航天飞机高度为什么影响所需时间
Ⅰ 航天飞机从某个时间t秒开始,其飞行高度为
【分析】 ①求出h的导函数h'(t)=30t 2 +40t+45②求出h'(1) h'(t)=30t 2 +40t+45,h'(1)=30×1 2 +40×1+45=115. 故所求瞬时速度为115米/秒. 【点评】 此题主要考查变化率与导数的关系及导数的定义,是一道基础题.
Ⅱ 航天飞机上天后多长时间就失重了达到哪个速度才失重差一点不达到呢
其实是否失重极其容易分辨。只要飞船不是处于用火箭加速离开地面或者返回大气层的途中,除了这两种情况,其它都是失重状态。
判断失重的标准“不是看速度的大小,而是看是否做自由落体运动”。被火箭加速的情况下飞船不是自由落体;返回大气层由于有空气阻力,也不是自由落体。
在轨道上运行就是属于自由落体了,虽然这种自由落体并不令飞船掉到地球上,但由于只受到地球引力的作用,所以实实在在是符合自由落体定义的。
总之概括一句,凡是自由落体运动都是失重的。
Ⅲ 航天飞机发射进太空要多少时间
(1)航天飞机发射时,其轨道器的3个主发动机在起飞前6.6秒时先以0.12秒的间隔相继点火;
(2)在升空前的最后几秒内,主发动机的推力要超过额定值的90%以上,否则会自动停机;
(3)在预定的发射的时刻来到时,2个固体火箭助推器点火,航天飞机垂直起飞,按预定的飞行程序上升;
(4)航天飞机飞过发射塔的速度很慢,需要3秒,此后飞行控制任务由肯尼迪航天中心交给德州休斯敦的约翰逊航天中心,并将在30秒内加速到超音速;
(5)2分钟后,固体火箭助推器关机并分离,此时航天飞机的飞行高度约为45千米,其上的3台主发动机继续推进轨道器和外贮箱的结合体升空,而固体火箭助推器分离后靠降落伞悬吊落在海面上,由回收船回收,供下次再用;
(6)此后航天飞机要经历程序转弯,使航天飞机由垂直向上飞行,变为向东水平飞行;
(7)起飞后8分钟左右,航天飞机主发动机关机,外贮箱与轨道器分离,外贮箱分离后在坠入大气层时烧毁,此时轨道器进入大约远地点300千米、近地点70千米的大椭圆轨道,速度约7.5千米/秒;
(8)在40~45分钟以后,即在约300千米远地点,轨道器上的轨道机动系统发动机点火,使轨道器的轨道变成约300千米的圆轨道,进入正常运行阶段。
Ⅳ 为何揭秘航天飞机的结构
通过报纸或电视我们经常可以看到航天飞机,在各种媒体中我们也可以看到航天飞机令人惊心的发射场面,而对于航天飞机的认识可能也就只有发射时冒起的滚滚浓烟。可航天飞机究竟是什么样的?
