美国航天飞机工程
美国航天飞机工程
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美国国家航空航天局组织实施的世界上第一个多次使用的大型航天器的工程。主要内容包括：研制航天飞机系统，选择并建设发射场和着陆场，确定固体火箭助推器的回收方案，建设助推器的修复设施，改造和扩建测控系统。
研制背景和方案选择 60年代末，“阿波罗”工程开支经费浩大，在美国国内引起许多非议。美国在1969年初成立了一个专门研究载人航天下一阶段发展方向的小组，由副总统领导。这个小组经过调查研究，建议发展空间运输系统，首先研制一种经济效益高的飞行器，即航天飞机作为这个系统的支柱。1969年4月，美国国家航空航天局设立了一个航天飞机技术指导委员会，下设7个技术组：操作、维护和安全组，集成电子学组，结构和材料组，推进组，空气热力学和结构外形验证组，动力学和气动弹性力学组，生物组。这些技术组针对航天飞机的需要，制定了专业发展计划，将预先研究课题分别委托给国家航空航天局的8个研究中心和100多家企业。承担任务的科学家和工程技术人员有3000多人。这些计划于1973年完成，耗资1.46亿美元，其成果大约有一半被航天飞机最终方案所采纳。
1969年和1970年先后提出了航天飞机的两个方案。两个方案都把助推器和轨道器做成重复使用的，航天员分别乘在助推器和轨道器上。这种全部重复使用方案的优点是节约器材设备，使用阶段的经济效益高，但研制费用太大。为了不超过51.5亿美元的国家拨款限额，国家航空航天局不得不修改方案，在结构上将推进剂贮箱与助推器分开，单独的外贮箱只使用1次。固体火箭助推器改为无人驾驶，但可回收重复使用20次。轨道器的方案不变，可以重复使用100次。航天飞机的研制计划中规定制造5架轨道器，分别命名为：“开拓”号、“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号和“阿特兰蒂斯”号。整个计划分两个阶段进行。第一阶段用“开拓”号和“哥伦比亚”号进行地面试验、进场和着陆试验以及研制性飞行试验。“哥伦比亚”号航天飞机的轨道器在试验结束后加以修复，再参加商业性飞行。第二阶段是生产阶段，继续完成后3架轨道器的生产，直接投入商业性飞行。总周期预计约需7年。航天飞机计划完成后，每年可安排飞行60次。