第一篇：航天飛機

蘇教版教材三年級上冊

19、航天飛機

教學目標：

1． 能正確、流利、有感情地朗讀課文。

2． 學會本課9個生字，兩條綠線內的4個字只識不寫。理解由生字組成的詞語。

3． 憑借對課文語言文字的朗讀感悟，了解航天飛機的一般知識和基本特點，繼續培養學生從小愛科學、學科學，長大用科學為人類造福的志趣。

4． 初次了解用對比和列舉數字來說明事物的方法。

5． 知道人各有所長，不能妄自菲薄。

1.教學重、難點:

讀懂課文內容的基礎上學習給課文分段，概括課文大意，進一步培養學生整體把握文本的能力。知道人各有所長，不能妄自菲薄。

了解用對比和列舉數字來說明事物的方法。

二、教學評價設計：

1.在檢查學生預習環節，通過自由讀、同位輪讀及指名讀等多種方式了解學生尤其是學困生識、寫生字及正確、流利讀書情況。

2.在精讀感悟環節，采取默讀、圈畫、討論、交流、分角色讀、感情朗讀等方式推進學生讀懂課文從而感受人物形象。

3.借助分段、概括課文大意、培養學生整體把握文本的能力。

4.借助小練筆，訓練學生將積累的知識內化為自己的語言

三、教與學的準備：

學生：收集有關航天飛機的資料

教師：

1.教學課件

五、教學課時：2課時

六、教學設計

第一課時

環節

一、整體感知——初讀感知，整體把握

教學過程：

一、欣賞視頻，引入課題

1．今天老師給你們帶來了一小段錄像，請大家看看。（觀看航天飛機升空錄像）看完以后，你有什么想說的嗎？

2．對，這就是航天飛機。有一架普通飛機也和我們一起看到了航天飛機升空的過程。他呀，有好多好多的疑問解不開，要去請教智慧老人。讓我們一起走進課文《19.航天飛機》，也跟著他一起了解一下航天飛機。

二、反復初讀，正音指導

1．請同學們自讀課文，注意自讀要求：

先借助拼音把生字字音讀準，再自由朗讀課文，讀兩遍。

2．老師這兒有一些詞語，請你們自己讀一讀。

一架飛機一聲呼嘯一個龐然大物

自由自在俯沖爬升翻筋斗得意

東海之濱帕米爾高原

釋放回收伸出撈回維修

三角形的翅膀尖尖的腦袋方方的機尾

小彈簧讀，適時正音。

默讀一下，思考老師這樣排列的原因，看誰有一雙會發現的眼睛。再次齊讀。

3．把這些詞語放到文中，再去讀一讀全文。學生練習，老師抽讀。

三、梳理文脈，初知大意

讀完全文，你對航天飛機有什么新的了解嗎？

四、學習開頭，感受飛機

1．普通飛機在沒有見到航天飛機之前，一直自由自在地飛著，做著各種各樣的動作，心中很是得意。咱們自己去默讀一下第一小節，看一看，誰能用這五個詞來說一說。

2．同學們還可以加上動作去試一試。

3．齊讀，用聲音表現出來。

五、設置懸念，引起興趣

就這樣一架非常得意的普通飛機，在看到航天飛機后是怎樣想，怎樣做的呢？航天飛機到底有哪些很值得飛機注目的特點呢？下節課我們再來探索這些問題。

六、學做體操，學做生字

1．現在讓我們來放松一下，做做寫字操

2．再來看一下生字，有沒有跟他們交上朋友？

3．這些生字中，你要提醒大家寫的時候注意什么？

4．現在，請同學們打開習字冊，開始描紅。

環節

二、部分理解——精讀感悟，重點突破

第二課時

一、復習導入

1、通過上節課的學習，我們了解了飛機的本領真大。課文中的這架飛機在天空可得意了，他一會兒??一會兒??一會兒??

2、普通飛機正在得意 此時它看到了誰？

二、精讀體會第2自然段

1、普通飛機正在得意看到了什么？請自由朗讀第二自然段，找找看。（一個龐然大物）理解：龐然大物。（外表龐大的東西，形容體形很大。）

2、這個龐然大物是什么樣子的？請你再讀這段，用筆把描寫這個龐然大物樣子的詞語用“”畫出來。

3、學生交流

（1）這個龐然大物飛的速度怎么樣？你從哪個詞知道？（無影無蹤）

(2)學習生字“蹤”，“足”表意，“宗”表音，指人或動物的腳印；“無影無蹤”意思是沒有了蹤影，形容速度快。

師：如此大的一個事物，真讓人驚嘆！你覺得怎樣朗讀好？

3、指導朗讀：有感情地齊讀第二自然段（句話）。

4、飛機看到這樣一個龐然大物，他是怎么想的？

二、精讀體會第3自然段

1、（師：是呀，這是什么呀，飛機去問誰了？）（智慧老人）學習“智慧”。（很有知識、很聰明。）

2、他找到智慧老人想問個什么？

3、學習“竟”字，析詞（表示音樂完、結束）

智慧老人告訴飛機了嗎？她分幾次說的？

學習第一次說的話

飛得高：你能飛兩萬米高，他卻能飛幾十萬米高。引出說明方法：作比較、列數字

飛得快：東海之濱到帕米爾高原，它只需飛行七分鐘，而你卻要四個多小時呢！” 師：老師給大家看一樣東西，大家一定能讀好這句話!

出示中國地圖，講解：東海之濱位于我國浙江省，是祖國的最東面；而帕米爾高原位于新疆省，是祖國的最西面。

指名朗讀。

學習第二次說的話：

航天飛機還有什么本領？請你讀讀智慧老人第二次說的話。

（1）指名讀智慧爺爺的一段話。

（2）教學生字“維”，“纟”與絲、繩子有關，表意，“隹”表音。

師：能登上太空是人類夢寐以求的一件事，航天飛機能幫人實現這個夢想，怎樣朗讀才能表達你的感情？

（3）指名朗讀。

環節

三、回歸整體——積累拓展，讀寫訓練

三、指導寫“航天飛機自我介紹”。講解什么叫自我介紹：

1、選一句說一說

（1）我的樣子蠻有趣的。

（2）我飛得可高了！

（3）我飛得真快啊！

（4）我的本領特別大！

2、自我介紹：大家好,我叫航天飛機。瞧，我的樣子真有趣，________________。我飛得可高了！_________________。我不僅飛得高，而且還很快呢！

__________________________。我的本領也特別大_______________________。

四、課堂小結：

這節課你學會了什么？

五、課后作業

查閱有關航天飛機或宇宙飛船的資料，然后以“航天飛機簡介”或“宇宙飛船”為題目，為航天飛機寫一段自我介紹。

教后反思：成功之處：

成功之處：

一、突破“得意”

小飛機抓住“自由自在、俯沖、爬升、翻筋斗”來談自己心中的體會，從而突破“自以為是，妄自尊大”，為下面“普通飛機驚訝”做好鋪墊。在處理這部分時，我設計了一個小拓展，讓學生說說現在心中的感受。生1：我好厲害，誰也沒有我本領大。生2：看，我飛的多高，還會翻筋斗呢。說著，這個學生就比劃起來。生3：（握緊拳頭）我飛得最快，誰也比不上我，哈哈！

二、突破“驚訝”

自由朗讀第二自然段，動手畫出描寫航天飛機的語句，結合手勢理解小飛機飛行的動作。小飛機都能說出，從“龐然大物”可看出很大，從“無影無蹤”可體會到快，還有眼前出現一架什么樣的飛機。再指導小飛機結合剛才的情景，說說心中的感受，他們都暢所欲言，從而突破“驚訝”，自然就讀好“想”后面的兩個疑問句。

三、第三自然段是課文的重點，突破“寫作方法”

在朗讀中發現航天飛機的特點和作用，這時可指導分析：怎樣更高、更快、本領可大了？讓學生談這樣寫的好處，我再小結，順勢做一個遷移練習，小飛機談心里感受，突破“不自在”。

