航天飞机外壳结构图纸设计_航天飞机外壳是什么材料

发布时间：2023-03-21 21:00:52 作者：定制工业设计网 1

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文章目录列表:

1、宇宙飞船和航天飞机的基本结构及其用途
2、美国企业号航天飞机有哪些构造？
3、航天飞机的组成部分
4、如何制作航天飞机？

一、宇宙飞船和航天飞机的基本结构及其用途

宇宙飞船是一次性的太空梭，发射的时候搭载在运载火箭的头部，加之返回的时候采取基本不受控的返回方式（最后阶段考降落伞减速），所以其形状没有一定的规则，但是一般呈现旋转对称的形状；
航天飞机目前貌似只有美国有，但是美国的航天飞机也即将退役。航天飞机是可以反复使用的太空梭，挂靠在运载火箭的侧面发射，返回的时候，航天飞机采用滑行的方式着陆，因此，航天飞机一般采用传统的机翼式飞机结构。

二、美国企业号航天飞机有哪些构造？

美国企业号航天飞机的轨道器上装有49台火箭发动机，23根天线用于通讯、雷达、数据传输，5台计算机，互相隔绝的控制系统，另外还有电源系统。

轨道器可分为三部分：前部机身的加压宇航员舱，机身中部的载荷舱和支撑主发动机的尾舱。宇航员舱又分为上中下三个区，上部为飞行舱，是飞行控制中心；中部的拴闸门为宇航员出入口，并装有通向载荷舱的气塞门；下部为设备区。前部机身内还装有前起落架，起落架舱门，前部反作用力控制系统。

中部的载荷舱上部是两扇长门，沿中轴线一分为二，并各自用铰链连接在载荷舱两侧的边缘，舱门用环氧石墨制成，并装有环状氟利昂冷却器。这是由于在发射之后，舱门要打开，协助散发电器设备和所携带的载荷所散发的热量。

后舱也由三个主要部分组成：支撑航天飞机主发动机的底座，以及轨道器与外贮箱相连的装置；用钛合金制造的尾翼支撑结构，同时还要支撑轨道器操纵系统和后襟翼；还有外部罩，罩内装着载荷舱之后，主发动机喷嘴防热罩之前的所有设备。

三、航天飞机的组成部分

航天飞机实际上是一个由轨道器、外贮箱和固体助推
火箭助推器
器组成的往返航天器系统，但人们通常把其中的轨道器称作为航天飞机。
（1）轨道器：轨道器是航天飞机的核心部分，是整个航天飞机系统中唯一可载人、可重复使用的部分。
（2）固体助推器：固体助推器的作用是助推，用于补充主发动机推力的不足。以供再用。
（3）外贮箱：航天飞机的主发动机是液体火箭发动机，推进剂是液体燃料液态氧和液态氢。液体推进剂不装在航天飞机上，而是装在一个独立的可以抛弃的外贮箱里面。采用这种结构形式，可以减少航天飞机轨道器的尺寸和重量，否则航天飞机的轨道器非常庞大。
美国研制过5种型号的航天飞机：哥伦比亚号航天飞机、挑战者号航天飞机、发现号航天飞机、亚特兰蒂斯号航天飞机和奋进号航天飞机。
苏联研制过暴风雪号航天飞机，1988年对暴风雪号航天飞机成功地进行了无人轨道试飞，其后，由于苏联1991年解体，计划终止。[1] 即航天飞机本身，它是整个系统的核心部分。轨道器是整个系统中惟一可以载人的、真正在地球轨道上飞行的部件，它很像一架大型的三角翼飞机。它的全长37.24m，起落架放下时高17.27m；三角形后掠机翼的最大翼展23.97m；不带有效载荷时质量68t，飞行结束后，携带有效载荷着陆的轨道器质量可达87t 。它所经历的飞行过程及其环境比现代飞机要恶劣得多，它既要有适于在大气层中作高超音速、超音速、亚音速和水平着陆的气动外形，又要有承受载人大气层时高温气动加热的防热系统。因此，它是整个航天飞机系统中，设计最困难，结构最复杂，遇到的问题最多的部分。
轨道器由前、中、尾三段机身组成。前段结构可分为头锥和乘员舱两部分，头锥处于航天飞机的最前端，具有良好的气动外形和防热系统，前段的核心部分是处于正常气压下的乘员舱。这个乘员舱又可分为三层：最上层是驾驶台，有4个座位，中层是生活舱，下层是仪器设备舱。乘员舱为航天员提供宽敞的空间，航天员在舱内可穿普通地面服装工作和生活。一般情况下舱内可容纳4~7人，紧急情况下也可容纳10人。
航天飞机的中段主要是有效载荷舱。这是一个长18m ，直径4.5m，容积300m3的大型货舱，一次可携带质量达29t 多的有效载荷，舱内可以装载各种卫星、空间实验室、大型天文望远镜和各种深空探测器等。为了在轨道上施放所携带的有效载荷或回收轨道上运行的有效载荷，舱内设有一或二个自动操作的遥控机械手和电视装置。机械手是一根很细的长杆，在地面上它几乎不能承受自身的重量，但是在失重条件下的宇宙空间，却可以广东会而灵活地载卸10t多的有效载荷。航天飞机中段机身除了提供货舱结构之外，也是前、后段机身的承载结构。
航天飞机的后段比较复杂，主要装有三台主发动机，尾段还装有两台轨道机动发动机和反作用控制系统。在主发动机熄火后，轨道机动发动机为航天飞机提供进入轨道、进行变轨机动和对接机动飞行以及返回时脱离轨道所需要的推力。反作用控制系统用来保持航天飞机的飞行稳定和姿态变换。除了动力装置系统之外，尾段还有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和减速板等气动控制部件。
航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线（高度100公里的卡门线）而设计的火箭动力航天器。它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具，航天飞机结合了飞机与航天器的性质，像有固定机翼的太空船，外形像飞机。航天飞机的翼在回到地球时提供空气刹车作用，以及在降跑道时提供升力。航天飞机升入太空时跟其他单次使用的载具一样，是用火箭动力垂直升入。因为机翼的关系，航天飞机的有效载荷比例较低。设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。
航天飞机除了可以在广东会间运载人员和货物之外，凭着它本身的容积大、可多人乘载和有效载荷量大的特点，还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作。它可以把人造卫星从地面带到太空去释放，或把在太空失效的或毁坏的无人航天器，如低轨道卫星等人造天体修好，再投入使用，甚至可以把欧空局研制的“空间实验室”装进舱内，进行各项科研工作。
航天飞机的飞行过程大致有上升、轨道飞行、返回三个阶段。起飞命令下达后，航天飞机在助推火箭的推动下垂直上升，直至进入预定轨道，完成上升。进入轨道后，航天飞机的主发动机熄火，由两台小型火箭发动机控制飞行。到达预定地点后，航天飞机开始工作。航天飞机完成任务后，便开始重新启动发动机，向着地球飞行。进入大气层后，航天飞机速度开始放慢，并像普通滑翔机一样滑翔着陆。

四、如何制作航天飞机？

航天飞机的制作应该包括设计和制造两大部分，当然初步制造完成后还需要进行各种实验验证改进。
其广东会计上需要考虑总体布局，各零部件设计，结构性能要求，防护，逃生等等一系列问题；
而制造需要根据设计的图纸要求进行加工，但是航天飞机的各项要求都较平时各种军民用产品要求更高上许多，因此在制造过程中也有很多技术难点。
希望这个回答你满意，也可以继续追问。

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