其实,在技术上这个词指的是一个航天交通系统,它包括三个部分:轨道器、外贮箱和固体火箭助推器。
轨道器是航天飞机系统中最主要的部分,也是唯一进入轨道飞行的部分。其形状与飞机非常相似,大小与一般的中型商业客机差不多。整个轨道器可以分为前、中、后三段。前段主要是航天员工作生活的机组座舱,中段是有效载荷舱,后段是航天飞机和轨道舱的动力系统。
机组座舱同载人飞船的返回舱、轨道舱一样,提供了航天员在整个飞行期间的生存环境和活动空间。座舱的空间比载人飞船的空间要大,但是一般情况下,座舱内要有7名航天员,如果有紧急情况,乘员还要增加到10名,这样空间似乎还是显得有些狭小。
机组座舱分为两层,顶层为飞行舱,里面装有上升、着陆及在轨期间驾驶轨道器所需的各种控制器。飞行舱的前部非常像客机的驾驶舱,透过窗口航天员可以看到外面的景象。飞行舱的后墙有两个观察窗,透过这两个窗口,航天员可以直接观察有效载荷舱,在太空中他们操纵后墙上的各种仪器来控制有效载荷舱内的系统。飞行舱后部的天花板上同样有两个观察窗,给航天员提供了更为广阔的视野。
在飞行舱的下面是航天员的生活间,被称为中舱。中舱实际上是航天员的生活间,所有的食品和生活用品都储存在这里。中舱内和飞行舱间有两个通行舱口可以使航天员在两舱之间自由通行。中舱一侧的机组通行舱门是航天员在地面上进出轨道舱的唯一通道。在中舱的后面有一气闸舱,是航天员在太空中进入太空,或进入未加压有效载荷舱的通道。
有效载荷舱占据了整个轨道器的大部分,舱内装的是由轨道器送入太空的卫星,或者是为航天员提供科学试验空间的小型实验室。它有两扇从中间对开的舱门。舱门分为内外两层,外层是防热层,内层是辐射冷却器。在轨道器上升和返回时舱门处于关闭状态,以保护放在载荷舱内的货物。而在轨期间舱门则一直开着,这样可以起到散热的作用。
轨道器后段的动力系统包括有3台主发动机,航天飞机发射时,这些发动机提供了轨道器进入轨道的部分推进力。主发动机的两侧各有1个轨道机动发动机,采用轨道器自身携带的甲基肼和四氧化二氮作为推进剂,用于主发动机关闭后的轨道器加速、变轨或交会,以及返回制动的推力。它可以持续工作15个小时,重复启动1000次。
为了进行轨道器的姿态控制和交会、入轨控制,轨道器的尾端两侧还装有24台反作用控制发动机,可重复启动50000次,同样的发动机在飞行舱前面的机头还有14台。在机头和机尾还装有6台微调发动机,可进行50万次的启动。这些发动机合起来称为反作用控制系统,推进剂由轨道器携带。这些发动机通过复杂的控制系统控制其点火时间,可以调整轨道器的姿态。
应该注意,轨道器只提供了在轨飞行期间的推进剂,并没有提供发射时主发动机所需的推进剂。考虑轨道器进入轨道需要燃烧大量的推进剂,而要把这些推进剂都贮存在轨道器内是很不合适的,于是设计人员在轨道器之外设计了一个专门携带推进剂的外贮箱。
外贮箱有两个贮箱组成,上端的贮箱内部装有液氧,下端的贮箱装有液氢。中间由一个连接舱连接。虽然看上去液氢贮箱的体积比液氧的大很多,但是因为液氧比液氢重16倍,所以装满推进剂后,液氢的重量只是液氧的1/6。在与轨道器连接时,液
氧和液氢各通过一根管子从贮箱底端流入轨道器。当主发动机开始工作时,通过这两根管子流入发动机的液体可以很轻松地在25秒之内就把一个中等大小的游泳池灌满。
由于液氧和液氢的沸点约为零下一两百摄氏度,因此很容易就会汽化。为了使汽化的程度尽量减小,在外贮箱的外表面覆盖了一层薄薄的异氢尿酸泡沫,这种材料令外贮箱的表面呈橘红色。
在最初的飞行中,外贮箱被涂成了乳白色,这样做完全是为了美观,但在使用上毫无用处,因此后来不再使用这一做法。