四、感悟道理

我以智慧老人的身份進行語重心長的教育，小飛機在“不自在”的情況下，反復朗讀智慧老人的話，領悟道理。

不足之處：

上完這堂課，自我感覺教學流程還是清晰的，過渡語也簡單清晰，但是感覺后半段的教學較散，不夠具體，應對本段進行具體的教學。對文中列數據這一寫作方法處理的的過于簡單。

第二篇：航天飛機

航天飛機（第二課時）

徐敏 教學目標：

1、憑借具體的語言材料，理解由生字組成的詞語，了解航天飛機的一般知識和基本特點，激發從小學科學，長大用科學為人類造福的志趣。

2、能有感情地朗讀課文。

3、課內外結合，指導學生為航天飛機寫一段自我介紹。

教學重、難點： 通過多形式的讀感悟航天飛機的基本特點；有感情地朗讀課文。教學過程：

一、復習導入

1、上節課我們認識了一個新朋友，他的名字叫——齊讀課題。出示圖，誰能用書上的話介紹一下它的樣子？

2、聽寫詞語：智慧 竟然 手臂 維修

3、反饋。

二、精讀

1、出示普通飛機圖，這是什么？它正在一望無邊的天空中飛行呢，哪段給我們介紹了？自讀第一段。它得意什么？

出示飛機俯沖圖：小朋友你從這張圖上看懂了什么？（飛機從高處快速飛下來）這就是俯沖。出示飛機爬升圖：瞧，飛機又在爬升！

飛機身手敏捷，動作靈活，在那么短的時間里做出不同的飛行姿態，的確不簡單。能用你的讀書聲老告訴老師飛機的本領很大嗎？ 指名朗讀，評議，齊讀。

2、普通飛機可以如此輕松自在地飛行，航天飛機又有什么特點呢？自讀2、3兩段，邊讀邊想，并和小組的同學交流，說說是從哪些詞句中感受到的。

3、交流 i.外形大

出示：突然一聲呼嘯，一個龐然大物騰空而起。

教師介紹：航天飛機長約五、六十米，高近二十米。重達近百噸。師講述：一輛大卡車能運載五噸貨物，那航天飛機的重量相當于二十輛大卡車運載貨物的重量。

多么龐大的航天飛機呀！誰能用讀書聲把你的感受告訴給大家。指導朗讀句子。

ii.飛得快

（1）出示：突然一聲……無影無蹤了。眨眼間便消失得無影無蹤，正在飛行的飛機看到了會怎么想？指導朗讀。（2）出示：從東海之濱……七分鐘。介紹：誰知道帕米爾高原在哪兒？東海之濱呢？（課件出示地圖）這就是帕米爾高原，它位于中國的西部；瞧，這就是東海之濱，它呀在我國的東面，這兩個地方幾乎是橫跨了整個中國，大約有4000公里呢！這么長的距離飛機需要飛行四個小時，而航天飛機只需七分鐘。小朋友可以算一下：一小時等于60分鐘，4小時就是等于240分鐘。航天飛機只需七分鐘，飛機則需要240分鐘，是航天飛機飛行的三十多倍。它繞地球飛行一圈只需90分鐘。可見航天飛機飛得多快啊！

哪個小朋友能通過朗讀讓聽課的老師也感受到航天飛機飛得那么快。指導全班朗讀。iii.飛得高

出示：你能飛兩萬米高，他卻能飛幾十萬米高。

平時我們見過飛機在空中飛行，大家都感覺他飛得可真高。可大家知道嗎，他只是飛了兩萬米，航天飛機他能飛―――幾十萬米高。哪個小朋友算下多少倍？所以說航天飛機飛得―――――你能讀好這句話嗎？

iv.本領大

出示：航天飛機的本領可大了！―――

小朋友你從哪兒能感受到航天飛機的本領非常大呢？（學生自由交流）

航天飛機的本領可大了！真了不起！讓我們一起來夸夸他。師讀：航天飛機―――生讀――― 請小朋友仔細看，這段話是圍繞哪句話來些的？這句話就是我們以前所說的中心句。一開始飛機知道航天飛機有這么多神氣的本領的嗎？

智慧老人把飛機的疑團解開了，讓我們一齊來朗讀課文第三自然段，記住航天飛機的特點和神奇的本領吧！學生有感情地朗讀課文第二、第三自然段。

從小朋友的讀書聲中老師聽出了你們已經把航天飛機的特點和本領都記在腦海中了。

4、剛剛還自以為是的飛機聽了智慧老人的話，心里會怎么想？智慧老人是怎樣開導它的？指名讀。

從智慧老人的話中你又明白了什么呢？（誰替代不了誰）

的確，每個人都有自己的長處和短處，就像咱們以前所學的《誰的本領大》，風和太陽也各有各的本領。

5、還有很多小朋友不了解航天飛機，如果現在你就是航天飛機，你打算介紹自己的什么？ 自己練習介紹。

板書設計：

航天飛機

外形大

飛得快 飛得高 本領大

第三篇：航天飛機

蘇教版語文小學三年級上

第六單元

單元教學目標：

1、學會本單元29個生字，16個生字只讀不寫，熟記一些常用的多音字，能在具體的句子中準確的讀出讀音。

2、理解詞語的意思。繼續練習聯系上下文理解詞語的方法。能用有關的詞語造句。

3、了解課文內容，懂得文章所介紹的科學知識，培養學生學科學，愛科學，用科學的思想。

4、學會從不同的角度，抓住事物的特點做具體介紹的方法。能給別人介紹自己的一種學習用品或小制作。學情分析：

本單元圍繞介紹科技知識來組織課文。《石頭書》介紹考古學知識，《小稻秧脫險記》介紹農業知識，《航天飛機》介紹現代科技知識。通過這些課文的學習，培養學生學科學，愛科學，用科學的思想。了解這些知識和特點是語文課的一項基本的、也是很重要的任務。但是，如果把了解知識作為語文的全部，就很容易使語文課堂變味。所以，老師們要把握好“了解”這一目標的尺度。恰當地進行了解目標的達成操作。單元教學評價措施：

在教學過程中，緊緊圍繞教學目標精心設計學習案，既有預習環節的設計，又有向課外的拓展延伸，更有對當堂學習內容的檢測。對生字詞、課文的朗讀的掌握，充分發揮小組的合作。通過圈畫、朗讀、討論、交流、匯報等方式加深對文本的掌握。找準“訓練點”，扎實進行語言文字的訓練。充分利用小練筆，發揮學生的練寫功能，培養學生的情感升華。航天飛機

教學目標：

1、能正確、流利、有感情地朗讀課文。

2、學會本課10個生字。筋、蹤、智、慧、竟、米、爾、衛、巨、臂；綠色通道里面的字只認不寫：俯、翻、嘯、帕、撈、艙。

3、憑借對課文語言文字的朗讀感悟，了解航天飛機的一般知識和基本特點，繼續培養學生從小愛科學、學科學，長大用科學為人類造福的志趣。

教學重點：學會10個生字以及理解由生字組成的詞語，通過對課文的朗讀，了解航天飛機的一般知識和基本特點。

教學難點：對于航天飛機一些知識儲備可能會影響到學生的閱讀效果。但是不必要求學生非常了解專業術語，只要大致知道就可以了。

教學評價設計：

1、準確把握教材，認真定位目標。

2、深入鉆研教材，領會課文情感線索。

3、找準“訓練點”，扎實進行語言文字的訓練。

4、借助概括課文的主要內容，培養學生整體把握文本的能力。教學準備： 師：航天飛機模型 生：預習課文 教學時間：2課時 教學設計：

第一課時

一、導入新課：

1、談話：在我們的頭頂上經常有飛機在藍天上飛過，有很多同學還乘坐過飛機。也就是說，對于飛機，我們并不陌生。但是今天，老師要向大家介紹一種特殊的飛機，它不是普通的飛機，它叫航天飛機。

