航天飞机的未来是怎样的?

2025-04-25 11:04:37
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回答1:

未来的航天飞机将是什么样子,人们已设想出了它的大致蓝图。

这种飞机不再需要火箭助推了,它可以从世界上任何一个较大的机场起飞,然后加速至音速的许多倍,在大气层外飞行,然后穿过大气层降落。因为用火箭助推器的航天飞机,使用起来很不方便,世界上只有很少的地方有大型火箭发射场,更谈不上将这种飞机用于民航载客运货了。

美国人为了保持领先地位,首先开始了新的计划。这个计划有一个很怪的名字“铜谷”,这种新式飞机不再叫航天飞机了,而叫国家空天飞机。它以氢作燃料,由人驾驶从地球的机场上起飞,加速到大大超过音速的速度,在大气层外绕地球飞行;如果用它来做客机,便给它一个更妙的名字“东方快车”。乘坐这种飞机旅行,从美国的首都华盛顿到中国的首都北京只需2个小时。坐着它,一天可以绕地球好几圈。

这种飞机以氢作燃料,让它与空气混合燃烧,以推动飞机前进。到目前为止,氢是世界上能够找到的最好的燃料。它燃烧后产生水蒸汽,不破坏地球的环境。缺点是体积太大,用它作燃料,要占用飞机上的许多空间。不过科学家想出了一种办法,不但使气体状态的氢冷冻到了液态,而且将液态冷冻成了固态;空天飞机就可用一半的液态氢与一半的固态氢混合在一起做燃料了,他们给这种燃料取了一个名字叫氢浆。

在美国大力发展空天飞机的同时,西方先进的工业国家,也开始发展自己的空天飞机计划。

欧洲空间局制造了一种叫“赫尔墨斯”的空天飞机。这种飞机只有15米长,能把3名乘员和约2吨重的东西送入太空,绕地球飞行,已于1998年开始正式载人飞行。

德国的空天飞机很有特点,用“桑格尔”命名,以纪念杰出的航天先驱桑格尔。它分成两级,货机载于有人驾驶的母机上,由母机背上起飞送上太空,货机无人驾驶,可以将1.4吨重的东西送入太空。

英国人的计划与美国人的类似,他们制造了一架“霍托尔”空天飞机,它能水平起飞和降落,使用液氢和液氧作燃料,能够将11吨的货物运上太空。

水平起降的空天飞机对人类有极大的吸引力,同时它的技术难度也非常大。比如,它的发动机与目前世界上任何发动机都不同,制造难度最大,因为当飞机以音速的十几倍速度飞行时,常常会使发动机熄火。由于空天飞机的速度达到了十几倍音速,地面上的一些实验设备无法胜任实验任务。

目前使用的航天飞机还是很初级的,它既不能像普通飞机那样从跑道上起飞,也不能自由地选择飞行角度,而且在飞行过程中还要分离两个火箭助推器,然后还要再分离一个外贮箱,其过程不仅复杂,而且耗资也较大(外贮箱不能重复使用),对航天飞机进行彻底的改造已势在必行。于是,一种被称作“真正的航天飞机”的航天飞机,正在从设计室走向工厂。

“真正的航天飞机”将采用单“级”式,即它不再有外贮箱,因此,在其飞行过程中也就无需分离什么装置。在去除了这些外部装置之后,它将使用一种新研制的被称作“斯拉须”(slush)的高能油脂氢燃料。据说,在使用这种燃料以后,在获得同样推力的条件下,可使航天飞机起飞重量减少约30%,从而使航天飞机的质量比获得大幅度提高。不过,这种新型燃料要比液氢更稠密,因此在导管里输送时将需要施加较大压力。另外,它燃烧时所产生的高温,要求有能与之相适应的超级耐高耐高压的轻型材料做发动机及相应的仪表。目前这些环节上的技术问题还未能完全解决。

设计中的这种“真正的航天飞机”,在摆脱了火箭助推器和外贮箱的累赘之后,其外形尺寸将与波音737客机差不多,而且它也不再采用垂直发射的方式,而会像普通的飞机那样从跑道上起飞,并可选择任意飞行角度,飞入空间轨道。

航天飞机的权威设计师告诉我们,这种“真正的航天飞机”的升空,将是人类在征服太空漫长征途中迈出的重要的一步。它将使未来的太空旅行成为更舒适、更方便,也更适合普通大众的一种平常的飞行。