【解放軍報】中國專家揭秘航天飛機

央視國際 (2003年02月19日 13:39)

　　解放軍報消息：2003年2月1日北京時間22時，美國“哥倫比亞”號航天飛機在結束了為期16天的太空科學試驗任務後，返回途中在美國得克薩斯州北部上空解體墜毀，機上7名宇航員全部遇難。

　　今天的報道説，航天飛機失事再次引來了世人對它的矚目，為此，中國國防信息中心專家介紹了有關航天飛機的知識，揭開了它的神秘“面紗”。

　　專家介紹説，“哥倫比亞”號航天飛機的失事是世界載人航天史上的又一不幸，但它絲毫不能阻擋人類進軍太空、探索宇宙的前進步伐。“哥倫比亞”號航天飛機于1981年4月進行首次試飛並獲得成功以來，已進行了28次飛行。美國于1972年開始研製可部分重復使用的航天飛機。1981年4月，美國“哥倫比亞”號航天飛機首次試飛成功，1982年11月首次正式飛行。以後美國又相繼建造了“挑戰者”號、“發現”號、“亞特蘭蒂斯”號和“奮進”號航天飛機。除“挑戰者”號1986年失事外，其餘4架航天飛機一直在飛行，直至“哥倫比亞”號失事。

　　——航天飛機：飛行“三劍客”的完美結合

　　美國航天飛機是火箭、載人飛船和飛機的綜合産物，技術上比較先進，也十分複雜。首先，航天飛機的空氣動力學問題複雜。航天飛機的外形比火箭、返回式衛星和載人飛船要複雜得多，其外形像一般的飛機，有大尺寸的機翼；航天飛行條件比飛機惡劣；飛行速度從亞音速、跨音速、超音速、高超音速直到第一宇宙速度，飛行攻角從幾十度的大攻角到接近零度的小攻角。飛越的大氣環境，從地面稠密大氣到幾百千米高度的高真空，涉及到從稠密大氣到稀薄氣體動力學問題。

　　其次，航天飛機的防熱難度大。航天飛機形狀複雜，又要重復使用，在完成飛行任務後，以高速進入稠密大氣層，返回地面時，對周圍空氣的壓縮和摩擦産生的高溫高熱的防護和處理問題十分複雜。由於重復使用的要求，要解決適合大面積複雜構形的耐高溫、抗沖刷、重量輕、能多次使用的高級防熱材料和防熱結構問題。第三，航天飛機的可靠性要求高。載人航天飛機技術難度大、系統複雜，從起飛、上升、軌道運行、再入大氣層直到返回著陸過程中，要經受各種非常惡劣的環境。它的可靠性要達到確保航天員生命安全的程度是不容易的。第四，航天飛機的動力系統要求重復使用。火箭發動機大多只能使用一次，工作時間僅幾分鐘。航天飛機用的火箭發動機需要多次重復使用，壽命期間的總工作時間累計長達數小時之多。

　　——航天飛機：22年寫下的驚人數字

　　航天飛機的飛行利用，體現了美國先進的科技水平，展示了載人航天應用的巨大作用和美好前景。作為美國開展航天活動特別是載人航天活動的重要支柱，航天飛機具有廣泛的用途。自1981年4月12日進行首次試飛以來，美國5架航天飛機(包括“挑戰者”號和“哥倫比亞”號)共飛行了113次，運送的貨物重量累計已近1500噸，有近700名宇航員乘坐這種“交通工具”進入太空。除了用作民用和商用運載工具發射衛星和運送人員外，航天飛機還作為有人照料的短期空間試驗平臺，開展了空間生命科學與空間醫學、空間流體物理與材料科學、空間對地觀測和環境監測、空間工程技術試驗和在軌服務以及探索人在太空的作用等一系列試驗，為人類探索和開發太空積累了豐富的經驗，取得了豐碩的成果。航天飛機投入運行22年以來，它的每一次發射、在軌運行和返回，無不成為世人矚目的焦點。尤其令人難以忘記的是，航天飛機三次對“哈勃”太空望遠鏡施行太空手術，使“哈勃”一次次“起死回生”；9次與俄羅斯原“和平”號空間站對接飛行，使美蘇/俄這兩個冷戰時期的航天對手把手言歡；10余次向國際空間站運送部件和設備，使國際空間站的規模逐步擴大。

　　毋庸諱言，航天飛機的安全性和可靠性一直備受關注。1986年1月28日，由於固體火箭助推器的一個“O”型密封墊圈故障，導致“挑戰者”號航天飛機在發射升空後約73秒鐘時發生爆炸，機上7名宇航員全部遇難。此後，美國為了提高航天飛機的安全性和可靠性、降低發射成本，一直在不斷地改進航天飛機，包括改進航天飛機的助推器和主發動機等。這次“哥倫比亞”號失事，令美國人悲慟，讓全世界震驚。但就像1986年“挑戰者”號爆炸事件發生後，美國、歐洲、日本乃至中國等許多國家仍繼續進行太空探索，航天飛機恢復了正常飛行，16個國家聯合組建國際空間站等一樣，“哥倫比亞”號失事同樣不會動搖人類進軍太空的決心。

　　——軌道空間飛機：航天飛機的“終結者”

　　儘管“哥倫比亞”號失事後，美國暫時停飛了其他3架航天飛機，國際空間站的在軌組裝也因此受到影響，但在深刻吸取航天飛機兩次災難性事故的教訓後，航天飛機會更加安全，還將至少繼續飛行到2015年，直到研製出“軌道空間飛機”(作為航天飛機的補充和後備運載器，為國際空間站運送人員和提供補給)和更先進的完全重復使用的新一代航天運載器；國際空間站的組建不會停止，其他航天計劃也不會因此而停步不前。

　　應該客觀地看到，太空探索本來就是一個充滿了挑戰、隨時都有風險的事業，進軍太空的過程中會不可避免地遭遇到各種災難和悲劇。但人類衝出地球搖籃、進入太空的夢想和決心亙古未變。如同空難沒有停止航空事業一樣，航天災難也不會阻止人類進軍太空的步伐。實際上，自從1961年4月12日蘇聯宇航員加加林首次踏入太空以來42年裏，人類不但踏上了月球，而且還在太空建起了長期載人空間站，一次性在太空生活和工作的時間長達437天，太空旅遊觀光已經成為現實，今後還將重返月球、開發月球資源，載人上火星甚至更久遠地建立永久太空基地、向太空移民等。人類進軍太空之路充滿荊棘，任重道遠。但只要有堅定的信念，科學的態度，不斷總結經驗教訓，人類必將在進軍太空、開發和利用太空的過程中取得更大成就。(陳有榮)

責編：揚國