美国发现号航天飞机制造过程全揭秘

美國太空梭發展史前言：部分學生一味追求課本上的知識，忽視對課本之外的世界的關注，本小組認為這種做法不符合學生全面發展的需求。

本文介紹太空梭的研製過程和美國有史以來的六架太空梭，還包括現役太空梭的未來發展。

目的是增長同學們的見識，並啟發他們關注世界的最新動態，完善自己的學習觀和發展觀。

正文：太空梭（Space Shuttle，又稱為太空梭或太空秔梭機）是可重複使用的、往返於太空和地面之間的航天器，結合了飛機與航天器的性質。

它既能代表運載火箭把人造衛星等航天器送入太空，也能像載人飛船那樣在軌道上運行，還能像飛機那樣在大氣層中滑翔著陸。

太空梭為人類自由進出太空提供了很好的工具，它大大降低航太活動的費用，是航太史上的一個重要里程碑。

1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重複使用的航太運載工具的計畫。

1972年1月，美國正式把研製太空梭空間運輸系統列入計畫，確定了太空梭的設計方案，即由可回收重複使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。

經過5年時間，1977年2月研製出一架創業號太空梭軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。

1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯（C·F·Haise）和富勒頓（G·Fullerton）兩人。

8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。

又經過4年，第一架載人太空梭終於出現在太空舞臺，這是航太技術發展史上的又一個里程碑。

太空梭是一種為秔越大氣層和太空的界線（高度100公里的關門線）而設計的火箭動力飛機。

它是一種有翼、可重複使用的航天器，由輔助的運載火箭發射脫離大氣層，作為往返於地球與外太空的交通工具，太空梭結合了飛機與航天器的性質，像有翅膀的太空船，外形像飛機。

太空梭的翼在回到地球時提供空氣煞車作用，以及在降跑道時提供升力。

太空梭升入太空時跟其他單次使用的載具一樣，是用火箭動力垂直升入。

人类探索太空历史记录简要归纳：1957年10月4日发射了人类历史上第一颗人造卫星:斯普特尼克.1961年4月12日，苏联成功地发射了世界上第一艘载人飞船“东方”1号，乘坐这艘飞船的航天员是加加林。

1963年6月16日世界上第一位女航天员是苏联的捷列什科娃乘“东方”6号进入太空，在轨道上运行了70小时50分钟，绕地球48圈。

1965年3月18日苏联发射了“上升2号”飞船，该飞船有两名航天员，别列亚耶夫空军上校和列昂诺夫空军中校。

列昂诺夫在舱外空间环境中行走了12分钟，成为太空行走第一人。

1967年4月24日，苏联航天员科马罗夫(Komarov)因飞船在再入过程中降落伞失灵，飞船坠毁而身亡，成为世界上第一位在执行太空飞行任务时献身的航天员。

1968年12月21日，美国的土星5号火箭发射升空，它携带的阿波罗8号飞船乘坐着3名航天员。

在12月24日上午，机组抵达了月球轨道并进入环绕月球的轨道运动。

这是人类第一次环绕月球飞行。

1969年1月14日，苏联发射载人飞船联盟4号，1月16日与联盟5号对接成功，这是世界上第一次实现两艘飞船在太空对接飞行。

1969年7月16日，美国阿波罗11号飞船离开地球，飞往月球。

7月20日，美国东部时间晚上10点56分，在着陆约6小时后，航天员阿姆斯特朗钻出登月舱，下到月球表面。

1970年4月15日阿波罗13号机组到达月球的远边，距离月球表面254公里，距离地球400171公里，创下了航天员太空飞行最远的纪录。

1970年6月1日，苏联发射了联盟9号飞船，机组人员2名，目的是研究长期无重力飞行对机组的效应。

该飞船在太空飞行17天16小时58分55秒，于6月19日返回地面，成为在太空飞行时间最长的飞船。

1971年4月19日，苏联发射了世界上第一座空间站“礼炮”1号，开辟了载人航天的新领域。

“礼炮”1号重18425公斤，运行到1971年10月11日。

运行时间最长的空间站1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射成功，揭开了航天史上新的一页。

发现号航天飞机制造的过程来源：/u/35189953/article_255084618.html北京时间11月2日消息，据美国太空网报道，“发现”号是美国宇航局历史上参与航天任务次数最多的航天飞机，总共执行了39次任务。

