瞭望航天科技（簡體書）

三、穿越太空的航天飞机
鸟儿的飞翔让人类获得了制造飞机的灵感，而要飞向更高更远的太空，仅仅靠对飞乌的仿生还远远不够。20世纪70年代末，美国首架航天飞机的问世，揭开了人类研发载人航天飞行器的序幕。尽管挑战不断，困难重重，世界各国却从未因此而停步不前。随着科技不断的发展，终有一天，人们可以乘坐航天飞机去星空任意旅行。
1.世界各国航天飞机的发展
美国是世界上最先研制成功航天飞机的国家，并且是目前唯一拥有实用型航天飞机系统的国家。1969年，美国宇航局提出了航天飞机研制计划。从20世纪70年代初开始，有关研制工作全面展开。
1976年9月17日，第一架用于地面飞行试验的轨道飞行器“创业”号出厂。1977年2月开始进行进场着陆试验，试验于1977年11月完成。
在“创业”号轨道飞行器的基础上，世界上第一架实用型航天飞机的“哥伦比亚”号被研制出来。1981年4月12日，美国两名航天员约翰·扬和克里平乘坐“哥伦比亚”号航天飞机，从肯尼迪航天中心起程，进行了航天飞机首次飞行。此后，美国又先后制造了“挑战者”号、“发现”号、“亚特兰蒂斯”号航天飞机，交替进行飞行。不幸的是，1986年1月28日，“挑战者”号航天飞机在第10次飞行中，由于右侧固体火箭发动机后部连接处的密封圈失效，在起飞73秒后发生爆炸，7名航天员全部遇难，成为载人航天25年来所发生的最惨重的一次灾难。
“挑战者”号失事后，美国对航天飞机进行了许多重大改进：重新设计了固体火箭助推器连接件，增设了航天员逃逸系统，对防热系统进行了改进设计，提高了主发动机的可靠性和工作寿命，对航天飞机的安全返回和着陆采取多种安全措施等。改进后的航天飞机重量有所增加，运载能力稍有下降。为了弥补“挑战者”号失事造成的空缺，美国又研制了一架新的航天飞机，取名“奋进”号，1992年投入使用。截至1999年8月，美国5架航天飞机共进行了95次载人飞行，将500多位航天员送入太空，发射过各种卫星、探测器，进行过卫星回收和在轨修理，并完成了大量的太空试验和观测工作。它在目前国际空间站的建设和使用过程中发挥着极为关键的作用。
在改进、完善现役航天飞机的同时，美国宇航局计划在2020年及更长的时间内继续开展第三及第四代可重复使用运载器的技术开发工作。
在美国大力研制航天飞机，急欲称霸太空的同时，前苏联并未袖手旁观，他们也在私下苦苦地探索着航天飞机的奥秘。事实上，前苏联对航天飞机的认识并不比美国晚，早在20世纪60年代初，前苏联就开始了有关航天飞机的可行性研究。70年代初期，前苏联又进行了有关航天飞机的机理研究，其中包括轨道机动飞行、再人热防护、全部回收或部分回收、垂直起飞和着陆等技术课题，还提出了有关机型和轨道控制技术的方案。
为了发展航天飞机，前苏联进行了3次轨道试验，这些利用一枚大型运载火箭一次发射两个飞行器进入轨道作短时间飞行之后就再人大气层的试验，是前苏联小型航天飞机发展计划的一部分。
1978年春，前苏联用“图—95”熊式重型轰炸机运载“信天”号小型航天飞机，在大气层中进行了第一次滑翔试飞，同时还试验了一系列空中滞留飞行和降落试验，其目的在于试验小型航天飞机的空气动力学性能，鉴定其稳定性以及控制灵活性，为实际发射试验做技术上的准备。
1986年，前苏联耗资100多亿美元，历时10年，调集全国1000多个研究所和工厂企业的上万名科技人员秘密研制而成的“暴风雪”号航天飞机露出了庐山真面目，并于1988年11月15日成功地进行了首次不载人飞行。“暴风雪”号设计飞行寿命为100次，计划每年飞行2～4次，主要用于空间技术操作，维护操作和维修卫星，为空间站运送人员、货物；回收出故障的核动力系统、空间站舱段及其他有效载荷；发射特殊的不载人卫星，如大型天文望远镜、大型空间平台、天线阵等。由于政治经济方面的原因，“暴风雪”号只进行了这唯一的一次试飞，便销声匿迹了。1991年11月，前苏联军方宣布停止对该项目的工程拨款。1993年6月30日，整个“暴风雪”号航天飞机计划因缺少资金支持而被放弃。
欧洲空间局曾于1985年1月提出研制“使神”号航天飞机计划，后因经费不足，于1992年取消。欧洲空间局准备在2007年开始研制一种新型可重复使用或部分可重复使用的运载器，并拟于2015年投入使用，该运载器将取代“阿里安—5”。
日本从1987年起开始研制“希望”号小型航天飞机，同样因经费不足，于1997年停止发展，但继续支持“希望—x”小型验证机的发展。“希望—x”是一种试验型无人驾驶航天器，其宗旨是确定能够大大降低太空运输成本的主要技术。
印度近年来在航天方面取得了很大进步，并正在设计微型航天飞机，但其运载技术水平不高，在载人航天所必需的生命保障技术和返回技术领域也是空白。
航天飞机飞行成功是航天技术上的重大突破，是人类航天史上一项划时代的成就。然而，实际研制成功的航天飞机并没有达到预期的效果。以美国航天飞机为例，主要表现在飞行频度低；研制费、发射费昂贵；可靠性较一次性运载火箭差；载人和运货不能分开，不能满足军事需要等。因此，美、俄、英、日等国正计划研制能水平起降的空天飞机。
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