航天飞机的组成

航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，它以火箭发动机为动力发射到太空，能在轨道上运行，且可以往返于地球表面和近地轨道之间，可部分重复使用。它由外储箱、固体燃料助推火箭和轨道器三大部分组成。

( 1)外储箱。

外储箱是一个长47米、直径8米的巨大壳体，外表为铁锈颜色，内装供轨道器主发动机用的燃料，是航天飞机三大模块中唯一不能重复使用的部分。主要由前部液氧箱、后部液氢箱以及连接前后两箱的箱间段组成。外储箱负责为航天飞机的3台主发动机提供燃料。外储箱发射后约8. 5分钟，燃料耗尽，外部燃料箱便被坠入到大洋中。

( 2)一对固体火箭助推器。

这对火箭助推器中装有助推燃料，平行安装在外部燃料箱的两侧，为航天飞机垂直起飞和飞出大气层进入轨道，提供额外推力。在发射后的头2分钟内，与航天飞机的主发动机一同工作，到达一定高度后，与航天飞机分离，前锥段里降落伞系统启动，使其降落在大西洋上，可回收重复使用。

( 3)轨道器。

轨道器是整个系统中唯一可以载人的、真正在地球轨道上飞行的部件，是整个系统的核心部分。它很像一架大型的三角翼飞机。它的全长37. 24米，起落架放下时高17. 27米，三角形后掠机翼的最大翼展23. 97米，不带有效载荷时质量68吨，飞行结束后，携带有效载荷着陆的轨道器质量可达87吨。它所经历的飞行过程及其环境比现代飞机要恶劣得多，它既要有适于在大气层中作高超音速、超音速、亚音速和水平着陆的气动外形，又要有承受载人大气层时高温气动加热的防热系统。因此，它是整个航天飞机系统中，设计最困难，结构最复杂，遇到的问题最多的部分。

轨道器由前、中、尾三段机身组成。前段结构可分为头锥和乘员舱两部分，头锥处于航天飞机的最前端，具有良好的气动外形和防热系统，前段的核心部分是处于正常气压下的乘员舱。这个乘员舱又可分为三层:最上层是驾驶台，有4个座位，中层是生活舱，下层是仪器设备舱。乘员舱为航天员提供宽敞的空间，航天员在舱内可穿普通地面服装工作和生活。一般情况下舱内可容纳4～7人，紧急情况下也可容纳10人。

航天飞机的中段主要是有效载荷舱。这是一个长18米，直径4. 5米，容积300立方米的大型货舱，一次可携带质量达29吨多的有效载荷，舱内可以装载各种卫星、空间实验室、大型天文望远镜和各种深空探测器等。为了在轨道上施放所携带的有效载荷或回收轨道上运行的有效载荷，舱内设有一或二个自动操作的遥控机械手和电视装置。机械手是一根很细的长杆，在地面上它几乎不能承受自身的重量，但是在失重条件下的宇宙空间，却可以迅速而灵活地载卸10吨多的有效载荷。航天飞机中段机身除了提供货舱结构之外，也是前、后段机身的承载结构。

航天飞机的后段比较复杂，主要装有3台主发动机，尾段还装有2台轨道机动发动机和反作用控制系统。在主发动机熄火后，轨道机动发动机为航天飞机提供进入轨道、进行变轨机动和对接机动飞行以及返回时脱离轨道所需要的推力。反作用控制系统用来保持航天飞机的飞行稳定和姿态变换。除了动力装置系统之外，尾段还有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和减速板等气动控制部件。