中国为什么不发展航天飞机？原来真相是这样......

近年来，运载火箭的发展如火如荼。

美国的猎鹰9号和猎鹰重型火箭已经可以在第一阶段重复使用，他们的“星际飞船”和“太空发射系统”重型火箭将很快问世。欧洲正在积极建造性价比更高的新型阿里安-6火箭。俄罗斯正在努力开发“安加拉”系列新火箭和“叶尼塞河”和“顿河”重型火箭。日本新的H-3火箭的开发也进展迅速。今年10月27日，中国长征五号姚三新一代运载火箭安全抵达海南文昌。在完成一系列组装和测试工作后，它将选择一个合适的时间发射火箭。中国也在开发更多新型火箭，如长征-6A、7A、8和9。

有些人可能会问航天飞机是否可以用来发射各种航天器(例如，著名的哈勃太空望远镜就是由航天飞机发射的)。为什么它现在不流行？今天我们将谈论这个话题。

(a)低成本、大容量和安全性，航天飞机是人们所期待的

众所周知，美国在历史上曾经*地发展航天飞机。当时，航天飞机被炸得心烦意乱。美国人认为它有六个优点，即成本低、人多(7人)、容量大(30吨以上、20吨以下)、安全、舒适和频率高，并且可以取代运载火箭和宇宙飞船。

(航天飞机将两用“跟踪和数字中继卫星”送入轨道)

当时，美国发展航天飞机的根本目的是降低成本。出于这个原因，美国还专门设计了可重复使用的轨道飞行器和固体助推火箭(以前，运载火箭和宇宙飞船只使用过一次)。最初，人们预计航天飞机每次发射仅花费3000万美元。为此，美国甚至停止了运载火箭的生产线，认为用航天飞机发射卫星比发射火箭更经济。

然而，由于每次返回地面后都要进行大量费时费力的维护工作，航天飞机每次发射的实际成本高达4亿至5亿美元，这还不包括在共同的设计和制造成本中，因此也使财力雄厚的美国航天局负担过重。

美国大力发展航天飞机的另一个重要考虑是航天飞机比宇宙飞船更安全。

我们都知道，当从太空返回时，宇宙飞船只能溅落在海面的某个区域，或者直接降落在荒地的某个区域。作为航天和航空技术结合的第一项开创性工作，航天飞机有一个大的机翼，可以精确地滑向预定的跑道。因此，它似乎比航天飞机更安全，接近航空安全标准。

然而，现实给了他们一个惨痛的教训。由于其巨大的体积和复杂的形状，航天飞机的轨道器只能在发射过程中与外部燃料箱并联，因此并不像想象的那样安全。轨道飞行器很容易受到从外部燃料箱落下的隔热材料的影响。到目前为止，美国的五架航天飞机已经损失了2名宇航员，牺牲了14名宇航员。

(1986年1月18日，挑战者号航天飞机发射后不久爆炸)

此外，航天飞机最初被认为能够像民用客机一样在每次返回后进行简单的维护就能再次发射。美国人乐观地估计它可以每2周发射一次，但事实上，由于每架航天飞机返回地面后需要大量维护，两次发射之间的间隔非常长，每年只能发射6架次。

此外，根据最初的设计，每架航天飞机的轨道器应该能够重复使用100次。然而，事实上，美国的五架航天飞机只进行了135次发射，而且都已退役。

看到这一点，有些人不禁要问:这个曾经被认为是继阿波罗登月计划之后太空时代的第二个里程碑的大项目，为什么会有这么大的失误？航天飞机在载人航天飞行的发展中扮演了什么角色？在花了30年时间和2000亿美元发展航天飞机之后，美国现在又开始支持宇宙飞船了。这条弯路值得吗？

(2)为什么美国航天飞机计划失败了？

回答上面提到的问题并不容易。它涉及政治、管理、技术、资本和文化。

例如，美国在冷战的深刻背景下开发了航天飞机。为了在太空上与苏联竞争，美国采取了相互超越、盲目追求技术进步的战略政策。首先，它把政治放在首位，然后把任务放在首位，而不是把宇航员的安全放在首位。

当时，为了满足空军对机动性的高要求，美国航天局决定对航天飞机轨道器采用三角翼轨道器布局，这带来了一个严重的技术问题，即更严重的再入气动加热。

由于技术限制，当运载能力和结构安排相矛盾时，美国航天局选择了将轨道器平行于外舱放置的平行方案，而不是将轨道器放置在火箭顶部的更安全的系列方案。目的是保证轨道飞行器的体积并降低成本，但这大大增加了航天飞机的风险。