2、揭題：航天飛機

3、質疑：你想知道些什么呢？

二、初讀課文，自學生字新詞。

1、自學課文，讀通全文。

2、用自己喜歡的方法自學生字新詞。

3、提出自己不理解的問題。

三、檢查自學情況。

1、指名分節朗讀課文。（1）正音。

（2）教學多音字。據詞定音，認讀多音字：

出示：很臟 心臟 穿著 著陸 著急 看著（zāng zàng zhuó zháo zhe）

2、解決部分不懂的問題。

3、借機理解有關新詞：羨慕惋惜擔憂

四、再讀課文，理清課文脈絡。

1、自讀課文。

思考：銀色飛機幾次看到航天飛機？它看到航天飛機，為什么先感到羨慕，后來有感到惋惜？作者向我們介紹了哪些科學知識？

2、根據上述思考題試給課文分段。

3、反饋交流。

課文第2――6自然段寫銀色飛機遇到航天飛機飛出大氣層去的情景，是第一次相遇； 課文第7――11自然段寫航天飛機與火箭的區別。

五、學習第一段。

1、指名讀第一段。

結合課文理解詞語“盤旋、訪問、對空長嘆”。

2、思考；銀色飛機為什么對空長嘆？

3、小結：這里講的是銀色飛機的性能。

4、指導朗讀。

六、作業 ：

1、分角色讀課文

2、抄寫生字詞

第二課時

一、復習導入

1、出示小黑板：

xiàn mù

wǎn xī tuán jù

páng rán dà wù

hūi fù

（）（）（）（）（）

2、齊讀第一段。

二、精讀第二、三段。

1、正當小飛機揚揚自得的時候，誰來啦？請大家認真讀讀課文第二、三段。想一想，航天飛機給你留下什么樣的印象？

2、交流。學生能夠初步回答到：航天飛機很大，飛得很高，它的本領還很大。

3、你是從哪些地方讀出來的呢？給學生提供三種符號，“——”、“??”或者曲線讓學生分別從課文中找到哪三個句子寫出了三個意思。同桌可以交流。找到以后要認真地讀一讀，然后準備交流，不僅要讀給大家聽，而且要講出你的理由來。

4、交流自己的發現。

（1）航天飛機的大：“龐然大物”“三角形的翅膀、尖尖的腦袋，方方的機尾”可以結合插圖進行直觀理解。

（2）飛得快：轉眼間、無影無蹤、只要飛行7分鐘橫跨中國的東西。速度是小飛機的30多倍；

（3）飛得高：兩萬米和幾十萬米。

（4）本領大。繞著地球轉圈、釋放和回收地球衛星。相機結合理解說明事物特點的方法，最主要的是用了“舉數字”的方法和“對比”的方法，把航天飛機和小飛機進行對比。突出了航天飛機飛得高和快的特點。初步明白這樣能把事物的特點介紹得更加清楚明白。

5、請學生在介紹飛機特點的時候，把自己理解到的意思讀出來。看誰理解得好。老師相機指導朗讀。

6、請學生結合板書（就是航天飛機的特點，用自己的話來介紹航天飛機）如果你是航天飛機，你怎么介紹你自己呢？可以仙鶴同桌準備準備，然后進行交流。

三、精讀第四段：

1、先自由讀讀。小飛機為什么“不自在”？此時此刻，他知道了航天飛機的特點以后，在想些什么呢？引導學生展開合理的想象，體會小飛機聯想到了剛才自己的驕傲，現在內心的愧疚。（心里不是滋味，不舒服，慚愧都是可以詮釋“不自在”的內涵）智慧老人的話小飛機聽明白了嗎？

2、通過“如果你是小飛機，你怎么回答智慧老人的話呢？”這樣的抓手來提升智慧老人的話，提升課文的主旨。那就是：普通小飛機和航天飛機各有各的長處，各有各的作用，既不妄自尊大，（太驕傲）也不應該妄自菲薄。（太自備、氣餒）

3、可以適當延伸：說說你知道的小飛機的特點和作用。請你也給小飛機作一個自我介紹，課后通過查閱資料等方式看誰了解得多。這樣可以激起小飛機的自信，進一步看到自己的長處，學會不驕不餒。

三、總結

1、有感情地朗讀全文。

2、總結：今天，我們學習了《航天飛機》一課，聽了智慧老人的一番話，知道了航天飛機的一些知識。你們還想更深地了解航天飛機嗎？關于航天飛機的知識還有許多，小朋友課后可以自己去查閱收集資料，下節課好好交流一下。真希望小朋友從小成為航天飛機迷，將來成為航天專家，早日為我國的航天事業作貢獻。大家有沒有信心？那我們現在應該怎樣做？

四、作業設計：

1、描紅、抄寫詞語。

2、寫一則航天飛機的自我介紹和小飛機的自我介紹，要充滿自信。

五、板書設計：

航天飛機 大

飛得遠

飛得高

本領大

教學后記：

新課標倡導學生是學習的主體和發展的主體，語文課教學要關注學生的個體差異和不同的學習需求，愛護學生的好奇心和求知欲，充分激發學生的主動意識和進取精神。因此，將教學方法確定為促進學生自主、合作、探究性學習的“情境教學法”，難點部分以教學網站及課件相助，配合活動教學法及總結法，幫助學生分解教學難點，增強課堂的問題情境，促學生入境探究，通過扮演角色而主動地去瀏覽信息，擴大信息量，學習課文。

