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航天飛機
太空運輸系統(tǒng)美國宇航局的太空運輸系統(tǒng)（STS）--像國際空間站和哈勃太空望遠鏡--在成為現(xiàn)實之前經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的醞釀,。關(guān)于STS的討論開始于20世紀60年代初，當(dāng)時一群工業(yè)和政府的工程師考慮了一種新的方式來進入太空,，而不需要像土星五號這樣的大型消耗性運載火箭,。在這些人的思考中，航空業(yè)也存在著類似的情況：就像美聯(lián)航和美國航空公司對飛機進行初始投資,，并在定期維護和修理的情況下飛行多年一樣,，可重復(fù)使用的火箭可以提供同樣的成本和可靠性優(yōu)勢。這個概念導(dǎo)致了關(guān)于太空飛機而不是太空艙的建議,，以及關(guān)于火箭的翻新而不是其處置的建議,。在整個1960年代，關(guān)于這種系統(tǒng)的實用性的技術(shù)辯論一直在進行,。在1968年由美國宇航局負責(zé)載人航天飛行的副局長喬治-穆勒主持的一次會議上,，出現(xiàn)了兩種主要設(shè)計,。洛克希德公司的一個團隊概述了一個架構(gòu),，在升空后，兩個助推器落入海洋,，在將可回收的主艙升入軌道后再進行回收,。另一方面，通用動力公司的工程師建議將一個類似于X-15的可重復(fù)使用的飛行器安裝在阿特拉斯導(dǎo)彈上,，以便進入太空,。無論是這些，還是其他任何建議,，都沒有讓穆勒滿意,。不過，他確實將其中一些原型機稱為 "航天飛機",，能夠?qū)⒂詈絾T和物資運送到當(dāng)時正在考慮的空間站,。除了這些在紙上勾勒出的概念外,，由美國國家航空航天局和空軍贊助的三個實際航空航天研究項目提出了通過回收部件削減開銷和降低進入軌道成本的潛在方法。第一個測試案例涉及X-15飛機,。從1958年到1968年,，它的199次實驗性任務(wù)證明了駕駛式飛行器可以飛入太空；在太空中進行機動,；經(jīng)受住重返大氣層的高溫,；在跑道上進行無動力的準確著陸；并在翻新后再次飛行,。空軍在1957年10月至1962年12月期間積極追求自己的太空飛機,，被稱為動態(tài)翱翔--簡稱Dyna-Soar，為此它招募了NASA的飛行員作為未來的宇航員,。Dyna-Soar的設(shè)計者設(shè)想了一種單座,、平底、高超音速的滑翔飛行器,，由一個專門建造的兩級助推器提供動力進入軌道,。盡管國防部取消了Dyna-Soar項目，但它在該項目上花費了4億多美元,，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),。它還為一個可重復(fù)使用的系統(tǒng)提供了具體規(guī)劃。一類被稱為升力體的飛機構(gòu)成了第三個實驗途徑,。這些小型的,、膠狀的和尖狀的飛行器在加利福尼亞愛德華茲空軍基地的NASA飛行研究中心進行了一系列的試驗。從1962年到1973年飛行的三個基本原型設(shè)計證明了從太空返回的飛行器在受控的跑道上著陸的可行性,。最后,，美國宇航局內(nèi)部一個眾所周知的人物催化了關(guān)于進入太空的新手段的辯論。Maxime A. Faget--位于休斯敦的載人（后來的約翰遜）空間中心的工程和開發(fā)主管--因有力地倡導(dǎo)簡單和保守的航天器設(shè)計而獲得了聲譽,。法吉特是水星太空艙的構(gòu)想者,，他帶著這個公式進入航天飛機的討論。他提出了一個兩級配置,，包括一個波音707客機大小的太空飛機,，由一個巨大的帶翅膀的火箭發(fā)射，大約有波音747巨型噴氣機那么大,。在太空邊緣,，助推器和飛機脫鉤，火箭落回地球進行整修,，航天器隨后進行滑翔著陸,，很像X-15的情況?？