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为什么美国航天飞机发射的时候中间那个大火箭

文章作者:金沙国际唯一官网 上传时间:2019-05-02

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问题:航天飞机能自己飞行,为什么还用大飞机背到空中然后再放飞呢?

问题:以前一直以为航天飞机发射时推力最大的是中间那个红色的,现在才发现别人根本没有启动。

  ——航天飞机

  • 名称:航天飞机
  • 制造商:罗克韦尔公司
  • 发射日期:1981年4月12日
  • 名称:德尔塔2
  • 制造商:麦克唐纳-道格拉斯公司/波音公司
  • 发射日期:1960年5月13日
  • 发射地点:佛罗里达州,卡纳维拉尔角;加利福尼亚州,范登堡

回答:

回答:

  1986年1月28日,美国佛罗里达州卡纳拉尔角宇航中心,美国“挑战者号”航天飞机在39号B发射台上翘首等待。在“挑战者”巨大的座舱里,七名机组人员更是兴奋异常。四周成千上万的人们也是格外高兴。因为这七名宇航员中有一位37岁的女教师克里斯塔·麦克利夫。大家紧张而又满怀激情地等待着升空的时刻到来。当地时间11点38分,巨大的火焰喷出,“挑战者号”航天飞机冉冉升起。在73秒钟时,一声轰鸣,飞机联络中断;随之又一声巨响,航天飞机变成了一个大火球,庞大的飞机躯体连同七名宇航员化成成千上万个碎片,落向大西洋——惊愕的人们闭上了眼睛,不少人眼泪夺眶而出。

结构尺寸

  • 56米×8.7米(183英尺×28.5英尺)

  航天飞机是世界上第一种可重复使用的航天运输工具,现在几乎完全供国际空间站的建造使用。航天飞机的最后一次飞行预计于2010年进行。它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,是航天史上的一个重要里程碑。

参数

  • 长度:39米
  • 中心直径:2.4米

用飞机背,通常是用播音747,这是在验证滑翔降落,并不是一次正规的发射任务。
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航天飞机那个橙色部分根本就不是火箭,当然不会启动。仔细看看就知道,那个橙色柱体底部并没有安装火箭发动机。

  这是美国“挑战者号”航天飞机第十次飞行时失事的情况。然而,“挑战者号”航天飞机的阴影并不能压制人们再向太空挑战的勇气,此后一架架航天飞机仍旧频频上天,捷报一一传来。有人会纳闷儿:航天飞机到底是干什么的呢?它有什么特殊的本事叫科学家们如此倾心?现在我们就来一起看一下航天飞机的魅力所在。

结构特点研制历程

有效载荷

  •  近地轨道有效载荷:700~6100千克(5960~13440磅),地球静止转移轨道(GTO)有效载荷:900~2170千克(1980~4790磅)

德尔塔2美国图片 5

  德尔塔-2最初由麦道公司设计和制造,在麦道被波音公司合并后,则由波音的综合防务系统分部负责生产。德尔塔-2是NASA手中的一种重要火箭,从1989年开始投入使用。

航天飞机本身几乎没有动力。发射的时候我们可以看到它有个大橙色罐子。对,是罐子,不是火箭,这个橙色罐子表示液氢液氧燃料,是没有发动机的。

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  魅力何处寻

结构特点

航天飞机的基组成员为7人,位于机首的位置。它的有效载荷舱能够容纳一颗或两颗卫星、科学实验设备或压力舱(包括太空实验室、Spacehab货舱或多用途后勤舱)。典型的航天飞机任务时间为12~14天。在完成任务后,航天飞机作为没有动力的滑翔机降落在佛罗里达州或加利福尼亚州。

发射时的推力由两部捆绑式助推器提供,这两部助推器是世界上最大的固体燃料火箭发动机。3部液体燃料航天飞机主发动机由一个外挂的燃料箱供应燃料,这个燃料箱随后将脱离。最后将使用轨道机动系统来进入近地轨道。

结构特点研制历程使用情况型号演变

发射的时候,这个橙色罐子里的燃料给航天飞机上的发动机提供燃料,所以细心的小伙伴可以看到航天飞机发射,只有航天飞机尾部发动机和旁边俩助推器在冒火。橙色罐子是不冒火的。
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那个橙色部分其实是外挂燃料箱,里面装的是低温液氢和液氧推进剂。该外储箱分为两部分,前部分装的是600吨的液氧,后部分装的是100吨液氢。

