航天飞机着陆有多危险？整个过程持续数小时，错一步就机毁人亡！

现实新闻照片或者影视剧，人们都见过航天飞机。这种能像火箭一样升空，又能像飞机一样降落的飞行器，是美国人当年和苏联开展太空竞赛时的产物。

20世纪60年代，当美国人率先踏上月球后，在航天技术领域，他们和苏联人开启了不同的研发方向。

美国人想尽可能降低航天成本，研究可重复使用的飞行器就成了主要目标，由此航天飞机诞生。

它虽然在后来确实可以重复利用，但安全性时时让人提心吊胆，尤其在返回降落的时候，更是稍有不慎就可能机毁人亡——历史上曾发生过两次事故。

今天，就简单聊聊关于航天飞机的降落，以及它背后的各项关键技术。首先，还是先来整体了解一下航天飞机的特性。

可以飞，可以落

作为一种能进入太空的“飞机”，航天飞机又被称为太空梭，其实它正式的名字叫航天运输系统。

垂直起飞而非滑跑起飞，是航天飞机像火箭而不像飞机的地方。原本它就不是真正的飞机，只是它的主要构件——轨道器，外形看起来像飞机而已。

而且在起飞过程中，给航天飞机提供向上推力的不是轨道器，而是外挂燃料箱和火箭助推器。

前者位于轨道器的尾部，助推器位于两侧，共同组合形成的推力可以超过3000吨。在垂直上升的过程中，这是航天飞机的主要动力源。

直到飞出大气层地球引力变小后，轨道器上的发动机才会开启进入工作状态。而助推它上天的燃料箱，在耗尽燃料后便跟航天飞机分离坠落。

在返回的过程中，分离的助推器可以借助降落时落下，轨道器也就是航天飞机的主体部分，它先是下降，等达到一定高度后，便可以像飞机那样着陆。

听起来很不错，只是航天飞机的高度远比普通飞机高，所以俯冲进入大气层，进而再以飞机姿态降落着陆，整个过程中不能出现任何差错。

2003年的时候，哥伦比亚号载着7名宇航员返回，在降落过程中由于机翼破裂，最终整个机体的防热功能失控，航天飞机最后在6.2万米的高空解体爆炸。

所以说在工作的整个过程中，航天飞机不能出现哪怕任何轻微的故障。下面，就来看看最后一架航天飞机降落的过程吧，看看究竟有多么的“刺激”。

“亚特兰蒂斯”号的最后一次降落

2011年7月，地球上空322公里的高度，此刻的亚特兰蒂斯号还在绕着地球运动。而在地面的肯尼迪航天中心，无数工作人员正在做着各项工作，每一个步骤和每一个细节都不能放过。

接下来，航天飞机上的宇航员也得进入忙碌状态，前期的准备工作至少需要进行4小时。航天员需要操作机舱内的电脑，自动控制系统将根据参数改变方向舵和襟翼，这是为进入大气层必须要做的步骤。

电脑下达指令，接下来由航天飞机上的液压系统操控转向。等这一切准备好后，有效载荷舱的舱门将会关闭。

宇航员此时在各自的岗位上，控制人员会通知机长启动操作程序，这个步骤同样不能有丝毫马虎。在这个过程中，航天飞机的高度已经在慢慢降低。

距离最终着陆两小时前后，机舱内的所有人员需要穿好宇航服，并且还要将自己牢牢固定在座椅上。因为航天飞机再往下持续下降的话，人们感受到的地球引力就越来越大了。

不过这时候其实时间还早，接下来距离真正的降落，至少还有一个小时的时间。等航天飞机下降到距离地面280公里左右的高度时，为了减缓下降的速度，机身整体就得做个“小动作”了。

航天飞机需要将机身翻转，并且启动发动机，由此会产生与飞行方向相反的作用力。这么做，是为了与地球的引力“抗衡”。

要知道，此刻它的飞行时速高达26498公里，远超地球上所有的飞行器。如果不让发动机产生一个反作用力的话，随着地球引力的越来越大，航天飞机下降或者说是坠落的速度，可能就会失控。

就这样一边减速一边下降，半个小时后，距离地面的高度又下降到了120公里左右。这时候的航天飞机，已经进入了大气层的“势力范围”。

发动机此时需要关闭，它已经不是在飞行，而是借助地球引力，像滑翔机一样在快速坠落。

与此同时，航天飞机背部的喷气操纵装置，还得不断调整和控制机身周围的气流。一边下落，航天飞机还要以倾斜的姿态，一边在空中翻转。整个过程，机身整体至少要经历四次大的倾斜。它看起来就像一条蛇一样，以S形的姿态在大气层中向下穿梭。

