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内容导航：1、航天飞机为何不香了？吹过的牛，一个都没实现，龙飞船更优秀2、航天飞机和宇宙飞船的区别：航天飞机和宇宙飞船有什么不同1、航天飞机为何不香了？吹过的牛，一个都没实现，龙飞船更优秀
人类迄今为止发明的所有航天器中，从来没有一种能够像航天飞机那样引人注目。垂直起飞，水平降落，过载只有1.5到3G，老人小孩都可以坐。而且体型巨大，可以和组合式空间站媲美，至于某些单体式空间站和载人飞船，它甚至可以将其装在货舱里带走，对于一些超大尺寸，超常规的货物，也只有航天飞机能够运输。可是如此“神器”，为何现在却不香了呢？
美国航天飞机对接和平号空间站
航天飞机和美国天空实验室
航天飞机和联盟载人飞船
航天飞机退役的直接原因，是两次爆炸，1986年1月28日的“挑战者”号和2003年1月16日的“哥伦比亚”号。一架在起飞的时候爆炸，一架在返回的时候失事，NASA总共装备了6架航天飞机，损失超过三分之一，这样的损失，搁谁身上都受不了。
挑战者号爆炸瞬间
哥伦比亚号失事瞬间
但爆炸不是唯一原因，“挑战者”号在1986年就炸了，航天飞机后续还不是飞了25年，要提前退役，一定是因为没有达到其初始的设计目标。我们看着航天飞机虽然高大上，但实际上，它源自1969年的可回收航天器方案，设计初衷是借助重复使用能力，降低航天发射的成本，就和今天SpaceX的“猎鹰”系列火箭和“龙”飞船一样。
航天飞机源于1969年的可回收航天器方案
然而，航天飞机在降低成本方面吹的牛，一个都没有实现，比如1972年的时候，NASA估算每磅有效载荷的发射成本为1109美元，但实际上，这个数字直到今天的“猎鹰”9才实现。而即便不考虑航天飞机本身研究和发展开支，实际每磅有效载荷的成本也高达37207美元，翻了大约33.5倍。
具体来说，1982年，NASA公布航天飞机每次飞行大约需要2.6亿美元，但估算标准是每年飞行24次并持续十年。实际上，美国6架航天飞机在30年间，总共才进行了135次轨道级飞行，因此实际发射费用要高得多。1995至2002年间，NASA给出的数据是平均每次发射需要8.06亿美元，但实际上，从整个航天飞机计划预算来看，平均每次发射真实的成本高达16.42亿美元。而整个任务期间，NASA共为航天飞机计划投入了大约2210亿美元，以今天的眼光来看，虽然不多，但你要知道，这可是几十年前的美元。
那么以重复使用、降低成本为名美国航天飞机，为何发射费用会这么贵呢？原因有很多，但首先要说的，那就是它的死重太大了，比如整个轨道器部分，重68吨多，载荷25吨多，起飞重量109吨。对于火箭来说，68吨多的轨道器部分，就是死重，死重越多，成本越高。
其次，航天飞机的系统过于复杂，比如下面的航天飞机构造解剖图，就很直观地展示了它有多么庸肿繁杂，这也是航天飞机维护起来特别贵的原因，同时系统安全性也大大下降，两次爆炸也源于此。反观“猎鹰”9复用火箭，二级储罐上的电子元器件只占整个面的三分之一。可以说除了发动机、着陆腿、栅格翼及电子元器件之外，就只有个壳了，回收次数少且在无任何损伤情况下，只作简单维护即可重复使用，连漆都不用刷。
猎鹰9火箭
第三，就是航天飞机能重复使用的部分太少。它虽然打着“可回收航天器”的名号，但实际上，巨大的外储燃料箱箱是一次性的，固体助推器虽然可以回收，但掉在海上再捞回来，高温的发动机泡海水，并没有多少再利用的价值，这些成本不能如愿降下来，所以后来的“猎鹰”系列火箭芯级和助推器，都是垂直降落在船上或者陆地上，避免泡海水。
航天飞机固体助推器
其实在美国航天飞机研制之初，NASA曾提出三个方案，即第一类是把可重复使用的轨道器装上一次使用助推器；第二类采用多个一次使用运载火箭的发动机与单个推进剂储存箱；第三类的轨道器和助推器都能重复使用。当时专家们都支持第三个方案，然而美国空军出于提高有效载荷能力的需求，最终锁定了三角翼轨道飞行器和消耗型燃料箱方案。
相比之下，苏联“暴风雪”号航天飞机的设计其实更为优秀，不但有自动驾驶系统，可以实现从发射到返航全程无人操作，而且火箭和轨道器还是互相独立的，所以不存在高昂的保养费，而且任务安排更加灵活，“能源”号火箭还能发射其他载荷，总体来说，“暴风雪”号更加完美，发射成本更低，可靠性更高，但即便是这样，苏联也承受不了，在解体之前就将项目停止了。
苏联航天飞机
