【简介：】本篇文章给大家谈谈《》对应的知识点，希望对各位有所帮助。本文目录一览：
1、航天飞机是怎么发明的?
2、空天飞机经历怎样的研制过程？
3、战神一号运载火箭的设计历史是怎
本篇文章给大家谈谈《》对应的知识点，希望对各位有所帮助。
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航天飞机是怎么发明的?
美国“哥伦比亚”号航天飞机升空
1981年4月12日，世界上第一架可重复使用的美国航天飞机“哥伦比亚”号在肯尼迪航天中心发射升空，飞向地球轨道，进行第一次飞行试验。而20年前的这一天，人类才首次进入太空。
航天飞机是一种有人驾驶的、可以重复使用的航天飞行器，是往返于地球和外层空间的空间运载工具，一身兼有火箭、飞艇和飞机三者之长。美国早在1969年就开始进行航天飞机的可行性和技术条件的研究，70年代进行制造。第一个轨道飞行器“企业号”于1977年8月12日由改装的波音747飞机背负，进行了载人滑翔着陆试验，而第二个就是“哥伦比亚”号。
哥伦比亚航天飞机是由轨道飞行器，外储箱和两个助推器组成。轨道飞行器是航天飞机的主要部件，由机头、机身、机属以及两个三角形机翼和垂直属更构成，总长37米，翼民党2 4米，重68吨。机头是密封驾驶舱，可坐4—7人，舱内具有与地面大致相同的大气环境，在室内工作可以不穿宇宙服。机身是个大货舱，可装23吨货物。
“哥伦比亚号”航天飞机的发射，对于肯尼迪航天中心周围成千上万的围观者来说是一幅奇异的景色。航天飞机防空而起的速度比很多熟知各种航天器起飞情况的人所想象的还要快得多。从两个团体燃料助推器尾部喷。喷出的桔黄色火舌有180米长，60米宽。它烤得外挂燃料箱后部发出耀眼的白色光泽。长长的灰白色塔柱形烟雾拖在飞机后面，一直可以延伸到发射架。其景色之壮观可以和1972年阿波罗17号飞船的发射相媲美。
哥伦比亚首航的指令长是约翰·扬，驾驶员是罗伯特·克里平。他们的主要任务是在太空试验航天飞机各个系统的机能，打开和关闭飞机的货舱门，紧急穿戴压力服等。“哥伦比亚号”按预定计划统地球飞行了36圈，历时54小时 20分。14日，航天飞机在美国加利福尼亚州爱德华空军基地安全着陆。
“哥伦比亚号”的首航成功，为人类开发和利用空间提供了一种新的运载工具，这是空间科学技术的一个重大突破，标志着空间科学技术的发展进入了一个新的阶段。“哥伦比亚号”1982年11月进行了第次商业飞行，将两颗通讯卫星射入同步轨道。
空天飞机经历怎样的研制过程？
空天飞机是既能航空又能航天的新型飞行器?它像普通飞机一样起飞,以高超音速在大气层内飞行,在30~100公里高空的飞行速度为12~25倍音速,并直接加速进入地球轨道,成为航天飞行器,返回大气层后,像飞机一样在机场着陆?
在此之前,航空和航天是两个不同的技术领域,由飞机和航天飞行器分别在大气层内?外活动,航空运输系统是重复使用的,航天运载系统一般是不能重复使用的?而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的?
20世纪60年代初,就有人对空天飞机作过一些探索性试验,当时它被称为“跨大气层飞行器”?由于当时的技术?经济条件相差太远,且应用需求不明确,因而中途夭折;80年代中期,在美国的“阿尔法”号永久性空间站计划的刺激下,一些国家对发展载人航天事业的热情普遍高涨,积极参加“阿尔法”号空间站的建造?
据估计,空间站建成后,为了开发和利用太空资源?向空间站运送人员?物资和器材等任务每年将达到数千次之多?这些任务如果用一次性运载火箭?载人飞船或航天飞机来完成,那么一年的运输费用将达到上百亿美元?为了寻求一种经济的天地往返运或系统,美?英?德?法?日等国纷纷推出了可重复使用的天地往返运输系统方案?
1986年,美国提出研制代号为X-30的完全重复使用的单级水平起阵的“国家航空航天飞机”,其特点是采用组合式超音速燃烧冲压喷气发动机?
