太空梭軌道器

太空梭系統的核心分系統是軌道器，它的大致尺寸為：長度27.21米，翼展23.79米，機高17.39米，空重65噸。為了實現“普通人也能坐太空梭”的構想，太空梭在起飛過程中的最大過載限制在3g以下，在返回時的過載限制在1.5g以內。軌道器在軌運行的時間最長達30天。軌道器大致可分為前段、中段和尾段。前段是上下兩層的寬敞機艙，上層為駕駛艙，下層為生活間，有效容積為72立方米。中段是有效載荷艙，長18.3米，直徑4.6米。

中段是有效載荷艙，長18.3米，直徑4.6米。艙門分內外兩層，由中間對開。艙門內層是輻射冷卻器，外側是防熱層。尾段除裝有3台主發動機外，還包括控制動力系統和推進劑貯箱。太空梭軌道器是航天員進入地球軌道和返回時乘坐的艙段，要裝備可供7名航天員正常生活和工作的生命保障系統，可裝載必要的科學儀器與各類顯示儀表。軌道器的分系統異常複雜，這包括23隻各種天線、5台計算機，各種控制、通信、導航和操縱系統。在機頭的上部和側部、機尾處，共安裝了46台大小推力的變軌與姿態控制發動機。研製軌道器需要解決的問題很多，最棘手的是主發動機和機身表面防熱系統。主發動機的技術和性能要求很高，與“土星Ｖ”運載火箭上的J-2發動機相比，它上了一個很高的台階，其單台最大推力達到210噸，比J-2的100噸增加了一倍多，但這還不是關鍵所在。這種發動機還要求推力在65～109%之間連續調節以適應太空梭從發射到入軌整個過程不同階段的不同要求，而且還要能重複使用100次。它的工作時間長達7.5小時，比J-2發動機提高5倍。主發動機在起飛過程中消耗推進劑數量很大，高性能的渦輪泵每秒向燃燒室內輸送207升液氫和75升液氧。這些高性能要求對結構設計、材料選擇、推進劑輸送、發動機控制以及加工和製造都是極為困難的。

太空梭軌道器