普通飞机和航天飞机有何不同,发现号执行过什么任务?
从1961年初人类首次乘载人航天器进入太空,载人航天已有五十多年的历史。在整个载人航天历程中,人类所依靠的运输工具也就两种:一种是载人飞船,另一种就是航天飞机。载人飞船与航天飞机的成功研制使得人类得以在太空从事各种探侧、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动,把人类的活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空,更广泛和深人地认识地球及其周围的环境,更好地认知整个宇宙。
载人飞船是能保障宇航员在外层空间生活和工作,以执行航天任务并返回地面的航天器。 它是运行时间有限,仅能一次使用的返回型载人航天器。飞船可以独立进行航天活动,也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”,还能与空间站或其它航天器对接后进行联合飞行。 飞船容积较小,受到所载消耗性物资数量的限制,不具备再补给的能力,而且不能重复使用。
航天飞机是可以短期在太空飞行的载人航天器。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,是可部分重复使用的航天器和航天运输工具。载人飞船降落时是需要降落伞的,而航天飞机则可以通过滑翔与普通飞机类似在跑道上降落。迄今为止只有美国研制并使用了航天飞机。前苏联曾在 1988 年试飞过无人驾驶的暴风雪号航天飞机,但并没有投入使用。美国制造出的实用型航天飞机有5架,按首次进入太空时间为序分别为哥伦比亚号、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号。
二、载人飞船1.载人飞船的组成
载人飞船是一种载人的小型航天器,它就类似于卫星,不过却要比卫星的构造复杂得多。载人飞船的构造除了具有类似传统卫星的结构系统、姿态控制、无线电和电源等设备之外,还需要具有保证航天员在飞行过程中正常生活和工作的设施与环境。飞船的座舱需要很好的密封性,使座舱里保持足够的氧气、一定的压力和适当的温度。还要为航天员准备足够的水和食物。此外,飞船上还需要安装类似飞机驾驶员用的那种手控装置、各种飞行显示仪表以及航天员跟地面联络的报话通信设备等等。载人飞船曾在人类邀游宇宙突破载人航天方面起到了重大的作用。当时苏联为“礼炮号”空间站接送航天员以及运送物资都用的是载人飞船。
苏联联盟号
2、载人飞船的设计
载人飞船一般采用分舱设计的原则,整个飞船分为座舱与服务舱两大部分。座舱中安置那些最必需的设备,例如座椅、仪表、照明灯、食物和通信设备等。其余的如返回发动机、燃料电池和气瓶等均放在服务舱内。在飞船完成轨道飞行任务后,就点燃返回发动机,最后抛弃服务舱,航天员乘座舱返回地面。因此,座舱是整个飞船的核心部分。
飞船座舱的外形很简单,都是无翼的大钝头体。例如,苏联的“东方号”飞船,它的返回座舱是球形;美国的“水星号”飞船座舱形状为钟形;以及我国的神舟号也都是这些类型的形状。这种大钝头的无翼式座舱外形结构简单,加工与制造的难度低。当飞船再入大气层时,座舱在距地面40公里左右的高度,就急剧减速,造成的峰值减加速度为8g左右。这样的加速度,经过选拔和训练的航天员是可以承受的。假如飞船的返回座舱不是大钝头,而像某些返回卫星以小头向前再入大气层,则其再入峰值减加速度将达到18g,地表上恐怕找不到任何一个人类能够承受这么大的过载。所以,无翼式大钝头的座舱外形,是早期载人飞船的理想外形。
东方号返回舱