英国提出了一种名叫“霍托尔”(或译“霍托克”,意为“水平起落航空航天飞机”)的单级水平起降空天飞机,其特点是采用一种全新的空气液化循环发动机?
90年代,他们又提出了一个技术风险小,开发费用低的新方案?德国则提出两级水平起降空天飞机“桑格尔”,第一级实际上相当于一架超音速运输机,第二级是以火箭发动机为动力的有翼飞行器?两级都能分别水平着陆?法国和日本也提出过自己的空天飞机设想?
80年代末,这股空天飞机热达到高潮?也激起了中国航空航天专家的很大兴趣?
战神一号运载火箭的设计历史是怎样的？
战神一号运载火箭和战神五号运载火箭这两款运载火箭显现出美国国家航空航天局的工程概念?战神一号运载火箭将配有一支五段式的固态火箭(非航天飞机的四段式固态辅助火箭),第二节长度较第一节短?
增进运输系统计划书
洛克希德马丁公司于1995年和马歇尔太空飞行中心签约增进运输系统计划书,其执行纲要概述一些类似战神一号运载火箭的太空运载工具,液体燃料的第二节位于大型固态火箭之上,并考虑在边变更型的第二节使用J-2S及航天飞机主引擎引擎?
探测系统建造计划书
2004年1月,在布什总统宣布太空探索的愿景后,于2005年4月29日授予美国国家航太暨太空总署一份探测系统建造计划书表示:以最高标准建造能达到月球或火星的载人及载物之太空运载工具,并能达到载人的标准及能往返于国际太空站及地球间?为了研制能够维持人类机能及易于操纵的探测月球设备,必须确认相关关键技术及增进各项探测系统?
火箭动力系统的建造
美国国家航太暨太空总署计划以航天飞机现有的设备来建造战神一号运载火箭?起先要使用航天飞机的四段式固态辅助火箭(SRB)做为第一节,并以一颗航天飞机主引擎为第二节?载货的火箭则与原设计相同,将使用五段式的固态辅助火箭,而末端节使用一颗航天飞机主发动机?
虽然战神一号运载火箭在初步凭估后可以成功的作为运载火箭,但进一步模拟测试发现四段式的第一节固态运载火箭可能无法负担猎户座太空船的酬载重量;所以在2006年1月,美国国家航空航天局宣布将减少猎户座太空船的大小,并改用五段式之第一节固态运载火箭,第二节运载火箭引擎也从一颗航天飞机主引擎(SSME)改为阿波罗改良版的J-2X火箭引擎?
从四段式固态运载火箭转变为五段式固态运载火箭让美国国家航空航天局可以达到与计划书相同的要求(虽然固态运载火箭的段数也可用其它数量),但选用五段式固态运载火箭主要原因是要配合J-2X火箭引擎?
一颗要价大约2-2.5千万美元的J-2X火箭引擎,只需结构复杂航天飞机主引擎的一半价格(5.5千万美元)?J-2X火箭引擎不像航天飞机主引擎只能在地面(非真空)点火,J-2X火箭引擎可在地面或接近真空的状态下点燃?
这种特殊的空气动力学原理在农神五号的S-IVB节即被使用,当时的火箭引擎是J-2火箭引擎,这颗火箭引擎将阿波罗太空船送上月球?在另一方面,航天飞机主引擎只要经过广泛的改良及测试,也可以在真空中产生动力(如果战神一号运载火箭可以精确进入飞行轨道和猎户座太空船预备有足够的燃料时),如果航天飞机主引擎可以在接近真空的状态下点燃,即可在太空中重复点燃?美国国家航空航天局此项测试并未在地面抽真空实际执行,而是在1988年STS-26以前太空中的主引擎测试短暂点燃航天飞机主引擎?
美国国家航太暨太空总署宣布ATKThiokol公司将建造战神一号运载火箭的第一节固态运载火箭,目前则为航天飞机建造固态辅助火箭?ATK也标下战神一号运载火箭的末端节建造工程?
洛克达因公司旗下的派翠特怀特尼公司(正式的说法是火箭威尔公司和波音北美公司旗下的公司),是主要制作J-2X火箭引擎的次承包商,合约内容包括测试J-2X火箭引擎等项目,测试地点在阿拉巴马州的罕茨维尔的南方?
2007年1月4日,美国国家航太暨太空总署宣布战神一号运载火箭完成系统标准测试,是继航天飞机后的第一个通过测试的载人太空载具,此测试为设计过程中重要的里程碑,并确保战神一号运载火箭完成星座计划中重要的一环?
