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航天飛機(jī)飛行過(guò)程如圖所式，由射前準(zhǔn)備、發(fā)射、上升、入軌、軌道運(yùn)行、出軌、再入、末區(qū)能量管理、進(jìn)場(chǎng)和著陸等階段組成。

射前準(zhǔn)備和發(fā)射

T一20s前的射前功能乘發(fā)射場(chǎng)地面計(jì)算網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)控制。軌道飛行器計(jì)算機(jī)在T一20s裝訂軟件，組織4機(jī)冗余系統(tǒng)并在T一20s～T一0s內(nèi)與發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行交互。T一25s以前的倒數(shù)計(jì)時(shí)由發(fā)射處理系統(tǒng)控制，T一25s起由機(jī)上計(jì)算機(jī)控制事件程序，并按機(jī)上時(shí)鐘執(zhí)行各種功能。

T一8s前向主發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出“準(zhǔn)備好”起動(dòng)命令，在接到主發(fā)動(dòng)機(jī)“準(zhǔn)備好”的響應(yīng)后，以 120μs間隔連續(xù)向主發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出3次起動(dòng)指令。當(dāng)3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)均達(dá)到90％推力時(shí)，向固體助推器發(fā)出“點(diǎn)火—1命令，40μs后發(fā)出“點(diǎn)火—2”命令，并將“點(diǎn)火—2”命令和推重比達(dá)到1，航天飛機(jī)起飛(固體助推器點(diǎn)火后0.3s)的時(shí)刻定為T(mén)一0。

如在T一3s發(fā)生故障，如貯箱破裂，發(fā)射臺(tái)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(kāi)發(fā)射塔。

上升

航天飛機(jī)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(dòng)機(jī)提供推力并對(duì)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(jī)起飛越過(guò)臍帶塔時(shí)，開(kāi)始滾動(dòng)和俯仰機(jī)動(dòng)。起飛后60s，于10241m高度達(dá)最大動(dòng)壓。起飛后2min，當(dāng)航天飛機(jī)速度達(dá)1383m/s、高度達(dá)45km時(shí)助推器與軌道飛行器/外貯箱分離。 8臺(tái)小固體發(fā)動(dòng)機(jī)將助推器推離外貯箱，進(jìn)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(dá)54km時(shí)開(kāi)始制導(dǎo)操縱軌道飛行器。軌道飛行器3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)共累計(jì)工作9minμs。當(dāng)軌道飛行器速度達(dá) 7797m/s、高度達(dá)109.33km時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)，主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)前10s開(kāi)始主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)程序， 3s后指令主發(fā)動(dòng)機(jī)以每秒10％推力的速度節(jié)流到65％推力，維持6.7s后關(guān)機(jī)。

主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后要有18s的軌道飛行器/外貯箱聯(lián)接滑行時(shí)間，滑行中關(guān)閉斷流閥門(mén)，收回脫落插座。軌道飛行器/外貯箱分離程序起動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，再入大氣層解體，殘骸濺落于海洋。

中止飛行

在上升過(guò)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(chǎng)(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(chǎng)中止飛行 這種方法在3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一臺(tái)推力衰減或在上升的頭3.5 min內(nèi)發(fā)生其它故障時(shí)采用。故障發(fā)生后用正常工作的主發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，作俯仰面反轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)以保證軌道飛行器向著陸場(chǎng)跑道飛行。當(dāng)主發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑完全耗盡時(shí)，飛行器作俯沖機(jī)動(dòng)，外貯箱分離后開(kāi)始先以自動(dòng)控制模式，后由駕駛員手控滑翔飛回發(fā)射場(chǎng)。

2、繞地球一周中止飛行 如在起飛后3.5min到入軌的飛行過(guò)程中出現(xiàn)故障則軌道飛行器已無(wú)可能立即返回機(jī)場(chǎng)，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(jìn)入彈道軌道，返回大氣層，然后降落于霍洛曼空軍基地或愛(ài)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(dòng)機(jī)熄火后增加數(shù)次軌道機(jī)動(dòng)點(diǎn)火。

3、入軌中止飛行 起飛后4min到進(jìn)入最終軌道過(guò)程中如果有1臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)出故障則可采用此種中止飛行方式。它在時(shí)間上要求并不苛刻，無(wú)需急于返回。飛行器可進(jìn)入一低軌道，待完成部分任務(wù)后返回發(fā)射場(chǎng)。如果故障發(fā)生在主發(fā)動(dòng)機(jī)即將關(guān)機(jī)前，那么稍稍多用一些軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)推進(jìn)劑便可達(dá)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(chǎng)。

入軌

主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后2rain軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)(OMS)進(jìn)行第一次點(diǎn)火，提高橢圓軌道高度。OMS第二次點(diǎn)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(kāi)始滑行。

軌道運(yùn)行

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

軌道檢測(cè)

出軌前約5.5h開(kāi)始對(duì)再入時(shí)須用的各分系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，共約15min。測(cè)試分二部分進(jìn)行。第一部分包括對(duì)輔助動(dòng)力裝置液壓系統(tǒng)的測(cè)試。測(cè)試后輔助動(dòng)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(cè)試、輔助導(dǎo)航系統(tǒng)的自檢等。

出軌

出軌時(shí)需要降低軌道速度以便軌道飛行器再入大氣。出軌時(shí)用2臺(tái)OMS發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)動(dòng)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(jī)動(dòng)到一Z軸指向太陽(yáng)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(mén)關(guān)閉，并對(duì)慣性測(cè)量組件進(jìn)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(jī)動(dòng)到出軌姿態(tài)。出軌前30min，OMS完成出軌點(diǎn)火準(zhǔn)備。OMS出軌點(diǎn)火2次。最后宇航員用RCS噴管將飛行器機(jī)動(dòng)到頭部向前的姿態(tài)，準(zhǔn)備再入。

再入

出軌后下降到達(dá)再入界面(開(kāi)始敏感到氣動(dòng)力，界面高121921m)前5min由宇航員起動(dòng)再入制導(dǎo)、導(dǎo)航和飛行控制程序。飛行控制是自動(dòng)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(jìn)入再入前飛行段。軌道飛行器機(jī)動(dòng)到零滾動(dòng)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(dòng)壓為止。此時(shí)空氣舵開(kāi)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(jìn)入黑障區(qū)，該區(qū)一直延續(xù)到54.8km高度，無(wú)線電信號(hào)中斷約20min。當(dāng)高度達(dá)25298m，速度達(dá)762m/s，馬赫數(shù)達(dá)2.5時(shí)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(gè)校正柱面(HAC)。2個(gè)HAC在進(jìn)場(chǎng)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(lái)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(jìn)行正常的自動(dòng)著陸搜索為止。搜索是在3048m高空的正常再入點(diǎn)開(kāi)始的。搜索時(shí)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(diǎn)WP—1。接著開(kāi)始航向校正，直到與跑道的夾角等于±20°。TAEM結(jié)束前離開(kāi)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(dòng)著陸

自動(dòng)著陸導(dǎo)航將軌道飛行器引入以跑道前1.59kin點(diǎn)為目標(biāo)的一20°下滑坡度(為一般飛機(jī)的7倍)。離地面533m時(shí)，開(kāi)始機(jī)動(dòng)，飛行器作1.5°下滑。離地面152m時(shí)，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(guò)跑道門(mén)約762m處以340.4～ 362.2km/h速度著陸。

玩?zhèn)€游戲真是不容易- -！