哲婏w行動力學(xué)實驗室的工程師們對法吉特的計劃做了一個重要的修改：他們認為,，三角翼的形狀,，而不是直翼，在高超聲速下提供更大的升力,。最終,，航天飛機的支持者在政治舞臺上發(fā)現(xiàn)了自己，而且,，令人驚訝的是,，他們從這一遭遇中受益。1970年,，尼克松政府取消了一個計劃中的空間站項目,，而航天飛機將作為一個補給工具，事情起初看起來很糟糕,。沒有空間站,，航天飛機會變成什么樣？美國航天局迅速采取行動,，以鞏固其地位,。其代理局長喬治-洛（George Low）誘使空軍參與航天飛機的重型運輸潛力，提出為其配備一個18.3乘4.6米的巨大貨艙,，以適應(yīng)軍事發(fā)射,。這一步驟有助于NASA獲得國會對該項目的批準。但即將上任的美國國家航空航天局局長詹姆斯-弗萊徹想要更多,；他尋求白宮的祝福,。尼克松總統(tǒng)同意了，部分原因是在他即將到來的連任競選中,，這使他能夠承諾在一些關(guān)鍵州提供高薪的航天飛機建造工作,。但他也承認他的管理和預(yù)算辦公室主任卡斯帕-溫伯格的論點：除了空間站之外，取消航天飛機會威脅到美國在技術(shù)上,、政治上和心理上從水星,、雙子座和阿波羅獲得的一切。1972年1月,，弗萊徹得到了被稱為空間運輸系統(tǒng)的許可,。四家公司對主合同的招標作出了回應(yīng)：北美洛克威爾公司,、麥道公司,、洛克希德公司和格魯曼公司。北美公司贏得了26億美元的競爭,，它同意制造兩個適合太空的軌道器和一個全尺寸測試車,。分包商也從該項目中獲得了豐厚的利潤。格魯曼公司制造了軌道器的機翼,；Rocketdyne公司制造了主發(fā)動機,；Thiokol公司制造了兩個固體火箭助推器,；Martin Marietta公司制造了巨大的液體推進劑外罐。麥道公司提供全面支持,。總的來說，STS的啟動費用（按1971年的美元計算）總計約為67.5億美元,。美國宇航局約翰遜航天中心負責(zé)管理STS項目,。規(guī)劃和制造STS是一件事。1981年4月12日,，在肯尼迪航天中心的39A發(fā)射臺上看到它的燃料和準備情況--第一次航天飛機飛行的日子--甚至讓那些熟悉其演變的人感到驚訝,。巨大的規(guī)模，它看起來像一個來自寓言的機器,，兩個固體火箭助推器和更高的外部油箱指向天空,，一個全尺寸的客機不協(xié)調(diào)地安裝在結(jié)構(gòu)的一側(cè)。當(dāng)它的引擎咆哮和震動,，產(chǎn)生超過2900噸的推力,，這個2250噸、47米高,、24米寬的航天飛機開始其處女航時,，它激發(fā)了更大的贊賞。哥倫比亞號（Columbia）(OV – 102)
航天飛機航天飛機代表了比之前所有航天器的技術(shù)飛躍,，其運行記錄在世界航天器中獨樹一幟,。雖然在1981年至2011年的服役期間進行了修改，但三十年來它們在本質(zhì)上保持不變--可與DC-9客機相比,，長37.2米,，翼展23.8米，發(fā)射時重量約為110噸,。航天飛機以每年4.5次的平均頻率飛行了135次,。它們將833名宇航員送入太空，在高空共飛行了1323天,。他們將超過1600噸的物體送入軌道,，包括180顆衛(wèi)星和其他有效載荷；他們將52個航天器和空間站部件送回地球,，總重量超過100噸,。他們在國際空間站對接了37次，花了234天時間建造國際空間站,。他們執(zhí)行了七次任務(wù),，捕捉和修復(fù)軌道上的航天器。它們?nèi)匀皇乾F(xiàn)代技術(shù)的奇跡,。但是,，盡管有所有的積極屬性,，還是發(fā)生了兩起可怕的航天飛機事故，奪去了14條生命,，減少了40%的航天飛機數(shù)量,。而且，盡管被標榜為低成本進入太空的答案,，STS的總支出達到約2090億美元,，即每次任務(wù)15億美元。