美国国家航太暨太空总署也宣布燃料槽的新设计,并不以航天飞机外部燃料槽的内槽技术分开液态氢槽及液态氧槽,而是用类似农神五号的S-II及S-IVB节的隔板将两槽分开,借此可使第二节较短且轻,且免去设计第二节及猎户座太空船连结处所必须承受太空船的重量?
2007年12月12日,美国国家航太暨太空总署宣布由波音公司提供及装配战神一号运载火箭的控制系统?
航天飞机是如何诞生的？
20世纪80年代初期投入使用的航天飞机，是现代卫星和载人飞船技术、运载火箭技术、航空技术综合发展的产物，这种飞行器的设想由来已久。早在20世纪初就有人提出过用火箭发动机做动力装置的飞机。第二次世界大战前夕，由于军事上的需要，法西斯德国曾将这一设想付诸实施，并于1941年研制成了ME-163型火箭飞机，时速可达1000千米。
第二次世界大战后，设计和研制可重复使用的火箭飞机的活动十分活跃，各国科学家和工程技术人员为了把火箭技术和航空技术结合起来，不仅进行了各种技术途径的探索和研究，而且还做了大量的设计和研制实验。
美国贝尔公司设计的X-15型火箭飞机曾进行过近200次的飞行试验，最大时速达到7300千米，最大高度为106千米，远远超出了大气层的范围。这些研究工作，对于探索可重复使用的空间运输系统的技术途径，都做出了有益的贡献，甚至可以说，X-15型火箭飞机就是航天飞机的雏形。
20世纪60年代美国研制的“阿波罗”宇宙飞船等航天器所进行的载人太空飞行，以及轨道对接、宇航员舱外活动等一系列载人轨道飞行基本技术的掌握，为发展大型的载人空间运输系统创造了条件，提供了雄厚的技术基础。
耗资巨大的“阿波罗”登月计划结束后，美国将大量的人力、物力、财力转移到新型空间运输系统的研制工作上来。1972年，美国总统尼克松批准了预计耗资55亿美元的航天飞机研制计划。
美国的航天飞机制造历时10年，实际耗资100亿美元。1981年4月12日上午7时，美国的第一架“哥伦比亚号”航天飞机在肯尼迪航天中心首次发射成功。航天飞机上载有两名宇航员。
航天飞机是一个庞大、沉重和复杂的系统，它有与以往航天飞行器不同的特征。首先，航天飞机能像火箭一样垂直发射；其次它能够像普通航天器那样在空中做机动和变更轨道的飞行；另外航天飞机能像普通飞机一样在机场滑跑着陆，经过维护修理后可再次使用，重复使用次数可达100次以上。
由于航天飞机的发射阶段和再次进入大气阶段速度低，过载较小，未经严格训练的人也能上天活动。所以航天飞机被认为是航天技术新阶段的标志。美国宇航局甚至宣称：运载火箭将逐步为航天飞机所取代。
航天飞机要比卫星大得多，复杂得多，要把这样一个航天系统发射到环绕地球的轨道，在轨道上完成预定的任务，然后再安全返回地面，这的确不是一件简单的事情，它需要解决一系列的关键性技术问题，如速度和推力，精确的控制导引系统，适当的空气动力外形和再入大气层的有效防热措施等。
航天飞机由助推级、轨道级、外接推进剂箱三部分组成。助推级是平行安装的两台固体火箭发动机。轨道级是航天飞机的心脏，它可以载运重达30吨的负荷。它很像一架大型的三角翼飞机，中部是一个很大的负荷舱。
轨道级的前端是宇航员的座舱，座舱是高度密封的，内有宇航员生活所需要的空气，舱内还有空气调节设备，使舱内的空气条件与地面上的大气基本一致，温度和湿度也保持适宜。座舱顶部是飞行甲板，这里是控制中心。
航天飞机的座舱与喷气式客机的座舱相似，有舒适的座位，并有两套控制系统，能够使两人中的任何一人，在必要时单独负责飞行的一切工作。座舱的底甲板是机务人员工作的地方。另外座舱内还有厨房、进餐间、储藏室、卫生设备，还有密封舱，用来供宇航员到附近的外部空间进行活动。
轨道级的外部是一层独特的隔热系统，可以防止在发射和重返时与大气摩擦积热使舱内温度升得过高。在它进入大气层时和大气摩擦产生的热量，可使表面温度达到几千度，而由于隔热层的存在，可保持舱内温度不发生剧烈变化。
