号火箭上,这样就大大减轻了航天飞机的入轨重量,同时腾出位置安装小型机动飞行发动机和减速制动伞。其次,“暴风雪”号着陆时,可用尾部的小型发动机做有动力的机动飞行,安全准确地降落在狭长跑道上,万一着陆姿态不佳,还可以将航天飞机升起来进行第二次着陆,从而提高了可靠性。▼▲而美国航天飞机靠无动力滑翔着陆只能一次成功。第三,“暴风雪”号能像普通飞机那样借助副翼、操纵舵和空气制动器来控制在大气层内滑行,还准备有减速制动伞,在降落滑跑过程中当速度减慢到 50千米/小时时自动弹出,使航天飞机在较短距离内停下来。 “暴风雪”号首航成功,标志着前苏联航天活动跨入一个新的阶段,为建立更加完善的天地往返运输系统铺平了道路。原计划一年后进行载人飞行,但由于机上系统的安全可靠性尚未得到充分保证,加之其后政治和经济等方面的原因,载人飞行的时间便推迟了。

  航天飞机与宇宙飞船,二者最主要的区别是用途不同:航天飞机是运载火箭的升级产品,用途是将地面物体送至地球轨道,也就是说,航天飞机往返于地面与地球轨道之间;而宇宙飞船则是在外太空之间飞行使用的,比如从地球飞往比邻星……由于用途的不同,它们的结构、工作方式、外形也有很大不同。航天飞机最需要的是脱离地球引力,因此它有自己的动力系统和巨大的外挂燃料箱,为了减少空气阻力并在降落时充分利用空气动力,航天飞机有着非常漂亮的气动外形。宇宙飞船也有动力系统,但现阶段的动力源主要是太阳能电池,因此不需要外接动力源,而且宇宙飞船是在外太空飞行,外形没特殊要求,因此看起来比较丑。大家在科幻小说尤其卡通片中看到的那种通用的宇宙飞船,估计在短期内难以被制造。美国与前苏联航天飞机都有啥?

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