【簡介：】本篇文章給大家談談《》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、航天飛機是怎么發(fā)明的?


2、空天飛機經歷怎樣的研制過程？


3、戰(zhàn)神一號運載火箭的設計歷史是怎

本篇文章給大家談談《》對應的知識點，希望對各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、航天飛機是怎么發(fā)明的?
• 2、空天飛機經歷怎樣的研制過程？
• 3、戰(zhàn)神一號運載火箭的設計歷史是怎樣的？
• 4、航天飛機是如何誕生的？
• 5、航天飛機的發(fā)展過程是什么？
• 6、航天飛機是什么時候研制出的？

航天飛機是怎么發(fā)明的?

美國“哥倫比亞”號航天飛機升空

1981年4月12日，世界上第一架可重復使用的美國航天飛機“哥倫比亞”號在肯尼迪航天中心發(fā)射升空，飛向地球軌道，進行第一次飛行試驗。而20年前的這一天，人類才首次進入太空。

航天飛機是一種有人駕駛的、可以重復使用的航天飛行器，是往返于地球和外層空間的空間運載工具，一身兼有火箭、飛艇和飛機三者之長。美國早在1969年就開始進行航天飛機的可行性和技術條件的研究，70年代進行制造。第一個軌道飛行器“企業(yè)號”于1977年8月12日由改裝的波音747飛機背負，進行了載人滑翔著陸試驗，而第二個就是“哥倫比亞”號。

哥倫比亞航天飛機是由軌道飛行器，外儲箱和兩個助推器組成。軌道飛行器是航天飛機的主要部件，由機頭、機身、機屬以及兩個三角形機翼和垂直屬更構成，總長37米，翼民黨2 4米，重68噸。機頭是密封駕駛艙，可坐4—7人，艙內具有與地面大致相同的大氣環(huán)境，在室內工作可以不穿宇宙服。機身是個大貨艙，可裝23噸貨物。

“哥倫比亞號”航天飛機的發(fā)射，對于肯尼迪航天中心周圍成千上萬的圍觀者來說是一幅奇異的景色。航天飛機防空而起的速度比很多熟知各種航天器起飛情況的人所想象的還要快得多。從兩個團體燃料助推器尾部噴。噴出的桔黃色火舌有180米長，60米寬。它烤得外掛燃料箱后部發(fā)出耀眼的白色光澤。長長的灰白色塔柱形煙霧拖在飛機后面，一直可以延伸到發(fā)射架。其景色之壯觀可以和1972年阿波羅17號飛船的發(fā)射相媲美。

哥倫比亞首航的指令長是約翰·揚，駕駛員是羅伯特·克里平。他們的主要任務是在太空試驗航天飛機各個系統(tǒng)的機能，打開和關閉飛機的貨艙門，緊急穿戴壓力服等?！案鐐惐葋喬枴卑搭A定計劃統(tǒng)地球飛行了36圈，歷時54小時 20分。14日，航天飛機在美國加利福尼亞州愛德華空軍基地安全著陸。

“哥倫比亞號”的首航成功，為人類開發(fā)和利用空間提供了一種新的運載工具，這是空間科學技術的一個重大突破，標志著空間科學技術的發(fā)展進入了一個新的階段?！案鐐惐葋喬枴?982年11月進行了第次商業(yè)飛行，將兩顆通訊衛(wèi)星射入同步軌道。

空天飛機經歷怎樣的研制過程？

空天飛機是既能航空又能航天的新型飛行器?它像普通飛機一樣起飛,以高超音速在大氣層內飛行,在30~100公里高空的飛行速度為12~25倍音速,并直接加速進入地球軌道,成為航天飛行器,返回大氣層后,像飛機一樣在機場著陸?

在此之前,航空和航天是兩個不同的技術領域,由飛機和航天飛行器分別在大氣層內?外活動,航空運輸系統(tǒng)是重復使用的,航天運載系統(tǒng)一般是不能重復使用的?而空天飛機能夠達到完全重復使用和大幅度降低航天運輸費用的目的?

