发射航天飞机为什么一定要用火箭

发射航天飞机为什么一定要用火箭~

航天飞机自重很大，必须用大推力火箭。目前人类能运输航天飞机只有大型苏联研制AN－224。他只能运输，没有高空发射航天飞机的能力，而且他的最大飞行高度离航天飞机在轨高度要求差很多。火箭是唯一能把航天飞机送入轨道的工具。

全世界所有航天器进入太空都需要用火箭来运送。外部的推进火箭提供燃料给火箭推进器，直到燃料用尽时就抛弃。在那之后，强力的电磁体会进入火箭推进器来加速离子的激烈反应并达到近乎光速的速度。
推进器组必须具备有高能量离子加速的高度感应能力，也要能够掌控由固态燃料推进器所产生的数十万磅的推力。设计火箭推进器的工程师要能完成因太空船质量与重力加速度原理所需要功能才行。


扩展资料：
从物理形态上讲，火箭发动机使用的推进剂有两种形式，一种是液态物质，另一种是固态物质。燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机，或称为液体火箭发动机；两者都是呈固体状态，则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机；
如果在两种燃料中，一种为固体，一种为液体，则称为固-液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机，如氢氧火箭发动机。
参考资料来源：百度百科-火箭
参考资料来源：百度百科-火箭推进