  航天飞机的本质是一种火箭飞机,它依靠火箭发动机来提供动力。由于航天飞机既可以在稠密的大气层中穿行,又能在行星际空间自由翱翔,所以把航天飞机看作是航空与航天的混血儿一点也不过分。从更广泛的意义上说,它是集卫星、飞机、宇宙飞船于一体的杂交种。显然,它的诞生非同寻常,意义深远。航天飞机比起别的飞行器有自己的特色:

研制历程

美国先后建造了6架航天飞机,其中包括“企业”号测试飞行器。“挑战者”号是美国建造的第2架航天飞机,在1986年1月28日发射升空后71秒坠毁,原因是一部固态火箭推进器高温气体泄漏引起燃料箱爆炸。经过重新设计的航天飞机有效载荷从原来的27850千克(61270磅)减少到了24400千克(53700磅)。最早的“哥伦比亚”号航天飞机于2003年2月1日重入大气层时解体。目前还在使用的航天飞机有“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号。

结构特点

德尔塔2可以装配成2级或3级火箭,并可以加装不同数量的捆绑式固体火箭发动机,并且有两种尺寸的有效载荷整流罩。

例如,一枚德尔塔II 7925型火箭装有7000系列的第1级、9个捆绑式助推器、1个第2级和一个Star 48B第3级。德尔塔2重型火箭配有更大的GEM-46固体火箭发动机。

航天飞机发射入轨之后,基本上没有太大的变轨能力,携带的燃料仅仅够小范围姿态调整以及再入前减速。并没有像火箭那么大的燃料罐。
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  首先,航天飞机是世界上唯一可以部分重复使用的航天飞行器。它可以实现定点着陆和无损返回。用火箭发射航天器的费用很高,平均把一磅重的物体送到太空需要2000美元;而航天飞机往返一次的费用只有 1000万美元,将每磅物体送入太空只需100美元,仅此一点,航天飞机就可为发射减少90%的费用。

研制历程

最初的德尔塔火箭源于美国空军的“雷声(Thor)”中程弹道导弹。20世纪60年代和70年代曾对这种火箭进行了改造,使它可以进行2级或3级发射,并可以加装3个、6个或9个固体燃料火箭捆绑式助推器。德尔塔火箭的第一次成功发射是在1960年8月12日,携带的是NASA回声1A(Echo 1A)卫星。此后,德尔塔火箭成为NASA主力运载火箭,直到1980年~1986年航天飞机诞生。

在“挑战者”号航天飞机失事以后,美国空军签约建造拥有更强动力的德尔塔2火箭,新型火箭在1989年首次亮相。

航天飞机再入大气层的时候,就没有任何动力了,仅仅依靠滑翔降落。所以,航天飞机是滑翔,和普通飞机自己在大气层内有动力飞还不一样。

外挂燃料箱不会直接燃烧产生动力,而是会把推进剂输送到轨道器(外形像飞机的部分)尾部的三台主发动机那里进行燃烧,从而产生动力。每台主发动机的海平面推力为1860千牛,真空推力为2279千牛。由于燃烧之后产生的是水,所以主发动机工作时产生的火焰并不明显,只有在某些角度下才容易看到。

  而且,航天飞机由于货舱很大,一般长约18米,直径约4.6米,可以容纳30吨左右的货物。这么大的容积比起运载火箭整流罩内的小小空间就宽敞多了。由于人造天体用航天飞机发射时不必过分计较尺寸、重量,所以就相应地减少了研制费用 (据估计可减少一半)。

使用情况

德尔塔运载火箭(英文:Delta Family)是一种一次性火箭列,于1960年代开始进行美国的太空酬载任务,并发射超过三百次,且成功率达95%以上。

回答:

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  其次,减少发射故障,增加保险系数。近些年来运载火箭发射事故频繁,1994年就有四次发射失败;1995年竟有八次发射失败;1996年6月“阿丽亚娜5号”运载火箭的失事更叫人痛心。但如果使用航天飞机来释放人造天体,就不会有这么多的事故。因为运载火箭一旦发射出去,只能是“有去无回”,人造天体是死是活难以料定,但航天飞机却可以“有去有回”。虽然在1986年发生过“挑战者号”航天飞机机毁人亡的事故,但迄今为止,其保险系数还是很高的。航天员在飞机上渡过了一个个险关,避免了一个个意外事故,就是例证。