在其任期內(nèi),，航天飛機給美國帶來了一些最好的時刻,，也帶來了一些最糟糕的時刻。最后,，國會批準建造五架可運行的軌道飛行器,，在最初從北美洛克威爾公司訂購的兩架基礎(chǔ)上增加了三架。航天飛機的傳奇從 "哥倫比亞 "號開始,，像其他航天飛機艦隊一樣,，以海洋探索中的重要船只命名--在這種情況下，古老的美國海軍護衛(wèi)艦在1838年至1840年間成為首批環(huán)游世界的美國船只之一,。它還紀念了阿波羅11號指揮艙,。挑戰(zhàn)者號回顧了1872年至1876年間探索太平洋和大西洋的皇家海軍研究船。美國宇航局選擇發(fā)現(xiàn)號作為第三架航天飛機,，以紀念兩位英國冒險家所駕駛的船只,。亨利-哈德遜在1610年和1611年尋找西北和東北通道期間，以及詹姆斯-庫克船長在1770年代前往夏威夷群島和加拿大西部的著名旅程中,。第四架航天飛機的名字 "亞特蘭蒂斯 "的起源更近,，也更簡陋，是一艘雙桅帆船,，從20世紀30年代到60年代為伍茲霍爾海洋研究所航行在大洋上,。最后，航天局選擇奮進號這個名字是為了紀念庫克船長的第一次指揮,，他在1769年至1771年期間前往澳大利亞和新西蘭,。它還認可了阿波羅15號的指揮艙。
亞特蘭蒂斯-和平號（Atlantis-Mir）(STS-71/EO-18 & 19)
1995年6月
STS 系列型號
北美洛克威爾公司于1979年3月完成了哥倫比亞號的組裝,。它是所有軌道飛行器中最重的,，比其他的更具有多功能性。為了增加它的實用性,，它經(jīng)過了修改,，可以進行9至12天的長期任務(wù)，而不是通常的5至7天,。在推出兩年后,，哥倫比亞號和龐大的航天飛機群在肯尼迪航天中心的39A停機坪等待發(fā)射倒計時。它引起了公眾的強烈興趣,，如果沒有其他原因的話,，那就是它的外觀。與阿波羅時代和更早的熟悉的,、細長的火箭不同,，航天飛機的結(jié)構(gòu)看起來像一個巨大的大教堂，一架飛機突兀地連接到主要的垂直部分,。升空也得到了媒體和其他圍觀者的全神貫注,，因為他們的身體與固體火箭助推器和航天飛機主引擎啟動時的恐怖爆炸聲產(chǎn)生了共鳴。指揮官約翰-楊和飛行員羅伯特-克里彭作為第一批機組人員,，從1981年4月12日開始帶領(lǐng)哥倫比亞號進行了為期兩天,、36圈軌道飛行的試航。它表現(xiàn)良好,；航天器上的儀器記錄了其外部的正常溫度,、壓力和加速度，對計算機系統(tǒng)和貨艙門的檢查都證明是令人滿意的,。但是,，在它降落在愛德華茲空軍基地的NASA德萊登飛行研究中心（前12次航天飛機飛行中的10次的著陸點）后，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)了一些令人不安的證據(jù),。他們發(fā)現(xiàn),，用于保護哥倫比亞號在重返大氣層時不受炙熱溫度影響的16塊耐熱陶瓷瓦片已經(jīng)丟失，148塊被損壞,。而且這種趨勢還在繼續(xù),。哥倫比亞號在第二次飛行（1981年11月）中從太空返回時，有12塊陶瓷瓦片損壞,，在第三次飛行（1982年3月）中,，有36塊陶瓷瓦片丟失，19塊損壞,。然而,，哥倫比亞號、挑戰(zhàn)者號（1983年4月）,、發(fā)現(xiàn)號（1984年8月）和亞特蘭蒂斯號（1985年10月）的首次飛行--事實上,，前二十四次任務(wù)--似乎證明了這些或其他擔(dān)憂。例如,，在此期間,，軌道飛行器成功地攜帶了四個空間實驗室--固定在貨艙里的小型實驗室，為歐洲航天局進行與物理學(xué)、天文學(xué),、材料,、生命科學(xué)和地球感應(yīng)有關(guān)的科學(xué)實驗。這些最初的嘗試也開始了太空飛行的民主化進程,。由于航天飛機比以往任何時候都能容納更多的宇航員--1986年1月,，它已將125人送入軌道--它為第一個非裔美國人蓋-布魯福德和第一個美國婦女薩利-K-萊德博士開放了參與。