不过，在发射升空以前，美宇航局先得建造“发现”号航天飞机。

以下这组照片即揭示了“发现”号航天飞机诞生全过程。

1.航天飞机前舱在这张照片中，罗克韦尔公司的工程师1982年2月26日在检查“发现”号航天飞机前舱上下部分是否合适。

2.后段机身同美宇航局其他航天飞机一样，“发现”号后段机身有三个主发动机，帮助将其发射到太空。

这张照片是1982年3月9主发动机在加利福尼亚州唐尼市的罗克韦尔车间安装前，“发现”号后段机身的模样。

3.中段机身“发现”号航天飞机有一个有效载荷舱，长60英尺(约合18米)，足以放下一辆公共汽车。

1982年3月24日，支撑“发现”号有效载荷舱的中段机身仅由一套肋拱和铝制护板构成。

而此时，波音已经控制了罗克韦尔公司。

4.后段机身波音公司的历史照片显示，“发现”号正被分成三个部分建造：前段机身、中段机身和后段机身。

这张摄于1982年4月6日的照片显示了最终放置“发现”号主发动机和轨道控制发动机(OMS)吊舱的后段机身。

5.安装机翼1982年5月，到了该组装“发现”号航天飞机机翼的时候了，这是工程师在1982年5月5日将航天飞机左翼安装到“发现”号中段机身的画面。

6.逐渐成形1982年8月4日，“发现”号航天飞机已经成形。

在这张照片中，“发现”号航天飞机前段机身下半部、机翼和中段机身全部安装完毕。

仔细看，你会看到工程师正在航天飞机中段机身里面作业。

7.飞行甲板每一款性能优越的载人飞船都需要飞行甲板，这张照片显示了“发现”号航天飞机安装飞行甲板的镜头。

1982年9月10日，工程师将乘员舱和后段机身与“发现”号航天飞机整体框架连在一起。

8.黑色隔热瓦为避免“发现”号航天飞机在重返大气层时被炽热的气体烧坏，工程师设计出超轻隔热瓦。

美国航天飞机的载人航天历史挑战与突破美国航天飞机的载人航天历史堪称辉煌，不仅面临着各种挑战，还取得了许多突破。

从20世纪60年代的阿波罗计划到21世纪的国际空间站，美国航天飞机代表了人类对太空的探索精神和技术实力。

本文将从航天飞机的起源，发展历程以及取得的突破等方面，探讨美国航天飞机的载人航天史。

一、航天飞机的起源与发展历程航天飞机作为一种能够多次使用的载人飞行器，具备了将人类送入太空并降落回地球的能力。

它的发展历程可以追溯到美国国家航空航天局（NASA）在20世纪50年代提出的载人航天计划。

最初的设想是通过一个可垂直起降的飞行器来实现这一目标，但这种垂直起降的方式在技术上面临着巨大的挑战。

然而，这一想法在20世纪60年代发生了变化。

阿波罗计划的成功让人们相信，通过火箭将载人航天器送入太空然后再返航是可行的。

因此，NASA决定发展一种像飞机一样能够在大气层内滑翔的航天器，也就是航天飞机。

1969年，美国航天飞机的原型机“哥伦比亚号”开始研制建造，1977年首次试飞成功。

这标志着美国航天飞机时代的开始。

紧接着，美国航天飞机进行了一系列的试验和飞行任务，其中最具里程碑意义的是1981年的首次正式任务，成功发射了一名宇航员进入太空。

二、载人航天历史中的挑战美国航天飞机的载人航天历史并非一帆风顺，它也面临着各种挑战。

首先是技术挑战。

航天飞机不同于之前的航天器，要在进入太空的同时具备在大气层内滑翔降落的能力，这对于航天器的结构、热防护和推进系统都提出了极高的要求。

在研发过程中，科学家们面临着许多技术问题，如热耐受性、耐久性和安全性等。

其次是经济挑战。

美国航天飞机的研发和运营成本巨大，每一次任务都需要耗费大量的资金。

此外，航天飞机的维护和改进也需要大量的经费投入，这对于国家来说是一项重大的财政负担。

因此，在航天飞机时代，美国航天局不得不精打细算，以确保项目的可持续发展。

最后是安全挑战。

载人航天飞行本身就存在巨大的风险，而美国航天飞机的运营历史中也发生过一些重大事故，如1986年挑战者号航天飞机的爆炸事故和2003年哥伦比亚号航天飞机的解体事故。

