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与传统火箭发射方式相比,大型运输机搭载航天飞机方式或空天飞机未来前景如何?
航天飞机,空天飞机,美国与传统火箭发射方式相比,大型运输机搭载航天飞机方式或空天飞机未来前景如何?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
短时间里,作为效果最好的一种升空方式,火箭发射是难以被替代的,长期来看,空天飞机的模式会应用到低轨道任务,会对火箭发射形成一种替代。
大型运输机搭载航天飞机的方式已经被验证过了,可行性比较低,运输机升空高度有限,航天飞机自身储备的燃料只够飞出平流层,意义不是很大,成本还高。
空天飞机目前也遇到与背驮航天飞机类似的情况,升空高度有限,但是成本相对较低,可以反复使用,未来有很大的提升空间,成为往返低轨道空域和地面的最佳飞行器。
总而言之,火箭发射在高轨道与深空探测难以被替代,空天飞机凭借成本优势在地球低轨道应用会有比较好的前景。
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先大家要搞清楚,航天飞机的发射方式也和传统火箭是一样的,都是垂直发射,都是固定发射,都依赖发射平台。所不同的是,运载火箭所搭载的卫星、宇宙飞船等是放在火箭的顶端,而航天飞机则是直接挂在大型燃料箱和两台助推火箭上。
火箭发射
航天飞机发射
大家看这张照片:航天飞机肚子上那个巧克力色的就是大型燃料箱,旁边那两枚是助推火箭。
至于说用大型运输机搭载航天飞机发射,目前还真办不到。平常我们看见的大型运输机背着航天飞机跑,那是航天飞机在转场,不是发射。
大飞机背着小飞机,从机型来看应该是安225背负“暴风雪”
航天飞机上天要靠两个硕大的燃料罐及助推火箭,返回地球则靠自己无动力滑翔。由于航天发射场、航天飞机的维修(护)保养厂、降落场不在同一个地方,这么一来,它的转场就显得非常棘手了。首先,它重达一百多吨。其次,它体积硕大。最后,它还身娇肉贵,要非常小心的呵护。拿车来运肯定不现实。一路颠簸不说,还受到桥梁的载重通过能力,隧道大小高低的限制。用船来运也麻烦。有些港口离机场非常远,还得用车拉,结果又免不了遇上前面提到的问题,而且船走得慢,遇上紧急情况就是急惊风遇上了慢郎中,况且放在船上风吹日晒雨淋的也不好。美国人思来想去,最好的办法就是用飞机背着它跑。于是,美国就拿波音747进行改装,让它承担背负航天飞机的任务。而苏联这边则研制了安225,让它承担背负“暴风雪”号航天飞机的任务。
一开始,美国认为航天飞机比火箭有优势。一,它可以重复使用,降低成本。而火箭是一次性的。二,它有更高的载荷能力,可以运载更大,更重的物品上太空。三,它里面有空气再生、循环系统,宇航员乘坐它上天,不需要像在火箭上那样穿着厚重的宇航服。所以,咱们从历史照片和影像资料里看到,当初美国宇航员乘坐航天飞机上太空时都不需要穿着厚重的宇航服的。
直至“挑战者”号航天飞机失事,美国宇航员才又挽回了厚重的宇航服。上图是“挑战者”号发射前,宇航员登机时的照片,你看他们的穿着就很休闲。
但在后来的使用中才发现,航天飞机所谓的优势并不优。虽然它能重复使用,但它结构复杂,每次出任务回来,转场、维护、维修、保养等等并不比一次性的火箭轻松,而且所花费的成本也不比一次性的火箭便宜。至于说更高的载荷能力,火箭也能做到。正是因为航天飞机并不比火箭占优,所以美国在2005年将所有的航天飞机退役后,就不研制新型的航天飞机了。如今美国宇航员每次上太空,都要乘坐俄罗斯的联盟TM宇宙飞船。
至于说空天飞机,目前还在探索研制当中。根据科学家的设想,未来的空天飞机应该可以像普通飞机一样能从机场上起飞。飞到一万多米的高空后,超燃冲压发动机点火工作,将它送上一百多公里高的大气层边缘,接着火箭发动机再点火工作,让它冲出大气层,在宇宙中遨游。返回的时候,将上述动作反着做一遍就OK了。从理论上来说,空天飞机确实是比航天飞机和火箭好,但这也仅仅是理论上的,实际操作又怎么样还不清楚。
回答于 2019-09-11 08:43:50
总体来说,用空天飞机运送航天飞机是一种新型太空发射方式,优点有两个:
第一:可以以更低的成本去完成相应的太空飞行任务。
第二:可以实现航天飞机的反复使用。
但是用这种空天飞机驮载航天飞机的方式还有两个绕不开的基本缺点:
第一:速度不够:你就算做得再大,飞行速度再快,在大气层飞行总有个极限速度。一般而言,运输机能实现的飞行速度最多一个多马赫甚至不到一个马赫。这样一来也就给不了航天飞机太多的入轨初速度,所以也就无法运送足够的有效荷载。全球现役最大运输机是属于乌克兰的安—225,其超大的机身,虽然可以运送足够重量的航天飞机,然而其最多七八百km/h的飞行时速,离第一宇宙速度还差太远,所以更多的只能靠空调飞机自身携带的燃料实现大气层加速。
第二:飞行高度不够:空天飞机实用升限不够高,这就使得航天飞机仍然需要依靠自身燃料和动力实现加速提升高度。
回答于 2019-09-11 08:43:50
战略上缺一不可。
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