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—— 上文書(shū)講到了航天飛機(jī)的設(shè)計(jì)方案,，這個(gè)東西畢竟是和以前的火箭完全不同。為了能夠自主返回大氣層,，不得不付出很多的代價(jià),，比如說(shuō)，靠燒蝕材料來(lái)降溫就行不通了,，只能靠陶瓷隔熱瓦,。為了在大氣層內(nèi)滑翔,，航天飛機(jī)是帶有機(jī)翼的，可是這個(gè)機(jī)翼在太空里完全用不上,。在大氣層內(nèi)的滑翔性能也不是太好,，畢竟人類此前還沒(méi)玩兒過(guò)25倍音速的滑翔機(jī)。正因?yàn)榻德渌俣冗h(yuǎn)超一般的飛機(jī),，所以,，跑道也就不得不充分延長(zhǎng)。
愛(ài)德華茲空軍基地的干湖床 為了測(cè)試滑翔性能,，NASA特別改裝了一架波音747飛機(jī),，背上裝了支架，尾翼也做了改裝,。把航天飛機(jī)測(cè)試版裝在背上,，帶到高空，然后波音747飛機(jī)就開(kāi)始玩兒俯沖,。背上的航天飛機(jī)脫鉤,，進(jìn)入自由滑翔階段。這種實(shí)驗(yàn)做了很多次,。盡管航天飛機(jī)的操縱性不是太好,，也還是夠用的，能夠順利降落,。本來(lái),，NASA給這第一架航天飛機(jī)起名字叫做“憲法號(hào)”，美國(guó)海軍的第一艘軍艦就叫這個(gè)名字,，這是一艘木帆船,。如今的憲法號(hào)已經(jīng)成了一個(gè)博物館了,。美英這種有航海傳統(tǒng)的國(guó)家都有這個(gè)習(xí)慣,，納爾遜的勝利號(hào)也成了博物館，而且永不退役,。不過(guò)呢,，福特總統(tǒng)下命令，讓NASA把這架飛機(jī)的名字改成“企業(yè)號(hào)”,。
企業(yè)號(hào)星艦 這是因?yàn)楫?dāng)年正好《星際迷航》正在熱播,。這里邊有個(gè)飛船叫“企業(yè)號(hào)”，《星際迷航》的粉絲那叫一個(gè)多啊,。他們強(qiáng)烈要求,，把第一架航天飛機(jī)要叫“企業(yè)號(hào)”。NASA收到了將近40萬(wàn)封粉絲的來(lái)信,，要求NASA改名字,，NASA其實(shí)很不想改,，這東西怎么就跟科幻作品聯(lián)系上了呢？挨不上啊,。他們硬頂著不理會(huì),，福特總統(tǒng)可就不能不理會(huì)了。星際迷航的粉絲們也給白宮寫(xiě)信啊,。福特總統(tǒng)犯不上在這事兒上跟老百姓找別扭,，那就改唄。于是就給NASA下了個(gè)命令,，給改成了“企業(yè)號(hào)”,。其實(shí)啊，企業(yè)號(hào)也是美國(guó)海軍軍艦的名字,，而且這個(gè)名字的歷史更加悠久,，按照英文翻譯，這個(gè)名字其實(shí)應(yīng)該翻譯成“進(jìn)取號(hào)”,，但是這個(gè)詞也有企業(yè)的意思,。翻譯者大概是覺(jué)得美國(guó)人搞資本主義嘛，都是企業(yè),，十有八九跑不了,，結(jié)果就給翻成了“企業(yè)號(hào)”。將錯(cuò)就錯(cuò)吧,，這都已經(jīng)習(xí)慣了,。
企業(yè)號(hào)航空母艦（CV-6）
最早的一艘企業(yè)號(hào)是法國(guó)人的一艘木帆船，后來(lái)被英國(guó)人給俘獲了,，成了“皇家企業(yè)號(hào)”,，這個(gè)名字就一直保留下來(lái)了，船可以換,，但是名字永流傳,。法國(guó)從1671年到1864年間，一共有23艘軍艦命名為“企業(yè)號(hào)”,。英國(guó)有10艘,，有的叫企業(yè)號(hào)，有的叫“皇家企業(yè)號(hào)”,。美國(guó)海軍前后有9艘軍艦被命名為“企業(yè)號(hào)”,。最著名的就是“永遠(yuǎn)不沉的大E”——CV-6號(hào)航空母艦。
