世界上第一架航天飞机是怎样诞生的 空中飞机历史

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20世纪80年代初期投入使用的航天飞机，是现代卫星和载人飞船技术、运载火箭技术、航空技术综合发展的产物，这种飞行器的设想由来已久。早在20世纪初就有人提出过用火箭发动机做动力装置的飞机。第二次世界大战前夕，由于军事上的需要，法西斯德国曾将这一设想付诸实施，并于1941年研制成了ME-163型火箭飞机，时速可达1000千米。

第二次世界大战后，设计和研制可重复使用的火箭飞机的活动十分活跃，各国科学家和工程技术人员为了把火箭技术和航空技术结合起来，不仅进行了各种技术途径的探索和研究，而且还做了大量的设计和研制实验。

美国贝尔公司设计的X-15型火箭飞机曾进行过近200次的飞行试验，最大时速达到7300千米，最大高度为106千米，远远超出了大气层的范围。这些研究工作，对于探索可重复使用的空间运输系统的技术途径，都做出了有益的贡献，甚至可以说，X-15型火箭飞机就是航天飞机的雏形。

20世纪60年代美国研制的“阿波罗”宇宙飞船等航天器所进行的载人太空飞行，以及轨道对接、宇航员舱外活动等一系列载人轨道飞行基本技术的掌握，为发展大型的载人空间运输系统创造了条件，提供了雄厚的技术基础。

耗资巨大的“阿波罗”登月计划结束后，美国将大量的人力、物力、财力转移到新型空间运输系统的研制工作上来。1972年，美国总统尼克松批准了预计耗资55亿美元的航天飞机研制计划。

美国的航天飞机制造历时10年，实际耗资100亿美元。1981年4月12日上午7时，美国的第一架“哥伦比亚号”航天飞机在肯尼迪航天中心首次发射成功。航天飞机上载有两名宇航员。

航天飞机是一个庞大、沉重和复杂的系统，它有与以往航天飞行器不同的特征。首先，航天飞机能像火箭一样垂直发射；其次它能够像普通航天器那样在空中做机动和变更轨道的飞行；另外航天飞机能像普通飞机一样在机场滑跑着陆，经过维护修理后可再次使用，重复使用次数可达100次以上。

由于航天飞机的发射阶段和再次进入大气阶段速度低，过载较小，未经严格训练的人也能上天活动。所以航天飞机被认为是航天技术新阶段的标志。美国宇航局甚至宣称：运载火箭将逐步为航天飞机所取代。

航天飞机要比卫星大得多，复杂得多，要把这样一个航天系统发射到环绕地球的轨道，在轨道上完成预定的任务，然后再安全返回地面，这的确不是一件简单的事情，它需要解决一系列的关键性技术问题，如速度和推力，精确的控制导引系统，适当的空气动力外形和再入大气层的有效防热措施等。

航天飞机由助推级、轨道级、外接推进剂箱三部分组成。助推级是平行安装的两台固体火箭发动机。轨道级是航天飞机的心脏，它可以载运重达30吨的负荷。它很像一架大型的三角翼飞机，中部是一个很大的负荷舱。

轨道级的前端是宇航员的座舱，座舱是高度密封的，内有宇航员生活所需要的空气，舱内还有空气调节设备，使舱内的空气条件与地面上的大气基本一致，温度和湿度也保持适宜。座舱顶部是飞行甲板，这里是控制中心。

航天飞机的座舱与喷气式客机的座舱相似，有舒适的座位，并有两套控制系统，能够使两人中的任何一人，在必要时单独负责飞行的一切工作。座舱的底甲板是机务人员工作的地方。另外座舱内还有厨房、进餐间、储藏室、卫生设备，还有密封舱，用来供宇航员到附近的外部空间进行活动。

轨道级的外部是一层独特的隔热系统，可以防止在发射和重返时与大气摩擦积热使舱内温度升得过高。在它进入大气层时和大气摩擦产生的热量，可使表面温度达到几千度，而由于隔热层的存在，可保持舱内温度不发生剧烈变化。

