「发明创造的故事」（274）-美国发明航天飞机

美国发明航天飞机

美国“哥伦比亚”号航天飞机升空

一. “哥伦比亚”号升空

美国“哥伦比亚”号航天飞机于1981年4月12日首次载着宇航员约翰•杨和罗伯特•克里平，升空进入太空轨道，在2天后顺利返回地球。

“哥伦比亚”号进入太空轨道后，绕地球36周，全部航程在54小时22分钟内完成。它返回地球降落在加利福尼亚州爱德华空军基地时，电视台做了全球性实况转播，在全世界引起了轰动。

二. 航天飞机的由来及任务

究竟什么是航天飞机呢？大家知道，宇航事业的发展离不开运载工具——火箭。可是，运载火箭一经发射就不能再次使用，很不经济。而航天飞机能像火箭一样起飞，像宇宙飞船那样进入预定轨道，又能像飞机一样滑翔着陆，一身兼有火箭、飞艇和飞机三者之长,经过检修可以重复使用100次。

航天飞机是一种有人驾驶的往返于地球和外层空间的空间运载工具。航天飞机可以在太空中进行大量的科学实验和空间站工作，它不仅帮助建造国际空间站，还可以把人造卫星从地面带到太空释放，还能将太空中失效的或毁坏的卫星等人造天体修好，使其再投入使用。

三. “哥伦比亚”号组成结构

航天飞机构造

哥伦比亚航天飞机由三个部分组成：轨道飞行器、外燃料箱和固体燃料火箭助推器。

外燃料箱内装着供主发动机使用的推进剂，推进剂耗尽，外燃料箱脱离并于大气中烧毁。

固体燃料火箭助推器，承担航天飞机起飞时的绝大部分动力，与主发动机一起使轨道飞行器摆脱地球引力。完成使命后，固体燃料火箭助推器会分离，用大降落伞使其减慢速度，落回大西洋，由美国航天局的舰队进行回收，等待下次使用。

轨道飞行器是航天飞机的主要部件，由机头、机身、机尾三部分构成。

机头是密封驾驶舱，分为上中下三层，上层是飞行控制室，中层是工作和休息的地方，下层安装着冷气管道、风扇、水泵、油泵等环境维持设备。机头可坐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，可放置人造地球卫星、探测器和大型试验设备,可装23吨货物。货舱门可以像蚌壳一样打开。

机尾由三台主发动机和两台轨道机动发动机，以及两个三角形机翼和垂直尾翼构成。

哥伦比亚号轨道飞行器总长37米，翼展约2 4米，重68吨。

四. “哥伦比亚号”的飞行情况

“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。航天飞机腾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。从两个固体燃料助推器尾部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。约翰•杨是一位职业宇航员，当时50岁。他是创造5次宇宙飞行的第一名宇航员。1965年，他首次乘“双子星座-3号”上天;1972年，乘“阿波罗-16号”登上月球。5次太空飞行使杨在太空中度过了588个小时，因而杨在美国所有宇航员中，资格最老，飞行时间最长，技术最高超。这次航天飞机飞行，他理所当然地成了指挥员。罗伯特•克里平，当时43岁，是一名海军上尉和飞机驾驶员，飞行时间超过1.2万小时，也是美国宇航员中的佼佼者，不过进入太空还是第一次。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。

指令长是约翰•扬，驾驶员是罗伯特•克里平。

轨道飞行器进入预定轨道后开始航空任务，按预定计划统地球飞行了36圈，历时54小时 20分。任务结束后14日返航，再次进入大气层，像飞机一样在长长的跑道上滑行着陆。

“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。

五. 航天飞机的的辉煌与落幕

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。在之后的30年间，美国的哥伦比亚号、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号5架航天飞机先后共执行了135次任务。

航天飞机是人类航空史上最复杂的航空器，需要消耗巨额资金却只能完成近地任务，而且事故隐患非常多。比如这架挑战者号在1986年起飞后不久发生爆炸，无人生还。2003年，哥伦比亚号在重新进入地球大气时解体，再次酿成惨案。因此2011年，航天飞机正式退役，也宣告了航天飞机时代的结束。

六. “哥伦比亚号”发射照片

001.“哥伦比亚”号制造完成，由一架B747-100SCA（航天飞机运输机）运抵肯尼迪航天中心。

002.“哥伦比亚”号航天飞机在飞行器装配大楼

003.“哥伦比亚”号从装配大楼推向发射台。

004. 推向位于海边的39A发射台.

005. 履带式移动发射平台与39A发射台接驳

006. 最后准备阶段.

007. 检修臂接驳，可以使宇航员和地面支持人员进入与轨道飞行器。

008. 发射前夜

009. 两名宇航员进行最后的准备

010. 美国哥伦比亚号航天飞机升空,

011.哥伦比亚号腾空而起

012. 乘组指令长是约翰•扬及驾驶员是罗伯特•克里平

013. 美国“哥伦比亚”号航天飞机雄姿。

014. 哥伦比亚号首飞返回