航天飞机的推进级和轨道级都可以回收，只有盛推进剂的外接推进剂贮箱不可以回收。
航天飞机的主要用途是用来接送空间实验室工作人员和物资。除此之外还可以发放卫星，或把装配空间站的构件运上太空，还可以对其他航天器进行维修，也可以用来作为发射星际探测器的中继站。
1981年4月12日上午7时，美国宇航局在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射了第一架航天飞机——“哥伦比亚号”，揭开了人类宇宙航行的新篇章。
“哥伦比亚号”是在1977年研制成的“企业号”航天飞机的基础上改进而来。“企业号”属于航天飞机的试验阶段，它没有推进级，实验时利用波音747客机将它“背”上天空，达到一定高度和速度以后再将它放出，“企业号”脱离母机以后，在驾驶员的操纵下，自由飞行，并完成了一系列飞行动作，然后像普通飞机一样安全降落在机场跑道上。
“企业号”的飞行实验证明了航天飞机重返大气层在机场着陆是完全可靠的。但是由于财政困难及其他原因，发射“企业号”航天飞机的计划被迫中止。虽然“企业号”没能升上太空，却成了通向太空的铺路石，航天飞机首航天外的日子已经为期不远了。
“企业号”没有完成的任务是由“哥伦比亚号”来完成的。发射当天有百万观众赶到发射基地，去观看“哥伦比亚号”的首航。4月12日7时整，“哥伦比亚号”像火箭一样竖直起飞，冲出大气层，进入了预定的环绕地球的圆行轨道，像飞船一样在轨道上进行无动力飞行。宇航员检查、试验，各项功能正常。
“哥伦比亚号”在飞行36圈，历时54小时30分后开始返航。宇航员开启动力装置，它开始脱离圆形轨道进入大气层，此时它的时速是8200千米，飞机头部因与大气高速摩擦，外表温度已经上升到1600℃。
美国爱德华空军基地派出了4架歼击机，在12000米的高空排成方阵，给这位“天外来客”导航。“哥伦比亚号”平稳地降落在爱德华空军基地的跑道上。当两位宇航员神采奕奕地走下飞机时，几十万狂热的观众不停地向他们欢呼，欢庆“哥伦比亚号”首航成功。
1981年11月至1982年6月，“哥伦比亚号”航天飞机又进行了三次试航，进行了多项科学研究活动，进一步完善其性能。1982年11月6日，“哥伦比亚号”进行了首次常规业务飞行，将两枚人造地球卫星送入轨道，从此开始了它的“商业生涯”。航天飞机开始登上了宇宙航行的历史舞台。
航天飞机的发展过程是什么？
实现开发宇宙的梦想
——1981年航天飞机的研制成功航天飞机的发展可以追溯到早期的科学幻想和本世纪初火箭先驱者们的宏伟计划。1981年8月12日，美国“哥伦比亚”号航天飞机首航成功，极大地鼓舞了人们开发宇宙、利用宇宙的信心。随后，航天飞机得到了快速的发展，人类开发宇宙的梦想正逐步变成现实。
第二次世界大战后，火箭技术的突破为航天飞机的研制提供了可能。1947年10月14日，美国贝尔飞机公司研制的贝尔X-1飞机，飞行速度达到了1.06马赫。它不仅有普通飞机的驾驶设备，而且装有火箭控制装置，因此，能在极高的稀薄空气中操纵自如。随后，这种以火箭作动力的研究性飞机又产生了几种改进型。
1951年，美国贝尔飞机公司又制订了一个发展可重复使用的空间飞机的方案，这个被称为贝尔·波米的飞行器共分为两部分：第一部分是带翼的助推器，装有5台大型火箭发动机；第二部分体积不大，有3台火箭发动机。在空中，这架笨重的火箭飞机两部分分离，带翼助推器滑翔返回基地，第二部分则依靠本身贮箱中的推进剂继续飞行。
1959年11月，美国波音公司与空军签订了研制一种载人空间滑翔机的合同。这是一种三角翼滑翔机，也即有人驾驶的火箭助推滑翔飞机。它既有大气层中使用的普通气动控制装置，也有空间飞行用的喷气发动机，称做“戴纳-索尔”。这种飞机在大气层边缘靠空气反弹飞行，可以绕地球飞行几圈。考虑到它再入大气层时要经受极严酷的气动加热环境，因此，它的壳体将采用超级耐高温合金、陶瓷和石墨材料。以后，美国又准备使“戴纳-索尔”具备航天飞机的能力。