最后要说的是，今天的“龙”飞船，以最多7人的运载能力，在一定程度上重现了航天飞机的梦想，同时又实现了较低的发射成本，但它终究不是航天飞机。当然，航天飞机并没有离我们太远，现在的空天飞机、可重复使用轨道飞行器，甚至是“星舰”，其实都是航天飞机的再生。
2、航天飞机和宇宙飞船的区别：航天飞机和宇宙飞船有什么不同
宇宙飞船指的是位于火箭顶端的载人航天器，一般不可重复使用；航天飞机是可重复使用的大型载人航天器，与飞船最大的不同在于其飞机形状的机体。
一般而言，“宇宙飞船”是指位于火箭顶端，利用火箭推力进入轨道，返回时利用降落伞等降落在空旷地带或海上的载人航天器。它的特点是：价格相对低廉，一般不可重复使用。实际发射时，飞船和火箭构成一个整体，在飞船的顶端还装有逃逸塔（实际上是一支小火箭），在火箭出现问题时自动点火，牵引飞船迅速飞离到安全区域。任务完毕后，飞船只有返回舱能够承受住再入大气层的高温，利用降落伞和缓冲火箭降落回地面；其余的部分留在轨道上成为太空垃圾，等待有朝一日坠落焚毁。
由于飞船是一次性使用的，又因为飞船拥有逃逸塔等多种逃生手段，因此现阶段飞船的可靠性还是相当高的。历史上著名的飞船有苏联的“东方”号（单人，太空交会）、“上升”号（双人或三人，太空行走）、“联盟”号（三人，与空间站或“阿波罗”号对接）；美国的“水星”号（单人）、“双子座”号（双人，太空行走和交会对接）、“阿波罗”号（三人，登月或与空间站对接）等。中国的“神舟”号飞船于2003年完成载人首飞，2006年完成双人多天飞行，2008年载三人太空行走，2011年与空间实验室无人对接，目前已经定型，从头到尾主要分为轨道舱（对接和气闸舱）、返回舱和推进舱，与现阶段俄罗斯的“联盟TMA”飞船相似，但功能更强。美国的“阿波罗”飞船则是分为登月舱、指令舱和服务舱，指令舱相当于返回舱。目前美国正在研制“猎户座”飞船，预计将用它实现载人登陆小行星和火星。
航天飞机（也称太空梭，space shuttle）则是可重复使用的大型载人航天器，与飞船最大的不同在于其飞机形状的机体。航天飞机在发射时利用火箭推力从发射台垂直升空，着陆时则像普通飞机一样水平降落在机场跑道上。与飞船相比，航天飞机的优点和缺点同样显著：航天飞机一次升空可载七名宇航员和大量物资，还可携带大型整件物品（如空间站舱段和哈勃望远镜），在建设国际空间站时成为主力；航天飞机可捕捉在轨卫星进行现场维修，甚至能将卫星带回地球修理；航天飞机的起飞和着陆过程较为舒适，使得专业科研人员只经过少量航天训练就可进入太空。然而，由于重复使用，航天飞机的机体渐渐老化，增大了故障发生的几率；航天飞机没有可靠的逃生手段，一旦出问题就会造成重大灾难；美国航天飞机发射时必须载人，用它来发射卫星显得代价高昂。终于，美国的所有航天飞机在2011年悉数退役，航天飞机时代结束了。
美国一共制造了六架航天飞机：“企业”号、“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号。“企业”号是验证机，其余几架都经历过太空飞行，其中“挑战者”号和“哥伦比亚”号分别在1986年和2003年发生事故损毁。除美国以外，苏联也制造过多架航天飞机，其中唯一成型的“暴风雪”号在1988年进行过无人太空飞行。美国的航天飞机分为轨道器、固体助推火箭和燃料箱三部分，轨道器也就是机体本身；助推火箭并联在机体两侧，可重复利用数次，也是最危险最不可控的部分；同样并联的燃料箱则是一次性的。苏联的“暴风雪”号则是并联在“能源”号火箭上，具备无人飞行能力，可惜仅发射过一次。
此外，空间站的发展催生了专门用于货运的飞船。典型的货运飞船只能将货物送上空间站，由宇航员卸下货物并装上空间站的垃圾，待飞船再入大气层时烧毁。最早的货运飞船是俄罗斯的“进步”号，之后欧空局和日本分别研发了ATV和HTV，最近更有SpaceX公司的“龙”式飞船发射升空，并与空间站对接。与大多数货运飞船不同，“龙”飞船有运送货物回地球的能力，今后有望进一步改进为载人飞船。中国也将利用“天宫”系列空间实验室发展货运飞船，并将在“天宫三号”升空后进行首次试验。
最后，还有将人或货物从一个空间站运往另一个空间站的运载工具——轨道转移飞行器（空间渡船）。苏联“联盟T-15”号飞船是史上第一艘也是迄今为止唯一一艘空间渡船。随着多空间站时代的到来，专用的空间渡船可能很快就将问世。
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