火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体。现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。其中可以制导的称为导弹，无制导的称为火箭弹。
火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度，克服或摆脱地球引力，进入宇宙空间的运载工具。火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。早在1903年齐奥尔科夫斯基就推导出单级火箭的理想速度公式V=ωLnMo/Mk被称为齐奥尔科夫斯基公式。ω为发动机的喷气速度、Mo和Mk。分别是火箭的初始质量和发动机熄火(推进剂用完)时的质量。Mo/Mk被称为火箭的质量比。
由这个公式可知，火箭的速度与发动机的喷气速度成正比，同时随火箭的质量比增大而增大。即使使用性能最好液氢液氧推进剂，发动机的喷气速度也只能达到4.3～4.4公里／秒。因此，单级火箭不可能把物体送入太空轨道，必须采用多级火箭，以接力的方式将航天器送入太空轨道。
火箭用于运载航天器叫航天运载火箭，用于运载军用炸弹叫火箭武器(无控制)或导弹(有控制)。航天运载火箭一般由动力系统、控制系统和结构系统组成，有的还加遥测、安全自毁和其他附加系统。
多级火箭各级之间的联接方式，有串联、并联和串并联几种。串联就是把几枚单级火箭串联在一条直线上；并联就是把一枚较大的单级火箭放在中间，叫芯级，在它的周围捆绑多枚较小的火箭，一般叫助推火箭或助推器，即助推级；串并联式多级火箭的芯级也是一枚多级火箭。
多级火箭各级之间、火箭和有效载荷及整流罩之间，通过连接一分离机构(常简称为分离机构)实现连接和分离。分离机构由爆炸螺栓(或爆炸索)和弹射装置(或小火箭)组成。平时，它们由爆炸螺栓或爆炸索连成一个整体；分离时，爆炸螺栓或爆炸索爆炸，使连接解锁，然后由弹射装置或小火箭将两部分分开，也有借助前面一级火箭发动机启动后的强大射流分开的。
火箭技术是一项十分复杂的综合性技术，主要包括火箭推进技术、总体设计技术、火箭结构技术、控制和制导技术、计划管理技术、可靠性和质量控制技术、试验技术，对导弹来说还有弹头制导和控制、突防、再入防热、核加固和小型化等弹头技术。
编辑本段【历史由来】
“火箭”一词根据古书记载，最早出现在公元3世纪的三国时代，距今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中，人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器，实质上只不过是一种带“火”的箭，在含义上与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后，到了宋代，人们把装有火药的筒绑在箭杆上，或在箭杆内装上火药，点燃引火线后射出去，箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得更远，人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作用力助推的箭，已具有现代火箭的雏形，可以称之为原始的固体火箭。
火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。通常火箭一词也包括导弹、航天器，甚至烟花焰火。
最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂。推进剂燃烧产生热气，通过喷口向火箭后部喷出气流。火箭自带燃料和氧化剂，而其他各种喷气发动机仅须携带燃料，燃料燃烧所须的氧取自空气中。所以，火箭可以在地球大气层以外使用，而其他喷气发动机不能。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空，随着燃料不断减少，火箭自身质量逐渐减小，在与地球距离增大的同时，质量和重力影响不断下降，火箭速度也因此越来越快。
“土星”5号火箭启程登月时，5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于32架波音747的起飞推力。无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步：燃料容器的纸壳改为金属壳，延长了燃烧的持续时间；火药推进剂的配方标准化；制造出发射台；发现了自旋导向原理等等。19世纪末，火箭开始用于非军事目的，如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了第一枚液体燃料火箭。
20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分3个部分：机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器；装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱（5分钟后脱落），保证主发动机工作；装有2台可分离的固体燃料火箭发动机（2分钟后脱落），它们与轨道飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。
中国古代火箭技术传到欧洲之后，经改进，火箭曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、落点散布大，以后被火炮代替。第一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了威力。
19世纪80年代，瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管，使火箭发动机的设计日臻完善。19世纪末20世纪初,液体火箭技术开始兴起。1903年,俄国的К.E.齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年，3月16日美国的火箭专家、物理学家R. H. 戈达德试飞了第一枚无控液体火箭。 1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的V—2导弹用于战争。1931年5月，德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年，德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验之后，意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力，便开始组织一批科学家和工程技术人员，集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初，德国在第二次世界大战中期，先后研制成功了能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹，采用空气喷气发动机作动力装置；V-2是一种弹道式导弹，采用火箭发动机作动力装置第二次世界大战以后，苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。
中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年 4月24日，用“长征”1号三级运载火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征”2号运载火箭发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日,向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日， 用第三级装液氢液氧火箭发动机的 “长征”3号运载火箭成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用“长征”4号运载火箭将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日，新研制的“长征”2号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特B1卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并已稳步地进入国际发射服务市场。
在发展现代火箭技术方面，中国的钱学森、德国的冯·布劳恩和苏联的S.P.科罗廖夫齐奥尔科夫斯基等都做出了杰出的贡献。
编辑本段【火箭的故乡在中国】
人们虽然已经利用气球、飞艇、飞机实现了在太空中的飞行，但由于气球、飞艇只能在低空随风飘扬
编辑本段【法规】
国际法规定，发射载具的拥有者的国籍决定了那个国家必须为任何造成的损害负责。因此有些国家要求火箭制造者及发射者遵循特定法令去补偿及保护人员及财产可能受到的影响。
编辑本段【分类与组成】