航天飞机的推进级和轨道级都可以回收，只有盛推进剂的外接推进剂贮箱不可以回收。

航天飞机的主要用途是用来接送空间实验室工作人员和物资。除此之外还可以发放卫星，或把装配空间站的构件运上太空，还可以对其他航天器进行维修，也可以用来作为发射星际探测器的中继站。

1981年4月12日上午7时，美国宇航局在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射了第一架航天飞机——“哥伦比亚号”，揭开了人类宇宙航行的新篇章。

“哥伦比亚号”是在1977年研制成的“企业号”航天飞机的基础上改进而来。“企业号”属于航天飞机的试验阶段，它没有推进级，实验时利用波音747客机将它“背”上天空，达到一定高度和速度以后再将它放出，“企业号”脱离母机以后，在驾驶员的操纵下，自由飞行，并完成了一系列飞行动作，然后像普通飞机一样安全降落在机场跑道上。

“企业号”的飞行实验证明了航天飞机重返大气层在机场着陆是完全可靠的。但是由于财政困难及其他原因，发射“企业号”航天飞机的计划被迫中止。虽然“企业号”没能升上太空，却成了通向太空的铺路石，航天飞机首航天外的日子已经为期不远了。

“企业号”没有完成的任务是由“哥伦比亚号”来完成的。发射当天有百万观众赶到发射基地，去观看“哥伦比亚号”的首航。4月12日7时整，“哥伦比亚号”像火箭一样竖直起飞，冲出大气层，进入了预定的环绕地球的圆行轨道，像飞船一样在轨道上进行无动力飞行。宇航员检查、试验，各项功能正常。

“哥伦比亚号”在飞行36圈，历时54小时30分后开始返航。宇航员开启动力装置，它开始脱离圆形轨道进入大气层，此时它的时速是8200千米，飞机头部因与大气高速摩擦，外表温度已经上升到1600℃。

美国爱德华空军基地派出了4架歼击机，在12000米的高空排成方阵，给这位“天外来客”导航。“哥伦比亚号”平稳地降落在爱德华空军基地的跑道上。当两位宇航员神采奕奕地走下飞机时，几十万狂热的观众不停地向他们欢呼，欢庆“哥伦比亚号”首航成功。

1981年11月至1982年6月，“哥伦比亚号”航天飞机又进行了三次试航，进行了多项科学研究活动，进一步完善其性能。1982年11月6日，“哥伦比亚号”进行了首次常规业务飞行，将两枚人造地球卫星送入轨道，从此开始了它的“商业生涯”。航天飞机开始登上了宇宙航行的历史舞台。