美国航天飞机简介航天飞机1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。

1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。

经过5年时间，1977年2月研制出一架创业号航天飞机轨道器，由波音747飞机驮着进行了机载试验。

1977年6月18日，首次载人用飞机背上天空试飞，参加试飞的是宇航员海斯（C·F·Haise）和富勒顿（G·Fullerton）两人。

8月12日，载人在飞机上飞行试验圆满完成。

又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。

航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线（高度100公里的关门线）而设计的火箭动力飞机。

它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具，航天飞机结合了飞机与航天器的性质，像有翅膀的太空船，外形像飞机。

航天飞机的翼在回到地球时提供空气刹车作用，以及在降跑道时提供升力。

航天飞机升入太空时跟其他单次使用的载具一样，是用火箭动力垂直升入。

因为机翼的关系，航天飞机的酬载比例较航天飞机精彩图片(17张)低。

设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。

虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发，但只有美国与前苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。

但由于苏联瓦解，相关的设备由哈萨克接收后，受限于没有足够经费维持运作使得整个太空计划停摆，因此全世界仅有美国的航天飞机机队可以实际使用并执行任务编辑本段航天飞机失重值航天飞机升空时的重量比火箭大许多,所以加速度较小,一般是3G(火箭是4-4.5G).另外,太空游客也是航天员。

乘坐飞船或者航天飞机上天的人都是航天员，也就是说这些人在上天前都已经具备了航天员的要求。

在飞天之前，这些普通人都是经过严格的身体检查和长时间的正规的航天员培训,经考核合格的.只是“太空游客”所承担的太空飞行任务不同，他是作为航天载荷任务专家参与飞行的，他与驾驶员、工程师的任务不同，所以对身体的要求相对低一些。

太空飞船的设计和制造过程是怎样的？一、概述太空飞船的设计和制造是航天科技领域的重要一环。

它需要经历系统化的工程过程，包括概念设计、详细设计、材料选择、制造和测试等多个环节。

下面将从设计概念、结构设计、动力系统设计和制造工艺等方面介绍太空飞船的整体设计和制造过程。

二、设计概念在太空飞船设计的初期，需要明确设计目标和需求，明确飞船的任务、载荷、飞行器数量、航天器类型等。

同时，还要考虑到飞船的运行环境和预算限制。

这一阶段，通常需要进行大量的研究和分析工作，确定飞船的外形、尺寸、质量和性能等参数。

1. 创新设计在设计概念阶段，航天科学家和工程师需要进行创新性的思考，提出具有突破性的设计方案。

他们可能会针对特定任务，提出新的飞行器类型、新的材料和新的动力系统等方案。

这些创新设计的目的是提高太空飞船的性能和可靠性。

2. 系统分析设计概念确定后，需要进行系统分析，评估飞船各项性能指标。

这包括飞行器的载重能力、航天器的续航能力、动力系统的效率等。

通过系统分析，科学家和工程师可以确定设计的合理性，并对飞船进行必要的调整和优化。

三、结构设计太空飞船的结构设计是设计和制造过程中的关键步骤。

它包括飞船的外形设计、船体材料和船体结构的设计等。

太空飞船往往需要具备良好的耐用性、抗风压能力和耐高温等特点。

1. 外形设计太空飞船的外形设计既要考虑到空气动力学性能，又要兼顾飞船在近地轨道和宇宙空间的操作性。

科学家和工程师通常会通过数值模拟和实验验证的方式，优化飞船的外形。

他们会考虑到飞船的空气动力学阻力、热力学特性和人体舒适度等因素，以确保飞船的安全运行。

2. 材料选择太空飞船的材料选择是结构设计的关键一环。

科学家和工程师通常会选择高强度、高温抗性和耐腐蚀的材料，如钛合金、复合材料等。

这些材料在极端环境下能够保持良好的稳定性和性能，确保飞船的可靠运行。

3. 结构优化结构优化是指通过改进飞船的结构设计，实现质量轻化和性能提升的目标。

美国载人航天器的发展步骤为:首先研制、发射近地低轨道的卫星式载人飞船，然后研制、发射登月载人飞船和载人太空实验室，再后研制发射航天飞机轨道器和载人空间站。

美国于1958年开始发展载人航天技术，迄今共研制成功水星号、双子星座号、天空实验室号卫星式载人-旬猎和阿波罗号登月载人飞船以及天空实验室、航天飞机轨道器，现正在与俄罗斯、欧洲空间局成员国、日本、加拿大和巴西联合研制、建造国际空间站。