第一艘核動(dòng)力航母企業(yè)號(hào)（CVN-65） 太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)人家?guī)缀跏谴驖M全場(chǎng),。就連神風(fēng)特工隊(duì)的自殺飛機(jī)都沒(méi)法打沉幸運(yùn)的大E,。還是退役以后美國(guó)人自己給拆了。CV-6上的船鐘作為遺物由下一艘企業(yè)號(hào)繼承,，這就是CVN-65,，世界上第一艘核動(dòng)力航空母艦?，F(xiàn)在CVN-65也送去拆了，企業(yè)號(hào)這個(gè)名字給了下一艘福特級(jí)航母,，名字還是延續(xù)的,。
《星際迷航》里也有一艘飛船叫“企業(yè)號(hào)”，也是傳了好幾代,。所以,，星際迷航的粉絲們拼老命也要把第一架航天飛機(jī)命名為“企業(yè)號(hào)”。1976年,，企業(yè)號(hào)在公眾面前亮相的時(shí)候還挺熱鬧的,，NASA還專門(mén)把星際迷航的主演們?nèi)祭ブ恕５?，星際迷航的粉絲們顯然很不爽,，鬧了半天，企業(yè)號(hào)是永遠(yuǎn)也不會(huì)上太空的,。這就是一艘測(cè)試用的飛機(jī),，很多東西都沒(méi)裝，連發(fā)動(dòng)機(jī)都沒(méi)裝,，瞧這事兒鬧的,。第一架真正飛向太空的航天飛機(jī)不是企業(yè)號(hào)，而是哥倫比亞號(hào),。哥倫比亞號(hào)（Columbia）這個(gè)名字也有來(lái)歷,。美國(guó)叫哥倫比亞的也不少，比如首都華盛頓哥倫比亞特區(qū),。還有哥倫比亞大學(xué),，還有哥倫比亞廣播公司。你要是去找,，還能找到一大堆呢,，這個(gè)詞來(lái)源于哥倫布，其實(shí)就是北美殖民地的別稱,。
不列顛尼亞的女神形象
英國(guó)有個(gè)別稱叫“不列顛尼亞（Britannia）”,，尾巴上加個(gè)“ia”弄得像是拉丁語(yǔ)，這個(gè)概念逐漸就成了大不列顛的女性形象,。哥倫比亞和不列顛尼亞都差不多，哥倫比亞也是有個(gè)女神形象的,，要不然你以為自由女神的靈感來(lái)源是什么,？
哥倫比亞女神形象代表早期美國(guó)白人擴(kuò)張的昭昭天命
當(dāng)然，美國(guó)和英國(guó)也都有男性形象,，不就是山姆大叔和約翰牛嘛,。其實(shí)法蘭西共和國(guó)也有女性形象,，叫“瑪麗安娜”，名畫(huà)《自由引導(dǎo)人民》就是嘛,。男性形象嘛,，我不知道，我只知道高盧雄雞,，這算是不算?。?/section>由此,，第一架上太空的航天飛機(jī)叫“哥倫比亞號(hào)”,，其實(shí)就是美國(guó)的別稱。我國(guó)載人飛船叫“神舟”,，也是一語(yǔ)雙關(guān),。所以啊，航天業(yè)就別想離開(kāi)愛(ài)國(guó)主義的,。
約翰·楊和克里朋 1979年,，哥倫比亞號(hào)生產(chǎn)出來(lái)了，兩年之后,，也就是1981年的4月12號(hào),，哥倫比亞號(hào)準(zhǔn)備發(fā)射升空。擔(dān)任宇航員的就是老將約翰·楊和來(lái)自空間載人軌道實(shí)驗(yàn)室的克里朋,?？死锱蟊緛?lái)是軍人，當(dāng)時(shí)軍方還是認(rèn)為,，偵察衛(wèi)星上有個(gè)人的話,，能解決很多問(wèn)題。第一代空間站就是載人偵察衛(wèi)星,。后來(lái)軍方放棄了這個(gè)項(xiàng)目,，克里朋就調(diào)動(dòng)工作，來(lái)到了NASA,。他參與了阿波羅-聯(lián)盟項(xiàng)目,，但是沒(méi)有上太空，也算是一個(gè)新手吧,。