火箭可按不同方法分类。按能源不 同，分为化学火箭、 核火箭、电火箭以及光子火箭 等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类方法虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。
固态火箭跟液态火箭便是现今比较常用的火箭。此外，还有混合火箭---就是用固体的燃料而用液体的氧化剂。另外，值得一提的是，现今运载火箭大多包含了液态火箭跟固态火箭，也就是说，一个火箭可能第一节是固态的而第二节却是液态的。
火箭的基本组成部分有推进系统、箭体和有效载荷。有控火箭还装有制导系统。
火箭推进系统是火箭赖以飞行的动力源。其中火 箭发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机和光子火箭发动机等。广泛使用的是化学火箭发动机，它是依靠推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出来的能量转化为推力的。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比冲，它是发动机性能的主要指标，其高低与发动机设计、制造水平有关，但主要取决于所选用的推进剂的性能。火箭发动机的推力，是根据其特点和用途选定的，其大小相差很大，小到微牛，如电火箭发动机；大到十几兆牛，如美国航天飞机的固体火箭助推器。
箭体用来安装和连接火箭各个系统，并容纳推进 剂。箭体除要求具有良好的空气动力外形外，还要求在既定功能不变的前提下，质量越轻越好，体积越小越好。在起飞质量一定时，结构质量轻，则可获得较大的飞行速度或射程。
运载火箭的有效载荷有人造卫星、飞船或空间探测器等航天器。火箭武器的有效载荷就是战斗部(弹头)。
为成功地发射火箭，还必须有地面发射设备和发 射设施。地面发射设备有大有小。小的可手提肩扛，如便携式防空火箭和反坦克火箭的发射筒(架)；大的如卫星运载火箭，则需有固定的发射场和庞大的发射设施，以及飞行跟踪测控台站等。
编辑本段【现状与发展】
20世纪50年代以来，火箭技术 得到了迅速发展和广泛应用，其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹，均已发展到相当完善的程度，已成为现代军队不可缺少的武器装 备。各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。此外，反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中，在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭，已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。 80年代初， 苏、 美两国已经分别研制出六、 七个系列的运载火 箭。其中,美国载人登月的“土星”5号火箭，直径10米，长111米，起飞质量约2930吨,近地轨道运载能力为127吨。苏联的“能源”号火箭，起飞质量约2000吨，近地轨道运载能力约为100吨。中国的“长征”2号E火箭,采用了并联助推技术,不仅提高了运载能力,还为进一步发展更大运载能力的火箭奠定基础。运载火箭正向着高可靠性、低成本、多用途和多次使用的方向发展。可多次往返于太空和地球之间的航天飞机的问世就是这一发展趋势的体现。火箭技术的飞速发展，不仅可提供更加完善的各类导弹和推动相关科学的发展，还将使开发空间资源、建立空间产业、空间基地及星际航行等成为可能。
编辑本段【模拟火箭】
（1）取两个金属小筒（最好是冰箱的废干燥过滤器）对称水平地固定在横杆两端，在筒的尾部钻一小孔，筒的下部要能放置酒精棉球，如图所示。用医用注射器通过筒的小孔向内部注射适量酒精，点燃筒下面的酒精棉球，很快就可以看到从小孔中喷射出火焰，火箭模型就会飞速转动，而且发出“呼呼”的响声，十分生动形象。
（2）也可以取眼药水玻璃瓶，在瓶盖中心插入一段去掉珠子的圆珠笔芯管，要使瓶塞紧紧套在瓶口，然后将两玻璃瓶对称水平地固定在横杆的两端，瓶下面要能安放酒精棉球，用注射器向小瓶内注射三分之一容积的水。当点燃酒精棉球后，很快看到横杆两端玻璃瓶口喷出蒸气，转架快速旋转。同样说明了火箭原理。
编辑本段【世界各国发射纪录】
成功率顺位 国名 发射次数 失败数 成功率
1 俄罗斯 1261 49 96.1%
2 欧盟 164 11 93.3%
3 美国 510 35 93.1%
4 中国 81 8 90.1%
5 日本 50 5 90%
6 印度 19 6 68.4%
7 以色列 6 2 66.7%
（2005年7月）
编辑本段【词语解释】
huǒjiàn
火箭
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◎ 火箭 huǒjiàn
[rocket] 由装有易燃混合物的壳体组成的装置,燃烧生成的气体向后排出,从而产生反作用力把它发射到空中。用于燃烧弹或者爆破弹,或者作为发射装置(如发射救生索或者捕鲸鱼叉)
连放火箭。——《广东军务记》
火箭频发。
炮火火箭纷纷打射。
huǒjiàn
火箭
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1.古代用引火物附在箭头上射到敌阵引起焚烧的一种箭矢。《三国志·魏志·明帝纪》“ 诸葛亮 围 陈仓 ， 曹真 遣将军 费曜 等拒之” 裴松之 注引 三国 魏 鱼豢 《魏略》：“ 昭 （ 郝昭 ）於是以火箭逆射其云梯，梯然，梯上人皆烧死。” 宋 司马光 《涑水记闻》卷十二：“知州 苗继宣 ，拍泥以涂藳，积备火箭射贼。” 清 顾炎武 《汝州知州钱君行状》：“贼以火箭射城上，城上发礮应之。”
2.现代利用反冲力推进的飞行装置。用以发射人造卫星、人造行星、宇宙飞船等，也可装上弹头制成导弹。在一般用语中，火箭也作为火箭发动机的简称。
编辑本段【运载火箭】
yùn zǎi huǒ jiàn
运载火箭（运载火箭）
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◎ 运载火箭 yùnzài huǒjiàn
[launch vehicle;carrier rocket] 用来携带某些物体的火箭飞行器
第一个人造地球卫星的运载火箭已经落后
yùn zǎi huǒ jiàn
运载火箭（运载火箭）
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指运载人造卫星或其他人造星体的火箭。这种火箭具有很高速度，有的运送人造星体以后本身也在星际间按照一定轨道运转。《文汇报》1984.4.19：“他那二十多年航天事业的生涯，实地指挥过多次运载火箭的发射，把好几颗卫星送上太空。”
编辑本段【宇宙火箭】
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可以脱离地球引力范围发射到其他星球或星系空间的火箭。
编辑本段【气象火箭】
qì xiànɡ huǒ jiàn
气象火箭
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探测高层大气的物理特征(如气压、温度、湿度等)和现象的探空火箭。通常为小型无控制火箭，重10～100千克。探测高度30～100千米。
编辑本段【火箭炮】
huǒjiànpào
火箭炮
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◎ 火箭炮 huǒjiànpào
[bazooka] 发射火箭弹的火炮。有多轨式、框架式和多管式。可一次发射一发至数十发火箭弹。发射速度快,火力猛,威力大,机动性能好。但射弹散布较大,发射时火光明显,阵地易暴露
火箭弹
靠火箭发动机推进的非制导弹药。主要用于杀伤、压制敌方有生力量，破坏工事及武器装备等。按对目标的毁伤作用分为杀伤、爆破、破甲、碎甲、燃烧等火箭弹；按飞行稳定方式分为尾翼式火箭弹和涡轮式火箭弹。火箭弹通常由战斗部、火箭发动机和稳定装置3部分组成。战斗部包括引信、火箭弹壳体、炸药或其他装填物。火箭发动机包括点火系统、推进剂、燃烧室、喷管等。尾翼式火箭弹靠尾翼保持飞行稳定；涡轮式火箭弹靠从倾斜喷管喷出的燃气，使火箭弹绕弹轴高速旋转，产生陀螺效应，保持飞行稳定。火箭弹的发射装置，有火箭筒、火箭炮和火箭发射架等。由于火箭弹带有自推动力装置，其发射装置受力小，故可多管（轨）联装发射。单兵使用的火箭弹轻便、灵活，是有效的近程反坦克武器。
huǒjiànpào
火箭炮
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发射火箭弹的炮。炮弹上的火箭发生反冲力，把炮弹发射出去。
编辑本段【多级火箭】
duō jí huǒ jiàn
多级火箭
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由两级或两级以上的火箭组合成的火箭。有串联、并联和串并混合三种组合方式。采用多级火箭能增加射程，提高有效载荷(弹头、卫星等)的最终速度。战略导弹和大型运载火箭通常采用多级火箭。