2美国的卫星式载人飞船美国研制成功的水星号、双子星座号、天空实验室号卫星式载人飞船，按它们的发展顺序、主要目的和技术水平，可分划为三代。

2.1美国的第一代卫星式载人飞船水星号载人飞船为美国的第一代载人飞船，也是迄今为止世界上质量最轻的一种载人飞船，主要用于验证很短时间(几天)载人航天的可行性。

水星号载人飞船于1958年开始研制，只能载1名航天员。

水星号飞船于1962年2月一1963年5月共进行4次载人航天，每次飞行的持续时间最短5h、最长约34 h。

2.2美国的第二代卫星式载人飞船双子星座号载人飞船为美国的第二代载人飞船，主要用于为阿波罗号载人飞船完成登月任务所需的技术进行试验，包括航天员在轨较短时间(巧d)生活工作的技术、两航天器在轨道上交会对接的技术、航天器变轨技术和航天器出舱活动技术。

双子星座号载人飞船于m年开始研制，可载2名航天员。

双子星座号飞船于1965年3月一1966年11月共进行11次载人发射(所用的飞船为双子星座3—12号飞船)，每次飞行的持续时间最短约Sh、最长约14 d。

其中，第二次(即1965年6月发射的双子星座4号飞船)进行了美国首次航天员的出舱活动，1名航天员在出舱行走21 min的时间内用喷气装置进行了机动飞行。

2.3美国的第三代卫星式载人飞船天空实验室号载人飞船由美国的第三代载人飞船—阿波罗号登月载人飞船的指令舱和服务舱改装而成。

因此，该飞船一般被纳人阿波罗号载人飞船系列。

3美国的登月载人飞船阿波罗号载人飞船为美国的第三代载人飞船，用于阿波罗载人登月工程。

不灭的太空探索精神（上）——航天飞机研发史航天飞机是NASA在“阿波罗”登月计划结束之后又一个雄心勃勃的太空计划，但该计划是基于不稳定的政治支持和持续的资金削减基础之上的，导致航天飞机的研制工作不得不在艰难中前进。

不过NASA最终获得了成功，在1981年进行了航天飞机的首次太空任务。

航天飞机在许多方面都表现出令人印象深刻的创新特性，但也因研制中的妥协而为日后的“挑战者”和“哥伦比亚”号悲剧埋下了伏笔……航天飞机的起源20世纪60年代，NASA在其头号任务上取得了巨大的成功，把人送上了月球。

虽然“阿波罗”登月计划会一直延续到70年代中期，但此时的NASA急需获得一项新使命来保持机构的地位。

因为随着阿波罗计划的结束，公众对登月的兴趣会逐渐消退，NASA的影响力必然会降低，随之而来的将是削减拨款和裁员。

“阿波罗”登月计划极大鼓舞了美国国民的士气NASA花了好几年时间来确定下一步该怎么走。

1969年尼克松总统上任后不久，授权成立了一个副总统斯皮罗·阿格纽指导的“太空任务小组”，来确定NASA在后“阿波罗”时代的发展方向。

太空任务小组成员包括NASA局长托马斯·潘恩、空军部长罗伯特·西曼斯、尼克松总统的科学顾问李·杜布里奇。

阿格纽副总统的存在仅具有象征意义，小组的其他成员觉得他对这件事情了解甚少，也不感兴趣。

托马斯·潘恩和尼克松总统等待接见“阿波罗”11号的返航宇航员1969年9月，太空任务小组发布了研究报告。

报告的核心内容展示了一幅沿着20世纪50年代的宏伟愿景路线而绘制的“空间基础设施”蓝图，其中包括空间站、太空拖船、核动力月球和行星运输载具、月球基地等，报告预计美国将在20世纪80年代初开始把人送上火星。