哥倫比亞號(hào)運(yùn)到了39A發(fā)射臺(tái)
航天飛機(jī)有自己專用的組裝大樓,，裝好巨大的燃料罐，兩邊是兩根大型固體火箭,，燃料罐的背上掛著航天飛機(jī),，航天飛機(jī)本身的重量就達(dá)到了109噸。灌滿了燃料以后，整體的總重量達(dá)到了2030噸,。4月10號(hào),，整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)就由專用的平板拖車(chē)從廠房里給拉出來(lái)了，美國(guó)人都是垂直轉(zhuǎn)運(yùn)的,，也就是航天飛機(jī)豎著被緩緩地移動(dòng)到了發(fā)射臺(tái)上,。就位了以后，大家把航天飛機(jī)上上下下刷的特別干凈,，這是國(guó)家的臉面,，馬虎不得哦。
哥倫比亞號(hào)第一次發(fā)射（STS-1）
到了4月12日這一天,，可以說(shuō)是名流云集,，上百萬(wàn)人聚集在了發(fā)射場(chǎng)周?chē)瓮т仢M了附近的海面,。伊斯特伍德,、喬治·盧卡斯、斯皮爾伯格這樣的演藝界人士都去了,。距離上次阿波羅-聯(lián)盟任務(wù),，美國(guó)人已經(jīng)好幾年沒(méi)有發(fā)射載人飛船了，這一天也正好是加加林首次太空飛行20周年的紀(jì)念日,，因此還顯得特別有意義,。一晃已經(jīng)20年過(guò)去了，誰(shuí)也沒(méi)想到,，航天事業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了這樣的高度,。航天飛機(jī)的發(fā)射和過(guò)去的火箭大不相同。過(guò)去的土星5號(hào)是液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),。燃燒的火焰比較明亮,，但是煙不多。其實(shí)煤油充分燃燒是藍(lán)火苗,。但是絕對(duì)充分燃燒是不太可能的,，多多少少有一些碳顆粒存在。溫度低的話,，就是黑煙,。但是溫度高的話，碳顆粒都被燒紅了,，燒到白熱化,，火焰就顯得非常明亮，這就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的黑體輻射過(guò)程,。但是在火焰的邊緣和末端,。碳顆?？梢猿浞纸佑|到更多的空氣,，溫度又足夠高,，碳顆粒會(huì)繼續(xù)燃燒，所以邊緣微微有點(diǎn)發(fā)藍(lán),。
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰形成鮮明對(duì)比 航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),，燃燒產(chǎn)物是水，高溫下都是水蒸氣,，基本上不怎么發(fā)光,，火焰很淡，微微發(fā)藍(lán),。即便是不完全燃燒,，要么是氫沒(méi)燒完，要么是氧沒(méi)燒完,。反正這都是氣體,，都是看不見(jiàn)的。所以航天飛機(jī)發(fā)射的時(shí)候,，中間的主發(fā)動(dòng)機(jī)火焰幾乎看不清楚,。倒是兩邊兩個(gè)巨大的固體助推器噴出的火焰和濃煙異常壯觀。固體火箭助推器主要用高氯酸銨作為氧化劑,，占了70%,，鋁粉作為燃料，占了16%,，剩下就是一些聚合物,，類似橡膠之類的，占了12%,，有了這東西,，才能把各種粉末黏在一起，變成藥柱,。當(dāng)然還有微量的氧化鐵催化劑和環(huán)氧樹(shù)脂,，比例很低。提供主要能量的是鋁粉,，這東西比較安全,，你不點(diǎn)它，它絕對(duì)不著,。點(diǎn)著了以后燃燒又非常猛烈,，產(chǎn)生大量的熱量。所以這是一種非常優(yōu)秀的燃料,。燃燒的產(chǎn)物是三氧化二鋁,，是白色的顆粒，所以，你看吧,，固體火箭是屁股后邊一溜白煙,。非常濃烈，而且可以拖得非常的長(zhǎng),，經(jīng)久不散,，特別的壯觀。升空2分鐘以后,，2個(gè)巨大的助推器就燒光了,。打開(kāi)降落傘，墜落到了海里,，撈起來(lái)洗洗，說(shuō)不定還能用,。當(dāng)時(shí)的固體火箭結(jié)構(gòu)還是蠻簡(jiǎn)單的,，就是個(gè)大鋼殼子，現(xiàn)在早就換成碳纖維了,。
