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航天飛機飛行過程如圖所式，由射前準備、發(fā)射、上升、入軌、軌道運行、出軌、再入、末區(qū)能量管理、進場和著陸等階段組成。

射前準備和發(fā)射

T一20s前的射前功能乘發(fā)射場地面計算網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)控制。軌道飛行器計算機在T一20s裝訂軟件，組織4機冗余系統(tǒng)并在T一20s～T一0s內(nèi)與發(fā)射系統(tǒng)進行交互。T一25s以前的倒數(shù)計時由發(fā)射處理系統(tǒng)控制，T一25s起由機上計算機控制事件程序，并按機上時鐘執(zhí)行各種功能。

T一8s前向主發(fā)動機發(fā)出“準備好”起動命令，在接到主發(fā)動機“準備好”的響應(yīng)后，以 120μs間隔連續(xù)向主發(fā)動機發(fā)出3次起動指令。當3臺主發(fā)動機均達到90％推力時，向固體助推器發(fā)出“點火—1命令，40μs后發(fā)出“點火—2”命令，并將“點火—2”命令和推重比達到1，航天飛機起飛(固體助推器點火后0.3s)的時刻定為T一0。

如在T一3s發(fā)生故障，如貯箱破裂，發(fā)射臺可能被毀的情況下，宇航員出艙，乘發(fā)射塔電梯下至地面，或用滑繩系統(tǒng)降至地面，系統(tǒng)可使宇航員在2分鐘內(nèi)迅速離開發(fā)射塔。

上升

航天飛機在起飛后分2段上升，從起飛到固體助推器分離為第一上升段，由助推器和主發(fā)動機提供推力并對其作平行控制。從固體助推器分離到入軌為第二上升段。

飛機起飛越過臍帶塔時，開始滾動和俯仰機動。起飛后60s，于10241m高度達最大動壓。起飛后2min，當航天飛機速度達1383m/s、高度達45km時助推器與軌道飛行器/外貯箱分離。 8臺小固體發(fā)動機將助推器推離外貯箱，進入彈道軌道，用降落傘在海上濺落后回收供再次使用。

拋擲固體助推器后，軌道飛行器/外貯箱繼續(xù)上升。助推器分離后1s，高度達54km時開始制導(dǎo)操縱軌道飛行器。軌道飛行器3臺主發(fā)動機共累計工作9minμs。當軌道飛行器速度達 7797m/s、高度達109.33km時，主發(fā)動機關(guān)機，主發(fā)動機關(guān)機前10s開始主發(fā)動機關(guān)機程序， 3s后指令主發(fā)動機以每秒10％推力的速度節(jié)流到65％推力，維持6.7s后關(guān)機。

主發(fā)動機關(guān)機后要有18s的軌道飛行器/外貯箱聯(lián)接滑行時間，滑行中關(guān)閉斷流閥門，收回脫落插座。軌道飛行器/外貯箱分離程序起動，再聯(lián)接滑行11s后，外貯箱與軌道飛行器分離。外貯箱翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)在貯箱分離后產(chǎn)生10～50°/s的翻轉(zhuǎn)速度、貯箱沿亞軌道于56388m高空運動，再入大氣層解體，殘骸濺落于海洋。

中止飛行

在上升過程中如發(fā)生故障，有3種可使軌道飛行器和宇航員安全返回地面的中止飛行程序。它們是返回發(fā)射場(RTLS)中止飛行、繞地球一周(AOA)中止飛行和入軌(ATO)中止飛行。

1、返回發(fā)射場中止飛行 這種方法在3臺發(fā)動機中的一臺推力衰減或在上升的頭3.5 min內(nèi)發(fā)生其它故障時采用。故障發(fā)生后用正常工作的主發(fā)動機繼續(xù)飛行，待固體助推器分離，軌道飛行器/外貯箱送至約10.7km高度時，作俯仰面反轉(zhuǎn)機動以保證軌道飛行器向著陸場跑道飛行。當主發(fā)動機推進劑完全耗盡時，飛行器作俯沖機動，外貯箱分離后開始先以自動控制模式，后由駕駛員手控滑翔飛回發(fā)射場。

2、繞地球一周中止飛行 如在起飛后3.5min到入軌的飛行過程中出現(xiàn)故障則軌道飛行器已無可能立即返回機場，而必須采用繞地球一周中止飛行程序。軌道飛行器在繞地球一周后進入彈道軌道，返回大氣層，然后降落于霍洛曼空軍基地或愛德華茲空軍基地。其飛行剖面與正常飛行一樣，只要求在主發(fā)動機熄火后增加數(shù)次軌道機動點火。