20世紀60年代初,就有人對空天飛機作過一些探索性試驗,當時它被稱為“跨大氣層飛行器”?由于當時的技術?經濟條件相差太遠,且應用需求不明確,因而中途夭折;80年代中期,在美國的“阿爾法”號永久性空間站計劃的刺激下,一些國家對發(fā)展載人航天事業(yè)的熱情普遍高漲,積極參加“阿爾法”號空間站的建造?

據(jù)估計,空間站建成后,為了開發(fā)和利用太空資源?向空間站運送人員?物資和器材等任務每年將達到數(shù)千次之多?這些任務如果用一次性運載火箭?載人飛船或航天飛機來完成,那么一年的運輸費用將達到上百億美元?為了尋求一種經濟的天地往返運或系統(tǒng),美?英?德?法?日等國紛紛推出了可重復使用的天地往返運輸系統(tǒng)方案?

1986年,美國提出研制代號為X-30的完全重復使用的單級水平起陣的“國家航空航天飛機”,其特點是采用組合式超音速燃燒沖壓噴氣發(fā)動機?

英國提出了一種名叫“霍托爾”(或譯“霍托克”,意為“水平起落航空航天飛機”)的單級水平起降空天飛機,其特點是采用一種全新的空氣液化循環(huán)發(fā)動機?

90年代,他們又提出了一個技術風險小,開發(fā)費用低的新方案?德國則提出兩級水平起降空天飛機“桑格爾”,第一級實際上相當于一架超音速運輸機,第二級是以火箭發(fā)動機為動力的有翼飛行器?兩級都能分別水平著陸?法國和日本也提出過自己的空天飛機設想?

80年代末,這股空天飛機熱達到高潮?也激起了中國航空航天專家的很大興趣?

戰(zhàn)神一號運載火箭的設計歷史是怎樣的？

戰(zhàn)神一號運載火箭和戰(zhàn)神五號運載火箭這兩款運載火箭顯現(xiàn)出美國國家航空航天局的工程概念?戰(zhàn)神一號運載火箭將配有一支五段式的固態(tài)火箭(非航天飛機的四段式固態(tài)輔助火箭),第二節(jié)長度較第一節(jié)短?

增進運輸系統(tǒng)計劃書

洛克希德馬丁公司于1995年和馬歇爾太空飛行中心簽約增進運輸系統(tǒng)計劃書,其執(zhí)行綱要概述一些類似戰(zhàn)神一號運載火箭的太空運載工具,液體燃料的第二節(jié)位于大型固態(tài)火箭之上,并考慮在邊變更型的第二節(jié)使用J-2S及航天飛機主引擎引擎?

探測系統(tǒng)建造計劃書

2004年1月,在布什總統(tǒng)宣布太空探索的愿景后,于2005年4月29日授予美國國家航太暨太空總署一份探測系統(tǒng)建造計劃書表示:以最高標準建造能達到月球或火星的載人及載物之太空運載工具,并能達到載人的標準及能往返于國際太空站及地球間?為了研制能夠維持人類機能及易于操縱的探測月球設備,必須確認相關關鍵技術及增進各項探測系統(tǒng)?

火箭動力系統(tǒng)的建造

美國國家航太暨太空總署計劃以航天飛機現(xiàn)有的設備來建造戰(zhàn)神一號運載火箭?起先要使用航天飛機的四段式固態(tài)輔助火箭(SRB)做為第一節(jié),并以一顆航天飛機主引擎為第二節(jié)?載貨的火箭則與原設計相同,將使用五段式的固態(tài)輔助火箭,而末端節(jié)使用一顆航天飛機主發(fā)動機?

雖然戰(zhàn)神一號運載火箭在初步憑估后可以成功的作為運載火箭,但進一步模擬測試發(fā)現(xiàn)四段式的第一節(jié)固態(tài)運載火箭可能無法負擔獵戶座太空船的酬載重量;所以在2006年1月,美國國家航空航天局宣布將減少獵戶座太空船的大小,并改用五段式之第一節(jié)固態(tài)運載火箭,第二節(jié)運載火箭引擎也從一顆航天飛機主引擎(SSME)改為阿波羅改良版的J-2X火箭引擎?