第四篇：《航天飛機》教案

《航天飛機》教案

教學目標：

1、有感情地朗讀課文。

2、學會本課生字新詞，會寫田字格內十個生字。

3、了解航天飛機的特點，激發學生熱愛科學，樂于探究的科學精神以及不妄自菲薄的個性品質。

教學重難點：有感情地朗讀課文，了解航天飛機的特點，寫一段航天飛機的自我介紹。

教具：多媒體

第一課時

一、導入新課：

1．激發興趣：

同學們看過飛機，坐過飛機嗎？科學技術日新月異，歷史的巨輪前進到了上個世紀八十年代，人類終于造出了航天飛機。

2．幻燈出示航天飛機

3．齊讀課題

4．讀完課題，同學們有什么想說的，有什么想問的？

5．學生自由發言

二、初讀課文，學習生字詞：

1、學生自由朗讀課文，努力讀準字音，讀順句子，難讀的句子多讀幾遍，動動筆標上自然段的序號。

2、出示生字詞。

3、學生自由朗讀生字詞。

4、指名讀帶拼音的生字詞。

5、去拼音讀生字詞。

三、再讀課文，讀好句子

1、讀好含有生字詞的句子——§2第一句話

出示：突然一聲呼嘯，一個龐然大物騰空而起。

（1）指名讀句子。

（2）理解詞語：呼嘯（高而尖的聲音）

一個很大的東西騰空而起，發出高而長的聲音，這樣的聲音叫~

（3）讀好這句話。

2、讀好含有生字詞的句子——§2第二句話

出示：只見他三角形的翅膀，尖尖的腦袋，方方的機尾，轉眼間便飛得無影無蹤。

（1）指名讀句子。

（2）過渡：剛才聽到他的聲音，現在看到他樣子，那“無影無蹤”什么意思？

（3）讀好這句話。

（4）連起來集體讀好兩句話。

（5）由這兩句話你讀懂了什么？（大，快，外形，板書龐然大物））

3、讀好含有生字詞的句子——§3第一句話

出示：他找到智慧老人，想問個究竟。

（1）指名讀句子。[

（2）理解智慧老人，他是一個什么樣的老人啊？

（3）“究竟”是什么意思，可以換個詞嗎？

四、精讀第三自然段：

1、智慧老人是怎樣介紹航天飛機的呢？自由讀。

2、智慧老人說了幾段話？請學生分別讀

3、出示智慧老人說的第一段話。

4、第一段話介紹了航天飛機的什么特點，把重點詞語圈畫出來。

5、讀好“他比你飛得更高更快。”（板書“更高更快”）

6、高表現在哪里？用書上的語言來回答

體驗兩萬米的高度。

7、快表現在哪里？還是用書上的語言來回答

體驗東海之濱到帕米爾高原的距離之長，航天飛機所花時間之短。

（東西直線距離大約4000多公里，汽車大約50多個小時，火車30多個小時）

8、指名讀第一段話。

9、出示智慧老人說的第二段話。

10第二段話介紹了航天飛機的什么特點，把重點詞語圈畫出來。（板書：本領大）

11、“本領大”表現在哪？用書中的語言來回答。

12、出示衛星回收的圖片，用書中的語言來說說圖的內容。

13、指名朗讀第二段話。

14、集體朗讀第三自然段。

五、朗讀全文，學生質疑

1、指名朗讀全文。

2、學生質疑。

六、書寫生字詞：

1、出示五個生字。

2、注意上下結構的字的寫法。

指導“慧”的寫法。怎樣寫好這個字？

3、教師范寫。

4、學生練習。

第五篇：航天飛機資料

航天飛機資料

航天飛機應用概述

文/龐之浩(中國空間技術研究院研究員 《國際太空》雜志副主編)

航天飛機是人類第1次把航天與航空技術高度有機結合起來的創舉，因此，它能完成多種任務，具有運載火箭、人造衛星和宇宙飛船甚至小型空間站的許多功能，其中一些是一般航天器所沒有的功能，如在太空釋放、維修和回收衛星等。十八般武藝

與另一種載人航天運輸工具——宇宙飛船相比，航天飛機不僅可以部分重復使用，而且能把7人和將近30噸的貨物送到近地軌道上去，并設有起重能力很強的機械臂，在軌道上可部署各種類型的有效載荷。所以，它能把過去因形狀和體積等因素而無法用火箭發射的一些重要航天器送上太空，從而大大擴展了人類在空間的活動規模和范圍。“國際空間站”的建造就是一個典型例子。

“國際空間站”的重要部件大都是用航天飛機送上太空并由航天員在軌道上組裝的。2003年2月1日哥倫比亞號航天飛機失事后，所有航天飛機都停飛了，因此使得“國際空間站”的建造“擱淺”2年多。2005年航天飛機的復飛，給“國際空間站”帶來了新活力。

鏈接：美國航天飛機是世界上第1個、目前也是惟一1個可重復使用的運載系統，目前“國際空間站”的建造主要是靠它。它一般每年要飛往“國際空間站”5次，其中4次用于人員輪換，另外1次是將未增壓貨物送上“國際空間站”，用于“國際空間站”的維修和維護。“國際空間站”每90天需要輪換4名航天員，每年要向“國際空間站”運貨52.2 噸。

航天飛機的問世，大大放寬了對有效載荷尺寸和重量的限制，改變了過去要求有效載荷必須體積小、質量輕的原則，從而大幅度降低了有效載荷(如衛星)的研制費用。美國導彈預警衛星等一些大型衛星和空間探測器，曾因為體積大、質量重，用運載火箭發射力不從心，所以最后只能靠航天飛機送上太空。用航天飛機釋放衛星時還有獨特的優點，航天員能根據所要釋放的衛星的不同要求來改變航天飛機軌道，最終把衛星精確放入預定的軌道。

由于航天飛機運載力大，所以還可把有效載荷的重要分系統搞成備份或攜帶更多的分系統，以延長衛星等航天器的壽命或增加衛星功能。其經濟性還表現在它能在軌回收、檢修衛星和更換失效衛星的組件。這不僅能節省費用，還可以縮短研制周期和提高使用效果。航天飛機已經4次在軌維修“哈勃”空間望遠鏡，使這一價值連城的太空巨眼多次“煥發青春”，功能不斷增強，壽命大大延長。

美國在設計垂直起飛、水平降落的航天飛機時，還有一個指標是將航天員往返太空時所承受的超重比飛船減少一半，即利用航天飛機使航天技術逐步接近航空技術中飛機的活動能力和水平，使航天員在上天和返回時很舒服。另外，載人飛船返回時只能在海面濺落或在荒原上徑直著陸，航天員生命安全有一定危險，而航天飛機可水平著陸。這就使空間活動的安全可靠性大體接近航空標準，使空間事業從探險階段進入實用階段。

航天飛機在軍事上具有極大的潛力和重要的作用。它可在軌捕捉和回收軍用衛星或加以破壞，因而具有反衛星的能力。它不僅能在軌發射各種軍用有效載荷，也可檢修偵察衛星和為其補充燃料、更換膠卷，提高偵察能力，并能進行載人軍事偵察。有人還擬讓航天飛機攜帶戰略武器進入太空，用作載人轟炸機。

因上所述，美國航天飛機的正式飛行被看作是繼“阿波羅”登月計劃之后空間時代的第2個里程碑

鏈接：盡管美國現有航天飛機具有成本高、安全性差等許多不盡人意之處，并已損失了2架，而且還一直力圖研制“冒險星”、“軌道空間飛機”等新一代航天飛機，但從目前來看，在2010年以前其用途廣泛的特長天上無敵，因而還得繼續服役。它也為未來的航天飛機發展奠定了基礎，積累了經驗。

兩大用途顯身手

作為運載工具,航天飛機已把“麥哲倫”金星探測器、“哈勃”空間望遠鏡和“國防支援計劃”導彈預警衛星等當時用運載火箭難以發射大型航天器送入太空；作為實驗平臺，它曾用其貨艙攜帶望遠鏡、雷達和材料加工設備，在乘員密封艙內開展了大量醫學、生命科學、對地觀測、天文觀測、材料加工、制藥和新技術試驗等活動，尤其是用所載的歐洲“空間實驗室”開展了大量實驗與觀測活動。

按應用范圍來分，航天飛機有效載荷類型可以分為兩大類。一是科學有效載荷。這些有效載荷主要用于基本科學的研究，例如進行天文學、生命科學、物理學、行星科學和其他技術領域里的基本理論的研究，其典型就是機載“空間實驗室”。二是應用有效載荷。這些有效載荷主要用于科學技術的實踐方面，如進行地球觀察、通信和導航、材料和工藝的試驗等，其中很多是直接為軍事服務的。應用有效載荷的類型很多，例如以前用運載火箭發射的各種資源衛星、通信衛星、氣象衛星和導航衛星等等。這些衛星現在都曾作為航天飛機的有效載荷，由航天飛機進行發射、回收和維修。

鏈接：有效載荷還可以按照所處軌道的高低分為低軌道有效載荷和高軌道有效載荷兩類。低軌道有效載荷包括高能天文觀察站、生物研究艙、大型天文望遠鏡和流星探測艙等。這類有效載荷經過上升助推的惡劣環境考驗以后，由航天飛機上的乘員進行檢測，證明性能良好才能釋放入軌，因此發射成功率很高，用運載工具發射就做不到這一點。另外，它們都可以用航天飛機進行軌道維修或回收到地面維修，從而可以多次使用。最典型的高軌道(地球同步軌道和行星際軌道)的有效載荷是通信衛星、空間探測器等。

被航天飛機帶到軌道的有效載荷，需經過適當的空間操作才能布放到特定的空間位置。這些操作的主要內容是：有效載荷的釋放和回收，乘員的艙外活動，有效載荷的軌道維修以及空間建筑。

航天飛機就好像“空間運輸車”一樣，可以把一系列的有效載荷逐個布放到預定的空間軌道上。但一次所運輸的有效載荷個數要受軌道類型和貨艙容積的限制，一般可以一次運輸5～8顆小型衛星。

軌道器里為有效載荷服務的輔助設備有：通用托架、氣動外殼、釋放和捕獲裝置(機械手系統)、控制和展開用的電子儀器、能源、軌道器與有效載荷之間的氣體液體管路、出入乘員的氣閘隧道、乘員艙內的操縱臺和有效載荷控制臺等。