然而,，即使在這個早期階段,，航天飛機的一些操作缺陷也變得很明顯。顯然,，STS被證明遠不如其支持者所預(yù)測的那樣經(jīng)濟,。而且，它需要幾個月的時間,，而不是曾經(jīng)希望的幾天或幾周,，技術(shù)人員要翻新以前飛行過的部件以便重新使用。這個過程需要龐大而昂貴的工程和維修人員,。但在1986年1月28日,，幻滅讓位于絕望。在那個異常寒冷的佛羅里達州的早晨,，肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺的地面檢查發(fā)現(xiàn)了大量的冰塊堆積,。經(jīng)過兩個小時的推遲，挑戰(zhàn)者號飛行任務(wù)STS-33,，即第25次航天飛機任務(wù)--升空了,。一股微弱的煙霧從位于右側(cè)固體火箭助推器下部的現(xiàn)場連接處噴出。在最初的2.5秒內(nèi),，又出現(xiàn)了8股煙霧,，在59秒時出現(xiàn)了火焰。6秒后,，煙羽沖破了外部油箱的壁,。在發(fā)射后的72或73秒，一次巨大的爆炸導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的巨大失敗,。七名宇航員在這場災(zāi)難中死亡,。指揮官理查德-斯科比；飛行員邁克爾-史密斯,；任務(wù)專家朱迪斯-雷斯尼克博士,、羅納德-麥克奈爾博士和埃里森-奧尼祖卡上校（死后）；電氣工程師格雷戈里-賈維斯和教師沙龍-克里斯塔-麥考利夫,。羅納德-里根總統(tǒng)帶領(lǐng)一個震驚的國家進行哀悼,。由前國務(wù)卿威廉-P-羅杰斯領(lǐng)導(dǎo)的一個獨立委員會確定,，災(zāi)難的發(fā)生是由于長期的低溫導(dǎo)致右側(cè)SRB上的橡膠O型環(huán)收縮，導(dǎo)致泄漏,，最后,，火焰被排放到外部罐體上。羅杰斯委員會還指責(zé)SRB的制造商Thiokol沒有警告NASA,，1月28日的低溫對安全發(fā)射構(gòu)成威脅,。由于挑戰(zhàn)者號事故,，在航天局試圖糾正缺陷的過程中,，兩年零八個月沒有進行航天飛機飛行。在詹姆斯-弗萊徹（James Fletcher）的監(jiān)督下,，他在這次危機中第二次回到NASA擔(dān)任局長,，SRB進行了徹底的重新設(shè)計，為了填補因挑戰(zhàn)者號的損失而留下的機隊空缺,，該機構(gòu)與北美公司簽訂合同,，建造奮進號航天飛機。隨著1988年9月發(fā)現(xiàn)號上的STS-26的飛行,，航天飛機重新開始運行,。在航天飛機余下的服役期內(nèi)，沒有一次或幾次飛行可以聲稱是最重要的飛行,。但是,，有兩組多重任務(wù)作為航天飛機時代的持久遺產(chǎn)脫穎而出。從1990年到2009年的19年里,，美國宇航局用六次飛行來發(fā)射,、維修和更新著名的哈勃太空望遠鏡。1990年,、1993年,、1997年、1999年,、2002年和2009年的這些大膽的活動代表了長時間的艙外活動（EVA）的巨大進步,，并證明了復(fù)雜、長時間的在軌維修的實用性,。它們還將哈勃從一個尷尬的地方--一個因散光而失明的昂貴望遠鏡--轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€在可見光和近紅外光譜中產(chǎn)生令人著迷的宇宙圖像的儀器,，其預(yù)期壽命可能為30年左右。航天飛機的另一項杰出成就是建造了龐大的國際空間站,。從1998年到2011年的十三年間,，三架航天飛機（亞特蘭蒂斯號、奮進號和發(fā)現(xiàn)號）運送了大部分實驗室,、控制模塊,、太陽能電池陣列,、氣閘、桁架,、大梁和其他搭建這個偉大結(jié)構(gòu)所需的設(shè)備,。國際空間站需要31次組裝任務(wù)；其中27次是在軌道器上進行的,。