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航天飞机

央视国际 (2003-01-13 10:55:46)

  19694月,美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。19721月,美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划,确定了航天飞机的设计方案,即由可回收重复使用的固体火箭助推器,不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间,19772月研制出一架创业号航天飞机轨道器,由波音747飞机驮着进行了机载试验。1977618日,首次载人用飞机背上天空试飞,参加试飞的是宇航员海斯(C·F·Haise)和富勒顿(G·Fullerton)两人。812日,载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年,第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台,这是航天技术发展史上的又一个里程碑。

  1981412日,在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人,参观第一架航天飞机哥伦比亚号发射。宇航员翰·杨(John W·Young)和克里平(Robert L·Crippen)揭开了航天史上新的一页。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730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。

      从1981年至1993年底,美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行,其中哥伦比亚号15次,挑战者号10次,发现号17次,亚特兰蒂斯号12次,奋进号5次。每次载宇航员28名,飞行时间从2天到14天。在12年中,已有301人次参加航天飞机飞行,其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中,在太空施放卫星50多颗,载2座空间站到太空轨道,发射了3个宇宙探测器,1个空间望远镜和1个γ射线探测器,进行了卫星空间回收和空间修理,开展了一系列科学实验活动,取得了丰硕的探测实验成果。

      美国航天飞机创造了许多航天新纪录。航天飞机首航指令长约翰·杨6次飞上太空,是世界上参加航天次数最多的宇航员。1983618日女宇航员莎丽·赖德(Sally K·Ride)乘挑战者号上天飞行,名列美国妇女航天的榜首。1983830日,挑战者号把美国第一个黑人宇航员布鲁福德(Guion S·Bluford)送上太空飞行。198423日乘挑战者号上天的麦坎德利斯(B·McCandless),成为世界上第一位不系安全带到太空行走的宇航员。198446日挑战者号上天后,宇航员首次抓获和修理轨道上的卫星成功。1984105日参加挑战者号飞行的莎丽文(Kathryn D·Sullivan)成为美国第一位到太空行走的女宇航员。1985124日发现号升空,首次执行秘密的军事任务。1985429日,第一位华裔宇航员王赣骏(Tayler Wang)乘挑战者号上天参加科学实验活动。19851126日,亚特兰蒂斯载宇航员上天第一次进行搭载空间站试验。199257日奋进号首次飞行,宇航员在太空第一次用手工操作抢救回收卫星成功。731日亚特兰蒂斯号上天,首次进行绳系卫得发电试验。912日奋进号将第一位黑人女宇航员,第一位日本记者和第一对宇航员夫妇载入太空飞行。

      暴风雪号航天飞机首航成功

      19881115日莫斯科时间清晨6时,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。它绕地球飞行两圈,在太空遨游3小时后,按预定计划于925分安全返航,准确降落在离发射地点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极其相仿,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,能将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。科学家们认为,这次完全靠地面控制中心遥控机上的电脑系统,在无人驾驶的条件下自动返航并准确降落在狭长跑道上,其难度林比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,而是安装在能源号火箭上,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,万一着陆失败,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,暴风雪号能象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辅平了道路。原计划一年后进行载人飞行,但由于机上系统的安全可靠尚未得到充分保证,加之其后政治和经济等方面的原因,载入飞行的时间便推迟了。

      挑战者号爆炸的悲剧

      1986128日,美国挑战者号航天飞机载7名宇航员,进行航天飞机的第25次飞行。这一天早晨,成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心,等待一睹挑战者号腾飞的壮观景象。上午1138分,在人们目送之下,竖立在发射架上的挑战者号点火升空,直飞天穹,看台上一片欢腾。但航天飞机飞到73秒时,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红色火球,碎片拖着火焰和白烟四散飘飞,坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸,酿成了一场惨祸。

      这次太空罹难的7名宇航员中,有两名女宇航员。特别引人注目的是第一次参加太空飞行的女教师麦考利夫(Christa McAuliffe)。原计划她将在太空给她的学生进行现场授课,不幸的是麦考利夫壮志未酬,献出了宝贵的生命。这次太空事故为航天飞机继续飞行罩上了一层浓重的阴影。打捞收集挑战者号残骸碎片后经过调查分析,最后确定挑战者号爆炸是由于右侧固体火箭助推器连接处因设计上的缺陷和气温过低,O型密封垫圈失效所致。后来科学家们对所有航天飞机进行了全面的检查,采取了改进措施,提高了航天飞机的可靠程度。两年后,美国航天飞机开始恢复飞机。

        199257日,美国航天飞机“奋进号”载着7名宇航员首次升空。在9天的太空之旅中,宇航员援救了滞留太空两年的“国际通信卫星6/F3”并进行了空间站的安装练习,创下了四次太空行走的纪录。(图为:“挑战者号”升空不久发生爆炸)

       


      (编辑:曹劲)