燃料罐被拋棄
航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)工作，9分鐘左右,，燃料罐也就完全燒空了,，在印度洋上空，燃料罐被拋棄,，掉進(jìn)大氣層解體,。航天飛機(jī)已經(jīng)入軌，主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī),，靠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)調(diào)整姿態(tài),，加速減速。現(xiàn)在我們知道了,，航天飛機(jī)實(shí)際上相當(dāng)于是一個(gè)一級(jí)半的火箭,。助推器是半級(jí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)是一級(jí),。只能把航天飛機(jī)送到近地軌道,，再高就上不去了，主燃料罐都燒光了呀,。只剩下一點(diǎn)調(diào)整姿態(tài)用的燃料了,。如果是要發(fā)射低軌衛(wèi)星,，那只要打開(kāi)航天飛機(jī)背后的貨艙，把衛(wèi)星推出去就OK了,，那要發(fā)射高軌衛(wèi)星該怎么辦呢,？比如說(shuō)同步衛(wèi)星的軌道高達(dá)3.6萬(wàn)公里。怎么弄上去呢,？GPS衛(wèi)星的軌道有高有低,，有些也在2萬(wàn)公里的高度上，這又該怎么送上去呢,？
SBS3通信衛(wèi)星屁股上的那個(gè)球就是PAM上面級(jí)
沒(méi)辦法,，必須在貨艙里再放一個(gè)上面級(jí)火箭，NASA有個(gè)固體火箭上面級(jí)（PAM）,，這東西不大,，軍方不滿意，找了波音公司設(shè)計(jì)了一個(gè)新的上面級(jí),，代號(hào)IUS,，這還是兩級(jí)火箭。從航天飛機(jī)的貨艙里送出去,，然后點(diǎn)火加速,，可以把2.4噸的載荷送到同步軌道。
發(fā)射伽利略號(hào)木星探測(cè)器,，下邊白色的是IUS上面級(jí)
當(dāng)然,，NASA也有類似的產(chǎn)品，那就是半人馬座-G助推器,。這東西用的是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),，不是固體發(fā)動(dòng)機(jī)。用液體火箭的好處是可以多次啟動(dòng),，更加靈活,。固體火箭點(diǎn)著了就無(wú)法剎車(chē)了。軍方的IUS進(jìn)展不順,，看著NASA的這個(gè)半人馬座不爽,，兩邊就掐起來(lái)了。就在這時(shí)候,，NASA居然窩里反,，有些專家堅(jiān)決反對(duì)搞半人馬座G上面級(jí)，因?yàn)檫@是個(gè)液體火箭,，還是個(gè)低溫的火箭,，太危險(xiǎn)了。他們說(shuō)了，要想讓這東西裝進(jìn)航天飛機(jī)的貨艙,，除非從他們身上壓過(guò)去,，這簡(jiǎn)直是要拼命的架勢(shì)。
