E拨通 发表于 2023-11-6 22:09:10

载人飞船和航天飞机有什么区别吗？各有什么优劣？

之前看美国都是航天飞机，我们神舟都是载人飞船？还有美国为什么全面取消航天飞机了？

abcadr 发表于 2023-11-6 22:09:17

STS的运载量高，乘坐空间大也特别舒适，最关键还可以从太空带物体回来，比载人飞船好太多。美国并未取消STS，只是STS服役寿命到了。最初设计的时候设计师根本没有想到这些1970年代设计的东西到2010年还能再用，美国航天飞机2011年退役的时候其实已经是超寿命服役。
真要说NASA为何没有延寿，并不是因为航天飞机的理念不成功，而是最简单的钱的问题。航天飞机再给力也是低轨道载具，NASA目标在深空，如果国会能疯狂拨款那当然可以一边延寿一边研发深空载具，问题在于NASA的经费就那么多。要同时维持ISS运转，STS和深空研发，是不可能的。那么较老的STS在寿命到的时候只能退役，保全更新的ISS和深空研发。

y007 发表于 2023-11-6 22:09:39

如果这里的航天飞机指的是STS的话，那么区别最大的就是——航天飞机是运载工具，飞船是载荷。
航天飞机要对应的是运载火箭，而不是飞船卫星这种载荷……
STS的名字很清楚了，太空运输系统。

夕遥 发表于 2023-11-6 22:09:51

我尽量说简单点
航天飞机最初是为了让航天器可重复使用，降低发射成本的。美国造了4架，炸了两架，前苏联造了一架，首飞成功后就没再用过。
航天飞机采用了大量的先进技术，一次可运送7名航天员，在轨运行时就像个空间站，但发射成本很高，可靠性不太高，因此最终还是被淘汰。
宇宙飞船相对航天飞机来说，结构相对简单 可靠性高一些，虽然不能重复使用，但发射成本相对较低，技术难度也相对较低。
中国也在开展可重复使用轨道飞行器的预先研究，要比航天飞机先进一些，类似空天飞机，已经取得了一些成果。
水平有限，只能说到这程度了。

glayivan 发表于 2023-11-6 22:10:17

从广义上讲载人飞船和航天飞机本质上最大的差别是返回的方式。载人飞船返回地面都是弹道式（Ballistic entry）或者弹道-升力混合式（半弹道式再入Semi-Ballistic Entry ）轨迹。航天飞机则是升力式（Lifting entry ）再入大气层。

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什么是弹道式再入？简单的说就像一颗炮弹一样在惯性和引力的影响下弧线下落，这种方式技术上很简单，缺点是过载大、落点控制很不精确，苦了回收搜救队，这种方式主要用于阿波罗时代前的早期载人飞船例如水星、双子星座之类的。

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那什么是弹道-升力混合式再入？载人飞船的返回舱平坦的底部以合适的攻角再入大气层，能如同石子打水漂一样产生一定的升力，虽然升力不大，还是以弹道力学而不是气动升力为主但是可以借此或多或少控制再入轨迹，让落点更精确。同时减速过载相对小，阿波罗、联盟系列包括其山寨版神舟都是弹道-升力混合式。

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而升力式再入，这个不用说了，都不难理解，航天飞机以及X37等用这种方式返回。滑翔式再入优点是过载低、可以精确的着陆在机场跑道，同时还能承受较大的着陆重量不受降落伞能力限制，也不会出现降落伞缠绕而坠毁（参见联盟1号船毁人亡事故）。还无需苦逼的在荒野或者盲目大洋上等搜救队的直升机。缺点是技术难度很高，对气动造型设计、热防护材料、飞行控制等要求比较高。
至于航天飞机优点，看你说的是广义的航天飞机（垂直起飞，滑翔返回水平降落）还是狭义的了（美国的STS——Space Transportation System太空运输系统）。如果你是指STS，那首先请先看下图美国航天飞机轨道器和联盟TM飞船的对比。

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航天飞机无论是起飞还是太空飞行或者是返回，都比载人飞船舒服的多。看上图悬殊的个头差别就能感受到了。航天飞机轨道器虽然大部分容积是货舱，然而座舱还是比联盟飞船宽大多，每个人都有自己的床位，不用绑在狭小的减震椅上蜷缩凑合睡觉。下面是联盟和航天飞机内部环境进一步对比。

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联盟飞船返回舱

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联盟飞船轨道舱

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联盟飞船上的厕所

------------------------------------下面则是航天飞机座舱---------------------------------------

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航天飞机厕所

由此可见联盟飞船内部的环境简直反人类，简直比监狱还糟糕，航天飞机相比联盟飞船简直是7星级豪华酒店。航天飞机宽大的货舱还能安装额外的实验室、居住模块，下面就是航天飞机的太空实验室模块。可以让航天飞机充当一个临时小空间站。

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至于发射其他航天器（拉7人上天的同时发射25-27的吨重型载荷，是重型运载火箭的级别了）、维修哈勃望远镜、建造国际空间站、携带重型物体（例如长时间暴露实验装置Long Duration Exposure Facility）返回地面等更是载人飞船想都不敢想的。

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航天飞机发射伽利略号木星探测器

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最后一次维修哈勃

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从太空取回的长时间暴露试验装置

既然航天飞机那么强为什么美国让航天飞机退役？主要有二大原因——1经济上太贵了，航天发射一次大约要4.5亿美元左右，比一次性火箭还贵。这主要是因为技术上不成熟导致维护检修极其复杂、昂贵。以及挑战者号爆炸后航天飞机发射频率降低，不能薄利多销。自然让成本远比最初估计的贵多2.因为技术不成熟，系统过于复杂，于是风险大。挑战者号和哥伦比亚号事故都证明了这点。
那这是不是说航天飞机没出路？不是，现在依旧有广义上的航天飞机在役——美国空军的X-37就属于广义上的航天飞机，当然这是无人的而且个头小，同时起飞用的主引擎在运载火箭上，而不是自身上面。

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内华达山脉公司研制的“追梦”飞船也是广义中的航天飞机

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航天飞机所有任务的LOGO

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苏俄的暴风雪航天飞机结构图

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欧洲的赫尔墨斯航天飞机结构图
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