型号演变

  • 德尔塔3型商业运载火箭
    于1995年开始研制,1998年首次发射。在德尔塔3的3次发射中,有两次失败,第3次装载的是模拟有效载荷。

航天飞机作为美国在上世纪研发的一款有人驾驶、可重复使用的航天器,既是一枚可以发射卫星等航天器的大型火箭,也是一艘可以在轨道飞行的飞船,同时还是一艘可以滑翔着陆的返回式航天器。
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从1969年计划出台到1981年第一架航天飞机进入太空,计划的提出到制定再到后期的试验等过程整整经过了12年之久,由于航天飞机采用了外挂燃料箱和固体助推器的设计方案,航天飞机本身是不携带燃料的。而且航天飞机采用了无动力滑翔返回地球降落的方式,所以需要提前进行航天飞机的搭载试验和返回降落试验,以验证其设计方案是否正确可行。
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外储箱边上两枚白色火箭为固体助推火箭,由于燃烧的是固体推进剂(高氯酸铵组合推进剂),所以会排放出大量的烟雾,这会掩盖掉主发动机的火焰。在航天飞机飞行75秒,距离地面45公里之时,两枚固体助推火箭会与主体分离,轨道器与外储箱继续加速飞向太空。

  再者,使用面广,完成的工作量大。航天飞机由于货舱大,一次就可以装载一颗大型人造天体和一批小型人造天体。航天飞机可以在轨道上利用机械手布置任何类型的人造天体。

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  而且,航天飞机本身可以搭载空间站进行科研活动,“空间实验室—1”号就是这样。“空间实验室—1”号装在航天飞机内,其工作间由两个连接在一起的圆柱形加压的舱室组成,这儿的科技工作者不必经过严格的宇航训练,因为航天飞机的上升速度与返回速度都不高,这就使航天飞机太空实验的可靠性大大提高。

所以在正式发射之前提前制造了一架没有装备发动机和相关设备的试验机“企业号”,这架试验机通过搭载在一架由波音747客机改装而来的母机上,做了一系列的载人和不载人背驮式飞行试验,通过空中分离后,企业号完成自主降落试验,由于航天飞机本身并不携带燃料,而航天飞机所需要的液氢液氧燃料全部装在正式型号的橘黄色燃料箱中,所以没有外挂携带燃料箱的航天飞机本身是不具备飞行能力的(机体内只留有一部分姿态控制用的燃料)。
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当航天飞机飞行大约9分钟,距离地面113公里之时,外储箱中的燃料耗尽,它也会与轨道器飞离。分离之后,外储箱会再入大气层烧毁,轨道器则进入轨道,绕地球飞行。在执行完任务之后,轨道器将会滑翔回地球。

  同时,航天飞机还可以进行空间维修、卫星回收活动,甚至还可以向地球轨道和高轨道发射同步卫星和深空探测器。

后来这架试验机也进行了全套适配飞行试验,通过模拟试验飞行验证航天飞机在各个空间飞行的姿态和飞行状态等,所以在企业号航天飞机单独完成了自主飞行降落试验后,其又和燃料箱和固体助推器一起被发射升空,当然这个状态下的航天飞机由于没有氢氧发动机,所以其飞行的全部动力来自于两台推力上千吨的固体助推器,携带的橘黄色燃料箱内也没有装液体燃料,燃料箱本身只作为航天飞机的承载平台和固体助推器和航天飞机之间的枢纽。
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载人航天试验中,各个国家都会提前进行各项试验和整体模拟试验,所以航天飞机在正式发射前进行降落返回试验很正常,毕竟在真实降落过程中,航天飞机的飞行时速几千公里到最后降落时的几百公里之间,航天飞机都是处于无动力滑翔中的,所以提前在和波音747客机改装的母机上进行分离试验和低速模拟飞行以及后来的全状态下的仿真降落返回试验都是很正常的。企业号也进行了全状态模拟飞行降落试验,和正式发射相比航天飞机由于没有发动机所以也看不到正式发射时的发动机喷气。
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回答:

  再者,航天飞机由于其起飞容易,回归迅速,因此可以参与各种应急救生活动。航天飞机定期返航后,可以像飞机那样进行定时的检查维修与保养,大大地提高了使用次数。

回答:

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  最后,在军事上是一种新的突破。人造卫星、洲际导弹的产生与运用,使军事领域扩展到太空。而在地面军事设施对这些“太空武器”束手无策时,航天飞机却在反卫星的能力上迈出了一步。航天飞机作为空间武器来说,可以对别国空间轨道上的军事人造天体,如间谍卫星,进行拦截、破坏或捕获,对自己本国的军事人造天体则可以密切监视,加强保护。航天飞机如果配上粒子束武器,还可以摧毁太空中敌方人造天体,当然对地面导弹的拦截能力也就不言而喻了。

不知道你看的谁家的航天飞机是在空中释放,然后起飞的。

以上图片中左边是美国的航天飞机发射前、右侧是俄罗斯的航天飞机发射前。在两个发射系统中我们可以看到相似的结构,航天飞机和两个固体推进器“围抱”着一个更大的类似推进器的东西。像题中所说中间被围抱着的“红色大红箭”其实并没有点火,它的专业名字是航天飞机外储箱。图片 22

  日趋完美的结构

世界上造出航天飞机的国家仅有美国和苏联。苏联暴风雪航天飞机仅发射一次,是在拜科努尔航天中心地面发射的,并没发射第二次。苏联配套给航天飞机研制的an225目前仍是现役最大飞机。安225背航天飞机只是运输作用。

外储箱是航天飞机最大的组件,它的里边携带着液氢(燃料)大约106吨、液氧(氧化剂)大约629吨,主要是为了航天飞机尾部的三台主发动机提供燃料和氧化剂,简单形象的说就是外挂了一个“大油箱”。同时也起着支撑和连接固体助推器及航天飞机的作用。

  航天飞机目前只有美国、俄罗斯两国有,但俄罗斯(以前的苏联)的“暴风雨号”航天飞机只做过一次不载人的试验飞行,一直未能投入使用。美国的航天飞机有六架,即“企业号”、“哥伦比亚号”、“挑战者号”、“发现号”、“阿特兰蒂斯号”和“奋进号”。在这之中,“企业号”只用于各种试验,没有投入使用,“挑战者号”已于1986年失事。

美国的航天飞机也都采用地面发射,而且发射地点都在佛罗里达州。配套运输航天飞机的任务一般都使用波音747。也从未采用空中发射模式。

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  美国的航天飞机一般由轨道器加上两个大型固体火箭助推器,以及一个外接的燃料贮箱组成。通常人们把轨道器也叫航天飞机。燃料贮箱中有液氧、液氢燃料,为航天飞机的主发动机提供推力;固体火箭助推器也为航天器提供升力。航天飞机有三个舱段,即前段、中段和尾段。

不过话说回来,其实空中发射模式是一种很好的办法,飞机带着航天飞机从普通机场起飞,不需要专用发射场。而且飞机爬升到平流层可以让航天活动省掉第一级火箭,飞机使用成本比火箭便宜多了,况且在平流层发射,不用担心天气原因。美苏都没用空中发射航天飞机的原因只是,航天飞机太重,飞机拖不动(满载的航天飞机和空载的重量差太多了)。

在发射的时候两个固体推进器承担主要的推力,它们要至少把整个系统推进到45公里的高度,随后分离打开降落伞后落在海面上待回收。这个时候航天飞机的三台主发动机带着外储箱和航天飞机继续上升。在主发动机停车10秒后外储箱才会分离,重新返回大气层。航天飞机会在预定轨道绕地飞行,执行完任务后返回地球被回收。所以整个起飞时候的系统只有外储箱是一次性的。

  前段是乘员舱,可以乘坐4~7人,最多时可以容纳10人。这些人中约有三名为宇航员,其余为各类专家,负责各种实验活动。乘员舱有三层,一层是设备,一层是驾驶室,一层是生活舱。乘员舱里布置得典雅别致,乘员身穿普通的便装即可生活。中段是个货舱,装有各种科学实验仪器、天文望远镜、深空探测器等。货舱中还备有能自动操作的机械手和电视装置,以便于在轨道上释放或捕获人造天体。尾段装有发动机和自动控制系统等。