有了外贮箱的航天飞机重量加大,特别是灌满了推进剂后,如果只用轨道器上的主发动机,根本不能使它们离开地球表面,于是外贮箱的两侧又连接了两个固体火箭助推器。
为了降低研制成本,助推器采用了分段结构,推进剂分别装入四段。最上端整流罩内装有推进剂点火装置、电子设备、应急自毁装置和减速伞,最下端是可调节方向的喷口,偏转角度6.65°。
之所以采用这种分段结构,最大的好处在于方便推进剂的灌装。固体推进剂在灌装前呈橡皮膏似的黏稠液体,灌入助推器后,要经过几天的干燥才能形成固态。整个灌装和干燥的过程要绝对保证推进剂的搅拌均匀,否则会影响发动机效率。比较之下,灌四个小段当然比灌一个长段要容易得多。
助推器各段之间的连接也是极其讲究的,要严格保证推进剂的密封性,防止高温燃气泄漏。虽然NASA(美国中央航空航天局)工作人员很早就注意到了这个问题,但还是在1986年“挑战者”号航天飞机的发射中付出了血的代价。 知识点
液氢
氢的液化采用压缩、膨胀、冷却、压缩循环过程。液氢与液氧组成的双组元低温液体推进剂的能量极高,已广泛用于发射通讯卫星、宇宙飞船和航天飞机等运载火箭中。液氢还能与液氟组成高能推进剂。
液氢作为火箭发动机燃料有很多优点:①氢—氧反应释放的燃烧热大,是一般烃类燃料不能达到的。②液氢、液氧都是低温液体。液氢比热大,可同时用作火箭高温部件和发动推力室的冷却剂,回收的能量可再送入燃烧室使用,使发动机工作状况改善。③氢—氧燃料系统产生污染极少。
液氢—液氧火箭发动机曾为“阿波罗”宇宙飞船登月飞行和航天飞机的顺利发射提供过巨大能量。此类发动机也对我国“长征”运载火箭的连续多次发射成功作出了巨大贡献。
航天飞机的飞行原理与特点
航天飞机的飞行原理
前面我们讲过,航天飞机由轨道飞行器、固体火箭助推器和外挂贮箱3大部分组成,航天飞机起飞的动力源自2台巨大的集束式助推器和3台液体推进剂。在这些起飞动力装置中,中心部分是一个外形像一架三角翼滑翔机的轨道飞行器,它垂直发射,是航天飞机飞行时必不可少的配件,它在进入地球大气层后像普通飞机那样下滑着陆。
航天飞机在起飞时,利用外挂贮箱内的液氢推进剂作为主发动机的动力,贮箱随着推进剂的使用完毕而抛弃。另外,航天飞机还依据轨道飞行器顺利飞行;一般情况下,航天飞机的轨道飞行器可使用次数在100次以上,它有一个巨大的货舱,可以作为卫星及其他材料的存储点;大规模的太空作业时,还可将外挂贮箱带入轨道,作为航天站的核心部分。
1000千米以下是航天飞机近地轨道的飞行高度,向国际空间站运送宇航员和各种建设用部件和补养是目前航天飞机的主要任务,因为航天飞机的运载能力比较大,所以它往往采用多级组合形式。在需要高轨道运行有效载荷的时候,还可以由航天飞机将其送上近地轨道后再从这个轨道发射,使其进入高轨道,以完成最终任务。
航天飞机的特点
总结起来,航天飞机具有以下几大特点:
(1)作为地面与轨道间一种经常性的运载工具,航天飞机的一项重要使命和功能是向轨道上布置飞行器,并在轨道上检修和回收飞行器。这样一来,就可以对这些飞行器的可靠性放宽要求,从而简化了设计,节省了价值昂贵的备份部件,大大降低了研制成本。
过去,航天器中的许多贵重设备和仪器只能使用一次,现在航天飞机既能把它们带回来进行修复,使其多次重复使用,又可以及时在轨更换飞行器上的设备(如装上新的传感器和仪器,换掉老化的或失灵的零件,补充上在运行中消耗掉的材料),从而延长飞行器的工作寿命,大大提高其利用率,避免极大的浪费。
(2)航天飞机的巨大货舱能容纳一个载人实验室,里面环境舒适,航天员在这里可以不穿航天服。航天飞机在发射和再入时的加速度只有3—4个重力加速度,一般人都能耐受。这样一来,就降低了对其乘员的健康条件的要求,为各领域内的科学家直接参加航天活动提供了可能性,使得这些科学家可以在天上直接操纵其设备进行科学研究。这一方面可以减小设备的复杂性和降低造价,另一方面可以大大提高实验研究的质量,就在飞行过程中完成解释、评价实验结果,及时改进方法,加速知识的增长。