有效載荷安放在通用托架上。托架上有固定銷，通過指令可以使其解鎖或鎖緊。設計中要求軌道器上的彎曲應力等負載不會通過這些固定銷傳遞給有效載荷。貨艙雖然不是氣密艙，也不進行環境控制，但是在發射和再入期間可以使有效載荷免受氣動力和氣動熱的作用。

機械手是軌道器釋放和回收有效載荷的執行機構。為了保險起見，備有兩根機械手。一根作為備用。乘員用計算機控制和操縱機械手，用電視或年接觀察修正機械手的動作。

為了監控和檢測有效載荷的狀態，軌道器與有效載荷間設有無線、有線聯絡設備。軌道器的無線電系統還可以保證地面與有效載荷之間的通訊聯絡。軌道器與有效載荷之間由氣閘隧道聯通，乘員可以自由進入貨艙檢修有效載荷，或者進入“空間實驗室”進行科學實驗。

航天飛機最有價值的一種空間活動就是對有效載荷進行軌道維修。軌道維修的主要內容是：拆換陳舊的或報廢的系統和部件，安裝新的傳感器或實驗件，補充星上的消耗品(如低溫燃料、膠片、對氣瓶充氣等)。既然可以利用航天飛機進行軌道維修，因此可以放松有效載荷各系統的可靠性要求，大大降低了有效載荷的成本，同時也延長了它的使用壽命。

為了進行軌道服務，軌道器貨艙里裝有旋轉平臺。平臺上設有許多備用的艙段和換艙機構。機械手把有效載荷捕獲并移到貨艙維修平臺上之后，由乘員控制更換舊的艙段或系統，經過檢測后再釋放維修過的衛星。如果需要維修的衛星運行在較高的軌道，先要利用自身攜帶的機動裝置把軌道降低到維修軌道上來。

軌道維修時，乘員的艙外活動特別重要。有許多工作(例如對衛星檢測和照相、清凈光學表面、聯結或切斷電纜和管路、天線及太陽能電池陣的重新定向等)由乘員直接操作往往比自動操作更為有效。

鏈接：將有效載荷裝入軌道器貨艙是整個航天飛機總系統地面流程中的一部分。一次飛行歸來的軌道器和有效載荷經過安全、檢測和修復后分別送入垂直裝配廠房和發射臺的裝配間里。與此同時，海上回收來的固體火箭經過檢修和重新裝藥后與新生產的外貯箱一起送入廠房進行總裝。總裝完畢的航天飛機總系統垂直牽扯引到發射臺上。在規定的發射準備時間內，將有效載荷裝入軌道器貨艙，經檢測即可進行發射。

紅極一時的軍事應用

航天飛機的問世，與美國軍方很重視它有很大的關系。在美國航天飛機研制的過程中和使用的前5年，美國軍方對航天飛機給予了巨大投入，從而使該工程進展較為順利。

美國航天飛機其實是最典型的軍民結合與軍民共用的產物。從表面上看, 航天飛機完全是航空航天局建造和管理, 但實際上國防部在其中起著很大的作用。例如，航天飛機發展費用的1/6 是由國防部承擔的；在頭幾年的飛行中，40% 的任務是由國防部下達的；在發展過程中幾次重大的修改，也是根據國防部的要求進行的，如將貨艙尺寸加大到18米長和4.5 米寬；將運送到極軌上去的有效載荷增加到14.4噸；為了實現向南的高傾角發射, 國防部擴建了范登堡空軍基地。特別值得注意的是, 凡是國防部的任務, 為了保密都由軍職航天員駕駛, 載荷專家也是軍職人員, 甚至地面控制中心的工作也由空軍的軍官負責。

鏈接：早在1961年美國空軍就制訂過“空天飛機計劃”，其性能與美國現在的航天飛機大同小異,用途是進行空間偵察、空間運輸和其他需要在低軌道上進行的軍事任務，后來該計劃下馬了。

1983年4月4日升空的挑戰者號航天飛機，把當時世界上最重、最先進的“跟蹤與數據中繼衛星”送入太空。它是軍民兩用衛星，使軍方看到了航天飛機軍事應用的端倪。此后，美國鎖眼12號光學成像偵察衛星、“長曲棍球”雷達成像偵察衛星和“大酒瓶”電子偵察衛星等許多大型軍用衛星，都是用航天飛機發射的，原因之一是這些衛星體積和質量太大，運載火箭無能為力，只能用航天飛機攜帶升空。

同年8月30日，該機首次進行了夜間起飛，這意味著航天飛機不論白天還是黑夜，都能發射上天，支援部隊，迅速滅敵。

這一年11月28日發射的哥倫比亞號航天飛機載有“空間實驗室”，它進行了包括發射高強度電子束和離子化氬氣等實驗，對軍事技術很有用。

1984年8月30日發射的發現號航天飛機，入軌后機上航天員施放了3顆通信衛星，其中1顆是大型軍用通信衛星。它還首次攜帶和試驗了一塊長32米、寬4米的新型太陽能電池板，其可產生12.5千瓦功率的電源，是軍用衛星的重要部件。

挑戰者號航天飛機在1984年10月5日~13日，用雷達和大幅面相機對地進行觀測，獲取了大量有軍用價值的照片。

上述使美國軍方越來越看好航天飛機的軍事用途，于是，1985年1月24日，美國發現號航天飛機首次進行了純軍事飛行。它是從肯尼迪空間中心發射上天，方位正東，顯然是要施放地球靜止軌道衛星。飛行歷時3天，比預計提前1天著陸。這是自航天飛機完成4次試驗飛行和1982年11月11日開始正式業務飛行以來時間最短的一次飛行。飛行在極端保密的情況下進行，發射前9分鐘才公布于世；對飛行期間的新聞采取控制，每隔8小時才發表一次經過檢查的消息。機上航天員都是軍人，其中指令長是海軍上校馬丁利，駕駛員是空軍中校施賴夫，另外3人為空軍少校奧尼朱卡、海軍中校布克利和空軍少校佩頓。通信全部采用密碼。飛行中，航天員釋放了1顆2.5噸的電子偵察衛星，它用于跟蹤蘇聯的導彈試驗，竊聽蘇聯西部的遙測、電臺廣播及雷達信號，并能獲取歐亞非廣大地區的通信聯系。據說，這些偵察有助于美國了解蘇聯準備核戰爭的動向。這次飛行的成功，標志著美國在利用航天飛機進行軍事應用方面，邁出了重要一步。

1985年6月17~24日，發現號航天飛機上的航天員與地面站配合，完成了激光反射試驗，驗證了激光系統對空間高速運行目標的跟蹤和瞄準能力，也為研制地面激光武器提供了寶貴資料。這對戰略激光武器的發展產生了重要影響，加快了空間武器的研制進程。

同年7月29~8月6日，挑戰者號航天飛機飛臨太平洋上空時扣扳了1架電子束發生器，從280千米的高空對地面發射了明亮的電子束。這是“星球大戰”計劃的一項重要內容。

這一年的10月3日，阿特蘭蒂斯號航天飛機又載5名軍人航天員上天進行秘密軍事飛行。他們釋放了2顆具有良好抗干擾和抗核爆炸等能力的軍用通信衛星——國防通信衛星3號。

當月30日發射的挑戰者號航天飛機首次載8名航天員升空(航天飛機載人最多的1次)，并發射了1顆小型軍事研究衛星，試驗了一種跟蹤潛航在北極水域的蘇聯導彈潛艇裝置。

但自從1986年挑戰者號航天飛機失事后，美國航空航天局停止使用航天飛機發射商業衛星，美國空軍也放棄使用航天飛機從事軍事任務。

其實，此后美國航天飛機并沒有停止軍事應用。它除了為國防部運送軍用衛星和其他軍用有效載荷外, 還承擔了大量的軍事試驗任務。1987年5 月, 國防部列出首批準備在航天飛機上進行的11項軍事試驗，其中7 項是由空軍提出來的，4 項是由海軍和陸軍提出來的。這11項軍事試驗是: ①空軍的航天用直接觀測系統;②海軍的經緯度定位器;③海軍的海上觀察;④陸軍地面偵察計劃;⑤空軍對空間碎片的觀察;⑥陸軍地質觀察;⑦空軍對地面戰斗的觀察試驗;⑧空軍對導彈發射的偵察;⑨空軍大氣環境試驗;⑩空軍的空間環境試驗;⑾空軍空間目標指示試驗。

