航天飛機(Space Shuttle，又稱為太空梭或太空穿梭機)是可重複使用的、往返於太空、宇宙和地面之間的航天器，結合了飛機與航天器的性質。
航天飛機是一種有人駕駛可重複使用的航天器，它既能像火箭一樣垂直起飛，像太空飛船一樣在軌道上運行，又能像飛機一樣水平著陸。
航天飛機一般可乘坐7名航天員，其中有3名機組人員，4名科學技術專家。航天飛機在軌道上運行時，可完成釋放衛星、回收及維修衛星、進行各種微重力科學實驗等多種任務。
飛機的組成
航天飛機實際上是一個由軌道器、外貯箱和固體助推
火箭助推器
器組成的往返航天器系統，但人們通常把其中的軌道器稱作為航天飛機。
(1)軌道器:軌道器是航天飛機的核心部分，是整個航天飛機系統中唯一可載人、可重複使用的部分。
(2)固體助推器:固體助推器的作用是助推，用於補充主發動機推力的不足。以供再用。
(3)外貯箱:航天飛機的主發動機是液體火箭發動機，推進劑是液體燃料液態氧和液態氫。液體推進劑不裝在航天飛機上，而是裝在一個獨立的可以拋棄的外貯箱裡面。採用這種結構形式，可以減少航天飛機軌道器的尺寸和重量，否則航天飛機的軌道器非常龐大。
美國研製過5種型號的航天飛機:哥倫比亞號航天飛機、挑戰者號航天飛機、發現號航天飛機、亞特蘭蒂斯號航天飛機和奮進號航天飛機。
前蘇聯研製過暴風雪號航天飛機，1991年對暴風雪號航天飛機成功地進行了無人軌道試飛，其後，由於蘇聯1991年解體，計劃終止。
組成部分
基本組成部分
航天飛機的構造
航天飛機是一種藉助外掛助推器垂直起飛、自身可以水平降落的載人航天器，它以火箭發動機為動力發射到太空，能在軌道上運行，且可以往返於地球表面和近地軌道之間，可部分重複使用的航天器。它由軌道器、固體燃料助推火箭和外儲箱三大部分組成。
外部燃料箱
外表為鐵鏽顏色，主要由前部液氧箱、後部液氫箱以及連接前後兩箱的箱間段組成。外部燃料箱負責為航天飛機的3臺主發動機提供燃料。外部燃料箱是航天飛機三大模塊中唯一不能重複使用的部分，發射後約8.5分鐘，燃料耗盡，外部燃料箱便被墜入到大洋中。
火箭助推器
這對火箭助推器中裝有助推燃料，平行安裝在外部燃料箱的兩側，為航天飛機垂直起飛和飛出大氣層進入軌道，提供額外推力。在發射後的頭兩分鐘內，與航天飛機的主發動機一同工作，到達一定高度後，與航天飛機分離，前錐段裡降落傘系統啟動，使其降落在大西洋上，可回收重複使用。
摺疊
軌道器
即航天飛機本身，它是整個系統的核心部分。軌道器是整個系統中惟一可以載人的、真正在地球軌道上飛行的部件，它很像一架大型的三角翼飛機。它的全長37.24m，起落架放下時高17.27m;三角形後掠機翼的最大翼展23.97m;不帶有效載荷時質量68t，飛行結束後，攜帶有效載荷著陸的軌道器質量可達87t 。它所經歷的飛行過程及其環境比現代飛機要惡劣得多，它既要有適於在大氣層中作高超音速、超音速、亞音速和水平著陸的氣動外形，又要有承受載人大氣層時高溫氣動加熱的防熱系統。因此，它是整個航天飛機系統中，設計最困難，結構最複雜，遇到的問題最多的部分。
軌道器由前、中、尾三段機身組成。前段結構可分為頭錐和乘員艙兩部分，
航天飛機發射
頭錐處於航天飛機的最前端，具有良好的氣動外形和防熱系統，前段的核心部分是處於正常氣 壓下的乘員艙。這個乘員艙又可分為三層:最上層是駕駛臺，有4個座位，中層是生活艙，下層是儀器設備艙。乘員艙為航天員提供寬敞的空間，航天員在艙內可穿普通地面服裝工作和生活。一般情況下艙內可容納4~7人，緊急情況下也可容納10人。
航天飛機的中段主要是有效載荷艙。這是一個長18m ，直徑4.5m，容積300m3的大型貨艙，一次可攜帶質量達29t 多的有效載荷，艙內可以裝載各種衛星、空間實驗室、大型天文望遠鏡和各種深空探測器等。為了在軌道上施放所攜帶的有效載荷或回收軌道上運行的有效載荷，艙內設有一或二個自動操作的遙控機械手和電視裝置。機械手是一根很細的長杆，在地面上它幾乎不能承受自身的重量，但是在失重條件下的宇宙空間，卻可以迅速而靈活地載卸10t多的有效載荷。航天飛機中段機身除了提供貨艙結構之外，也是前、後段機身的承載結構。
航天飛機的後段比較複雜，主要裝有三臺主發動機，尾段還裝有兩臺軌道機動發動機和反作用控制系統。在主發動機熄火後，軌道機動發動機為航天飛機提供進入軌道、進行變軌機動和對接機動飛行以及返回時脫離軌道所需要的推力。反作用控制系統用來保持航天飛機的飛行穩定和姿態變換。除了動力裝置系統之外，尾段還有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和減速板等氣動控制部件。
誕生歷史
航天飛機
1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重複使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研製航天飛機空間運輸系統列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重複使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。經過5年時間，1977年2月研製出一架企業號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯(C·F·Haise)和富勒頓(G·Fullerton)兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經過4年，第一架載人航天飛機終於出現在太空舞臺，這是航天技術發展史上的又一個里程碑。
雖然世界上也有許多國家都陸續進行過航天飛機的開發，但只有美國與前蘇聯實際成功發射並回收過這種交通工具。但由於蘇聯瓦解，相關的設備由哈薩克接收後，受限於沒有足夠經費維持運作使得整個太空計劃停擺，因此全世界僅有美國的航天飛機機隊可以實際使用並執行任務。
另外,太空遊客也是航天員。乘坐飛船或者航天飛機上天的人都是航天員，也就是說這些人在上天前都已經具備了航天員的要求。在飛天之前，這些普通人都是經過嚴格的身體檢查和長時間的正規的航天員培訓，經考核合格的只是"太空遊客"所承擔的太空飛行任務不同，他是作為航天載荷任務專家參與飛行的，他與駕駛員、工程師的任務不同，所以對身體的要求相對低一些。航天飛機升空時的重量比火箭大許多，所以加速度較小，一般是3G(火箭是4-4.5G)。
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