【簡介：】本篇文章給大家談談《航天飛機 結(jié)構(gòu)設計》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、同是高科技，為何設計航天飛機可返回，火箭就不可以？
2、航天飛機是一種什么樣的
本篇文章給大家談談《航天飛機 結(jié)構(gòu)設計》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
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同是高科技，為何設計航天飛機可返回，火箭就不可以？
航天科技代表了一個國家綜合國力的集中體現(xiàn)，一個國家擁有自己的航天力量相當于在航天屆有自己的發(fā)言權(quán)。航天飛機的設計初衷就是為了實現(xiàn)可返回并且重復使用，降低航天發(fā)射成本，在2016年美國實現(xiàn)了一級火箭的回收，實現(xiàn)了火箭的可返回。
航天飛機時代是人類歷史上的一座里程碑，它不僅代表了人類的智慧集合，更讓人類實現(xiàn)了可返回航天器的回收，上個世紀的美國航天飛機有“挑戰(zhàn)者”號、“哥倫比亞”號、“發(fā)現(xiàn)”號、“阿特蘭蒂斯”號、“奮進”號，同時前蘇聯(lián)也有自己的航天飛機“暴風雪”號。這些都是無數(shù)科學家工程師嘔心瀝血制作出來的智慧結(jié)晶，成為人類歷史的科學里程碑。
可回收火箭一直都在各個科學家的設想中，2016年美國的Space X太空公司首次完成了一級火箭的分離回收，成為了第一個成功發(fā)射并回收火箭的國家，可回收式火箭在航天史上可謂是一個不菲的功勛，首先極大地節(jié)省了巨額的發(fā)射費用，發(fā)射完的火箭回收維護修理好了還能再執(zhí)行下一次飛行任務，提高了發(fā)射效率。我國也在極力支持可回收火箭的科研設計。相信有一天會有一個回收火箭在我國的發(fā)射塔架上起飛。因為科技和材料的不斷創(chuàng)新，我們才能在21世紀見證如此多的歷史時刻。
總而言之上個世紀的航天器可返回的有航天飛機，21世紀又創(chuàng)新了新的可返回式火箭，同時將人類的視野拉伸到了浩瀚無垠的外太空中去。相信新機穿越這一電影會有一天被人類所實現(xiàn)！火箭和航天飛機都可以回收了，下一步的科技創(chuàng)新將會由我們這一代以及下一代的科技人員不斷開拓！
航天飛機是一種什么樣的載人航天器?
航天飛機是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器。
航天飛機（Space Shuttle）是一種往返于近地軌道和地面間的、可重復使用的運載工具。它既能像運載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機那樣在返回大氣層后在機場著陸。
美國航天飛機由軌道器、外貯箱和固體助推器組成。蘇聯(lián)航天飛機本身未裝備主發(fā)動機，因而只是航天器，不是運輸器，需借助能源號運載火箭送上太空。
奮進號（OV-105）
奮進號航天飛機名字來源于18世紀英國著名探險家、航海家和天文學家詹姆斯庫克的一艘船，于1992年5月7日執(zhí)行首次飛行任務（STS-49）。由于幾乎每一次升空的任務都不盡相同，因此，奮進號航天飛機設計時就突出了任務適應性?？罩?51,205磅，裝發(fā)動機后重172,000磅。
奮進號采用了許多新技術(shù)擴展其能力，大多數(shù)這些被驗證成功的技術(shù)和設備都又被安裝到了其他的航天飛機上。如直徑40英尺的減速傘，可縮短著陸滑跑距離1000到2000英尺。
擴展續(xù)航時間的線路和管道使其具有執(zhí)行長達28天任務的能力；改進的航空電子儀器包括通用計算機，增強的慣性儀器和戰(zhàn)術(shù)導航系統(tǒng)，恒星追隨系統(tǒng)，改進的前輪操縱系統(tǒng)；還加裝了新型輔助動力系統(tǒng)，可用于驅(qū)動航天飛機的液壓系統(tǒng)。