在这样的实验室里,可以进行材料科学方面的研究,进行广泛的天文、物理和地球资源方面的研究及生物—医学方面的研究等。
(3)它相当于一个短期运行的航天站,为航天应用科学的蓬勃发展带来了广阔的前景。在人类进入太空以来,由于载人航天飞船在发射前的安装和测试所需时间太长,致使空间营救问题一直没有得到解决。航天飞机由于其发射准备时间短的这一特点,为这一问题的解决带来了希望。航天飞机为大型航天站的建立也创造了条件。它首先可以将航天站的组件和模块分批送上轨道,并在轨道上把它们组装起来。在航天站建成之后它又可成为往返地面和航天站之间的交通运输工具。
(4)具有军事的用途。研制航天飞机的最早设想就是要使之成为一种军事进攻性武器。所以,美国军界头目们一直很支持航天飞机计划。国防部承担了研制费(100亿美元)的1/6。先期4架航天飞机中的2架是完全按照国防部的要求设计的。航天飞机的全部飞行计划中,有1/3将由军方主持。空军参谋长对发展航天飞机的军事意图供认不讳,他公开宣布,航天飞机的基本任务就是要保证五角大楼的利益。为此空军对凡登堡空军基地要重新改建,以保证未来的载人或不载人的航天器在这里秘密组装和发射。
航天飞机能完成的军事任务有:
①军事侦察。航天飞机除了可向轨道上布置侦察卫星,并在天上对之进行维修、整个地回收或从侦察卫星上取回胶卷外,必要时也可载着侦察人员飞越特定地区进行侦察。
②拦截和破坏敌方航天器。航天飞机依靠其速度快和灵活机动的飞行能力,可在天上悄悄逼近、拦截、破坏或窃取对方的飞行器后急速返回自己的基地。
③轰炸和攻击敌方地面目标。航天飞机可以在45分钟内飞至地面上离发射场最远的地方。因此它可以作为近地轨道轰炸机带上进攻性武器,出其不意地对敌方重要的战略目标进行攻击。
④通信联络、指挥、导弹导航。美国航天飞机试飞成功引起了前苏联的极度不安。前苏联宣传机构说这是美国想用“超级武器”讹诈全世界的一种新的“军国主义和沙文主义的行动”。前苏联负责航天员训练任务的领导人沙塔洛夫在莫斯科举行的一次招待会上说:“这将意味着武器竞争的一个新的盘旋上升。”具有讽刺意味的是,前苏联一方面谴责美国研制航天飞机的军事目的,而同时自己也悄悄地加紧搞航天飞机。由此可见,“哥伦比亚”号的试飞成功使美国和前苏联在宇宙空间的竞争又进入了一个新的阶段。
航天飞机除了上述种种好处外,也有它的局限性。这首先就是,它只能将载荷送上较低的轨道。要实现更高轨道的运载,特别是同步地球轨道的运送,还需借助于另外一种名曰“轨道间拖船”或“轨道间飞机”的接力运输工具才能实现。
知识点
第一架飞艇
英国的蒙克·梅森是第一个制造小飞艇的人,他利用发条装置驱动螺旋桨使飞艇升空,速度达8千米/小时。这种原理对后来的实用飞艇具有指导意义。几年后,法国人亨利·吉法尔就制成了第一部可操纵的飞艇,艇形为雪茄状,长44米,直径12米,发动机功率达3马力,带3叶螺旋桨。1852年9月24日,吉法尔自己驾驶这架飞艇在巴黎起飞,飞到28千米之外的特拉普,开创了人类动力半操纵飞行的先河。
Ⅳ 航天飞机能飞得多高飞得多快
当固体燃料火箭被抛开后,主发动机提供的推力将航天飞机的速度在6分钟里从每小时4,828公里提高到每小时27,358公里以上并进入飞行轨道。
飞行高度在1000公里以下是航天飞机近地轨道的飞行高度。
Ⅵ 航天飞机能飞几十多高
航天飞机一般情况下执行的是近轨任务