(航天飞机由平行安装的轨道飞行器、外舱和固体助推器组成)

为了降低成本，提高返回地球时发射有效载荷和携带有效载荷的能力，美国航天局相应地简化了轨道飞行器。例如，涡轮风扇发动机和宇航员逃生系统已经被淘汰。然而，它也给航天飞机带来了致命的缺陷，使得航天飞机在着陆时不可能进行第二次着陆，宇航员在发射事故中也不可能拯救生命。

然而，该计划最终获得通过，因为它基本上达到了国会要求的50亿美元的目标，发展5架航天飞机。

事实上，一些人长期以来一直批评航天飞机的安全性。

一是航天飞机是人和货物的混合体，不像航天飞机，它将载人飞船和货物飞船分开，所以它需要几名宇航员陪同航天飞机发射卫星，这既不经济也不安全。

其次，美国认为它的航天飞机非常可靠，所以它没有采取安全和救生措施，因为安装救生设备非常麻烦。

此外，最初的计划是发射具有多种发射能力的液体助推器的航天飞机，但后来，考虑到液体助推器的高成本，它被改为固体助推器，这也是美国政治*和美国航天局*在20世纪70年代初相互“妥协”的结果。

在20世纪80年代，中国也进行了几年的深入讨论，是发展宇宙飞船还是航天飞机作为天地之间的交通工具。起初，有六个计划，其中五个是关于航天飞机的，只有一个是关于载人飞船的。然而，最终，根据中国的国情和实力，并按照“863”高科技研发的指导思想，即“有限的目标和重点”，专家们一致同意从载人飞船开始。

(3)花了30年和2000亿美元开发的航天飞机不会赔钱。

然而，航天飞机本身并非毫无价值。

它完成了各种各样的任务，并具有许多功能，如运载火箭、人造地球卫星、货船、载人宇宙飞船，甚至小型空间站。

航天飞机有很大的运载能力。它已经将一些重要的航天器送入太空，但由于形状和体积等因素，运载火箭无法将其发射出去。它还能同时将宇航员送出舱外，从而大大扩大了人类在太空活动的规模和范围。国际空间站的建设就是一个典型的例子。

(航天飞机释放系留卫星)

这也大大放松了对有效载荷大小和重量的限制。它最有价值的太空活动之一是能够回收和修复轨道上的卫星，并替换故障卫星的部件，例如著名的哈勃太空望远镜，它已经在轨道上修复了五次。

(航天飞机宇航员在轨道上修理哈勃太空望远镜)

此外，当从美国航天飞机起飞和降落时，往返太空的宇航员所承受的超重与宇宙飞船相比减少了一半，这使得宇航员在太空游泳时感觉非常舒适。它还大大降低了对宇航员的身体要求，并能把受过少量训练的科学家、工程师、医生和教师送入太空。

因此，航天飞机应该分成两部分来看。这是世界上第一架部分重复使用的往返于天地之间的航天飞机，也是唯一一架能够为“国际空间站”建造运输舱和大型部件的航天飞机。它的许多技术仍然保持着当代世界的领先水平。

(“国际空间站”的运输模块)

例如，航天飞机的主引擎可以启动多次，并重复发射使用，保持100%的成功率。

另一个例子是航天飞机轨道器，它使用全新的和可重复使用的独特防热瓷砖。虽然怕冲击，但热防护效果很好。

最令人印象深刻的是，在航天飞机的整个发展过程中没有“无人驾驶飞行试验”阶段。

然而，航天飞机设计中最大的错误是目标太高，要求它成为一个“无所不能”的航天器和运载工具，以取代所有军事、民用和商业空间发射，而不是开发一个适合特定要求的航天器。结果大大超过了现有的技术水平。

结论

尽管美国未来将使用各种新型载人航天器来完成往返于天地之间的航天任务，世界各国也在开发新型运载火箭来发射各种类型的航天器，但航天飞机在世界载人航天史上的贡献将永远不会被抹杀，其许多先进技术将在未来很长一段时间内发挥重要作用， 并将在新一代载人航天器和重型运载火箭的开发中得到继承和利用。

此外，美国私营航天公司也在开发小型航天飞机“梦想家”，只运送人，不运送货物，而英国正在开发更先进的“小芸铁塔”航天飞机。随着航天技术的飞速发展，航天飞机克服了成本高和风险大的两个缺点，有可能在未来“回归王者”。

中国为什么不发展航天飞机？事实是这样的