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太空梭被淘汰?美蘇都玩過的太空梭到底有何過人之處?

2022-12-31由 江城強子666 發表于 歷史

從人類開始有能力進入太空開始,探索太空是人類所向往的,從載人航天開始所有研製的載人航天器中,太空梭似乎是最高大上的,最惹人注目的。太空梭綜合實力強大,能夠幹大型運載火箭能幹的事情,也能幹大型運載火箭不能幹的事情,我們知道國際空間站的艙段發射任務和大桁架結構基本上都是美國太空梭運送上去的。特別是超大型貨物也只有太空梭可以運送。

太空梭被淘汰?美蘇都玩過的太空梭到底有何過人之處?

太空梭與運載火箭發射空間站艙段

發展太空梭的原因

美國發展太空梭專案有幾方面原因其一太空梭是科技大國的象徵,是綜合實力的體現,作為冷戰中的超級大國,自然需要向全世界展現自己的實力,太空梭似乎也是一項面子工程。

其次美國在設計太空梭之初也是想實現太空梭的重複使用能力。想法很好,其實太空梭似乎很費錢。這個目的是沒有實現的。

最後是軍事層面考慮,太空梭不僅是運送貨物載人能力還能成為太空操作平臺為軍事所用。這也是後來美蘇爭霸,蘇聯也搞太空梭專案,最後被軍備競賽所拖垮。

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美國航天飛機發射

太空梭與宇宙飛船的優劣

從太空梭與宇宙飛船的結構看,宇宙飛船在運載火箭的頂端部位,由火箭發射入軌,運載火箭一次性使用,不可重複使用,而太空梭是要重複使用的。

其次太空梭運載能力非常強大,並且可以將更大體積和寬結構外形的的貨物運輸到太空中(如國際空間站桁架結構),這是運載火箭所不能完成的。

其三,太空梭設計初衷是為了降低發射成本,可重複使用的助推器和軌道器,原先設想的太空梭一次發射費用是3000萬美元,然而通過幾次飛行實踐證明這種重複使用的設計非但沒有起到降低成本的作用,反而因為每次對返回地面的太空梭進行維護和維修,是的發射成本飆升到4~5億美元一次。這讓美國也不堪重負。所以呢相對於太空梭,宇宙飛船就更加經濟實惠了,而且技術難度還低一些。

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太空梭與宇宙飛船

太空梭人貨混用隱患不斷

我們看美國太空梭每次發射任務都基本上都是人貨都上的,當太空梭載著衛星等航天器的時候飛機還帶了數名宇航員,這種做法是非常不安全的,那為什麼美國方面還有這麼幹呢?主要是對自己都太空梭太過自信,自認為太空梭可靠性極高,連基本的安全救援措施都沒有設計。在這方面宇宙飛船就要細緻多了(載人用載人飛船,貨物就用貨運飛船),安全可靠。載人有載人的設計標準,貨運有貨運的設計標準。(就像我們國家的神舟載人飛船由長征2F運載火箭發射,天舟貨運飛船由長征七號運載火箭發射,各司其職)。有種比較開玩笑的說法是,美國設計的太空梭就像是卡車載貨,前面坐人後面載貨,這種設想很好(一舉兩得,經濟實惠)。這種人貨混用的隱患,也是後來“挑戰者號”和“哥倫比亞號”爆炸失事的原因。

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“挑戰者”號事故原因

蘇聯“暴風雪號”太空梭

在冷戰背景下,美國的太空梭計劃讓蘇聯認為美國是要用太空梭搭載核武器,未來應對這種威脅,蘇聯開始研發“暴風雪號”太空梭作為迴應。單從兩國太空梭外形看,非常相似。其實“暴風雪號”太空梭與美國太空梭還是有很大區別的,“暴風雪號”太空梭自身沒有主推進發動機,只有兩個小引擎供調整軌道高度和姿態用。“暴風雪號”太空梭完全是被“能源號”運載火箭送上太空的,這一設計優於美國太空梭。而且“暴風雪號”太空梭進入軌道後,完全是無人駕駛,其技術難度要比美國太空梭大的多。

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美蘇太空梭對比

“暴風雪號”太空梭的應用設想

蘇聯方面在設計“暴風雪號”太空梭方面還考慮了讓太空梭代替本國質子運載火箭來發射空間站載荷(可以將30噸左右的貨物送入近地軌道),我們知道質子運載火箭近地軌道LEO只有20噸水平,和平號空間站艙段發射任務都是由質子運載火箭承擔的。原本計劃與和平號空間站對接的“暴風雪號”太空梭,沒有如願和和平號對接,反而是後來的美國太空梭對接了和平號空間站。1988年首飛的“暴風雪號”太空梭,計劃1991年進行第二架測試飛行,然而這一年蘇聯解體,宏偉的太空梭計劃被迫終止。可以說“暴風雪號”太空梭生不逢時。

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美國太空梭對接“和平號”空間站

其實俄羅斯和中國選擇宇宙飛船作為進入太空的主要運載工具,現在看來是很正確的,美國的太空梭的前車之鑑,還是教訓很深刻。可以這麼說吧,美國太空梭專案就是一個失敗的專案,沒有達到設計之初的設想。俄羅斯方面其實也已經入坑,只不過被不可抗拒的因素所打斷,讓其沒有越陷越深。

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發射塔架上的“暴風雪號”太空梭

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