而这一切想要成功都基于一个关键要素——可重复使用的载人航天发射系统。

该系统一开始被称为“太空运输系统”（STS），而这就是航天飞机的起点。

1969年太空任务小组设想的“空间基础设施”蓝图，已经具有了航天飞机的雏形其实类似的“可重复使用载具”（RLV）的想法并不新颖。

捕捉遥远的星光阿来如果你想探究下面这两个问题，你会怎样阅读这篇文章：1.哈勃太空望远镜在进入太空的最初阶段存在哪些问题？2.你认为人类将哈勃太空望远镜送入太空的做法有价值吗？人类最先通过望远镜把目光投向星空时，是想明了地球在太空中所处的位置。

但是很快，人们便在星空中发现了更多的秘密。

这些秘密促使人们开始考虑宇宙本身的历史与由来。

在这个转折期中，一个重要的人物是美国天文学家哈勃。

在已经过去的伟大的20世纪，科学家们用满布天幕的星光，建立起了我们对于时间，特别是过去时间的直接观念。

为了纪念哈勃，20世纪末一项最具野心的天文计划，便用上了哈勃的名字。

1990年4月24日，美国佛罗里达州卡拉维拉尔角，发现号航天飞机静静地竖立在发射架上。

装载着最新型的观测宇宙的眼睛——哈勃太空望远镜的“发现号”航天飞机即将升空。

这个时刻，距当初预计的哈勃太空望远镜升空的时间已过去了9年。

如果算上哈勃太空望远镜本身的设计与制造，这个过程则长达15年。

在人类的认识水平一日千里的时代，15年已经是一段相当漫长的时间了。

这一天，花费了科学家们9年精力和7亿美元的巨资，装载着哈勃太空望远镜的“发现号”航天飞机顺利地升入了太空。

大气层保护着地球上的生灵，同时，又遮蔽着人类投向宇宙的目光，科学家们把一台大口径的天文望远镜送入太空，就是为了突破大气层对光线的屏蔽，观测到更遥远的天体，探索宇宙早期的模样，进而判断出宇宙的年龄。

但是，发射期一共延迟了9年之久的哈勃真的能够完成这样的使命吗？升空一个月后，哈勃在地面遥控下开始工作。

一个意想不到的悲剧性结果呈现在人们面前：哈勃拍摄的天体照片都模糊不清，其解析度只能达到设计指数的1/20。

哈勃太空望远镜设计者之一的威廉·鲍姆说：“我们事先针对哈勃所可能产生的各种问题进行了模拟演习，万万没有想到球面像差问题的产生，因为这个问题太基本了，连做梦都没有想到会有这种事情。

”球面像差，是指反射到主镜面上的光线无法聚焦的现象。

航天飞机的制造工艺流程
航天飞机的制造工艺流程一般包括以下几个步骤：
1. 设计和规划：航天飞机的制造过程从设计和规划阶段开始。

这一阶段涉及到飞机的基本设计、结构定位、载荷分析、任务需求等方面的工作。

2. 材料选择和准备：在确定设计方案后，需要选择合适的材料来制造航天飞机。

这包括航空级的金属、复合材料和其他特殊材料。

材料需要经过严格的检测和准备工作，以确保其质量和性能符合要求。

3. 结构制造：航天飞机的结构制造是整个制造过程的核心。

这包括金属件的铸造、锻造、冲压和焊接等工艺，以及复合材料的层压和硫化等工艺。

4. 部件组装：完成各个零部件的制造后，需要进行组装。

这包括将各个部件按照设计要求进行拼装和连接，以形成完整的飞机结构。

5. 电子和航空设备安装：在结构组装完成后，需要将各种电子设备和航空设备安装到飞机上。

这包括电子控制系统、导航系统、通信系统、动力系统等。

6. 测试和调试：在飞机制造完成后，需要进行各种测试和调试工作。

这包括静力学测试、动力学测试、飞行试验等，以验证飞机的性能和可靠性。

7. 交付和维护：经过测试和调试后，航天飞机可以交付给用户或使用单位。

在飞机使用过程中，还需要进行定期的维护和保养工作，以确保飞机的安全和性能。

需要注意的是，航天飞机的制造工艺流程可能因为不同型号和用途而有所差异，以上是一个一般的流程。

同时，航天飞机的制造过程需要严格的质量控制和安全管理，以确保飞机的可靠性和安全性。