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NASA航天飞机达到25马赫:为什么被称为最快的载人"飞行器"

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The Space Shuttle Discovery and its seven-member STS-120 crew head toward Earth-orbit and a scheduled link-up with the International Space Station. Liftoff from Kennedy Space Center's launch pad 39A occurred at 11:38:19 a.m. (EDT). Onboard are astronauts Pam Melroy, commander; Ge
图片: NASA; edited by jjron (tilt corrected) · Public domain · Wikimedia Commons

要点

NASA航天飞机以大约17,500英里/小时(约25马赫)的速度重新进入大气层,是历史上最快的能像飞机一样飞行并在跑道上着陆的载人飞行器。在1981年至2011年间的135次任务中,它进行了133次这样的操作。然而,更快的绝对人类速度记录属于阿波罗10号舱,它不是一架有翼飞行器。

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根据NASA格伦研究中心的数据,NASA航天飞机轨道器以约17,500英里/小时(约25马赫)的轨道速度进入大气层顶端。这个重返速度在该计划135次任务中的133次任务(1981-2011年)中保持,这是将航天飞机称为有史以来最快的载人"飞行器"的基础,据19FortyFive和Tech Insider报道。

25马赫实际意味着什么

根据NASA格伦研究中心超声速任务页面,NASA将重返超声速流动描述为通常从25马赫下降到10马赫,车辆在下降时持续减速。Tech Insider报道,轨道器在上升时固体火箭助推器分离后约6分钟内从大约3,000英里/小时加速到17,000多英里/小时;19FortyFive将爬升到17,500英里/小时的时间设定为自发射约8.5分钟。

在下降的过程中,航天飞机逐渐而非瞬间地减速。19FortyFive的2026年10月报告表示,该飞行器作为无动力滑翔机在大约半小时内"释放了24个马赫数",着陆时接近220英里/小时;19FortyFive的另一份2026年7月报告将航天飞机着陆速度列为213到226英里/小时的更广泛范围。

比SR-71黑鸟快得多

推动大多数最近报道的比较是与SR-71黑鸟的比较,长期以来被誉为最快的吸气式喷气机。根据19FortyFive,黑鸟公认的速度记录是2,193.64英里/小时,约3.3马赫,由飞行员Eldon Joersz和侦察系统官员George Morgan在1976年7月28日创造。在25马赫时,航天飞机的重返速度比黑鸟的记录快超过七倍。

最快的载人和吸气式飞行器
飞行器最高速度日期/备注来源
阿波罗10号指令舱24,816英里/小时(约32马赫)1969年5月26日,地球返回;绝对人类速度记录吉尼斯世界纪录
航天飞机轨道器~17,500英里/小时(25马赫)在135次任务中的133次达到,1981-2011年NASA格伦研究中心;19FortyFive
X-15A-2(Pete Knight)~4,520英里/小时(6.72马赫)1967年10月3日19FortyFive
SR-71黑鸟2,193.64英里/小时(3.3马赫)1976年7月28日,官方吸气式喷气机记录19FortyFive

那么它真的是"最快的"载人飞行器吗?

并非完全的记录——来源对这一区别有明确说明。吉尼斯世界纪录将由Thomas Stafford、Eugene Cernan和John Young驾驶的阿波罗10号指令舱记为人类历史上最快速度:24,816.1英里/小时,在1969年5月26日月球任务返回期间达到。这比航天飞机的25马赫还要快。

航天飞机仍然赢得"最快飞行器"标签的原因是所涉及的飞行器类型。阿波罗10号的指令舱是一个在降落伞下溅落的弹道舱;它不像有翼飞行器那样飞行,也不在跑道上着陆。相比之下,航天飞机重新进入、滑翔并像普通飞机一样水平着陆,这就是为什么19FortyFive和其他媒体特别将其描述为最快的载人有翼飞行器,而不是总体上最快的载人飞行器。

一名宇航员手动驾驶它

Tech Insider强调宇航员Robert L. Crippen是第一位也是迄今为止唯一在STS-2任务期间从25马赫手动驾驶航空航天飞行器至着陆的飞行员。之后的航天飞机飞行在重返的超声速部分更多地依赖自动导航,然后机组人员在较低的亚音速速度下进行手动控制。

计划数据

根据19FortyFive,航天飞机计划运行了大约30年,从1981年4月12日哥伦比亚号的发射到2011年7月21日亚特兰蒂斯号在STS-135任务上的着陆。在这个时间跨度内,舰队飞行了135次任务,单年发射次数从未超过九次,每次任务的成本估计约为15亿美元,以2010年美元计,整个计划的成本约为2000亿美元。每个轨道器携带超过24,000块单独成形的耐热瓷砖,以承受重返时的热应力,当机头和机翼边缘附近的表面温度达到约3,000华氏度时。

根据19FortyFive对该计划历史的叙述,该计划并非没有悲剧:挑战者号在1986年1月28日发射后73秒时散开,哥伦比亚号在2003年2月1日重返时丢失。

常见问题

航天飞机真的达到过25马赫吗?
是的。NASA格伦研究中心指出航天飞机重返始于大约17,500英里/小时,约25马赫,这在1981年至2011年间的135次任务中的133次发生。
航天飞机比SR-71黑鸟快吗?
是的,快得多。根据19FortyFive,SR-71公认的速度记录是2,193.64英里/小时(约3.3马赫),在1976年创造,而航天飞机约17,500英里/小时的重返速度快超过七倍。
航天飞机是历史上最快的载人飞行器吗?
不是。吉尼斯世界纪录将阿波罗10号指令舱记为人类历史上最快速度,1969年5月26日达到24,816英里/小时。航天飞机专门在有翼、跑道着陆的载人飞行器中保持记录。
航天飞机着陆速度有多快?
根据19FortyFive,航天飞机轨道器在一份报告中着陆速度约为213到226英里/小时,在另一份报告中接近220英里/小时,远慢于其超声速重返速度。
谁在超声速时手动驾驶了航天飞机?
根据Tech Insider,宇航员Robert L. Crippen在STS-2任务期间,是第一位也是唯一从25马赫手动驾驶航空航天飞行器至着陆的飞行员。

来源

  1. Tech Insider — NASA Shuttle Hit Mach 25, 8x Faster Than SR-71
  2. 19FortyFive — NASA's Space Shuttle Was the Fastest Machine Humans Ever Flew
  3. 19FortyFive — NASA's Space Shuttle Hit Mach 25 on 133 Flights: The Fastest Crewed Aircraft Ever Holds No Speed Record
  4. Guinness World Records — Fastest speed achieved by humans
  5. NASA Glenn Research Center — Hypersonic Missions

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