航天运输工具

国际空间站的人员替换和物资补充目前有三种运输工具，分别是载人飞船、货运飞船和 航天飞机

航天发射器作为运输工具把卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等航天部从地球送到预定轨道。它可分为运载火箭和航天飞机两类。运载火箭可一次世运输航天器，航天飞机可多次运输航天器。位于佛罗里达州卡纳维拉尔角空军站的东部靶场和位于加利福尼亚州范登堡空军基地的西部靶场是美国主要的航天器发射基地。美军使用航天飞机、“飞马”、“金牛座”、“德尔塔”、“阿特拉斯”、“大力神”发射器以及“惯性”上一级和“半人马”上一级推进器将有效载荷送入轨道。

运载火箭一般由2～4级火箭组成，各级火箭通过级间结构连接。作为有效载荷的航天器放在最前端，外面大多套有整流罩以保护在大气层内飞行时的安全。运载火箭总重量可达数百吨，高达数十米，火箭发动机的推力达几百吨以至数千吨、运载火箭每一级都有自己的箭体结构和动力装置，控制系统则常为共用的。早期的运载火箭大多由弹道导弹改进而成，后来为适应不同航天发射任务的需要，专门研制了系列化的运载火箭。运载火箭大多使用液体推进剂，第一、二级多用液氧和煤油等常规推进剂，末级常用液氧和液氢高能推进剂。

运载火箭的主要技术指标是运载能力和入轨精度。运载能力措运载器可送入预定轨道的有效载荷的质量，它随预定轨道的高度和倾角的增大而减小。美国运载能力最大的运载火箭可将120吨的有效载荷送入低轨道。运载火箭的入轨精度主要取

决于控制系统的水平。

卫星接轨道分有三类，即静止轨道卫星（轨道高度大的36万千米）、大椭圆轨道卫星（远地点高度大约在2万千米）和低轨道卫星（轨道高度在300千米～：3000千米八地球静止轨道卫星的主要优点是轨道高，一颗卫星即可覆盖地球表面30％，24小时均可以利用，全球覆盖只需3颗卫星。大椭同轨道卫星系统的最大优点是可根据覆盖的需要来设计卫星的远地点，可解决极区覆盖问题，但不能克服高轨道的弱点。低轨道卫星有节省功率、携带推进剂少和便于发射的优点。航天器发射器的发射方式有垂直发射和水平发射两种。垂直发射要求助推级发动机有大于起飞重量的推力，以便迅速飞出大气层；水平发射时，发动机推力可较小，但持续工作时间匕

运载火箭需专门的发射场发射。火箭从地面垂直起飞，十几秒钟后开始程序拐弯，第一级火箭工作完毕后脱落，第二级接替工作，如此直至本级火箭工作完毕，火箭进入预定轨道，调整姿态，本级火箭与航天器脱离．完成其使命。运载火箭进入预定轨道的部分称为轨道器，能在太空短期运行。运载火箭的轨道器是一次性使用的，轨道器分为带主发动机和不带主发动机两种。前者具有在助推器脱落后继续加速、上升的功能，后者完全靠助推器送入预定轨道。运载火箭轨道器具有～船航天器所具有的功能系统；具有改变运行轨道和调整姿态的能力。

美国的运载火箭发射器有“宇宙神”、“德尔塔”、“飞马座／金牛座”、“侦察兵”、“大力神”等系列，现已停止使用的系列有“五比特”、“土星”、“雷神”和“先锋号”等。“宇宙神”运载火箭是从获得成功的“宇宙神佝际弹道导弹演变而来的。它在许多重要计划中都有应用，其中为空军发射数量占其总发射数的75％以上、其第一项任务是1958年发射世界L第一个通信卫星“斯科尔”计划。当时使用的是“宇宙神”LV一3A型运载火箭。1962年2月20日，“水量”计划载人发射’‘宇宙神”I。V一3B型运载火箭发射成功。

1961年，来自国防部和宇航局的代表对美国航天运载火箭的需求进行深入调查，结论是用当时已有的或正在研制的任何一个系统，都难以满足任务要求。需要用灵活的标准化系统代替各种不同的运载火箭。这样可达到高一个级别的费用／效益比，并能提高系统的可靠性。1962年。空军与通用动力公司签定了标准运载火箭（SIJV）的合同。从“宇宙神”SI。V一3型开始的“宇宙神”运载火箭是标准运载火箭系列。“宇宙神’它I。V－3共发射sl次，成功49次，其中5次“月球轨道器”发射全部成功。“宇宙神”SI－V—3D还多次用于发射舰队通信卫星。

1967年后，通用动力公司将洲际导弹改装成“宇宙神”E、“宇宙神”F运载火箭，先后多次发射海军海洋监视卫星、导航星全球定位系统、“诺阿”气象卫星、国防气象卫星等多种卫星。“挑战者“号航天飞机失事后，美国决定航天飞机不再承担卫星发射任务，并确定要更多地使用一次性运载火箭，故1988年5月空军选择“宇宙神”且运载火箭发射国防卫星通信系统（DSCS）以及超高频后继型军用通信卫星。“宇宙神”见满足了国防部对具有中等发射能力运载火箭的需求，其长 47 5米，重187 6吨。能把航天器送到低地球轨道、地球同步转移轨道或地球同步轨道上，可把2770千克的有效载荷送入地球同步转移轨道。

最早用于发射航天器的“大力神”系列是“大力神”1双子星座运载火箭，它进行广载入发射。而后又研制生产厂大力神”皿的A、1王、C、I）、E型。“大力神”血主要用户是宇航局和商用，但也有军方应用，其中“大力神”皿A、“大力神”mC、“大力神m”l），发射了用于通信的“林肯”试验卫星、“大鸟”照相侦察卫星、战术通信卫星、国防卫星通信系统卫星和用于核爆炸探测的“维拉’计程等。

1984年，国防部要求发展～种发射系统，旨在弥补航天飞机之不足和确保某些美国的秘密有效载荷进入空间，从而开始了研制“大力神”w的计划。“大力神”N于1989年6月14日首次成功发射，并成为国防部发射许多重型卫星的主要运载火箭。“大力神”W长62．2米，总重量860吨，可运送航天器到极轨道、低地球轨道或地球同步轨道，最大有效载荷低地球轨道周 64吨、地球同步轨道 5 76吨。先后发射了用于照相侦察的“锁眼”卫星 KH— 11、用于雷达成像侦察的“长曲棍球”卫星、导弹预警卫星“国防支援计划”、通信卫星“军事星”等军用卫星。

由于美国国防经费削减，1995年美国对重复使用运载火箭加紧论证，并以单级入轨火箭动力运载火箭为重点开展了大量的研制工作。目前已进行了多次试验。美国军方认为，未来航天任务要求一种便捷、可靠、经济和可承受的通向太空的手段，而重复使用运载火箭是最有希望满足这种要求的手段。

k-1运载火箭

"德尔它"-ⅳ运载火箭

"宇宙神"-ⅲ运载火箭

"宇宙神"-ⅲ运载火箭

德尔它2运载火箭