從四段式固態(tài)運載火箭轉變?yōu)槲宥问焦虘B(tài)運載火箭讓美國國家航空航天局可以達到與計劃書相同的要求(雖然固態(tài)運載火箭的段數(shù)也可用其它數(shù)量),但選用五段式固態(tài)運載火箭主要原因是要配合J-2X火箭引擎?

一顆要價大約2-2.5千萬美元的J-2X火箭引擎,只需結構復雜航天飛機主引擎的一半價格(5.5千萬美元)?J-2X火箭引擎不像航天飛機主引擎只能在地面(非真空)點火,J-2X火箭引擎可在地面或接近真空的狀態(tài)下點燃?

這種特殊的空氣動力學原理在農神五號的S-IVB節(jié)即被使用,當時的火箭引擎是J-2火箭引擎,這顆火箭引擎將阿波羅太空船送上月球?在另一方面,航天飛機主引擎只要經過廣泛的改良及測試,也可以在真空中產生動力(如果戰(zhàn)神一號運載火箭可以精確進入飛行軌道和獵戶座太空船預備有足夠的燃料時),如果航天飛機主引擎可以在接近真空的狀態(tài)下點燃,即可在太空中重復點燃?美國國家航空航天局此項測試并未在地面抽真空實際執(zhí)行,而是在1988年STS-26以前太空中的主引擎測試短暫點燃航天飛機主引擎?

美國國家航太暨太空總署宣布ATKThiokol公司將建造戰(zhàn)神一號運載火箭的第一節(jié)固態(tài)運載火箭,目前則為航天飛機建造固態(tài)輔助火箭?ATK也標下戰(zhàn)神一號運載火箭的末端節(jié)建造工程?

洛克達因公司旗下的派翠特懷特尼公司(正式的說法是火箭威爾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,合約內容包括測試J-2X火箭引擎等項目,測試地點在阿拉巴馬州的罕茨維爾的南方?

2007年1月4日,美國國家航太暨太空總署宣布戰(zhàn)神一號運載火箭完成系統(tǒng)標準測試,是繼航天飛機后的第一個通過測試的載人太空載具,此測試為設計過程中重要的里程碑,并確保戰(zhàn)神一號運載火箭完成星座計劃中重要的一環(huán)?

美國國家航太暨太空總署也宣布燃料槽的新設計,并不以航天飛機外部燃料槽的內槽技術分開液態(tài)氫槽及液態(tài)氧槽,而是用類似農神五號的S-II及S-IVB節(jié)的隔板將兩槽分開,借此可使第二節(jié)較短且輕,且免去設計第二節(jié)及獵戶座太空船連結處所必須承受太空船的重量?

2007年12月12日,美國國家航太暨太空總署宣布由波音公司提供及裝配戰(zhàn)神一號運載火箭的控制系統(tǒng)?

航天飛機是如何誕生的？

20世紀80年代初期投入使用的航天飛機，是現(xiàn)代衛(wèi)星和載人飛船技術、運載火箭技術、航空技術綜合發(fā)展的產物，這種飛行器的設想由來已久。早在20世紀初就有人提出過用火箭發(fā)動機做動力裝置的飛機。第二次世界大戰(zhàn)前夕，由于軍事上的需要，法西斯德國曾將這一設想付諸實施，并于1941年研制成了ME-163型火箭飛機，時速可達1000千米。

第二次世界大戰(zhàn)后，設計和研制可重復使用的火箭飛機的活動十分活躍，各國科學家和工程技術人員為了把火箭技術和航空技術結合起來，不僅進行了各種技術途徑的探索和研究，而且還做了大量的設計和研制實驗。

美國貝爾公司設計的X-15型火箭飛機曾進行過近200次的飛行試驗，最大時速達到7300千米，最大高度為106千米，遠遠超出了大氣層的范圍。這些研究工作，對于探索可重復使用的空間運輸系統(tǒng)的技術途徑，都做出了有益的貢獻，甚至可以說，X-15型火箭飛機就是航天飛機的雛形。

20世紀60年代美國研制的“阿波羅”宇宙飛船等航天器所進行的載人太空飛行，以及軌道對接、宇航員艙外活動等一系列載人軌道飛行基本技術的掌握，為發(fā)展大型的載人空間運輸系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，提供了雄厚的技術基礎。