至于为嘛航天飞机需要普通飞机协助运输,主要原因还是成本问题。以美国哥伦比亚航天飞机为例,航天飞机是没有航空发动机的,只有火箭发动机。航天飞机返回时是无动力滑翔,可以在2000公里范围内寻找普通机场降落,每次返回时情况不同,想要平稳降落都有不同选择。而降落后需要运输到厂家检修,检修后又需要送到发射基地。最安全且经济的办法还是飞机背过去靠谱。如果是给航天飞机加注燃料,启动火箭发动机,不仅发动机磨损成本吓人,而且航天飞机机动性超级烂,在大气层中是很难操作的。


  航天飞机的飞行过程大致有上升阶段 (像运戴火箭一样)、轨道飞行阶段 (像宇宙飞船一样)、返回阶段(像普通飞机一样)。

回答:

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回答:

在航天飞机发射时,我们看到中间最大那个的橙色大桶,其实就是航天飞机外挂的燃料箱,用完就可以扔了的那种。它颜色鲜艳,体积巨大,看起来最惹人注目。这个外储燃料箱长度接近50米,重达30吨,里面存储液态氧和液氢,供航天飞机尾部的三台推进器燃烧使用。

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由于航天飞机自身体积有限,为了提高其飞行效率,两侧配有外挂的固体助推火箭,就是图上看到冒白烟的两侧发送机。助推火箭在起飞不久就会燃料耗尽而脱离航天飞机。

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而供应航天飞机主发动机的副燃料箱也采取可抛弃的外挂方式,通过管道供应航天飞机的主发动机使用。在航天飞机飞行到距地面百公里时,一般这个巨大的副油箱也就耗尽燃料了,会脱离航天飞机,进入大气层中烧毁。

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不光航天器会有副油箱,很多航空设备一样具有外储邮箱,我们经常会看到一些战斗机机翼下也会挂上几个大家伙,那并不是导弹或者炸弹,而是副油箱,比如上图这张我国J20战斗机在试飞时,就挂载了四个副油箱,容量超过5顿燃油,可以大大提高其巡航半径。

  起初,航天飞机停放在发射台上准备起飞。等起飞命令下达后,航天飞机的三台主发动机和两个固体助推火箭同时点火,推动航天飞机垂直上升。大约到50公里的高空后,助推火箭燃料用完,自动分离,借用降落伞系统到海上溅落,直升机和舰船进行回收。这种助推火箭一般可重复使用 20次左右。航天飞机携着燃料贮箱在主发动机的作用下继续上升,一直入轨。进入轨道后,燃料贮箱被扔掉,进人大气层烧毁。至此,上升阶段已经完成。

航天飞机背负燃料箱(其实就体积差别来说,更想燃料箱挂着轨道器)的推力,不足以推动其总重量(燃料厢太大太沉了),而增加两枚固体火箭后,推力合就足以推动总重量。所以在起飞阶段需要助推火箭协助,待1分钟后进入高空,燃料减少后,航天飞机就可以只依靠主发动机飞行了。其实航天飞机有自己的3台主发动机,只不过液氢液氧燃烧时火焰接近透明,没有烟雾,而起飞是固体火箭的亮光和烟雾都非常明显,让人以为都靠它们才起飞。仔细观察录像,1分钟后助推器脱落后,主发动机的尾焰很轻,基本观测不到。

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回答:

为什么美国航天飞机发射的时候中间那个大火箭没有启动?

很多朋友应该也有这个疑问,航天飞机旁边两个固体助推器启动、航天飞机的主发动机也启动了,但中间那个巨大的“火箭状”物体却静悄悄的,心安理得的接受众多发动机的推举,缓缓的升上天空!

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从这个角度可以很清楚的看到,两边的助推器已经点火,航天飞机的发动机还是主引擎哦,而那个大燃料箱下面可是光秃秃的!因为它真的只是一个燃料罐!这个燃料罐内部分为两层,上层是液氧,约600吨!下层是液氢约100吨!