2003年2月1日上午,，航天飛機計劃結(jié)束的開始出人意料地發(fā)生了。2003年1月16日,，哥倫比亞號作為STS-107號進入軌道,，機組成員有七人，他們（除其他外）測試了太空耐力的生理學(xué),，觀察了非洲中部和其他地方的氣候,，并進行了農(nóng)業(yè)實驗。指揮官（上校）里克-侯賽因和飛行員（中校）威廉-麥庫爾,；任務(wù)專家（和醫(yī)生）大衛(wèi)-布朗上尉和勞拉-克拉克上尉,；任務(wù)專家卡爾帕娜-查瓦拉博士和邁克爾-安德森中校；以及以色列空軍的伊蘭-拉蒙上校,。在重返大氣層期間,，在他們進入大氣層后不到5分鐘，左翼前緣撐桿上的一個傳感器顯示出比正常情況下更高的應(yīng)變力,。當(dāng)軌道飛行器在加利福尼亞州,、內(nèi)華達州、猶他州,、亞利桑那州和新墨西哥州的夜空中劃過,，并向德克薩斯州前進時，地面上的圍觀者看到碎片從光弧中拖出,。與此同時,，休斯頓的任務(wù)控制中心看到，左翼的四個傳感器出現(xiàn)故障,。當(dāng)哥倫比亞號從新墨西哥州邊界向東進入德克薩斯州時,，它的碎片如雨點般落下。美國宇航局召開緊急會議,，任命退役的海軍上將哈羅德-蓋曼（Harold Gehman）主持哥倫比亞號事故調(diào)查委員會（CAIB）,。6個月后，2003年8月,，CAIB發(fā)布了它的調(diào)查結(jié)果：事故發(fā)生的原因是外部油箱上的一塊絕緣泡沫松脫,，擊中了軌道飛行器的左翼，破壞了它的一些熱瓦,。在重返大氣層時,，暴露的區(qū)域加熱并熔化了機翼的底層鋁結(jié)構(gòu),，導(dǎo)致其解體，并最終導(dǎo)致整個航天飛機的解體,。但蓋曼小組也表達了關(guān)于STS的一個基本事實：盡管最初的愿望和承諾,，它從未成為完全可靠和具有成本效益的太空旅行的商業(yè)客機，正如其開發(fā)者所希望的那樣,，它仍然是一個實驗性的交通工具,，總是受到風(fēng)險和失敗的影響。該小組進一步建議,，鑒于航天飛機固有的危險性和它已經(jīng)長時間的服務(wù),，它退役的時間可能很快到來。喬治-W-布什總統(tǒng)在2004年1月做出回應(yīng),，決定在2010年終止航天飛機的使用,。在 "發(fā)現(xiàn) "號于2005年7月復(fù)飛后,，航天飛機又執(zhí)行了22次任務(wù),，其中除了一次與國際空間站的建設(shè)或供應(yīng)有關(guān)外，其余均與國際空間站有關(guān),。為了完成其職責(zé),，美國宇航局將其飛行清單延長至2011年7月8日，在這一天,，阿特蘭蒂斯號將多功能后勤艙運送到空間站,。就這樣，航天飛機時代結(jié)束了,。哥倫比亞號（Columbia） (OV-102)
圖例 1 - T = 00:00 起飛 2 - T = 01:32 最大Q值 3 - T = 02:06 助推火箭分離 4 - T = 04:00 進入/不進入軌道點 5 - 時間 = 07:40 上升最后階段（最大載荷為3倍重力加速度） 6 - T = 08:40 主發(fā)動機關(guān)閉（MECO） 7 - 時間 = 08:58 ET棄權(quán)和第一條初步軌道（140 x 25公里）,。 8 - T = 10:40 OMS點火 9 - T = 14:00 第二條初步軌道（230 x 100 km）。 10 - 主燃料箱重新進入大氣層 11 - 助推火箭（SRB）濺落和回收 奮進號（Enterprise）如果說太空運輸系統(tǒng)（STS）的火箭技術(shù)開創(chuàng)了進入太空的新時代,，那么航天飛機本身則是這個時代最重要的工程成就之一,。航天飛機的尺寸相當(dāng)于DC-9客機，長37.2米,，翼展23.8米,，發(fā)射時重約113,440公斤。