比如说 维修近轨卫星 维修国际空间站 为长期在国际空间站工作的工作人员提供补给 所以这就决定了他不会飞得太有远 另外从他自身的结构讲 他的体积和重量都比较大 要把如此大的庞然大物送入宇宙 需要巨大的能量储备 而航天飞机的外挂燃料箱和两个固体火箭助推器所携带的能量还不能把他送的太远
由于以上的原因 航天飞机的飞行高度一般就在360公里附近 这个距离也是卫星和国际空间站工作最理想的高度 所以航天飞机 一般也就飞到这个高度
但并不是说航天飞机只能飞到这个高度 而是因为他的工作原因只飞到这个高度 要是她想再飞的高一点 从理论上讲还是可以的 但是也不会太远
Ⅶ 航天飞机的飞行高度是多少
首先,第一个,航天飞机其实不是飞机,别看它有个飞机模样,因为它在大气层内,根本飞不起来,而着陆完全是靠滑翔。所以英语,航天飞机也不是叫啥aircraft,是叫space shuttle,其中shuttle是指那种穿梭往返两地的交通工具,所以香港和台湾人翻译的穿梭機更准确些。
之所以说这个,是因为既然它不是飞机,那自然衡量它的高度就不能按照衡量一般飞机的方法来算,我们有人问卫星会飞多高吗?
航天飞机可以执行三类轨道运输任务:近地轨道LEO、极轨道Polar Orbit和地球同步转移轨道GTO;
三者对应的高度分别是:
近地轨道,2000公里以下圆形轨道;
极轨道,通过地球两极,高度约1000公里;
地球同步转移轨道,近地点在1000公里以下、远地点为地球同步轨道高度36000公里的椭圆轨道。
当然最后一条地球同步转移轨道,并不是说航天飞机能飞到36000公里那么远,它只需要在近地点释放卫星就可以了。
Ⅷ 航天飞机的飞行高度是多少啊
航天飞机
天地往返穿梭器—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。
航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器,它以火箭发动机为动力发射到太空,能在轨道上运行,且可以往返于地球表面和近地轨道之间,可部分重复使用的航天器。它的轨道器、固体燃料助推火箭和外储箱三大部分组成。固体燃料助推火箭共两枚,发射时它们与轨道器的三台主发动机同时点火,当航天飞机上升到50千米高空时,两枚助推火箭停止工作并与轨道器分离,回收后经过修理可重复使用20次。外储箱是个巨大壳体、内装供轨道器主发动机用的推进剂,在航天飞机进入地球轨道之前主发动机熄火,外储箱与轨道器分离,进入大气层烧毁,外储箱是航天飞机组件中唯一不能回收的部分。航天飞机的轨道器是载人的部分,有宽大的机舱,并根据航天任务的需要分成若干个“房间”。有一个大的货舱,可容纳大型设备。轨道器中可乘载3名职业航天员(如指令长或机长、驾驶员、任务专家等)和4名其他乘员(非职业航天员)。其舱内大气为氮氧混合气体。航天飞机在太空轨道完成飞行任务后,轨道器下降返航,像一架滑翔机那样在预定跑道上水平着陆。轨道器可重复使用100次。
航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线(高度100公里的卡门线)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煞车作用,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,因此目前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。
1981年4月12日,在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人,参观第一架航天飞机哥伦比亚号航天飞机发射。宇航员翰·杨(John W·Young)和克里平(Robert L·Crippen)揭开了航天史上新的一页。
