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凯发k8官网登录1969年9月,美国国家航空航天局(NASA)提出了一项计划,这项计划将超越现有的登月和名为空间实验室的空间站计划,并确定了最后一枚土星5号火箭的发射日期。
按照当时计划,人们会利用集成发射和可以再入航天器建造一个可容纳50人的地球轨道空间站,美国国家航空航天局还希望研发一种能够往返地球和月球轨道的核能火箭,并在月球表面和轨道建造一系列基地,从那里人们会在1981或1986年测试火星任务的技术可能性。但是没有一项获得白宫通过,并且到1969年底,美国国家航空航天局甚至不能确定是否会建造永久性的空间站,而航天飞机则是为建造空间站而研制的。
此时一个合作伙伴帮助分担了航天飞机的经费,并且在阶段B中北美航天罗克韦尔和麦道公司的两个团队进行了激烈竞争。美国国家航空航天局于1970年的5月呼吁军队能够满足他们的要求,将航天飞机作为内部的资产,这样才不太可能将它作为商品出售。
阶段B合同中详细说明了一架两阶段都可以重复使用的航天飞机,确定低(200海里)横向航程和高(1500海里)横向航程选项(横向航程是轨道追踪偏离降落点的距离大小的度量),每个轨道航天器的货舱直径为15英尺,长为60英尺,载重量为15000磅。
但是说明书偏离了现实,预期每年最多进行75次飞行,每次飞行需要两周的周转时间(包含着陆和再发射),整个系统到1977年底才能运行。最关键的部分还是资金。美国国家航空航天局想要尽可能降低每次飞行的成本,以致于当正式运行后鼓励广泛使用。但是全部可重复使用系统研发成本过高,7、8年来每年的费用远远多于美国国家航空航天局的年顸算。
根据阶段B在1970年夏天的研究进展,美国国家航空航天局提出了两方面的改变。轨道航天器的载重量将会增加到25000磅,并且同年11月美国国家航空航天局建议合约商将三台发动机減少到两台,起初为了安全起见才选择三台发动机,因为一旦其中一台出现故障另外两台还可以保证飞行安全。减少ー台发动机会削减建造成本、维护费用和节省周转时间。
同年末,美国国家航空航天局组建了一个特别项目办公室,来审议两家公司的提案。两份提案都非常出色并且代表了工程和设计概念的巅峰。这套完全可重复使用系统包括1艘1700吨由人驾驶的助推器,它比一架巨型喷气式飞机更大,而且由12台大型火箭发动机驱动,在机背上携带380吨重的轨道航天器垂直发射。助推器的速度会达到7000英里小时,之后助推器分离飞回地球,而轨道航天器则利用两台火箭发动机达到17500英里小时的速度,并最终到达地球轨道。
仅仅是轨道航天器就超过200英尺长,而垂直放置在发射台的整套发射系统则有276英尺高。航天飞机的核心技术就是助推器和轨道航天器使用的大型发动机,因此它们必须优先研制。只有最先进的发动机技术才能使航天飞机工作。
航天飞机的主发动机在更换前必须重复使用50多次,随着燃料的消耗利用油门调节推力,并使用高压燃烧室来燃煷超低温液氧和液氢推进剂。此外,发动机还要包含预燃烧器,以在不同推进剂条件下实现效率最大化。
航天飞机主发动机的阶段A研究开始于1968年,B阶段工作于1970年开始。