世界上最早发明飞机的美国飞机发明家莱特兄弟(Wright，Wilbur.1867-1912，Orville，1871—1948)的大名。兄威尔伯·菜特，生于米尔维尔，受过四年中等教育，曾获奥伯林学院名誉博士学位，是美国航空俱乐部成员，1909年获法国科学院金质奖章，弟奥维尔·莱特，生于代顿，受过中等教育，曾获慕尼黑皇家技术学院、奥伯林学院、哈佛大学、耶鲁大学等许多高等院校名誉博士学位，是全世界几乎所有航空协会和俱乐部名誉成员，曾获梅里特勋章、富兰克林奖章等。 据科技史籍记载，莱特兄弟从小聪慧过人，勤奋好学，并怀有翱翔天空的远大理想。特别是德国著名飞行家利利恩塔尔(Li-lienthal，Otto 1848-1896，著有《鸟飞翔是飞行技术基础》等书)经过几千次实验完成了人类第一次滑翔飞行的事迹，给了年轻的莱特兄弟极大的鼓舞。为实现飞行天空的理想，莱特兄弟一方面刻苦学习航空理论，钻研数学、空气动力学；另一方面努力实践，进行简单小型风洞试验和近千次飞行试验，终于在1903年设计制成用内燃机做动力、木料做骨架、帆布做机翼的有人驾驶双翼飞机。同年12月17日在基蒂霍克试飞成功。飞行时间虽不足一分钟(59秒)，飞行距离只有259米，但在世界飞行史上却留下了不可磨灭的光辉一页。这次试飞成功之后，莱特兄弟继续努力改进飞机的结构，不断进行飞行试验。1908年在法国巴黎上空的一次飞行表演中，创下了飞行时间2小时22分23秒的最新纪录，夺得最早发明飞机的“桂冠”，被人们誉为“飞机之父”。 然而，近年来，莱特兄弟最早发明飞机的结论却面临着严峻的挑战，有人提出要改写最早发明飞机的历史。这就是从事航空史研究的权威专家、美国前空军飞行员威廉·欧道伊尔和他的助手们，他们曾先后对《纽约时报》、《泰晤士报》记者宣称，在莱特兄弟的双翼飞机腾空前两年，有一位德裔美国人古斯塔夫·怀特海德已将他发明的蝶形原始飞机试飞成功。他那架单引擎蝶形飞机使用的燃料是乙炔(俗称电石气)。威廉·欧道伊尔和他的助手们还依据古斯塔夫·怀特海德的原设计飞机图纸复制了一具同样引擎和一架原始蝶形飞机，并进行试飞与公布。当时曾邀请史密斯博物馆派A出专家前去参观和鉴定，但遗憾的是，邀请遭到断然拒绝。史密斯博物馆馆长还在《国际先驱论坛报》上撰文论述莱特兄弟是世界上最早飞机的发明者。 鉴于史密斯博物馆馆长及专家们仍坚持原来的看法，威廉·欧道伊尔和他的助手们展开了一场为怀特海德正名之战。威廉·欧道伊尔带领着他的助手专程到古斯塔夫·怀特海德的故乡以及美国各地沿着怀特海德足迹进行广泛调查，并搜集了大量文字记录，其中大部分是在怀特海德旧居的顶楼上发现的。这些飞机设计原始蓝图及大量航空飞行资料，足以证明怀特海德才是真正的“飞机之父”。怀特海德曾长期专心研究飞行原理、设计制造蝶形飞机并取得卓越成果，1901年8月14日在他家附近的空地上，他驾驶蝶形飞机升空离地面1米，飞行了800米，虽然升高飞行才1米，飞行距离仅800米，但它毕竟是人类航空史上“破天荒”的创举。所以当时康涅狄格州的《桥港星期日先驱报》记者还曾特地详细地报道过古斯塔夫·怀特海德设计、制造蝶形飞机试飞成功的经过并刊登了蝶形飞机草图。这份一百多年前的珍贵报纸虽然颜色已变黄了，但它是重要的历史与物证之一。 据国外传媒披露，威廉·欧道伊尔和他的助手们已将古斯塔夫·怀特海德最早发明蝶形飞机的详尽资料报请世界发明家协会审查与裁决，以期改变发明飞机的历史，纠正谬误，让世界上第一位首创蝶形飞机的发明者古斯塔夫·怀特海德以当之无愧的最早飞机发明家身份，名列世界科技发明史册，雄踞飞机发明家的榜首，让莱特兄弟退居第二。究竟结果如何，尚待世界发明家协会通过调查研究做出权威结论。

飞机是人类遨游天空梦想的前提下，不断实践改进，不断完善发展，最终用大功率的发动机做成的。飞机是人类受到鸟儿的启示，产生了一个用动力产生升力，使人搭载她遨游天空的梦想。经过许多人的不懈努力，形形色色的飞行器出现了，最终出现了现在的大功率飞机。起初的飞行器是模仿鸟儿的；后来出现了先做好无动力的，再在上面添加动力的想法；又出现了用大功率发动机产生升力，直接升空的想法；通过人们的不断努力，不断改进，终于出现了现代飞机。

首先，人类很早就幻想像鸟儿一样在空中飞翔，这是个基本前提。在飞机出现以前经历过一次次的失败，在失败的情况下，不断去完善，不断去改进，早期制造的飞行器是没有动力的，实际上就是巨大的风筝和滑翔机.第一个制造有动力且比空气重的飞机的人是美国的一个教授，共建造了两架飞机，但在1903年试验时失事了，后来这两架样机在1986年进行了成功的飞行.

同样是1903年莱特兄弟制造的飞机成功进行了人类第一次飞行，这样飞机就诞生了

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