这架航天飞机总长约56米,翼展约24米,起飞重量约2040吨,起飞总推力达2800吨,最大有效载荷29.5吨。它的核心部分轨道器长37.2米,大体上与一架DC—9客机的大小相仿。每次飞行最多可载8名宇航员,飞行时间7至30天,轨道器可重复使用100次。航天飞机集火箭,卫星和飞机的技术特点于一身,能像火箭那样垂直发射进入空间轨道,又能像卫星那样在太空轨道飞行,还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆,是一种新型的多功能航天飞行器。
从1981年至1993年底,美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行,其中哥伦比亚号航天飞机15次,挑战者号10次,发现号17次,亚特兰蒂斯号12次,奋进号5次。每次载宇航员2至8名,飞行时间从2天到14天。在12年中,已有301人次参加航天飞机飞行,其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中,在太空施放卫星50多颗,载2座空间站到太空轨道,发射了3个宇宙探测器,1个空间望远镜和1个γ射线探测器,进行了卫星空间回收和空间修理,开展了一系列科学实验活动,取得了丰硕的探测实验成果。
航天飞机除可在天地间运载人员和货物之外,凭着它本身的容积大、可多人乘载和有效载荷量大的特点,还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作。它可以把人造卫星从地面带到太空去释放,或把在太空失效的或毁坏的无人航天器,如低轨道卫星等人造天体修好,再投入使用,甚至可以把欧空局研制的“空间实验室”装进舱内,进行各项科研工作。
美国航天飞机创造了许多航天新纪录。航天飞机首航指令长约翰·杨6次飞上太空,是世界上参加航天次数最多的宇航员。1983年6月18日女宇航员莎丽·赖德(Sally K·Ride)乘挑战者号上天飞行,名列美国妇女航天的榜首。1983年8月30日,挑战者号把美国第一个黑人宇航员布鲁福德(Guion S·Bluford)送上太空飞行。1984年2月3日乘挑战者号上天的麦坎德利斯(B·McCandless),成为世界上第一位不系安全带到太空行走的宇航员。1984年4月6日挑战者号上天后,宇航员首次抓获和修理轨道上的卫星成功。1984年10月5日参加挑战者号飞行的莎丽文(Kathryn D·Sullivan)成为美国第一位到太空行走的女宇航员。1985年1月24日发现号升空,首次执行秘密的军事任务。1985年4月29日,第一位华裔宇航员王赣骏(Tayler Wang)乘挑战者号上天参加科学实验活动。1985年11月26日,亚特兰蒂斯载宇航员上天第一次进行搭载空间站试验。1992年5月7日奋进号首次飞行,宇航员在太空第一次用手工操作抢救回收卫星成功。7月31日亚特兰蒂斯号上天,首次进行绳系卫得发电试验。9月12日奋进号将第一位黑人女宇航员,第一位日本记者和第一对宇航员夫妇载入太空飞行。
Ⅸ 航天飞机穿越大气层需要多少时间
一个小时左右。大概温度是1650度,详情请留意下文。。。
发现”号预计北京时间8日16时46分在佛罗里达州肯尼迪航天中心着陆。
发贴人:218.12.100.* 发贴时间:2005-8-8 【复制本帖地址】[必看]
--------------------------------------------------------------------------------