航天飞机自重很大，必须用大推力火箭。目前人类能运输航天飞机只有大型苏联研制AN－224。他只能运输，没有高空发射航天飞机的能力，而且他的最大飞行高度离航天飞机在轨高度要求差很多。火箭是唯一能把航天飞机送入轨道的工具。

目前只有火箭才能有足够的推力让航天器进入太空。火箭的燃料非常多，而且还要多级的，燃一段丢掉一段。更简单的说，如果想把一架飞机发到太空中、燃料需要几十架飞机的体积，所以飞机不可能直接上太空。

战斗机的动力和速度不够呀！

一般战斗机每秒大约能飞几百米。速度能达到每秒1公里(时速3600公里)的战斗机迄今为止寥寥无几。战斗机最多能飞二三十公里，更高就不行了。

人造卫星、航天飞机或者宇宙飞船至少要达到每秒7.9公里（第一宇宙速度）飞行高度至少几百公里（飞到月球就是38万公里，如果飞到火星等则更高更远）。

飞机是航空，宇宙飞船等是航天。航空和航天是两个概念。

只有火箭发动机才有足够的推力把航天器送上天。

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若尔盖县15357401512： 发射航天飞机为什么一定要用火箭 搞不明白 同样是飞上去干嘛一定用火箭送上去呢? 如果说用战斗机直接飞上去 只要解决了氧气 失重等等的问题那不就搞定... - ？
表购盐酸：[答案] 人们在火箭的身体里装上了燃料,点燃以后会产生一股强大的气流,而由它所产生的反作用力就会克服地球的引力把火箭送入太空.这个速度正好是第1宇宙速度,使得火箭脱离地心引力,大小是7.9km/s,是任何物体想要逃逸地球引力所需的最小速度...

