单架航天飞机造价约30亿美元(以最新的“奋进”号为标准),当初美国宇航局(NASA)宣称,每架航天飞机都可以执行100次任务,因此每次任务平摊下来的航天飞机制造成本为3000万美元,但目前5架航天飞机共计仅进行了113次飞行,以每架飞机20次计算,每次飞行摊得制造成本超过1亿美元。
加上前面提到的5亿美元的维护和检修成本,每次航天飞机半个月的太空之行,都要花去六七亿美元。
反观原苏联一方,空间站内部空间可以造得比航天飞机更大,航天员留驻的时间也往往以月计算,“联盟”飞船仅仅作为天地之间的交通工具使用时,载荷小的劣势并不明显。
经过实践的检验,载人飞船加空间站的道路,在现阶段而言更为经济。
我国虽然没有发展航天飞机,但目前已有三型飞船,它们是“神舟”、“天舟”和新一代载人飞船,其中“天舟”专用于运货。这一点,很多人都有所了解,可是你知道吗?我国三种飞船细分下去,其实有9个系列。
我国现有三个系列的飞船
其中“神舟”飞船从1999年11月20日首次发射,到目前为止已有5艘无人飞船和6艘载人飞船成功升空,将11名航天员送上太空,并安全返回,这是“神舟”飞船的基本型号,可以称为MKI。
神舟三号飞船
接下来,在1年多的时间内,我们将发射4艘神舟载人飞船,将12名航天员送入空间站,其中时间距离现在最近的,是神舟12号,它预定在6月上旬就会升空。而神舟12号,相比之前的神舟11号,发射时间间隔了近5年,为适应新一代空间站,很多地方都进行了升级,因此,从神舟12号到神舟15号,可以视为“神舟”飞船的MKII型号。
神舟12的航天员正在训练
另外,“神舟”飞船的三舱结构,其实是参考了苏联“联盟”飞船的载人登月型号,多出一个轨道舱。“神舟”飞船保留了这一设计,将轨道舱用于近地轨道任务。从某种意义上说,“神舟”飞船其实也是具备载人登月能力的,在最极端的情况下,我们可以通过“神舟”飞船和长征五号运载火箭,达成载人登月的目标。
在最极端的情况下,神舟飞船也是可以登月的
而这次成功发射的“天舟”货运飞船,其实也有4个子型号,“天舟一号”和“天舟二号”是全封闭式的,运送空间站所需的舱内物资。除此之外,“天舟”还有半开放式和全开放式货船,用于拓展舱外载荷运送能力,就像航天飞机的货舱一样。
全封闭、半开放、全开放式天舟货运飞船
“天舟”货运飞船的第4种型号,就比较特殊了,它可以为空间站运送5吨级的小型舱段,比如“天和”的节点舱,用于紧急情况下的备份和补充。而所有4种型号的“天舟”飞船,都和核心舱太阳翼一样,采用了光电转化效率达30%以上的三结砷化镓电池,并可以与空间站并网发电。都具备空间站机械臂的接点,都可以进行在轨加注燃料,上行运输货物重比都超过0.5,运货能力居于当今世界所有飞船之首。
天舟货运飞船
新一代载人飞船则采用了国际先进的两舱设计,直径4.5米,重14吨,一次可搭载5到7名航天员,技术指标堪比美国的“猎户座”,超过SpaceX的“龙”飞船。目前它已经进行了一次返回舱缩比模型近地轨道试验,和一次正样试验船发射测试,均取得了成功。
新一代载人飞船试验船
而新一代载人飞船最大的特点,就是采用了模块化设计,新的乘员舱模块可以重复利用,且可以根据不同的任务需求进行重新构造。在它的基础上,还会发展出载人登月型和载人登火型,加上基本的近地轨道空间站应用型,最少也有三种型号。
中国载人登月和登火飞船也会在它基础上发展
神舟载人飞船基本型、第二代神舟载人飞船、神舟飞船载人登月备份型,全封闭、半开放、全开放、舱段运输型“天舟”货运飞船、以及新一代载人飞船基本型、登月型和登火型,目前我国已有三个系列共10种型号的飞船和飞船规划,共同支撑起我国航天发展的“黄金时代”。
一共10架,美国7架,前苏联3架
著名的航天飞机有美国的开路者号、企业号航天飞机、哥伦比亚号航天飞机、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号以及苏联的暴风雪号、小鸟号航天飞机和贝加尔湖号航天飞机。
航天飞机(SpaceShuttle)是一种往返于近地轨道和地面间的、可重复使用的运载工具。它既能像运载火箭那样垂直起飞,又能像飞机那样在返回大气层后在机场着陆。美国航天飞机由轨道器、外贮箱和固体助推器组成。[1]苏联航天飞机本身未装备主发动机,因而只是航天器,不是运输器,需借助能源号运载火箭送上太空。
航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,是世界航天史上的一个重要里程碑,最早由美国研发。
美国航天飞机是世界上第一种往返于地面和宇宙空间的可重复使用的航天运载器。它由轨道飞行器、外贮箱和固体助推器组成。每架轨道飞行器可重复使用一百次,每次最多可将29.5吨有效载荷送入185至1110公里近地轨道,将14.5吨有效载荷带回地面,航天飞机全长56.14米,高23.34米。轨道飞行器可载三至七人,在轨道上飞行7至30天,即可进入低倾角轨道,也可进入高倾角轨道,可进行回合、对接、停靠,执行人员和货物运送,空间试验,卫星发射、检修和回收等任务。
航天飞机由三个主要部分组成:乘载机组成员的轨道器、为主发动机提供燃油的大型外燃料箱和在起飞的最初两分钟里为航天飞机提供大部分升力的两个固体燃料火箭助推器。除了外燃料箱外,另外两个组成部分都可以重复利用,每一次发射后,外燃料箱都会在大气层中烧毁。
美国国家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)研制的航天飞机是世界上第一种能够往返于地球和太空的可重复使用航天运载器,它由轨道飞行器、外贮箱和固体燃料助推器组成。按设计要求每架轨道飞行器可重复使用100次,每次最多可将29.5t有效载荷送人185~1110km近地轨道,将14.5t有效载荷带回地面。轨道飞行器可载3~7人,能在轨道上逗留7~30天,用于执行会合、对接、停靠、人员和货物运、空间试验、卫星发射、检修和回收等任务。航天飞机是世界上第一种可以再重复使用的太空船,也是历史上第一种可携带大型卫星进入轨道和离开轨道的太空船。航天飞机的发射像火箭,在地球轨道上运行像太空船,而着陆又像飞机。如今美国仅剩的三架航天飞机“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号,每一架按设计都需要执行至少100次太空飞行任务。到目前为止,它们加起来执行的任务总和还不到四分之一。
航天飞机是美国研制的可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器。航天飞机既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送上太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由出入太空提供了很好的工具,大大降低航天活动的费用,是航天史上一个重要的里程碑。
航天飞船是能保障太空人能在外太空执行航太任务并返回地面的航天飞行器,属于一次性使用的返回型载人航天器。航天飞船的容积较小,受所载消耗性物资数量的限制,不具备再补给的能力,而且不能重复使用。而航天飞机是一种有翼、可重复使用的航天器。因此二者最明显的区别是航天飞船是一次性使用,航天飞机可以重复使用。
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