>>
新华网华盛顿8月7日电(记者曲俊雅)“发现”号航天飞机按计划将于8日脱离绕地球轨道,重新进入地球大气层,返回地面。
这个持续约1个小时的过程将是“发现”号此次飞行中最为艰险的路段之一。
在重返大气层并着陆的过程中,“发现”号需要逐渐减速,并且要承受与大气层摩擦而产生的1650摄氏度高温。这一过程的各个环节容不得半点闪失,任何小误差都可能带来灾难性后果。正如美宇航局航天飞机项目副主管韦恩·黑尔所说的:“任何有理智的正常人都不会把重入大气层的飞行称作是绝对安全的。”
“发现”号预计北京时间8日16时46分在佛罗里达州肯尼迪航天中心着陆。在这之前约1个小时,仍在太空飞行的航天飞机将脱离轨道,启动发动机使每小时2.9万公里的太空飞行速度降下来。大约25分钟之后,“发现”号将进入地球大气层。
当航天飞机高速穿越大气层下降时,它某种程度上已变成了自由下落、不使用动力的滑翔机。航天飞机严密绝热的机腹将朝向地球,角度为40度。这一角度在航天飞机穿越大气层最厚的部分时至关重要:如果角度太小,航天飞机就会被“弹”回太空,就像“打水漂”时石片在水面上的跳跃运动;角度若过大,航天飞机就会过热,影响航天飞机安全。
着陆前半小时,航天飞机与地面的距离为85公里,这时空气压力开始增加,航天飞机的机翼开始摆动,方向舵开始启用。在这一阶段“发现”号将由计算机操纵飞行,航天飞机将连续4次做“S”形转动,机身侧滚最大80度以进一步减速。飞机此时仍以超音速飞行,因与空气摩擦其外表陶瓷绝热瓦的温度可高达1650摄氏度。2003年2月1日,“哥伦比亚”号就是在着陆前大约16分钟的这一降落过程中发生解体的。
着陆前8分钟,宇航员开始控制航天飞机,在着陆前4分钟,穿越佛罗里达州上空的大气层内层。这时,航天飞机的速度会降到音速以下,机头和机翼部分的压缩空气将制造出两声巨大轰鸣。
在“发现”号距离地面约40公里时,宇航员会手动操控航天飞机进入最后的着陆飞行路线。着陆前90秒钟,当航天飞机对齐跑道时,其高度为4.5公里,飞行速度为每小时518公里。航天飞机将以比普通客机更大的锐角降落,垂直高度降低的速度要快20倍。
航天飞机着陆前33秒、离地面610米时,驾驶员要拉起飞机的机头,然后放下着陆装置。飞机后轮接触跑道路面时的初始速度为每小时354公里,飞机最大限度地减速,同时尾部射出一个降落伞帮助减速。随后驾驶员使飞机前轮着陆,进行“刹车”操作,并让已无用的降落伞与飞机脱离。如果一切顺利,航天飞机将滑行直至停下。(完)
Ⅹ 航天飞机为什么不能自己飞入太空,先用3一4马赤的速度,飞到3一4万米的高空,然后加速以60一70度
是马赫,不是马赤。
因为燃料和推力不够,不足以让航天飞机入轨。
3-4马赫的航天器在三四万米高空承受的阻力相当大,这个可以用流体力学方程解释。所以就需要很多的燃料,和更大的推力,然而携带这些燃料升空也会耗费燃料(油耗油),航天飞机在离地高度大于300公里左右时才会基本摆脱空气阻力的困扰。所以你会看到NASA在发射航天飞机时,都要带着两个固体推进器,和一个巨大的橙色的燃料罐(好像是液氢),液氢液氧反应产生的推力通过航天飞机的三台主发动机喷出,航天飞机自己携带的燃料和那个橙色燃料罐相比就少很多,那是用来进行大气层再入的。
所有航天器发射,入轨的过程都是一样的,用大部分燃料使航天器飞出大气层以摆脱大气阻力(一般离地300-400千米,此时的航天器运动轨迹是一个坡度很陡的抛物线,不进行入轨操作的话它就会最终落回地面。再用少部分燃料沿着地球切线方向进行入轨加速,这个过程也需要几分钟的时间,最终,航天器沿着地球切线方向的速度达到一定值的时候,轨迹就成为了一个椭圆,就不会落回地球了,也就是成功入轨了。