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而这些燃料通过管道送到轨道器就是我们俗称的航天飞机的主发动机点火产生推力,因为是液氢与液氧,因此它们燃烧仅仅是只是水蒸气而已,不像固体助推器有非常夸张的尾焰!因此很多朋友就误会了,只有两个助推器开工,航天飞机的主发动机没有工作的印象!

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比如在这张图片上,就很难看出这个发动机是否有在工作!另外还有一些不太了解的朋友做的CG图,甚至就只渲染了固体助推器,这更是造成了大量的误会!

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如图,就只有两条尾焰,而没有主发动机的燃烧的任何痕迹!航天飞机的每台主发动机的海平面推力为1860千牛,真空推力为2279千牛。固体助推器的推力为1245吨,其内部填充了498.85吨高氯酸铵组合推进剂,工作约75S后与航天飞机脱离!而航天飞机带着巨大的燃料箱继续飞行约470S后航天飞机进入约110公里以上的轨道后脱离!图片 31

当然也并不是所有的航天飞机上的发动机作为主发动机的,前苏联的暴风雪航天飞机上就没有主发动机,而是装在了能源火箭上!减轻了航天飞机的负担!图片 32

腾出的位置可以安装航天飞机的制动减速伞,另外还能安装小型发动机,在航天飞机返回大气层但预备的机场气候不佳时可以机动飞行!而美国的航天飞机则只能一次成功,要不然便成仁了哈....当然从重返大气层到降落短短十几分钟,气候变化不会太剧烈,或者提前准备重返轨道到另一个机场!

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但上图就是暴风雪航天飞机的现状,1988年11月15日,苏联的暴风雪号航天飞机从拜科努尔航天中心无人驾驶试验成功!但即使如此也未能逃避前苏联解体所带来的产业全面凋零!这从侧面可以看出一个帝国的兴衰!

回答:

直接上图看看它的样子,造型还是可以的:

图片 34 三个结构:中间的那个橙色的大柱子,两边的细小的白色柱子,以及背上驮着的白色航天飞机。

真正有用的是白色航天飞机,其它的都是送它上去的东西。

航天飞机自己尾部还有三台发动机,这是主发动机,我们知道火箭上太空需要耗费大量的燃料,所以那个橙色的柱子就是燃料罐,橙色大柱子里面是两个独立的大箱子,一个箱子装着液氢,一个箱子装着液氧,两个箱子中间还有连接装置,输送燃料到航天飞机的三台主发动机中。

那有的人问了,咋没看到航天飞机三台发动机喷火?

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由于是液氢-液氧燃料组合方式,燃料燃烧推进产生的废料是水,当然在对比之下看不到了。

那橙色大柱子两边的白色柱子是什么呢?

那是助推器,提供额外的动力,因为只依靠航天飞机三台发动机有些费力,助推器起先与航天飞机发动机一起工作,当上升到距离地面大约45千米时,这两个白色助推器与它们俩个分离,橙色大柱子与航天飞机再飞行一阵子。这两个白色助推器在分离后,前部分弹出来降落伞,降落到海里,这是可以重复使用的。

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之后橙色大柱子继续给航天飞机提供燃料,直到燃料耗尽时,此时差不多距离地面已有100多千米了,橙色大柱子再与航天飞机分离,进入大气层中烧毁。

最终航天飞机终于来到了太空中执行任务。

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个人浅见,欢迎评论!

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回答:

  航天飞机人轨后主发动机熄火,由两台小型火箭发动机控制飞行。不过为了更精确地调整飞行姿态,航天飞机三角翼和垂直尾翼上也装有小型发动机,作航向姿态的修正使用。到达预定地点后,航天飞机开始正式工作,它或者进行科学实验,或者释放和回收卫星,或者修复各种太空人造天体,等等。

回答:

美国航天飞机发射的时候中间那个大火箭为什么没有启动?

首先说说美国的航天飞机是由火箭助推器、外燃料箱和轨道飞行器三部分组成。题主说的中间那个最大的就是外燃料箱了,它是航天飞机的“脊梁”,为主燃料推进飞行器和轨道飞行器提供支撑,因此它不会有启动装置;它装满了航天飞机主发动机要用的助推剂,是唯一不能二次利用的装置,航天飞机升空8分半后,燃料耗尽,燃料箱与主体分离,在设计好的路线下落,焚毁的残骸落入海洋。
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中国的发射的火箭中间那个是火箭

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