它巨大的18.3乘4.6米的貨艙可以裝載與標準鐵路箱車一樣大的物體,。它的15.2米長的遙控機械臂不僅可以抓取各種形狀和重量的超大有效載荷,，而且還能以非凡的靈活性抓取非常小的物體。令人驚訝的是,，在阿波羅太空艙--上一代人類太空探索的典型--和航天飛機之間并不存在真正的技術(shù)中間點,。航天飛機的設(shè)計者在一次飛躍中實現(xiàn)了改進。他們用一個真正的駕駛艙和全方位的控制裝置取代了阿波羅號上有限的宇航員控制,。他們用機長椅和真正的飛行甲板取代了令人難以置信的擁擠的儀表板和座位布局,。他們消除了在海上回收的危險,，代之以精確的跑道降落。也許最能說明問題的是,，阿波羅號的內(nèi)部空間與航天飛機相比,，反映了已經(jīng)取得的進展。將尼爾-阿姆斯特朗,、邁克爾-柯林斯和巴茲-奧爾德林帶到月球的阿波羅指揮和服務(wù)艙僅有6.2立方米的可居住面積,；而航天飛機上的宇航員（最多7人）居住在71.5立方米空間內(nèi)，分布在飛行甲板,、中甲板/設(shè)備艙和氣閘上,。換句話說，航天飛機為宇航員提供了比美國以前的太空運輸工具多出近12倍的可居住空間,。
圖例 1 - 軌道飛行器關(guān)閉有效載荷艙門并為重返大氣層做準備 2 - 脫軌減速,。 3 - 航天飛機利用其推進器獲得正確的再入姿態(tài) 4 - 航天飛機開始一系列的 "S "形機動，以減速 5 - 航天飛機開始大氣層再入,，基本上就像一個返回艙一樣
圖例 1 - 航天飛機進入大氣層 2 - 航天飛機開始一系列的機動動作以減速 3 - 在23,000米高度,，航天飛機進入著陸航線 4 - 航天飛機采取下降角度（比商業(yè)飛機高6倍）。 5 - 航天飛機準備著陸,，并開始轉(zhuǎn)向以對準跑道 6 - 著陸和制動降落傘展開 奮進號（ENTERPRISE) (OV – 101)
ALT 空中運輸狀態(tài)
北美洛克威爾公司在1972年贏得了航天飛機的主合同,。它將除航天飛機主體以外的所有部件都分包出去，將這個關(guān)鍵部分留給自己的工程團隊,。在制造開始之前,，美國國家航空航天局要求北美公司根據(jù)美國國家航空航天局和空軍風(fēng)洞測試的約四萬六千小時數(shù)據(jù)進行一些設(shè)計修改。這些數(shù)據(jù)提出了幾個關(guān)鍵的修改意見：減少航天飛機的原始重量（通過使機翼更小,、更輕來實現(xiàn)）,；將其平面形狀重塑為更加融合的翼身輪廓；并使覆蓋在軌道飛行器外部的耐熱陶瓷瓦片盡可能均勻,。在這個過程結(jié)束后,，航天飛機比原來的設(shè)計短了0.9米，并具有更流暢的外形,，更小的機頭和修改的機翼外形,。為了評估航天飛機在大氣層中的飛行質(zhì)量，除了正在制造的兩架航天飛機之外,，美國宇航局還向北美公司訂購了一個沒有發(fā)動機的飛行研究原型機,。美國宇航局的領(lǐng)導(dǎo)人想把它叫做 "憲法"號，但一場給杰拉爾德-R-福特總統(tǒng)的激烈的寫信運動說服了航天局向公眾喜歡的更浪漫的名字低頭,。奮進號,，取自《星際迷航》中的星際戰(zhàn)艦（習(xí)慣上也稱為企業(yè)號，但這個翻譯表達的含義不準確）,。1976年9月,，它從位于加利福尼亞州帕姆代爾的北美工廠開出,，1977年1月底，全國媒體看著它在平板卡車上緩緩駛向附近位于愛德華茲空軍基地的NASA德賴頓飛行研究中心,。在德克薩斯州休斯頓約翰遜航天中心的項目經(jīng)理德克-斯萊頓的指導(dǎo)下,，德萊頓的工程師們制定了一個飛行計劃，要求奮進號進行五次無動力任務(wù),，即進場和降落測試（ALT）,。他們想確定飛行員對軌道飛行器實際飛行質(zhì)量的印象，但也想通過在飛行器上安裝大量儀器來收集有關(guān)其行為的硬數(shù)據(jù),。該小組需要為該項目提供一架巨型運載飛機,，并考慮了747客機和軍用C-5貨運飛機。