1991年4月，發現號在飛行中進行了被自身發動機排氣包圍時所具有的特性試驗，為研制探測這類目標的特殊敏感器提供了數據。這一試驗是反導試驗的重要組成部分。在飛行中還進行了對地平線、極光、大氣狀況和航天器運行中發出輝光等具有重大軍事潛在價值的空間環境試驗。

1991年11月，在航天飛機上完成了名為“地球偵察兵”的美國陸軍載人觀測試驗，證明了由于航天飛機的軌道和姿態均可控制，而且能安裝多種觀測儀器，觀測效果可隨航天飛機一起回收，因而是空間軍事技術試驗的理想工具。1992年12月，發現號航天飛機又進行了12項與軍事有關的試驗，并部署了國防部的秘密軍用衛星。

航天飛機還進行過跟蹤導彈羽煙等試驗。2003年2月1日失事的哥倫比亞號航天飛機上載有6名軍人航天員，所以也被認為執行了軍事任務。

鏈接：在空間進行軍事活動有3大優點: ①極高的高度和極快的運行速度, 可以直接而快速地觀察地球上廣大地區;②不受國界的限制, 可以自由飛越地球上的任何地區;③不受時間限制, 可以在空間長時間不間斷地進行軍事活動。因此可以預測, 在未來的戰爭中, 誰掌握了制天權, 誰就能在戰爭中取得主動。未來爭奪制天權的斗爭就像今日在海灣戰爭中爭奪制空權一樣重要。而要奪取制天權, 沒有載人航天不行, 沒有人在空間發揮作用更不行。

近年，美國空軍曾擬將美國航空航天局因技術和資金而中途下馬的X-33/“冒險星”新一代航天飛機，發展成為用于軍事目的的載人航天器。美國空間司令部指揮官說，價值13億美元X-33項目主體的90%已經完成，如果美國空軍掌握了此項技術，將為快速發射攜帶武器的衛星打下堅實的基礎。

洛馬公司也曾希望重新啟動X-33航天飛機項目，將其改造為可攜帶武器的軍用太空飛機。為迎合空軍需要，該公司提出將X-33改造為能攜帶武器的軍用太空飛機，使它能夠從地球軌道上向地球任何地方發射導彈，并返回地面，整個過程僅需約90分鐘。

美國《洛杉磯時報》報道說，五角大樓正在研究一種叫“空間轟炸機”的未來武器，該武器能在半小時之內摧毀世界另一端的目標。據法新社報道，開發中的新型轟炸機，可能有人駕駛。它可能會像一個遠程導彈一樣爆炸，也可能會在100千米以上的高空精確投彈。

根據這項計劃，太空轟炸機將從遠程火箭發射基地起飛，在100千米高空向地球目標發射導彈，其飛行速度是目前轟炸機的15倍，飛行高度高10倍，它可摧毀遠程目標，同時盡可能減少美軍損失。它有能力摧毀遠程目標，同時能夠躲過敵方常規空中防御的攻擊。《洛杉磯時報》稱，該種武器目前仍處于構思階段，但很快就會變成現實。有人擔心，該計劃會使空間領域的軍備競賽升級。

五角大樓官員強調，研制太空轟炸機不會導致太空軍事化，因為它不攻擊太空目標，只攻擊地球目標。但批評者對此表示懷疑，認為太空轟炸機可以在很短時期內改制成名副其實的太空武器，并刺激其他國家研制相應的太空武器。

美國空軍設想太空轟炸機能從美國本土起飛，在90分鐘內攻擊地球上任一目標后安全返回基地，而在科索沃戰爭中，美軍的B-2轟炸機從美國密蘇里空軍基地起飛，實施轟炸行動后返回基地，整個行動需要24小時。不過，沒有多久，美國空軍又決定不接手X-33計劃，并拒絕對此事發表評論。

盡管如此，目前許多人還是十分看好航天飛機的軍事用途，并相信太空偵察機、太空戰斗機、太空轟炸機和太空攻擊機將成為未來天軍的撒手锏。

美國航天飛機的組成和結構(組圖)

美國航天飛機的組成和結構

美國航天飛機

美國航天飛機是追求航天運載工具重復使用的產物，因而這旨一種特殊的航天運載工具。由于它的軌道器在軌道上運行，因而可以執行航天器的任務，如對天地進行觀測等。同時，由于軌道器上設有密封艙和生命保障設備，因而又具有載人航天器的功能。

美國航天飛機由軌道飛行器、外掛燃料箱和固體火箭助推器三大部分組成。軌道行行器，簡稱軌道器，它是美國航天飛機最具代表性的部分，長37.24米，高17.27米，翼展29、79米。

它的前段是航天員座艙，分上、中、下三層。上層為主艙，有飛行控制室、臥室、洗浴室、廚房、健身房兼貯物室，可容納8人；中層為中艙，也是供航天員工作和休息的地方；下層為底艙，是設置冷氣管道、風扇、水泵、油泵和存放廢棄物等的地方。

它的后段有垂直尾翼、三臺主發動機和兩臺軌道機動發動機。主發動機在起飛時工作，它使用外掛燃料箱中的推進劑。每臺可產生1668千牛的推力。在軌道器中段和后段外兩側是機翼。

在軌道器的頭錐部和尾部內，還有用于輕微軌道調整的小發動機，共44臺。

外掛燃料箱，簡稱外貯箱，長46.2米，直徑8.25米，能裝700多噸液氫液氧推進劑，它與軌道器相連。

固體火箭助推器，共兩枚，連接在外貯箱兩側上，長45米，直徑約3.6米，每枚可產生15682千牛的推力，承擔航天飛機起飛時80%的推力。

航天飛機縱覽：哥倫比亞號(圖)

哥倫比亞號航天飛機

1981年初，經過十年的研制開發，“哥倫比亞”號終于建造成功，它是第一架用于在太空和地面之間往返運送宇航員和設備的航天飛機。它第一次飛行的任務只是測試它的軌道飛行和著陸能力。在太空飛行54小時，環繞地球飛行36周之后航天飛機安全著陸。“哥倫比亞”號是以18世紀初第一艘環繞地球航行的美國輪船的名字命名的，在下一架航天飛機，“挑戰者”號建成之前，“哥倫比亞”號又進行了四次飛行。“哥倫比亞”號最出名的幾次飛行

在過去的15年中，“哥倫比亞”號完成了多項任務。在1983年進行了第六次飛行過程中，它運載著歐洲建造的太空實驗室進行了10天的研究。在1986年第七次飛行中，機組人員中有富蘭克林·張迪亞斯(張福林)(第一位西班牙裔美國宇航員)和比爾·尼爾森(第一位進入太空的美國國會議員)。“哥倫比亞”號取得的成就還包括：將許多顆民用和軍用衛星送入太空，回收了需要修理的衛星，進行了進一步的空間實驗室實驗。到1996年4月止，“哥倫比亞”號已經進行了19次飛行。航天飛機縱覽：挑戰者號(圖)

挑戰者號航天飛機

1982年，“挑戰者”號成為美國宇航局的第二架航天飛機。航天飛機(正式名稱為空間運輸系統)由軌道飛行器、固體燃料火箭推進器和外燃燒箱共同構成。軌道飛行器是一種用來在太空和地面之間往返運送宇航員和設備的帶有機翼的太空飛機。由于它悲慘的結局，“挑戰者”號這個名字在全世界的知名度可能比其他航天飛機都要大。“挑戰者”號進行了9次飛行，第一次是1983年4月，最后一次(飛機失事)是在1986年。

