航天飞机设计思想的形成

航天飞机设计思想的形成

自第一颗人造卫星发射以后，苏、美等发达国家的航天事业如雨后春笋般地发展起来，收益越来越显著，发射越来越频繁。但发射这些航天器用的运载火箭十分昂贵，而且不可回收，巨大的耗资严重限制了航天事业的蓬勃发展。因此，发展一种可重复使用的运输系统，以降低航天费用，成为继续发展航天事业的迫切需要。

早在20世纪30年代初，奥地利维也纳人赫费特、瓦里尔和桑格尔等曾提出用火箭发动机作动力装置的飞机，试图使用这种火箭在高空进行高速飞行，并形成以这种飞机进行空间飞行的设计思想。这也可以看作是航天飞机的早期设计思想萌芽。

这种火箭飞机不仅要飞离地球，而且还要能返回地面，可以重复使用。虽然这是一种更经济和全面的设想，但由于当时技术条件的限制，这是根本无法实现的。不过，发展一种可重复使用的火箭飞机，飞向宇宙空间的思想却从来没有被放弃过，研究工作也从未间断。

第二次世界大战前夕，一些国家出于军事上的需要，许多设计师为了使飞机达到更大的高度和速度，曾试用火箭发动机作为飞机的动力装置。例如，1939年德国工程师布劳恩利用以过氧化氢和甲醇作推进剂的火箭发动机，研制了HE—178型火箭飞机，时速曾达到850千米。前苏联也曾于1939年设计过RP—318型火箭滑翔飞机。这类有人驾驶的火箭飞机的设计，都可以看作是对于发展可重复使用的载人空间运输系统的一种有益的尝试和促进。

二战期间，德国曾计划给V—2火箭配置上机翼，以制成一种自动控制的A—9型火箭飞机。另外，还设计了A—10型两级火箭飞机。其第一级就是带机翼的A—9型火箭飞机，它可以使第二级火箭达到能在35分钟内飞行4000多千米的速度。在这两项设计尚未实现时，战争就结束了。有关的研制人员都先后到了美国和前苏联，其中著名的火箭设计师布劳恩到了美国。

二战结束后，论述有关可重复使用火箭飞机的设计思想更加活跃，参加的科学家和工程师也越来越多。

1946和1947年间，由美国贝尔公司设计的X—1型火箭飞机进行首次超音速飞行。

1947年，美国就曾报道过一种往返月球的两级可回收的空间运输系统。

1952年，在美国的德国科学家布劳恩全面论述了大型可重复使用的助推器的概念。1954年，美国空军正式开始资助这项研究并取名为“保米计划”，1957年在上述研究的基础上又形成了一个“轨道再入滑翔机”的计划，即所谓的“戴纳—索尔计划”，它的目的就是用火箭助推剂将滑翔机送到大气层以上，返回时利用滑翔无动力着陆。

实际上，这已体现了航天飞机的一些设计思想，但由于当时技术力量所限，根本无法将其实现。

进入60年代，欧洲许多国家对发展航天飞机产生了浓厚兴趣，并希望与美国合作，但此时美国正全力以赴地开展登月计划，无暇旁顾，失去财力和技术支持的航天飞机研究只能陷入停滞。

直到1972年，美国才正式启动航天飞机计划，经过对方案的论证及研制经费、技术能力和时间的权衡后，最终选择了一个两极式、部分可重复使用的航天飞机的折衷方案，并将其作为70年代美国航天计划的重点。

1981年4月12日美国东部标准时间上午7点零3.98秒，世界上第一架实用的航天飞机“哥伦比亚号”从肯尼迪空间中心的39A发射台上起飞，在三台主发动机和两台助推发动机高达340万千克的推力下，轨道器稳稳地进入241.3千米高的圆形轨道。“哥伦比亚号”绕地球飞行了36圈后，于14日安全返回大气层，并着陆成功。

这次的首发成功，标志人类载人航天进入了一个新纪元。