他們決定使用747,，因為它具有優(yōu)越的操作特性,，并采購了一個較舊的型號，他們不僅用于ALT測試,，而且后來還用于渡輪飛行,，將軌道器從愛德華茲運送到佛羅里達州的肯尼迪航天中心。從1977年2月到7月,，企業(yè)號和747在其載機的三根支柱上,，經(jīng)歷了八次地面和飛行測試，以確定它們在最終試驗前的聯(lián)合空氣動力學(xué)兼容性：在超過6000米的高度將企業(yè)號與747脫鉤,，并允許它滑翔到愛德華茲的一條跑道。這五次ALT飛行發(fā)現(xiàn)了航天飛機系統(tǒng)中的一些重要缺陷,。第一次在8月進行,，接下來的兩次在9月，最后一次在10月,，其中兩次由阿波羅13號的宇航員弗雷德-海斯指揮,。在最后一次奮進號發(fā)射之前，壓力越來越大,，因為在前四次發(fā)射中,，兩人的機組都沒有準確著陸，并報告了剎車系統(tǒng)的顫動和無效,。當(dāng)海斯在1977年10月26日的第五次任務(wù)中再次踏入駕駛艙時,，他心里想了很多。他對前幾次飛行中錯過的四個目標感到遺憾,，并告訴自己要努力使奮進號降落在跑道上的標記處,。他還第一次在沒有安裝慣用的尾錐的情況下飛行，這改變了它的空氣動力學(xué),。海斯甚至可能因為媒體的密集報道而分心,。無論如何,，在 "奮進 "號與載機脫鉤并由海斯控制后，他以一種緊湊的方式進行控制,，并將機頭抬高,，速度有點快。他用操縱桿來調(diào)整航天飛機的下降速度,，這導(dǎo)致奮進號的升降舵出現(xiàn)擺動,，反過來又造成俯仰振蕩（機頭到機尾的擺動）。當(dāng)他接近跑道時,，海斯向機載計算機發(fā)出指令,，以抑制這些運動，但就在他著陸時,，航天飛機跳了起來,，從地面彈起。在接下來的四秒鐘里,，當(dāng)它彈跳在空中時,，劇烈的人機耦合振蕩（PIO）震動了海斯和他的副駕駛戈登-福勒頓。奮進號似乎準備墜毀,，但富勒頓喊道："嘿,，松開。" 海茲把手從控制臺上拿開,，PIO減少了,，他們安全著陸。這次發(fā)現(xiàn)航天飛機操縱特性中的俯仰和PIO,，改變了航天飛機的發(fā)展進程,。在YF-12和海軍F-8測試飛機上進行了大量的模擬飛行后，德萊登公司的研究人員意識到,，在第五次ALT飛行中,，奮進號的機械控制面對海斯的計算機輸入反應(yīng)太慢，這在一定程度上解釋了幾乎災(zāi)難性的結(jié)果,。作為補救措施,，Dryden公司的工程師們設(shè)計了軟件過濾器，以抑制,，但并沒有完全抑制航天飛機飛行曲線中的PIO和俯仰的趨勢,。到1979年，約翰遜航天中心的航天飛機團隊?wèi)?yīng)用了這些飛行研究的經(jīng)驗教訓(xùn),，將Dryden公司的修改意見納入仍在制造中的兩架航天飛機,。
蘇聯(lián)暴風(fēng)雪號（VKK Buran）Buran（俄語中的 "暴風(fēng)雪"）是在冷戰(zhàn)時期激烈的猜疑氣氛中開始的。蘇聯(lián)軍事領(lǐng)導(dǎo)人開始相信，航天飛機的存在不是為了美國國家航空航天局所聲稱的科學(xué)研究和太空生理學(xué),，而是為了將激光甚至核彈頭瞄準蘇聯(lián)的黑暗目的,。因此，在1974年和1975年期間,，為了在武器裝備的競爭中保持領(lǐng)先,，能源設(shè)計局在瓦倫丁-格盧什科的指導(dǎo)下，構(gòu)想了一種至少在表面上與航天飛機相似的太空飛機,。蘇聯(lián)黨中央委員會于1976年批準了暴風(fēng)雪,。那時，美國航天飛機的發(fā)展已經(jīng)取得了很大進展,。在Buran啟動后的一年里,，美國航天飛機進行了全面的滑翔測試，以確定其操作質(zhì)量和空氣動力學(xué),。就他們而言,，蘇聯(lián)人對這些和其他事件有著濃厚的興趣。