在第一次飛行過程中，“挑戰者”號將一顆跟蹤和數據中繼衛星送入太空。兩個月之后，“挑戰者”號又進行了一次飛行。機組人員中有薩麗·賴德，她是第一次進入太空的美國女宇航員。“挑戰者”號第三次飛行的機組人員中包括蓋伊·布魯福德，他是第一位進入太空的非洲裔美國人。在它各次飛行行動期間，“挑戰者”號將歐洲的太空實驗室以及數顆軍事和科學衛星送入軌道。

航天飛機縱覽：發現號(圖)

發現號航天飛機

“發現”號航天飛機軌道飛行器是以18世紀美國探險家詹姆斯·庫克的小船的名字命名的。他駕駛著這艘小船在南太平洋航行，成為第一個踏上夏威夷群島的非土著居民。“發現”號航天飛機是美國建造的第三架航天飛機，前兩架是“哥倫比亞”號和“挑戰者”號。“發現”號航天飛機的第一次飛行是在1984年8月，總計飛行了21次，比任何其它航天飛機飛行次數都多。引人注目的成就

在“發現”號航天飛機完成的各項任務中，部署哈勃空間望遠鏡可能是最出名的一項。1995年，“發現”號又一次成為了頭條新聞。它在第一位女航天飛機駕駛員——M·柯林斯的操縱下飛過了“和平”號空間站。“發現”號還部署了幾顆軍事和研究衛星(包括其它國家的衛星)。修理了出現故障的衛星并首次把一位美國參議院——猶他州的杰·加納送入太空。

航天飛機縱覽：亞特蘭蒂斯號(圖)

亞特蘭蒂斯號航天飛機

1985年，“亞特蘭蒂斯”號成為美國宇航局的第四架航天飛機。“亞特蘭蒂斯”號是以美國第一艘遠洋船舶的名字命名的，這艘輪船從1930年到1966年在馬薩諸塞州的伍茲霍爾海洋研究所被用來進行研究。“亞特蘭蒂斯”號航天飛機重77.7噸，它在1985年10月和1996年3月之間進行了16次飛行。

“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的第一次飛行是美國空軍的一次機密行動，它把兩顆國防通信衛星送入太空。這架航天飛機一些更加引人注目的飛行行動包括1989年將“伽利略”號和“麥哲倫”號行星探測器送入太空和1991年將康普頓伽馬射線觀測臺送入太空。1996年，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機將美國宇航員莎朗·露西德送到俄羅斯的“和平”號空間站，露西德在空間站上停留了6個月，打破了太空停留時間的記錄，之后“亞特蘭蒂斯”號航天飛機又把她接回了地面。

航天飛機縱覽：奮進號(圖)

奮進號航天飛機

“奮進”號是美國宇航局最新建造的一家航天飛機軌道飛行器。它是由美國宇航局于1991年建造，用來替代1986年在爆炸中被毀壞的“挑戰者”號。“奮進”號是以18世紀英國探險家詹姆斯·庫克的考察船的名字命名的。“發現”號高36.6米，寬23.4米，重71噸，造價超過20億美元。它是美國宇航局建造的四架航天飛機之一，也是還在使用當中的航天飛機之一。其它兩架分別是“發現”號和“亞特蘭蒂斯”號。與前幾架航天飛機的不同之處

“奮進”號航天飛機除了電子設備有所改進之外，在尾部還增加了一個減速傘，可以縮小著陸后在跑道上滑行的距離。簡答公眾對航天飛機的三個常見問題

文/龐之浩(中國空間技術研究院研究員 《國際太空》雜志副主編)

2003年2月1日哥倫比亞號航天飛機失事以后，美國的其他3架航天飛機也停飛了。在這期間，“國際空間站”與地面之間的運輸任務由俄羅斯的宇宙飛船完成。那么，載人飛船和航天飛機區別是什么？航天飛機與普通飛機有哪些不同？美國航天飛機與蘇聯航天飛機一樣嗎？ 1載人飛船和航天飛機的區別

在載人航天器中，載人飛船和航天飛機主要負責“跑”運輸，它們或在太空自由翱翔，或來往于地面和空間站之間，運送航天員和貨物。目前正在建造的“國際空間站”就是用它們作為運輸工具，接送了一批又一批航天員、各種艙段和儀器設備以及補給用品。所以這倆 “兄弟”又稱為天地往返運輸器，即相當于太空交通車，可以說它們是載人航天的大動脈。

然而，載人飛船和航天飛機兩者最顯著的不同就是前者無“翅膀”，后者有“翅膀”，因而它們在功能上有很大不同，各有千秋。

由于載人飛船沒有機翼，因而無升力或升力很小，只能以彈道式或半彈道式方法返回。其結果是氣動力過載和落地誤差都較大，返回時采用在海面濺落或在荒原上徑直著陸的方式。這種著陸方式不僅對航天員的要求很高，需要長期訓練才行，對航天員生命安全也有一定危險。它也使飛船為一次性使用載人航天器。

不過，從另一方面講，正是由于沒有“翅膀”，所以飛船的結構相對簡單，無需復雜的空氣動力控制面，也沒有著陸機構及相關裝置，從而可靠性和安全性較高。例如，蘇聯／俄羅斯自1971年聯盟11號返回失事以后，歷經聯盟、聯盟T、聯盟TM和聯盟TMA 4代，至今已使用了30多年，約80艘飛船上過天，從未出現過災難性事故。

有很大機翼的航天飛機在再入大氣層時可獲得足夠的升力，控制升力的大小和方向就能調節縱向距離和橫向距離，使航天飛機準確地降落在跑道上，能部分重復使用。它的過載也小得多，即從起飛到返回地面的整個過程中，加速和減速都很緩慢，大大降低了對航天員的身體要求，可把稍加訓練的科學家、工程師、醫生和教師等送上太空。

但是，航天飛機外型極其復雜，而且要攜帶可重復使用的發動機，所以載人飛船無論在技術上和成本方面都比航天飛機簡單和小得多，容易突破載人航天的基本技術，并且很適于長期停靠在空間站上用作救生艇。若用昂貴的航天飛機作救生艇長期停留在空間站上，使用效率太低，還大大增加空間站姿態控制和保持軌道高度方面的費用。

然而，航天飛機可以運送7人外加將近30噸的貨物到近地軌道上去，既能獨自飛行10～20多天，又可滿足大型空間站的需求。在這方面載人飛船只能俯首稱臣，因為它最多能運送3人外加幾百千克的貨物在太空獨自飛行數天到10天左右，為中小型空間站提供服務，若僅用它作為大型空間站的運輸工具則顯得力不從心。在美國航天飛機停飛階段，“國際空間站”的建造也隨之停止了，因為飛船不能運送空間站的大型部件。

2003年發生了一件有意思的事。美國航宇局要求研制一種名叫“軌道空間飛機”的載人航天器，它能將至少4名乘員送往“國際空間站”。但美國航宇局既沒有規定該運輸器是有翼的還是無翼的，是水平著陸的還是垂直著陸的，也沒有規定是一次性使用的還是多次使用的。所以，有的專家認為它目前不應該叫“軌道空間飛機”，宜改名為“軌道空間飛行器”。

2航天飛機與普通飛機的不同

由于目前的航天飛機是垂直起飛、水平著陸的，所以它在發射時與普通飛機完全不同，而在返回時則基本類似，但一般要借助降落傘減速。雖然航天飛機在外形和返回的方式上與一般的航空飛機很相似，但它們之間有許多不同，前者要復雜得多。例如，它在大氣層外飛行，使用火箭發動機，所以氧化劑也要自身攜帶；航天飛機返回時要再入大氣層，因而防熱技術非常復雜??