耗資巨大的“阿波羅”登月計劃結束后，美國將大量的人力、物力、財力轉移到新型空間運輸系統(tǒng)的研制工作上來。1972年，美國總統(tǒng)尼克松批準了預計耗資55億美元的航天飛機研制計劃。

美國的航天飛機制造歷時10年，實際耗資100億美元。1981年4月12日上午7時，美國的第一架“哥倫比亞號”航天飛機在肯尼迪航天中心首次發(fā)射成功。航天飛機上載有兩名宇航員。

航天飛機是一個龐大、沉重和復雜的系統(tǒng)，它有與以往航天飛行器不同的特征。首先，航天飛機能像火箭一樣垂直發(fā)射；其次它能夠像普通航天器那樣在空中做機動和變更軌道的飛行；另外航天飛機能像普通飛機一樣在機場滑跑著陸，經過維護修理后可再次使用，重復使用次數(shù)可達100次以上。

由于航天飛機的發(fā)射階段和再次進入大氣階段速度低，過載較小，未經嚴格訓練的人也能上天活動。所以航天飛機被認為是航天技術新階段的標志。美國宇航局甚至宣稱：運載火箭將逐步為航天飛機所取代。

航天飛機要比衛(wèi)星大得多，復雜得多，要把這樣一個航天系統(tǒng)發(fā)射到環(huán)繞地球的軌道，在軌道上完成預定的任務，然后再安全返回地面，這的確不是一件簡單的事情，它需要解決一系列的關鍵性技術問題，如速度和推力，精確的控制導引系統(tǒng)，適當?shù)目諝鈩恿ν庑魏驮偃氪髿鈱拥挠行Х罒岽胧┑取?/p>

航天飛機由助推級、軌道級、外接推進劑箱三部分組成。助推級是平行安裝的兩臺固體火箭發(fā)動機。軌道級是航天飛機的心臟，它可以載運重達30噸的負荷。它很像一架大型的三角翼飛機，中部是一個很大的負荷艙。

軌道級的前端是宇航員的座艙，座艙是高度密封的，內有宇航員生活所需要的空氣，艙內還有空氣調節(jié)設備，使艙內的空氣條件與地面上的大氣基本一致，溫度和濕度也保持適宜。座艙頂部是飛行甲板，這里是控制中心。

航天飛機的座艙與噴氣式客機的座艙相似，有舒適的座位，并有兩套控制系統(tǒng)，能夠使兩人中的任何一人，在必要時單獨負責飛行的一切工作。座艙的底甲板是機務人員工作的地方。另外座艙內還有廚房、進餐間、儲藏室、衛(wèi)生設備，還有密封艙，用來供宇航員到附近的外部空間進行活動。

軌道級的外部是一層獨特的隔熱系統(tǒng)，可以防止在發(fā)射和重返時與大氣摩擦積熱使艙內溫度升得過高。在它進入大氣層時和大氣摩擦產生的熱量，可使表面溫度達到幾千度，而由于隔熱層的存在，可保持艙內溫度不發(fā)生劇烈變化。

航天飛機的推進級和軌道級都可以回收，只有盛推進劑的外接推進劑貯箱不可以回收。

航天飛機的主要用途是用來接送空間實驗室工作人員和物資。除此之外還可以發(fā)放衛(wèi)星，或把裝配空間站的構件運上太空，還可以對其他航天器進行維修，也可以用來作為發(fā)射星際探測器的中繼站。

1981年4月12日上午7時，美國宇航局在佛羅里達州的肯尼迪航天中心發(fā)射了第一架航天飛機——“哥倫比亞號”，揭開了人類宇宙航行的新篇章。

“哥倫比亞號”是在1977年研制成的“企業(yè)號”航天飛機的基礎上改進而來。“企業(yè)號”屬于航天飛機的試驗階段，它沒有推進級，實驗時利用波音747客機將它“背”上天空，達到一定高度和速度以后再將它放出，“企業(yè)號”脫離母機以后，在駕駛員的操縱下，自由飛行，并完成了一系列飛行動作，然后像普通飛機一樣安全降落在機場跑道上。