半人馬座是金牌上面級(jí),，但是為航天飛機(jī)優(yōu)化的矮墩墩的型號(hào)夭折了 其實(shí)呢,，用火箭發(fā)射同步衛(wèi)星，一般是送到同步轉(zhuǎn)移軌道,，然后用上面級(jí)推一把,，推進(jìn)同步軌道。似乎這也是很正常的事情啊,?？墒腔鸺惠d人，不用考慮人員的安全,。航天飛機(jī)可不一樣,，前邊的駕駛艙里還有好幾口人呢。貨艙里裝個(gè)小火箭,，固體燃料倒是比較合適,，磕磕碰碰的不要緊。您玩兒液體燃料,，萬(wàn)一任務(wù)終止,，你還打算把這一罐子燃料帶回地球啊,？在航天飛機(jī)的貨艙里是沒(méi)法這么玩兒的,。就這樣，磕磕絆絆的折騰了好幾年,，到1986年挑戰(zhàn)者號(hào)爆炸了,，NASA也就把計(jì)劃取消了。還是老老實(shí)實(shí)的用固體火箭當(dāng)輔助發(fā)射系統(tǒng)吧,。第一次任務(wù)嘛，貨艙里倒是沒(méi)什么東西,。畢竟是第一次任務(wù),，帶有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，時(shí)間也不長(zhǎng),，哥倫比亞號(hào)在軌道上轉(zhuǎn)悠了2天就下來(lái)了,。首先是姿態(tài)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，調(diào)整航天飛機(jī)屁股朝前,，然后輔助發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)減速,。這時(shí)候，航天飛要擺正姿勢(shì)，轉(zhuǎn)換成頭朝前的姿勢(shì),，準(zhǔn)備進(jìn)入大氣層,。
預(yù)定的著陸地點(diǎn)是加州的愛(ài)德華茲空軍基地，那兒有一大片干湖床,，面積很大,，很平整。隨便你從哪個(gè)方向降落都行,。在距離愛(ài)德華茲空軍基地5600公里的距離上,，航天飛機(jī)開(kāi)始再入大氣層。航天飛機(jī)豎起身子,，用肚子迎著氣流,，圓滑的機(jī)頭激起一道弓形波。溫度高達(dá)4000攝氏度,，但是距離飛機(jī)的表面還有一點(diǎn)距離,，機(jī)身表面的溫度才一千多度，還能承受,。你看火箭的頭部也是圓圓的,，不是尖錐形，為啥,，就是為了推開(kāi)熱空氣,。如果是尖頭的，那熱空氣就貼著火箭表面,，那火箭才受不了呢,。
圓鈍形的頭部其實(shí)和最熱的空氣不直接接觸
即便如此高溫等離子體仍然屏蔽了航天飛機(jī)和休斯頓的無(wú)線電通信，航天飛機(jī)進(jìn)入了黑障區(qū),。整整中斷了10分鐘之后,，航天飛機(jī)等進(jìn)入稠密大氣，速度降下來(lái)了,。黑障也就消失了,。
滑翔速度很快，操控不容易 至此,，航天飛機(jī)開(kāi)始依靠機(jī)翼和垂尾上的空氣舵來(lái)操控飛機(jī)的滑翔,，進(jìn)入了正常的飛行姿態(tài)。最后,，平穩(wěn)的降落在了愛(ài)德華茲空軍基地的干湖床上,。航天飛機(jī)的第一次測(cè)試飛行圓滿成功。至此,，人類進(jìn)入航天飛機(jī)的時(shí)代,。
哥倫比亞號(hào)降落在干湖床上 檢查了一下航天飛機(jī)的機(jī)體,，發(fā)現(xiàn)在發(fā)射的時(shí)候，因?yàn)閺?qiáng)烈的振動(dòng),，有16片隔熱瓦脫落,。整個(gè)過(guò)程，有148片隔熱瓦損壞,。工程師們馬上開(kāi)始修復(fù)這些問(wèn)題,。哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)還是用那架專用的波音747飛機(jī)馱著回了肯尼迪航天中心。
經(jīng)過(guò)高溫的考驗(yàn),，隔熱瓦損壞了不少
就在這年的11月份,，整修一新的哥倫比亞號(hào)又一次被樹(shù)立在了發(fā)射架上，如果這次發(fā)射成功,，人類將創(chuàng)造新的歷史,，我們下回再說(shuō)。
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