1962年7月，罗伯特·M·怀特驾驶X-15飞机升到了103269米的高空，创造了新纪录。10月，X-15带2个外挂燃料箱，时速达到了7272公里。但是，X-15计划随后也遭到了挫折，在同年的11月15日，美国空军少校丁·亚当斯在他的第7次飞行中，在侧滑时可能看错了滚动指示器的读数，致使飞机再入大气层时偏离航向而造成不稳定和失速，在18288米的高空，飞机终于碎裂，他本人丧生。
当“戴纳-索尔”计划正在执行的同时，还有一种新一代的小型试验飞行器在兰利研究中心通过了高超音速风洞试验。这种外形短粗的飞行器被称作升力飞行器。第一架升力飞行器是M2-F1，它看上去是圆筒状，外面贴有胶合板，只能用来在低速条件下试验。
1963年3月，M2-P1第一次试飞，它由一辆卡车牵引着，在爱德华空军基地的干涸湖床上飞驶，达到了飞行速度，但由于摆动剧烈，因而只飞行了极短的时间。4月，第二次试飞，它顺利升空，航速达到了每小时195公里。这种小型的M2-F1飞行器共进行了90次试飞，基本上获得了成功。1964年，M2-F2和HL-10两种重型试验机开始制造。
这两种飞行器同X-15一样，都是在13.7万米的高空中，从一架航速为每小时720公里的改进型B-52轰炸机上发射的。1966年3月，一架不带发动机的M2-F2固定在B-52轰炸机的机翼下，开始了首次不分离的试飞。4个月后，它在1370米的高空第一次与母机分离，以每小时320公里的滑翔速度在干涸的湖床上着陆。
1967年5月，M2-F2飞行器由于遇到了轻微的侧向风，曾经受了一次最严重的考验，它在最后将要对准干湖跑道飞行时，突然发生了严重的“横滚”，驾驶员奋力操纵，虽然使飞行器恢复了控制，但此时却已偏离了航向。由于看不到跑道的标志，因而驾驶员不能判断自己的飞行高度，而发送无线电信号的跟踪飞机也与他的相对位置发生了变化，担任营救的直升机则因为离得太近而来不及提供援助。
情况变得更加不妙!由于高度不明，又来不及飞回正确的航向，驾驶员不得不开始紧急着陆。拉平动作刚完成，起落架已伸出一半儿的M2-F2就重重地撞在了湖床上，它弹出了25米远，接着，又一次重重地撞在地面上。
它翻倒在地上，主起落架、驾驶舱、舱盖和右舱都被撞毁脱落，驾驶员也身负重伤，幸而没有生命危险。
相比之下，HL-10火箭推进飞行器则取得了成功。1970年8月，它的飞行高度达到了23000米，时速达到了1630公里。
1968年8月，美国航宇局负责载人航天的助理局长乔治·米勒，出席了在英国召开的行星际协会的会议。会上，他向报界透露，美国航宇局对制造航天飞机怀有浓厚的兴趣，他说：“我想预先告诉诸位，航天活动的下一次冲刺，是要研制一种经济的、能在地球和空间运行的设施之间往返飞行的运载器。”1969年初，美国着手研究空间发展计划的各种可能性。2月，以副总统阿格纽为首成立了一个“空间任务小组”，制订了一个“阿波罗”计划完成以后的协调的空间计划。9月，该小组提出了一份报告，建议发展可重复使用的航天飞机系统：“
航天飞机是什么时候研制出的？
20世纪60年代初，人类制造出宇宙飞船，实现了遨游太空的梦想。这种航天活动造价高得惊人，一次发射活动的费用要花掉10亿美元。航天器的使用是一次性的，不能重复使用。人们设想，如果能造出地面和太空轨道间能多次往返飞行的飞行器该多好。
20世纪80年代初，美国人首先研制并使用了航天飞机。它是集现代航空技术、火箭技术、空间技术于一身的综合产物。航天飞机继承了火箭导弹和空间技术全部性能，又兼具航空飞机主要特点。航天飞机的发明，是人类航天历史中的又一个里程碑。
关于《》的介绍到此就结束了。