“企業(yè)號”的飛行實驗證明了航天飛機重返大氣層在機場著陸是完全可靠的。但是由于財政困難及其他原因，發(fā)射“企業(yè)號”航天飛機的計劃被迫中止。雖然“企業(yè)號”沒能升上太空，卻成了通向太空的鋪路石，航天飛機首航天外的日子已經為期不遠了。

“企業(yè)號”沒有完成的任務是由“哥倫比亞號”來完成的。發(fā)射當天有百萬觀眾趕到發(fā)射基地，去觀看“哥倫比亞號”的首航。4月12日7時整，“哥倫比亞號”像火箭一樣豎直起飛，沖出大氣層，進入了預定的環(huán)繞地球的圓行軌道，像飛船一樣在軌道上進行無動力飛行。宇航員檢查、試驗，各項功能正常。

“哥倫比亞號”在飛行36圈，歷時54小時30分后開始返航。宇航員開啟動力裝置，它開始脫離圓形軌道進入大氣層，此時它的時速是8200千米，飛機頭部因與大氣高速摩擦，外表溫度已經上升到1600℃。

美國愛德華空軍基地派出了4架殲擊機，在12000米的高空排成方陣，給這位“天外來客”導航?！案鐐惐葋喬枴逼椒€(wěn)地降落在愛德華空軍基地的跑道上。當兩位宇航員神采奕奕地走下飛機時，幾十萬狂熱的觀眾不停地向他們歡呼，歡慶“哥倫比亞號”首航成功。

1981年11月至1982年6月，“哥倫比亞號”航天飛機又進行了三次試航，進行了多項科學研究活動，進一步完善其性能。1982年11月6日，“哥倫比亞號”進行了首次常規(guī)業(yè)務飛行，將兩枚人造地球衛(wèi)星送入軌道，從此開始了它的“商業(yè)生涯”。航天飛機開始登上了宇宙航行的歷史舞臺。

航天飛機的發(fā)展過程是什么？

實現(xiàn)開發(fā)宇宙的夢想

——1981年航天飛機的研制成功航天飛機的發(fā)展可以追溯到早期的科學幻想和本世紀初火箭先驅者們的宏偉計劃。1981年8月12日，美國“哥倫比亞”號航天飛機首航成功，極大地鼓舞了人們開發(fā)宇宙、利用宇宙的信心。隨后，航天飛機得到了快速的發(fā)展，人類開發(fā)宇宙的夢想正逐步變成現(xiàn)實。

第二次世界大戰(zhàn)后，火箭技術的突破為航天飛機的研制提供了可能。1947年10月14日，美國貝爾飛機公司研制的貝爾X-1飛機，飛行速度達到了1.06馬赫。它不僅有普通飛機的駕駛設備，而且裝有火箭控制裝置，因此，能在極高的稀薄空氣中操縱自如。隨后，這種以火箭作動力的研究性飛機又產生了幾種改進型。

1951年，美國貝爾飛機公司又制訂了一個發(fā)展可重復使用的空間飛機的方案，這個被稱為貝爾·波米的飛行器共分為兩部分：第一部分是帶翼的助推器，裝有5臺大型火箭發(fā)動機；第二部分體積不大，有3臺火箭發(fā)動機。在空中，這架笨重的火箭飛機兩部分分離，帶翼助推器滑翔返回基地，第二部分則依靠本身貯箱中的推進劑繼續(xù)飛行。

1959年11月，美國波音公司與空軍簽訂了研制一種載人空間滑翔機的合同。這是一種三角翼滑翔機，也即有人駕駛的火箭助推滑翔飛機。它既有大氣層中使用的普通氣動控制裝置，也有空間飛行用的噴氣發(fā)動機，稱做“戴納-索爾”。這種飛機在大氣層邊緣靠空氣反彈飛行，可以繞地球飛行幾圈?？紤]到它再入大氣層時要經受極嚴酷的氣動加熱環(huán)境，因此，它的殼體將采用超級耐高溫合金、陶瓷和石墨材料。以后，美國又準備使“戴納-索爾”具備航天飛機的能力。