3、入軌中止飛行 起飛后4min到進入最終軌道過程中如果有1臺主發(fā)動機出故障則可采用此種中止飛行方式。它在時間上要求并不苛刻，無需急于返回。飛行器可進入一低軌道，待完成部分任務(wù)后返回發(fā)射場。如果故障發(fā)生在主發(fā)動機即將關(guān)機前，那么稍稍多用一些軌道機動系統(tǒng)推進劑便可達到正常完成任務(wù)的目的，經(jīng)周密安排便可安全再入，返回發(fā)射場。

入軌

主發(fā)動機關(guān)機后2rain軌道機動系統(tǒng)(OMS)進行第一次點火，提高橢圓軌道高度。OMS第二次點火將軌道飛行器送入任務(wù)規(guī)定圓軌道，此后軌道飛行器便開始滑行。

軌道運行

達到預(yù)定軌道后重新調(diào)配軌道飛行器各系統(tǒng)，開始執(zhí)行軌道任務(wù)。任務(wù)執(zhí)行期可從幾小時到30天。

軌道檢測

出軌前約5.5h開始對再入時須用的各分系統(tǒng)進行測試，共約15min。測試分二部分進行。第一部分包括對輔助動力裝置液壓系統(tǒng)的測試。測試后輔助動力裝置停止工作。第二部分包括飛行員全部專用顯示裝置的測試、輔助導(dǎo)航系統(tǒng)的自檢等。

出軌

出軌時需要降低軌道速度以便軌道飛行器再入大氣。出軌時用2臺OMS發(fā)動機提供推力，為建立合適的再入速度和航程提供條件。軌道飛行器機動到尾部向前的出軌姿態(tài)。

出軌前宇航員要將軌道飛行器機動到一Z軸指向太陽的位置。出軌前2h，環(huán)控生保系統(tǒng)速蒸蒸發(fā)器工作，冷卻氟利昂—21冷卻回路，輻射器停止工作，有效載荷艙門關(guān)閉，并對慣性測量組件進行校正，停止星光跟蹤器工作。出軌前50min用反作用控制系統(tǒng)(RCS)噴管機動到出軌姿態(tài)。出軌前30min，OMS完成出軌點火準備。OMS出軌點火2次。最后宇航員用RCS噴管將飛行器機動到頭部向前的姿態(tài)，準備再入。

再入

出軌后下降到達再入界面(開始敏感到氣動力，界面高121921m)前5min由宇航員起動再入制導(dǎo)、導(dǎo)航和飛行控制程序。飛行控制是自動的，但制導(dǎo)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)的工作尚需宇航員監(jiān)控。

軌道飛行器飛至121.9km高空后進入再入前飛行段。軌道飛行器機動到零滾動角、零偏航角和預(yù)先確定的再入攻角28°～38°。飛行控制系統(tǒng)向RCS噴管發(fā)出指令，在保持姿態(tài)下降低速率直到敏感到0.176g和5069.9Pa動壓為止。此時空氣舵開始工作，與RCS一起控制軌道飛行器。

再入后，軌道飛行器約于80km高空進入黑障區(qū)，該區(qū)一直延續(xù)到54.8km高度，無線電信號中斷約20min。當高度達25298m，速度達762m/s，馬赫數(shù)達2.5時攻角下降為14°。此后便轉(zhuǎn)入末區(qū)能量管理段。

末區(qū)能量管理

末區(qū)能量管理(TAEM)制導(dǎo)將軌道飛行器導(dǎo)向半徑為5486m的2個校正柱面(HAC)。2個HAC在進場末端的兩側(cè)，與跑道中線相切。末區(qū)能量管理中用S形轉(zhuǎn)彎來消除能量，并利用減速板改變高能條件下的阻力、升阻比和飛行軌跡，直至能進行正常的自動著陸搜索為止。搜索是在3048m高空的正常再入點開始的。搜索時軌道飛行器一直轉(zhuǎn)彎到與最近的HAC相切并繼續(xù)轉(zhuǎn)彎到航向點WP—1。接著開始航向校正，直到與跑道的夾角等于±20°。TAEM結(jié)束前離開HAC，向下俯沖并搜索下滑坡度直到搜索到跑道中線為止。

自動著陸

自動著陸導(dǎo)航將軌道飛行器引入以跑道前1.59kin點為目標的一20°下滑坡度(為一般飛機的7倍)。離地面533m時，開始機動，飛行器作1.5°下滑。離地面152m時，下放起落架。在飛行末段使飛行下沉速度下降到2.7m/s以下，飛行器在過跑道門約762m處以340.4～ 362.2km/h速度著陸。

玩?zhèn)€游戲真是不容易- -！