1.載人飛船和航天飛機的區(qū)別
在載人航天器中,載人飛船和航天飛機主要負責“跑”運輸,它們或在太空自由翱翔,或來往于地面和空間站之間,運送航天員和貨物。目前正在建造的“國際空間站”就是用它們作為運輸工具,接送了一批又一批航天員、各種艙段和儀器設備以及補給用品。所以這倆 “兄弟”又稱為天地往返運輸器,即相當于太空交通車,可以說它們是載人航天的大動脈。
然而,載人飛船和航天飛機兩者最顯著的不同就是前者無“翅膀”,后者有“翅膀”,因而它們在功能上有很大不同,各有千秋。
由于載人飛船沒有機翼,因而無升力或升力很小,只能以彈道式或半彈道式方法返回。其結果是氣動力過載和落地誤差都較大,返回時采用在海面濺落或在荒原上徑直著陸的方式。這種著陸方式不僅對航天員的要求很高,需要長期訓練才行,對航天員生命安全也有一定危險。它也使飛船為一次性使用載人航天器。
不過,從另一方面講,正是由于沒有“翅膀”,所以飛船的結構相對簡單,無需復雜的空氣動力控制面,也沒有著陸機構及相關裝置,從而可靠性和安全性較高。例如,蘇聯/俄羅斯自1971年聯盟11號返回失事以后,歷經聯盟、聯盟T、聯盟TM和聯盟TMA 4代,至今已使用了30多年,約80艘飛船上過天,從未出現過災難性事故。
有很大機翼的航天飛機在再入大氣層時可獲得足夠的升力,控制升力的大小和方向就能調節(jié)縱向距離和橫向距離,使航天飛機準確地降落在跑道上,能部分重復使用。它的過載也小得多,即從起飛到返回地面的整個過程中,加速和減速都很緩慢,大大降低了對航天員的身體要求,可把稍加訓練的科學家、工程師、醫(yī)生和教師等送上太空。
但是,航天飛機外型極其復雜,而且要攜帶可重復使用的發(fā)動機,所以載人飛船無論在技術上和成本方面都比航天飛機簡單和小得多,容易突破載人航天的基本技術,并且很適于長期?吭诳臻g站上用作救生艇。若用昂貴的航天飛機作救生艇長期停留在空間站上,使用效率太低,還大大增加空間站姿態(tài)控制和保持軌道高度方面的費用。
然而,航天飛機可以運送7人外加將近30噸的貨物到近地軌道上去,既能獨自飛行10~20多天,又可滿足大型空間站的需求。在這方面載人飛船只能俯首稱臣,因為它最多能運送3人外加幾百千克的貨物在太空獨自飛行數天到10天左右,為中小型空間站提供服務,若僅用它作為大型空間站的運輸工具則顯得力不從心。在美國航天飛機停飛階段,“國際空間站”的建造也隨之停止了,因為飛船不能運送空間站的大型部件。
2003年發(fā)生了一件有意思的事。美國航宇局要求研制一種名叫“軌道空間飛機”的載人航天器,它能將至少4名乘員送往“國際空間站”。但美國航宇局既沒有規(guī)定該運輸器是有翼的還是無翼的,是水平著陸的還是垂直著陸的,也沒有規(guī)定是一次性使用的還是多次使用的。所以,有的專家認為它目前不應該叫“軌道空間飛機”,宜改名為“軌道空間飛行器”。
2.航天飛機與普通飛機的不同
由于目前的航天飛機是垂直起飛、水平著陸的,所以它在發(fā)射時與普通飛機完全不同,而在返回時則基本類似,但一般要借助降落傘減速。雖然航天飛機在外形和返回的方式上與一般的航空飛機很相似,但它們之間有許多不同,前者要復雜得多。例如,它在大氣層外飛行,使用火箭發(fā)動機,所以氧化劑也要自身攜帶;航天飛機返回時要再入大氣層,因而防熱技術非常復雜……
鏈接:航天飛機是第一次把航天與航空技術高度有機結合起來的創(chuàng)舉。它由起飛到入軌的上升階段運用了火箭垂直起飛技術;在太空軌道飛行段運用了航天器技術;在再入大氣層的滑翔飛行和水平著陸段運用了航空飛機技術。
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