1962年7月，羅伯特·M·懷特駕駛X-15飛機升到了103269米的高空，創(chuàng)造了新紀錄。10月，X-15帶2個外掛燃料箱，時速達到了7272公里。但是，X-15計劃隨后也遭到了挫折，在同年的11月15日，美國空軍少校丁·亞當斯在他的第7次飛行中，在側滑時可能看錯了滾動指示器的讀數(shù)，致使飛機再入大氣層時偏離航向而造成不穩(wěn)定和失速，在18288米的高空，飛機終于碎裂，他本人喪生。

當“戴納-索爾”計劃正在執(zhí)行的同時，還有一種新一代的小型試驗飛行器在蘭利研究中心通過了高超音速風洞試驗。這種外形短粗的飛行器被稱作升力飛行器。第一架升力飛行器是M2-F1，它看上去是圓筒狀，外面貼有膠合板，只能用來在低速條件下試驗。

1963年3月，M2-P1第一次試飛，它由一輛卡車牽引著，在愛德華空軍基地的干涸湖床上飛駛，達到了飛行速度，但由于擺動劇烈，因而只飛行了極短的時間。4月，第二次試飛，它順利升空，航速達到了每小時195公里。這種小型的M2-F1飛行器共進行了90次試飛，基本上獲得了成功。1964年，M2-F2和HL-10兩種重型試驗機開始制造。

這兩種飛行器同X-15一樣，都是在13.7萬米的高空中，從一架航速為每小時720公里的改進型B-52轟炸機上發(fā)射的。1966年3月，一架不帶發(fā)動機的M2-F2固定在B-52轟炸機的機翼下，開始了首次不分離的試飛。4個月后，它在1370米的高空第一次與母機分離，以每小時320公里的滑翔速度在干涸的湖床上著陸。

1967年5月，M2-F2飛行器由于遇到了輕微的側向風，曾經受了一次最嚴重的考驗，它在最后將要對準干湖跑道飛行時，突然發(fā)生了嚴重的“橫滾”，駕駛員奮力操縱，雖然使飛行器恢復了控制，但此時卻已偏離了航向。由于看不到跑道的標志，因而駕駛員不能判斷自己的飛行高度，而發(fā)送無線電信號的跟蹤飛機也與他的相對位置發(fā)生了變化，擔任營救的直升機則因為離得太近而來不及提供援助。

情況變得更加不妙!由于高度不明，又來不及飛回正確的航向，駕駛員不得不開始緊急著陸。拉平動作剛完成，起落架已伸出一半兒的M2-F2就重重地撞在了湖床上，它彈出了25米遠，接著，又一次重重地撞在地面上。

它翻倒在地上，主起落架、駕駛艙、艙蓋和右艙都被撞毀脫落，駕駛員也身負重傷，幸而沒有生命危險。

相比之下，HL-10火箭推進飛行器則取得了成功。1970年8月，它的飛行高度達到了23000米，時速達到了1630公里。

1968年8月，美國航宇局負責載人航天的助理局長喬治·米勒，出席了在英國召開的行星際協(xié)會的會議。會上，他向報界透露，美國航宇局對制造航天飛機懷有濃厚的興趣，他說：“我想預先告訴諸位，航天活動的下一次沖刺，是要研制一種經濟的、能在地球和空間運行的設施之間往返飛行的運載器。”1969年初，美國著手研究空間發(fā)展計劃的各種可能性。2月，以副總統(tǒng)阿格紐為首成立了一個“空間任務小組”，制訂了一個“阿波羅”計劃完成以后的協(xié)調的空間計劃。9月，該小組提出了一份報告，建議發(fā)展可重復使用的航天飛機系統(tǒng)：“

航天飛機是什么時候研制出的？

20世紀60年代初，人類制造出宇宙飛船，實現(xiàn)了遨游太空的夢想。這種航天活動造價高得驚人，一次發(fā)射活動的費用要花掉10億美元。航天器的使用是一次性的，不能重復使用。人們設想，如果能造出地面和太空軌道間能多次往返飛行的飛行器該多好。

20世紀80年代初，美國人首先研制并使用了航天飛機。它是集現(xiàn)代航空技術、火箭技術、空間技術于一身的綜合產物。航天飛機繼承了火箭導彈和空間技術全部性能，又兼具航空飛機主要特點。航天飛機的發(fā)明，是人類航天歷史中的又一個里程碑。

關于《》的介紹到此就結束了。