奮進號航天飛機的設計特點
1.一具直徑40呎的新型減速傘，能夠縮短航天飛機落地后的減速滑行距離約1,000呎（近300公尺），而成為2,000呎的滑行總長。
2. 一些配合延伸繞行期限（Extended Duration Orbiter：EDO）改裝所需的管線與電路連結(jié)，因而能夠?qū)⒑教祜w機繞地球運行的任務期限延長到28天。
3.升級版的航電系統(tǒng)，包括較先進的通用任務計算機，改良的慣性量測單元（Inertial Measurement Units），策略性飛行導航系統(tǒng)（Tactical Air Navigation Systems），強化版的主任務控制器，多路轉(zhuǎn)換器/多路分解器（MUX/DEMUX），固態(tài)跟星儀（Solid-State Star Tracker），與一套改良過的鼻輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
4.一套改良版的輔助動力系統(tǒng)（Auxiliary Power Unit：APU），后者是用來提供航天飛機液壓系統(tǒng)所需的動力。 1987年7月31日 - 建造合約簽署
1982年2月15日 - 開始乘員模組的結(jié)構(gòu)組裝（因為奮進號的主結(jié)構(gòu)本是為了作為其他航天飛機的備用零件而造，因此反而比建造合約簽署還早實行）
1987年9月28日 - 開始后段機身的結(jié)構(gòu)組裝1987年12月22日 - 機翼自格魯曼（Grumman）公司處送抵棕櫚谷(Palmdale）的組裝地點
1987年8月1日 - 開始最后組裝
1990年7月6日 - 完成最后組裝
1991年4月25日 - 自棕櫚谷完工出廠
1991年5月7日 - 運送至肯尼迪太空中心
1992年4月6日 - 進行飛行轉(zhuǎn)備點火
1992年5月7日 - 首次升空（STS-49） 國際空間站第三個桁架部件的裝配。這個重4010磅（1820公斤）構(gòu)架組件將安裝在或際空間站桁架的右側(cè)。這一新組件的名稱是S5。
由于這個組件距離一些重要電子元件的距離非常小，有的地方甚至小于兩英尺，因此，每個任務組成員都將參與到裝配工作中來。他們各司其職，有的負責操縱機器臂，有的負責安裝，有的負責從內(nèi)部協(xié)助，還有的負責觀測和協(xié)調(diào)整個工作進程。 修復工作被認為是整個任務中最困難的一項工作。空間站內(nèi)一個控制運轉(zhuǎn)的陀螺儀在2006年10月出了問題，這個陀螺儀的用途本是控制空間站的轉(zhuǎn)向，出問題后陀螺儀不得關閉。STS-118的工作人員將在這一期任務中更換這個陀螺儀。為了這一項任務，全體機組成員培訓了將近一年的時間。
STS-114成員也曾經(jīng)在2005年更換過一個壞掉的陀螺儀，機組成員可以從他們那期總結(jié)相關經(jīng)驗。
STS-118是一項為期11天的任務，其中包括3次太空行走。但由于空間站一項重大的進步，奮進號將能首次使用來自空間站的供電系統(tǒng)。因此，一旦這項空間站電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)激活并投入使用，機組成員將可以在空間站多留3天，并增加一次太空行走。
航天飛機資料
神州是載人飛船,與航天飛機有很大區(qū)別
航天飛機是可以重復使用的、往返于地球表面和近地軌道之間運送人員和貨物的飛行器。它在軌道上運行時，可在機載有效載荷和乘員的配合下完成多種任務。航天飛機通常設計成火箭推進的飛機，返回地面時能像滑翔飛機或飛機那樣下滑和著陸。航天飛機為人類自由進出太空提供了很好的工具，是航天史上的一個重要里程碑。