鏈接：航天飛機是第一次把航天與航空技術高度有機結合起來的創舉。它由起飛到入軌的上升階段運用了火箭垂直起飛技術；在太空軌道飛行段運用了航天器技術；在再入大氣層的滑翔飛行和水平著陸段運用了航空飛機技術。

航天飛機的循環工作程序包括地面準備工作、飛行和回收3方面，具體過程是這樣的。

先在肯尼迪航天中心或愛德華茲空軍基地的裝配大廳把航天飛機呈垂直狀態裝配在可移動的發射臺上，再運到發射塔架旁的導流槽上方。航天飛機經測試檢查合格后，開始加注推進劑。

發射時，軌道器的3個主發動機先點火，然后2個固體火箭助推器點火。航天飛機垂直起飛，按預定的飛行程序上升。2分鐘后，固體火箭助推器關機并分離，此時飛行高度約為45千米。固體火箭助推器分離后靠降落傘懸吊落在海面上，由回收船回收，供下次再用。3臺主發動機繼續推進軌道器和外貯箱的結合體。

起飛后8分鐘，主發動機關機，外貯箱與軌道器分離，此時高度約109千米，速度約7470米/秒。外貯箱分離后在墜入大氣層時燒毀。軌道機動系統發動機點火，用小推力把軌道器精確地送入預定的近地軌道。軌道參數隨任務的不同而異，通常高度在185～1100千米之間，軌道傾角在28.5°～105°之間。軌道器可在近地軌道上運行3～30天，執行各種航天任務。

飛行中，在航天飛機指令長的左邊有一個旋轉式手控制器，指令長可用此控制器控制航天飛機的姿態，并能用來命令噴射器點火，以保持軌道器的正確航向。再入大氣后則用來控制航天飛機的副翼與升降舵。駕駛航天員位置也有一個旋轉式手控制器，功能與指令長的一樣。

返回時軌道機動系統發動機點火，使軌道器減速，脫離衛星軌道再入大氣層。進入大氣層后按大攻角姿態飛行以增加氣動阻力，進行減速和控制氣動加熱。飛行攻角隨飛行速度下降而逐漸減小，最后進入亞音速滑翔飛行狀態，在導航系統引導下尋找機場和著陸。著陸速度約為340～365千米/小時，需要的跑道長度為3000米。軌道器著陸后，首先要進行安全處理，然后維修和測試檢查，以備下次飛行使用。

在起飛之后到飛行262秒之前，如發現軌道器不能入軌或沒有必要繼續飛行，軌道器可按應急返回程序緊急飛回發射場區的機場著陸。

3美國與蘇聯航天飛機的差異

天地往返運輸能力不足是蘇聯和平號空間站存在的一個致命弱點，光用一次性使用的飛船難以承擔百噸級空間站的運輸要求。為此，蘇聯曾考慮在和平號擴建之后用可重復使用的航天飛機作為其運輸系統，因為其往返能力可達30噸(而飛船只可運2噸多貨物或2~3人和350千克貨物)。

1988年11月15日蘇聯第1架不載人航天飛機暴風雪號由能源號運載火箭發射成功，經過3小時繞地飛行2圈后，航天飛機安全返航。暴風雪號航天飛機外形與美國航天飛機酷似，而且它們在尺寸、內部分系統及其布局、防熱系統等方面也都差不多。對此，蘇聯的解釋是，外形相同是由于空氣動力要求的結果，況且科學無國界。

它們之間的最大區別是蘇聯暴風雪號航天飛機本身沒裝備主發動機，因而只是航天器，不是運輸器，需借助能源號火箭才能送上太空。這樣做既有利，也有弊，因為沒有主發動機，所以暴風雪號可攜帶更多的有效載荷，但發射它的能源號是一次性使用運載火箭，故主發動機不能重復使用，這似乎不太經濟。當然，能源號火箭還可以發射別的航天器，因而用途廣。

暴風雪號航天飛機上雖沒有主發動機，但由于安裝了2臺小型發動機，所以著陸時如果第一次著陸失敗，還可以拉起來進行再次著陸，安全系數較高。美國航天飛機只能靠無動力滑翔著陸。

鑒于美國挑戰者號慘痛事故，蘇聯暴風雪號航天飛機增設了逃逸系統并決定先進行無人飛行。而美國與其反之。

美蘇航天飛機均裝有機械臂，不過美國的機械臂可回收軌道上的衛星和釋放衛星進入空間，蘇聯的則不行，因為其機械臂僅能用于把和平號空間站的1個對接口上的專用實驗艙移到另一個對接口上。

暴風雪號航天飛機一開始就設有與空間站對接裝置，原計劃在第2次飛行時就與和平號空間站對接。而在 1995年以前，美國無空間站，故其航天飛機沒有安裝對接裝置，在此期間均是獨自飛行執行各種任務。后來，為了與俄羅斯和平號空間站對接，才增設了對接裝置。

美國航天飛機的著陸速度為213~226千米/小時(使用減速傘)；蘇聯航天飛機的著陸速度為310~340 千米/小時，不難看出，在此方面美國優于蘇聯。但美國只有卡納維拉爾角的一座發射臺能發射航天飛機，而蘇聯在拜科努爾建有3座能發射航天飛機的發射臺，即當一座發射臺出現故障時并不影響航天飛機的發射。

盡管美蘇航天飛機各有千秋，但美國航天飛機早就投入實用，而蘇聯航天飛機只進行一次無人試驗飛行，后因蘇聯解體和俄羅斯經濟實力下降等多方面原因于1993年被取消。

美國發現號航天飛機歷年執行任務一覽表

新浪科技訊 據美國航空航天局網站報道，7月13日，“發現號”航天飛機將在佛羅里達州肯尼迪航天中心發射升空，以下是“發現號”航天飛機歷年來執行任務一覽表：

日 期 任務代號 具體任務

1984年8月30日 STS-41-D 發射兩顆通訊衛星

1984年11月8日 STS-51-A 發射兩顆通訊衛星

1985年1月24日 STS-51-C 為美國國防部發射一顆電子情報衛星

1985年4月12日 STS-51-D 發射兩顆通訊衛星

1985年6月17日 STS-51-G 發射兩顆通訊衛星

1985年8月27日 STS-51-I 發射三顆通訊衛星

1988年9月29日 STS-26 發射一顆跟蹤與資料中繼衛星

1989年3月13日 STS-29 發射一顆衛星

1989年11月22日 STS-33 發射一顆ELINT衛星

1990年4月24日 STS-31 發射“哈伯”太空望遠鏡

1990年10月6日 STS-41 發射“尤里西斯”太陽探測器

1991年4月28日 STS-39 為美國國防部發射675號衛星

1991年9月12日 STS-48 搭載大氣層研究衛星

1992年1月22日 STS-42 搭載國際微重力實驗室

1992年12月2日 STS-53 搭載美國國防部委托的部分設施

1993年4月8日 STS-56 搭載二號大氣實驗室

1993年 9月12日 STS-51 發設通訊技術衛星

1994年2月3日 STS-60 搭載真空尾跡屏罩設備

1994年9月9日 STS-64 進行太空技術實驗

1995年2月3日 STS-63 與“和平號”太空站會合 1995年7月13日 STS-70 發射第七顆TDRS衛星

1997年2月11日 STS-82 維修“哈伯”太空望遠鏡

1997年8月7日 STS-85 運送低溫紅外線望遠鏡

1998年6月2日 STS-91 與“和平號”太空站會合 1998年10月29日 STS-95 太空飛行

1999年5月27日 STS-96 國際太空站補給任務

1999年12月19日 STS-103 維修“哈伯”太空望遠鏡

2000年10月11日 STS-92 國際太空站組裝任務

2001年3月8日 STS-102 國際太空站的人員輪換任務

2001年8月10日 STS-105 國際太空站人員與補給運送任務(王順義)