假如此刻你在佛罗里达州的某处，会听到来自空中的剧烈声响，这是因为航天飞机和大气摩擦而产生的音爆。

即便航天飞机采取了减速措施，可它下落的速度还是超过了音速。摩擦而出现的剧烈声响，是飞机前身以及两侧机翼压缩空气形成的。而且，人们听到的声音还是不同的，只不过这巨大的声响持续时间并不长。

等到快要着陆的时候，航天飞机会以俯冲的姿态向下，它的时速能达到1236公里，并且在缓慢下降。这时候的航天飞机，距离最终降落的区域还有40公里。

操控航天飞机的机长，这时候就得进入紧张的工作状态了。飞机是平行飞行的，降落时机身与地面也一直保持平行，就像人下楼梯一样，一点点下降。

然而航天飞机则不一样，它此时基本是垂直俯冲下降的姿态，所以它下落的速度，是普通飞机的20倍。

机长只能一边让飞机下降，一边操控飞机抬升前部，让飞机整体逐渐变成和地面平行的姿态。彼时，航天飞机整体和地面呈19度角，这个角度还会随着下降而缓慢变小。

等到高度下降到600米左右时，机长需要尽可能的把飞机拉升，这样才能尽量降低下落的速度。

当机舱里的宇航员看到地面的各种建筑物时，航天飞机此刻的时速依然能达到340公里以上。

航天飞机最终会在这个速度范围内着陆，和常规的飞机一样，先是后轮着地，接着是前轮。

等到前后的轮子全部着地，这还没有算完成最终的降落，因为堪比高铁时速的状态下，航天飞机还会继续往前冲。

这时候，尾部的降落伞需要打开，借助于空气阻力以及机身的减速，航天飞机才能慢慢停下来。到这个时候，降落才算大功告成。

都说航天飞机降落危险，不管是操作的哪一步骤都只有一次机会。一旦在降落过程中操作失误，不管是在高空还是接近地面的区域，机身整体爆炸就是几秒钟的事。

随着亚特兰蒂斯号的成功降落，美国所有航天飞机就正式退役了。

再看航天飞机降落的过程，如此大的冲力，支撑航天飞机整体的起落架系统，必须得足够强大才行。而这一点，也正是航天飞机上的核心技术。

起落架系统，是航天飞机技术的瓶颈之一

航天飞机是以水平方式着陆的，整个过程中，它需要抵消垂直下落的能量和水平下降的能量，也就是说，支撑飞机整体的起落架系统，着陆时受到的冲击力等于是两份。

为了尽可能减少缓冲，美国此前的航天飞机上，起落架系统配备了专门了缓冲装置。而相关的技术相当复杂，属于航天飞机制造领域的核心。

多年来，美国和西方国家在这一领域的研究进展很大，实际应用也积累了大量经验。我国近年来虽然一直在技术上进行追赶，并且也取得了一定的成果，但客观上还有一定差距。

从起落架的整体构成来看，缓冲减震机构是关键部件中的关键，它的主要作用，就是吸收和耗散航天飞机在着陆后的冲击力，进而保证飞机接下来能平稳滑跑，同时飞机整体和机舱内的各种仪器能相对安全。

此外，起落架的收放、前轮的转向能力、起落架的锁定、刹车构造等，也是整套系统中的重要环节。

就整体构造看，这跟常规飞机的起落架系统是一样的，可航天飞机接受的冲击力和动能，却不是常规飞机所能比拟的。

因此从本质上来看，起落架系统正常工作，且构成零部件的材料相当稳定可靠，才能保证降落的安全。

但就像哥伦比亚号事故那样，每一次的飞行和降落，都不能做到百分百安全。

安全和成本问题

截止到2011年亚特兰蒂斯号退役的时候，美国的航天飞机已经飞行了135次。这期间除了哥伦比亚号出事故外，上世纪80年代，挑战者号在升空过程中也出了事故。

也因此，多年来安全性方面的缺陷始终存在。这也是为什么，美国纵然拥有成熟的技术，最后还是让航天飞机退役的缘故。

此外，当初研发航天飞机，是为了可重复利用降低飞行成本的。可运营多年后美国人发现，每次航天飞机着陆后，需要对整机进行彻底的维修。

而维修成本，比常规的运载火箭花费还要高。安全性不如运载火箭，成本又居高不下，这两个关键的因素，最终让美国暂时放弃了航天飞机。

之所以说是暂时，是因为美国人拥有整套的技术，未来只要想用，随时还能再制造新的。

结语

目前，我国的航天飞机正在研制阶段。2023年5月初，实验阶段的航天飞机，在轨飞行276天后，按照计划成功着陆。

此前在2020年和2021年的时候，我国以进行了多次相关实验。我国的航天飞机还没有正式名称，官方透露的名称是可重复使用航天器。

随着相关实验取得成功，未来我国也将掌握可重复使用航天器的各项技术。换句话说，不管将来实际的运行效果如何，这项技术必须得拥有。毕竟，我们的空间站，未来也需要稳定的天地运输系统。