航天飛機的飛行軌道通常是近地軌道，高度在1000公里以下。需要在高軌道運行的有
效載荷，也可以由航天飛機送上近地軌道后再從這個軌道發(fā)射進入高軌道。航天飛機的運載能力較大，往往采用多級組合的形式，可以串聯(lián)或并聯(lián)，也可以串、并聯(lián)結(jié)合。
航天飛機進入軌道的部分叫做軌道器。它具有一般航天器所具有的各種分系統(tǒng)，可以完成多種功能，包括人造地球衛(wèi)星、貨運飛船、載人飛船甚至小型太空站的許多功能。它還可以完成一般航天器所沒有的功能，如向近地軌道施放衛(wèi)星，向高軌道發(fā)射衛(wèi)星，從軌道上捕捉、維修和回收衛(wèi)星等。
到目前為止，世界上真正投入使用的航天飛機只有美國航天飛機一種。但美國航天飛機計劃也有過慘痛的教訓，1986年1月28日發(fā)生了震驚世界的“挑戰(zhàn)者”號爆炸事件。當時因固體火箭助推器一現(xiàn)場連接處的O形密封環(huán)被燒穿，造成外貯箱破損，引起爆炸，7名航天精英在人們的注視之中踏上了不歸之路。隨后航天飛機停飛了32個月，一些系統(tǒng)進行了重新設計和改進。1991年4月出廠的“奮進”號是為代替失事的“挑戰(zhàn)者”號而制造的。
宇宙飛船
載人飛船是能保障宇航員在外層空間生活和工作以執(zhí)行航天任務并返回地面的航天器，又稱宇宙飛船。它的運行時間有限，是僅能一次使用的返回型載人航天器。載人飛船可以獨立進行航天活動，也可作為往返于地面和太空站之間的“渡船”，還能與太空站或其他航天器對接后進行聯(lián)合飛行。載人飛船容積較小，受到所載消耗性物資數(shù)量的限制，不具備再補給的能力，而且不能重復合作。
載人飛船具有多種用途，主要有：(1)進行近地軌道飛行，試驗各種載人航天技術(shù)，如軌道交會和對接及宇航員在軌道上出艙，進入太空活動等；(2)考察軌道上失重和空間輻射等因素對人體的影響，發(fā)展航天醫(yī)學；(3)進行載人登月飛行；(4)為太空站接送人員和運送物資；(5)進行軍事偵察和地球資源勘測；(6)進行臨時性的天文觀測。
載人飛船一般由乘員返回座艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成，登月飛船還具有登月艙。返回座艙是載人飛船的核心艙段，也是整個飛船的控制中心。返回座艙不僅和其它艙段一樣要承受起飛、上升和軌道運行階段的各種應力和環(huán)境條件，而且還要禁受再入大氣層和返回地面階段的減速過載和氣動加熱。軌道艙是宇航員在軌道上的工作場所，里面裝有各種實驗儀器和設備。服務艙通常安裝推進系統(tǒng)、電源和氣源等設備，對飛船起服務保障作用。對接艙是用來與太空站或其它航天器對接的艙段。
航天器設計的設計特點
航天器設計除具有一般飛行器設計特點外，還有其自身的特點：①航天器設計的內(nèi)容因任務不同而差異很大，如通信衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星使用轉(zhuǎn)發(fā)器、偵察衛(wèi)星配用照相機和攝像機、地球資源衛(wèi)星有遙感設備、登月飛船有登月艙等。不同用途的航天器，結(jié)構(gòu)形式幾乎完全不同。②設計受運載器制約，軌道選擇、重量、尺寸、結(jié)構(gòu)、電氣和環(huán)境等都必須與運載器相適應。③與火箭設計不同，航天器的設計不僅要考慮發(fā)射和再入時的力學環(huán)境和熱環(huán)境，而且還要考慮軌道運行時的空間環(huán)境（見空間環(huán)境影響）。④航天器需要與地面測控系統(tǒng)和用戶臺站（網(wǎng)）綜合設計，彼此協(xié)調(diào)一致，并解決遠距離信息傳輸問題。⑤長時間的連續(xù)工作對可靠性設計有更高的要求。
關于《航天飛機 結(jié)構(gòu)設計》的介紹到此就結(jié)束了。
