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航天飛機(jī)和宇宙飛船有什么不同?

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2022-05-30 13:44:34

簡(jiǎn)介:】宇宙飛船指的是位于火箭頂端的載人航天器,一般不可重復(fù)使用;航天飛機(jī)是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。
一般而言,“宇宙飛船”是指位于火

宇宙飛船指的是位于火箭頂端的載人航天器,一般不可重復(fù)使用;航天飛機(jī)是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。

一般而言,“宇宙飛船”是指位于火箭頂端,利用火箭推力進(jìn)入軌道,返回時(shí)利用降落傘等降落在空曠地帶或海上的載人航天器。它的特點(diǎn)是:價(jià)格相對(duì)低廉,一般不可重復(fù)使用。實(shí)際發(fā)射時(shí),飛船和火箭構(gòu)成一個(gè)整體,在飛船的頂端還裝有逃逸塔(實(shí)際上是一支小火箭),在火箭出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火,牽引飛船迅速飛離到安全區(qū)域。任務(wù)完畢后,飛船只有返回艙能夠承受住再入大氣層的高溫,利用降落傘和緩沖火箭降落回地面;其余的部分留在軌道上成為太空垃圾,等待有朝一日墜落焚毀。

由于飛船是一次性使用的,又因?yàn)轱w船擁有逃逸塔等多種逃生手段,因此現(xiàn)階段飛船的可靠性還是相當(dāng)高的。歷史上著名的飛船有蘇聯(lián)的“東方”號(hào)(單人,太空交會(huì))、“上升”號(hào)(雙人或三人,太空行走)、“聯(lián)盟”號(hào)(三人,與空間站或“阿波羅”號(hào)對(duì)接);美國(guó)的“水星”號(hào)(單人)、“雙子座”號(hào)(雙人,太空行走和交會(huì)對(duì)接)、“阿波羅”號(hào)(三人,登月或與空間站對(duì)接)等。中國(guó)的“神舟”號(hào)飛船于2003年完成載人首飛,2006年完成雙人多天飛行,2008年載三人太空行走,2011年與空間實(shí)驗(yàn)室無(wú)人對(duì)接,目前已經(jīng)定型,從頭到尾主要分為軌道艙(對(duì)接和氣閘艙)、返回艙和推進(jìn)艙,與現(xiàn)階段俄羅斯的“聯(lián)盟TMA”飛船相似,但功能更強(qiáng)。美國(guó)的“阿波羅”飛船則是分為登月艙、指令艙和服務(wù)艙,指令艙相當(dāng)于返回艙。目前美國(guó)正在研制“獵戶座”飛船,預(yù)計(jì)將用它實(shí)現(xiàn)載人登陸小行星和火星。

航天飛機(jī)(也稱太空梭,space shuttle)則是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。航天飛機(jī)在發(fā)射時(shí)利用火箭推力從發(fā)射臺(tái)垂直升空,著陸時(shí)則像普通飛機(jī)一樣水平降落在機(jī)場(chǎng)跑道上。與飛船相比,航天飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)同樣顯著:航天飛機(jī)一次升空可載七名宇航員和大量物資,還可攜帶大型整件物品(如空間站艙段和哈勃望遠(yuǎn)鏡),在建設(shè)國(guó)際空間站時(shí)成為主力;航天飛機(jī)可捕捉在軌衛(wèi)星進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修,甚至能將衛(wèi)星帶回地球修理;航天飛機(jī)的起飛和著陸過(guò)程較為舒適,使得專業(yè)科研人員只經(jīng)過(guò)少量航天訓(xùn)練就可進(jìn)入太空。然而,由于重復(fù)使用,航天飛機(jī)的機(jī)體漸漸老化,增大了故障發(fā)生的幾率;航天飛機(jī)沒(méi)有可靠的逃生手段,一旦出問(wèn)題就會(huì)造成重大災(zāi)難;美國(guó)航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)必須載人,用它來(lái)發(fā)射衛(wèi)星顯得代價(jià)高昂。終于,美國(guó)的所有航天飛機(jī)在2011年悉數(shù)退役,航天飛機(jī)時(shí)代結(jié)束了。

美國(guó)一共制造了六架航天飛機(jī):“企業(yè)”號(hào)、“哥倫比亞”號(hào)、“挑戰(zhàn)者”號(hào)、“發(fā)現(xiàn)”號(hào)、“亞特蘭蒂斯”號(hào)和“奮進(jìn)”號(hào)。“企業(yè)”號(hào)是驗(yàn)證機(jī),其余幾架都經(jīng)歷過(guò)太空飛行,其中“挑戰(zhàn)者”號(hào)和“哥倫比亞”號(hào)分別在1986年和2003年發(fā)生事故損毀。除美國(guó)以外,蘇聯(lián)也制造過(guò)多架航天飛機(jī),其中唯一成型的“暴風(fēng)雪”號(hào)在1988年進(jìn)行過(guò)無(wú)人太空飛行。美國(guó)的航天飛機(jī)分為軌道器、固體助推火箭和燃料箱三部分,軌道器也就是機(jī)體本身;助推火箭并聯(lián)在機(jī)體兩側(cè),可重復(fù)利用數(shù)次,也是最危險(xiǎn)最不可控的部分;同樣并聯(lián)的燃料箱則是一次性的。蘇聯(lián)的“暴風(fēng)雪”號(hào)則是并聯(lián)在“能源”號(hào)火箭上,具備無(wú)人飛行能力,可惜僅發(fā)射過(guò)一次。

此外,空間站的發(fā)展催生了專門用于貨運(yùn)的飛船。典型的貨運(yùn)飛船只能將貨物送上空間站,由宇航員卸下貨物并裝上空間站的垃圾,待飛船再入大氣層時(shí)燒毀。最早的貨運(yùn)飛船是俄羅斯的“進(jìn)步”號(hào),之后歐空局和日本分別研發(fā)了ATV和HTV,最近更有SpaceX公司的“龍”式飛船發(fā)射升空,并與空間站對(duì)接。與大多數(shù)貨運(yùn)飛船不同,“龍”飛船有運(yùn)送貨物回地球的能力,今后有望進(jìn)一步改進(jìn)為載人飛船。中國(guó)也將利用“天宮”系列空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)展貨運(yùn)飛船,并將在“天宮三號(hào)”升空后進(jìn)行首次試驗(yàn)。

最后,還有將人或貨物從一個(gè)空間站運(yùn)往另一個(gè)空間站的運(yùn)載工具——軌道轉(zhuǎn)移飛行器(空間渡船)。蘇聯(lián)“聯(lián)盟T-15”號(hào)飛船是史上第一艘也是迄今為止唯一一艘空間渡船。隨著多空間站時(shí)代的到來(lái),專用的空間渡船可能很快就將問(wèn)世。

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