為了回應(yīng)美國空軍的Dyna-Soar助推滑翔軍用飛機和NASA在20世紀60年代和70年代的升力體研究,，他們在1966年啟動了自己的升力體項目,，名為 "螺旋"，最終在1976年至1978年期間進行了亞音速米格MiG105-11的試飛,。螺旋 "項目結(jié)束時,，"暴風(fēng)雪 "項目開始。一旦暴風(fēng)雪（Buran）經(jīng)歷了它的最后設(shè)計階段,，就在1980年開始制造,，就在美國航天飛機準備開始常規(guī)運行時。1983年進行了六次比例模型飛行,，1984年,，Buran的全尺寸原型機開始使用，配備了四個噴氣發(fā)動機,。暴風(fēng)雪的測試模型沒有照搬美國測試航天飛機操控性的方法--將一架航天飛機安裝在747載機的頂部，然后在沒有動力的情況下將其釋放到跑道的滑翔路徑上,，而是從地面起飛,，當(dāng)它達到指定高度時，其飛行員關(guān)閉發(fā)動機并進行近場和著陸,。能源設(shè)計局（Energia）的工程師們在1985年至1988年期間對Buran進行了24次嚴格的飛行研究計劃,，每次都有兩名機組人員。此時的暴風(fēng)雪看起來非常像航天飛機,，以至于許多人認為蘇聯(lián)人只是模仿了美國的設(shè)計,。但明顯的相似性掩蓋了重要的和有意的差異。那些構(gòu)思 "暴風(fēng)雪 "的人把航天飛機看作是一個前身和第一次嘗試,；值得模仿,，但也要進行修改,。他們分析了航天飛機的每一個主要特征，并決定在大多數(shù)情況下采用這些特征,，因為它們不可能被大幅改進,。但在一些關(guān)鍵領(lǐng)域，他們做出了關(guān)鍵性的改變,，最終形成了新一代的火箭,。蘇聯(lián)設(shè)計師沒有依靠航天飛機的雙固體火箭助推器（畢竟是挑戰(zhàn)者號事故的根源），而是使用了四個液體推進劑火箭（后來成為Zenit運載火箭的基礎(chǔ)）,。而且,，蘇聯(lián)人沒有像航天飛機那樣將三個主發(fā)動機安裝在航天飛機本身，而是將四個主發(fā)動機安裝在一個單獨的,、巨大的火箭上,。盡管這種設(shè)計阻止了對其任何主要部件的修復(fù)和再利用，但它也使 "暴風(fēng)雪 "號能夠在發(fā)射系統(tǒng)本身裝載多達95噸的有效載荷（與航天飛機貨艙內(nèi)最多攜帶29噸相比）,。正如 "Zenit "從 "暴風(fēng)雪"中分離出來一樣,，為蘇聯(lián)航天飛機提議的重型運載火箭作為 "能源號 "火箭找到了一個獨立但短暫的生命。暴風(fēng)雪號和美國航天飛機在尺寸或質(zhì)量上沒有明顯的區(qū)別,。蘇聯(lián)的飛行器長度為36.37米,，翼展為23.92米，有效載荷艙長18.55米,，直徑4.65米,。它的最大重量為105,000公斤。Energia火箭由四臺RD-170液氧/煤油發(fā)動機作為助推器,，四臺RD-0120液氧/液氫發(fā)動機作為核心級,。Buran只進行了一次軌道發(fā)射。它于1988年11月15日從哈薩克的拜科努爾航天發(fā)射場升空,，在一次沒有宇航員參加的全自動飛行中,，進行了一次無瑕疵的兩圈軌道飛行，持續(xù)了206分鐘,，然后精確著陸,。盡管取得了這一成功--對于首次飛行來說是非常了不起的--但 "暴風(fēng)雪"號面臨著滅頂之災(zāi)。冷戰(zhàn)的結(jié)束不僅導(dǎo)致了蘇聯(lián)在1991年的解體和蘇聯(lián)航天局活動的中斷,，而且資金也減少了,，到1993年Buran完全從預(yù)算中消失了。不僅如此,，它過期的部分原因是它的許多反對者認為它代表了一種跟蹤別人的技術(shù)--這也是對航天飛機經(jīng)常提出的批評,。VKK Buran (OK-1K1)
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