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航天飞机被淘汰?美苏都玩过的航天飞机到底有何过人之处?

作者:江城强子666

从人类开始有能力进入太空开始,探索太空是人类所向往的,从载人航天开始所有研制的载人航天器中,航天飞机似乎是最高大上的,最惹人注目的。航天飞机综合实力强大,能够干大型运载火箭能干的事情,也能干大型运载火箭不能干的事情,我们知道国际空间站的舱段发射任务和大桁架结构基本上都是美国航天飞机运送上去的。特别是超大型货物也只有航天飞机可以运送。

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航天飞机与运载火箭发射空间站舱段

发展航天飞机的原因

美国发展航天飞机项目有几方面原因其一航天飞机是科技大国的象征,是综合实力的体现,作为冷战中的超级大国,自然需要向全世界展现自己的实力,航天飞机似乎也是一项面子工程。

其次美国在设计航天飞机之初也是想实现航天飞机的重复使用能力。想法很好,其实航天飞机似乎很费钱。这个目的是没有实现的。

最后是军事层面考虑,航天飞机不仅是运送货物载人能力还能成为太空操作平台为军事所用。这也是后来美苏争霸,苏联也搞航天飞机项目,最后被军备竞赛所拖垮。

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美国航天飞机发射

航天飞机与宇宙飞船的优劣

从航天飞机与宇宙飞船的结构看,宇宙飞船在运载火箭的顶端部位,由火箭发射入轨,运载火箭一次性使用,不可重复使用,而航天飞机是要重复使用的。

其次航天飞机运载能力非常强大,并且可以将更大体积和宽结构外形的的货物运输到太空中(如国际空间站桁架结构),这是运载火箭所不能完成的。

其三,航天飞机设计初衷是为了降低发射成本,可重复使用的助推器和轨道器,原先设想的航天飞机一次发射费用是3000万美元,然而通过几次飞行实践证明这种重复使用的设计非但没有起到降低成本的作用,反而因为每次对返回地面的航天飞机进行维护和维修,是的发射成本飙升到4~5亿美元一次。这让美国也不堪重负。所以呢相对于航天飞机,宇宙飞船就更加经济实惠了,而且技术难度还低一些。

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航天飞机与宇宙飞船

航天飞机人货混用隐患不断

我们看美国航天飞机每次发射任务都基本上都是人货都上的,当航天飞机载着卫星等航天器的时候飞机还带了数名宇航员,这种做法是非常不安全的,那为什么美国方面还有这么干呢?主要是对自己都航天飞机太过自信,自认为航天飞机可靠性极高,连基本的安全救援措施都没有设计。在这方面宇宙飞船就要细致多了(载人用载人飞船,货物就用货运飞船),安全可靠。载人有载人的设计标准,货运有货运的设计标准。(就像我们国家的神舟载人飞船由长征2F运载火箭发射,天舟货运飞船由长征七号运载火箭发射,各司其职)。有种比较开玩笑的说法是,美国设计的航天飞机就像是卡车载货,前面坐人后面载货,这种设想很好(一举两得,经济实惠)。这种人货混用的隐患,也是后来“挑战者号”和“哥伦比亚号”爆炸失事的原因。

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“挑战者”号事故原因

苏联“暴风雪号”航天飞机

在冷战背景下,美国的航天飞机计划让苏联认为美国是要用航天飞机搭载核武器,未来应对这种威胁,苏联开始研发“暴风雪号”航天飞机作为回应。单从两国航天飞机外形看,非常相似。其实“暴风雪号”航天飞机与美国航天飞机还是有很大区别的,“暴风雪号”航天飞机自身没有主推进发动机,只有两个小引擎供调整轨道高度和姿态用。“暴风雪号”航天飞机完全是被“能源号”运载火箭送上太空的,这一设计优于美国航天飞机。而且“暴风雪号”航天飞机进入轨道后,完全是无人驾驶,其技术难度要比美国航天飞机大的多。

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美苏航天飞机对比

“暴风雪号”航天飞机的应用设想

苏联方面在设计“暴风雪号”航天飞机方面还考虑了让航天飞机代替本国质子运载火箭来发射空间站载荷(可以将30吨左右的货物送入近地轨道),我们知道质子运载火箭近地轨道LEO只有20吨水平,和平号空间站舱段发射任务都是由质子运载火箭承担的。原本计划与和平号空间站对接的“暴风雪号”航天飞机,没有如愿和和平号对接,反而是后来的美国航天飞机对接了和平号空间站。1988年首飞的“暴风雪号”航天飞机,计划1991年进行第二架测试飞行,然而这一年苏联解体,宏伟的航天飞机计划被迫终止。可以说“暴风雪号”航天飞机生不逢时。

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美国航天飞机对接“和平号”空间站

其实俄罗斯和中国选择宇宙飞船作为进入太空的主要运载工具,现在看来是很正确的,美国的航天飞机的前车之鉴,还是教训很深刻。可以这么说吧,美国航天飞机项目就是一个失败的项目,没有达到设计之初的设想。俄罗斯方面其实也已经入坑,只不过被不可抗拒的因素所打断,让其没有越陷越深。

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发射塔架上的“暴风雪号”航天飞机

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