1樓:廣西師範大學出版社
太空梭是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器,它以火箭發動機為動力發射到太空,能在軌道上執行,且可以往返於地球表面和近地軌道之間,可部分重複使用的航天器。它由軌道器、固體燃料助推火箭和外儲箱三大部分組成。
外部燃料箱:外表為鐵鏽顏色,主要由前部液氧箱、後部液氫箱以及連線前後兩箱的箱間段組成。外部燃料箱負責為太空梭的3臺主發動機提供燃料。
外部燃料箱是太空梭三大模組中唯一不能重複使用的部分,發射後約8.5分鐘,燃料耗盡,外部燃料箱便被墜入到大洋中。
一對固體火箭助推器:這對火箭助推器中裝有助推燃料,平行安裝在外部燃料箱的兩側,為太空梭垂直起飛和飛出大氣層進入軌道,提供額外推力。在發射後的頭兩分鐘內,與太空梭的主發動機一同工作,到達一定高度後,與太空梭分離,前錐段裡降落傘系統啟動,使其降落在大西洋上,可**重複使用。
軌道器:即太空梭本身,它是整個系統的核心部分。軌道器是整個系統中惟一可以載人的、真正在地球軌道上飛行的部件,它很像一架大型的三角翼飛機。
它的全長37.24m,起落架放下時高17.27m;三角形後掠機翼的最大翼展23.
97m;不帶有效載荷時質量68t,飛行結束後,攜帶有效載荷著陸的軌道器質量可達87t。它所經歷的飛行過程及其環境比現代飛機要惡劣得多,它既要有適於在大氣層中作高超音速、超音速、亞音速和水平著陸的氣動外形,又要有承受再人大氣層時高溫氣動加熱的防熱系統。因此,它是整個太空梭系統中,設計最困難,結構最複雜,遇到的問題最多的部分。
軌道器由前、中、尾三段機身組成。前段結構可分為頭錐和乘員艙兩部分,頭錐處於太空梭的最前端,具有良好的氣動外形和防熱系統,前段的核心部分是處於正常氣壓下的乘員艙。這個乘員艙又可分為三層:
最上層是駕駛臺,有4個座位,中層是生活艙,下層是儀器裝置艙。乘員艙為航天員提供寬敞的空間,航天員在艙內可穿普通地面服裝工作和生活。一般情況下艙內可容納4~7人,緊急情況下也可容納10人。
太空梭的中段主要是有效載荷艙。這是一個長18m,直徑4.5m,容積300m3的大型貨艙,一次可攜帶質量達29t多的有效載荷,艙內可以裝載各種衛星、空間實驗室、大型天文望遠鏡和各種深空探測器等。
為了在軌道上施放所攜帶的有效載荷或**軌道上執行的有效載荷,艙內設有一或二個自動操作的遙控機械手和電視裝置。機械手是一根很細的長杆,在地面上它幾乎不能承受自身的重量,但是在失重條件下的宇宙空間,卻可以迅速而靈活地載卸10t多的有效載荷。太空梭中段機身除了提供貨艙結構之外,也是前、後段機身的承載結構。
太空梭的後段比較複雜,主要裝有三臺主發動機,尾段還裝有兩臺軌道機動發動機和反作用控制系統。在主發動機熄火後,軌道機動發動機為太空梭提供進入軌道、進行變軌機動和對接機動飛行以及返回時脫離軌道所需要的推力。反作用控制系統用來保持太空梭的飛行穩定和姿態變換。
除了動力裝置系統之外,尾段還有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和減速板等氣動控制部件。
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