不灭的太空探索精神（上）——航天飞机研发史

范登堡空军基地位于加州

　　就在NASA四处寻求支持时，航天飞机的研制资金却遭遇缩水。1971年5月，美国国会的“管理与预算办公室”（OMB）向NASA增加的预算要求挥出了大斧。NASA不得不修改航天飞机的设计以满足成本目标，从而能继续推动该计划的实施。NASA的努力最终没有白费，1972年1月5日尼克松总统批准了航天飞机计划，就是在十年前，肯尼迪总统批准了“阿波罗”计划。现在NASA又有一个新目标，一开始计划制造7架航天飞机。

取得实质性进展

　　这一阶段航天飞机设计与B阶段相比在性能上多少有缩水。轨道器沿用先前的设计理念，是一个机身截面为方形的双三角形下单翼飞行器，尾部有一片高大的单垂尾，之所以选择面积较大的双三角翼是为了满足美国空军横向机动要求。航天飞机前端是飞机风格的驾驶舱与乘员舱，之后是一个大型货舱。货舱门分成左右两扇向上打开，可完全暴露出有效载荷。最终，北美罗克韦尔公司获得了轨道器的合同。

轨道器沿用先前的设计理念，是一个机身截面为方形的双三角形下单翼飞行器，尾部有一片高大的单垂尾

航天飞机前端是飞机风格的驾驶舱与乘员舱，之后是一个大型货舱

最终，北美罗克韦尔公司的方案获得了轨道器的合同

　　但是NASA抛弃了可飞回助推器设计。鉴于现阶段轨道器的尺寸，可飞回助推器要制造得比巨型客机都大，满足性能要求就要面对巨大的技术挑战。所以NASA用捆绑在轨道器两侧的两个巨大的固体火箭推进器（SRB）取代了可飞回助推器。SRB固体火箭推进器耗尽燃料脱离后会打开降落伞溅落海洋，然后经翻新后再次使用。齐柯尔公司获得了SRB固体火箭推进器的研制合同。一开始有人认为采用捆绑式液体燃料助推器将有更好的性能，但最后因为比较昂贵而选择了固体火箭。马丁•玛丽埃塔公司负责制造连接在轨道器腹部的大型外部燃料箱，向轨道器尾部的三台航天飞机主发动机（SSME）提供液体燃料，这些发动机则由罗克达因公司制造。

航天飞机设计在1972-1974年间的演进，NASA已经抛弃了可飞回助推器设计

SRB固体火箭推进器结构图

大型外部燃料箱结构图

　　SSME发动机燃烧液氢和液氧，每台最大推力2090千牛（213吨），是“土星”V运载火箭J-2型发动机推力的两倍多。SSME发动机只负责把轨道器推出大气层，一旦进入太空后轨道器就切换到轨道机动系统（OMS）推进，后者是麦道公司制造的两台火箭发动机，安装在垂尾两侧。轨道器没有配备喷气发动机，滑翔返回地球并降落在跑道上。这种方式已经在升力体上进行了验证，并且在以后实际操作中也被证明是成功的。

航天飞机尾部有三台SSME和两台OMS发动机

这是一台完整的SSEM

OMS鼓包内部的燃料罐

OMS结构图

　　航天飞机不仅能把载荷发射入太空，原则上也能从太空捕获载荷带回地球。不过航天飞机只能达到低地球轨道，NASA为此也设想了安装补充助推器把有效载荷送入更高的轨道，甚至是行星际轨道。

　　航天飞机能在太空滞留相当长的一段时间，所以可以被当成空间站使用。欧洲航天局（ESA）决定研制一个能装入航天飞机货舱中的太空实验室，实验室包括一个供研究人员进行试验的加压舱，以及安装在货舱后方托架上的控制仪器和实验系统，当然也可以只安装托架。1973年8月14日，NASA和ESA正式签署了太空实验室研制谅解备忘录。

欧洲航天局（ESA）太空实验室设计

欧洲航天局的太空实验室任务/载荷专家们