若尔盖县15357401512： 航天飞行器为何要用火箭发射? - ？
表购盐酸： 航天飞机的速度达不到脱离地心引力的速度,只有靠火箭的助推力,而且火箭的构造便于脱离,燃料装载量大,留线型的设计,最大程度的减小阻力......

若尔盖县15357401512： 为什么飞机不能飞向太空?而必须要用火箭呢? - ？
表购盐酸： 原理不一样的,飞机是借助空气的,火箭是借助尾端喷气的,宇宙里上哪找空气去么,看看物理方面的知识就知道,像风筝怎么能在天上飞呢,和飞机差不多,就是飞机有推进装置,风筝就是有人在前面拉就是了,还有上面人说的航天飞机,那纯属瞎说,航天飞机是靠火箭运上太空的,只是航天飞机的外材料很好,所以可以飞回地球不会破坏

若尔盖县15357401512： 为什么发射航天器要用多级火箭? - ？
表购盐酸： 现在在太空中运行的各类航天器, 都是用火箭把它们送到太空中去的. 目前最好的单级火箭,最大速度也只能达到5~6千米/秒, 远远达不到第一宇宙速度的目标. 要提高火箭的飞行速度,一是提高火箭发动机的喷气速度, 二是提高火箭的质量比 (火箭起飞时的质量与火箭发动机熄火时质量的比值) ,即“火箭列车”的思路.为此,科学家想到了把火箭串联或并联起来,火箭在发射过程中,质量一级一级地减少,速度一级一级地增大,最后使装在最前一级火箭上的卫星或飞船达到7.9千米/秒以上的速度,而进入太空. 据科学家预测, 待更新型的燃料和更先进的材料出现后,单级运载火箭将变成现实. 很高兴帮你解答,愿能帮到你.

若尔盖县15357401512： 宇航员在空中为什么要携带小型火箭 - ？
表购盐酸： 这个问题问得很及时,现在也有报章把中国的神舟飞船叫做“航天飞机”,所以还是很有解释清楚的必要.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...

若尔盖县15357401512： 为什么发射航天器要用多级火箭? ？
表购盐酸： 在太空中运行的各类航天器,都是用火箭把它们送到太 空中去的.飞行在太空中的航天器(卫星、飞船、空间站及航天飞机 等),只有速度达到7. 9千米/秒(第一宇宙速...

若尔盖县15357401512： 为什么发射航天器要用多级火箭?？
表购盐酸： 因为火箭将卫星送入太空需要大量燃料,如果只用一级火箭的话,整个箭体的质量也很大,会浪费大量燃料,如果做成分级的,使用完该级燃料后,将箭体抛弃,减轻重量继续上升会降低燃料用量,同时降低成本.

若尔盖县15357401512： 科技发展到现在,为什么我们还是在使用火箭发射卫星和航空器? - ？
表购盐酸： 嗯呐,有点尴尬是吧?从1903年的今天(12月17日)莱特兄弟将人类第一架飞机——飞行者一号捣鼓上天之后,我们人类的飞行速度可以说是突飞猛进,115年间,我们运动速度从10.9公里/小时(飞行者一号)已经发展到了72万公里/小时(尤...

若尔盖县15357401512： 航天飞机和运载火箭有什么区别? - ？
表购盐酸： 区别很大,最主要就是它们的用途不同:航天飞机是运载火箭的升级产品,用途是将地面物体送至地球轨道,也就是说,航天飞机往返于地面与地球轨道之间;而宇宙飞船则是在外太空之间飞行使用的,比如从地球飞往比邻星……由于用途的不...

若尔盖县15357401512： 为啥航天飞机要用大飞机背着飞行 - ？
表购盐酸： 为了方便整体运输.航天飞机的发射方式是用火箭助推器助推下,竖直发射的,而航天飞机在生产或完成检修后,在生产或检修地是不具备发射条件的,需要到发射基地才能发射.这段距离如果使用车辆运输,需要将装好的机体拆成几大块才能运输,到现场后还需要组装调试,因此使用大飞机运送,一次就可以将组装好的航天飞机送到发射场地.