一、三位一体

一、三位一体

美国的第一艘航天飞机是“哥伦比亚”号。“哥伦比亚”是美国的别称,从这个名称上可以看出,美国把制造航天飞机的成败与美国的荣辱都挂起钩来了。

“哥伦比亚”号长约56米,高约23米,相当于7层楼房高,起飞重量约2200余吨。它包括3个部分:航天飞机本身,两个固体燃料助推火箭和一个机外燃烧舱。

航天飞机分为3段:前段是乘员舱,可乘坐4至7人,紧急情况下可容纳10人;中段是有效载荷舱,用以装载人造卫星及各种科学实验仪器设备,最大载荷30吨,由于装置了遥控操纵臂,可在空间装卸货物;后段装有3台液体燃料主发动机,总起飞推力为510吨。此外,还装有两台机动发动机和制动控制系统等。航天飞机在离地面800公里的高空进入轨道,能连续运行7至30天。在完成任务后,它能经受住重返大气层时与空气摩擦产生的高温,靠机翼滑翔降落在约5公里长的跑道上。一般经过两周检查、维修后它又可以重返宇宙。

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航天飞机

两个固体燃料助推火箭,分挂在航天飞机的两侧机翼下,这两个火箭通常回收后可重复使用20次以上。

机外燃料舱安装在航天飞机主体的腹部,是个巨大的铝合金壳体,装满燃料后重75.6458万公斤。它实际上有前后两个燃料箱,一个能贮放150万升液态氢,另一个内装54万升液态氧。它们通过5根管子向航天飞机的主发动机提供燃料。

航天飞机的飞行过程可分为3个阶段,即发射上升,轨道飞行和返回地球。航天飞机发射时和火箭发射一样,在发射台上垂直起飞。此时航天飞机本身的3台主发动机和两个助推火箭几乎同时点火,总推力达3140吨。当它上升到50公里高空时,助推火箭熄火,并同航天飞机脱离,利用降落伞溅落在离发射场数百公里的海洋洋面上,由舰只回收。在快要进入绕地轨道运行时,主发动机熄火。机外燃料舱被抛弃、焚毁。此后依靠两台机动发动机使航天飞机进入绕地轨道运行。

轨道飞行不需要动力。当航天飞机昼夜不息地绕地球运行时,宇航员们便可以根据预定目标从事各项科学实验或其它活动。

当航天飞机需要返回地球时,只要重新点燃机动发动机,制动减速,使航天飞机脱离绕地轨道,就能重新进入大气层。当它通过大气摩擦阻力减速后,便和普通滑翔机一样,依靠机翼完成最后的滑翔飞行。当然它所需要的机场着陆跑道比普通飞机的要长得多,因为它的着陆速度约每小时341至364公里。

由于航天飞机在发射和返回时的速度比火箭要小得多,这就大大放宽了对宇航员的要求,使健康的人一般都可以参加太空飞行,这就为科学工作者直接进入空间从事科学研究创造了条件。

“哥伦比亚”号航天飞机的第一次载人试验飞行是在1981年4月12日开始的。20年前的4月12日,前苏联宇航员加加林乘坐“东方号”宇宙飞船绕地一周,开创了人类进入太空的新时代。20年来,宇航事业有了迅猛的发展。当年单人密闭的狭窄飞船,已为一个能有四名机组人员和数名乘客的有翼航天飞机取代了。美国航天飞机的研制一共花了10年时间。所以当官方正式公布“哥伦比亚”号处女航日期后,引起了全世界的深切关注。报名前来采访的文字和摄影记者及技术人员约4000人,其中有400多名外国记者。有些记者是头天晚上,甚至数天前就用汽车拖着活动房子来到这里,以选择“最佳地形”。在佛罗里达州卡纳维拉尔角沿海几十公里内,观看发射的美国和外国游客近100万人。其热闹程度可与“阿波罗11”登月飞行媲美。

这天天气晴朗,风和日丽,风速、云层、能见度都符合要求。所有观看发射的人都全神贯注地盯着39号A发射台上的“哥伦比亚”号,盼着它腾飞上天。

为了保证宇航员有较舒适的生活和工作环境,航天飞机的设计师们作了很大努力。机舱包括3部分,上舱为驾驶舱;中舱为生活间,有寝室、浴室、厕所、厨房等生活设施;下舱是贮藏室。此外还有密封舱、空间实验室等。驾驶舱与一般喷气飞机的驾驶舱相似,左右各有两个驾驶员座椅,另外还设有两个机组成员的座椅。在正式执行飞行任务时,驾驶舱可坐4人。驾驶员的前方、上方是各类仪表,指示盘和操纵器。在航天飞机里,宇航员不用再穿不便于活动的宇宙服,寝室的卧具使用的是睡袋,睡觉时另用眼罩和耳塞。厨房内有冷热水管、橱柜、烤炉和垃圾箱等。食品贮藏箱最多可贮藏供7个人飞行30天所需的食品。吃饭已经可以不用像挤牙膏那样把食物送到嘴里,而能用刀和叉,食用厨房里做出来的比较可口的饭菜。此外还有冷冻干燥的经过稳定化处理的食品。