【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9，1307翼梁、1191翼梁外側(cè)部分均改用石墨/環(huán)氧樹脂腹梁。前部大梁為鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)，是增強(qiáng)碳—碳翼前緣的連接面。后翼梁則為升降副翼、鉸式上部密封板液壓/電氣系統(tǒng)組件提供連接面。 抗扭盒/升降副翼對(duì)接段上表面由鉸接板組成，它為機(jī)翼和升降副翼間的孔腔提供蓋板。 Yw＝，Yw＝。此處未覆蓋防熱瓦，因?yàn)樗x材料能適應(yīng)上表面高溫。 機(jī)翼尾部接有兩扇升降副翼。副翼為鋁合金多肋、梁/蜂窩蒙皮結(jié)構(gòu)。兩扇副翼各由3個(gè)鉸鏈連接。飛行控制系統(tǒng)液壓作動(dòng)器連接在升降副翼前端。全部鉸鏈力矩作用在這些點(diǎn)上，升降副翼可向上轉(zhuǎn)動(dòng)40℃，向下轉(zhuǎn)動(dòng)25℃。 、在102號(hào)以前的軌道飛行器上為蒙皮桁條結(jié)構(gòu)，099號(hào)和103號(hào)以后的軌道飛行器則改為蜂窩結(jié)構(gòu)。它由內(nèi)側(cè)的3個(gè)鉸鏈，外側(cè)的3個(gè)上位鎖和前側(cè)的1個(gè)上位鎖支撐。 除升降副翼密封區(qū)外，機(jī)翼、主起落架艙門和升降副翼均覆蓋有防熱層。升降副翼的下覆蓋面進(jìn)行熱密封。主起落架艙門設(shè)有壓力密封件和熱擋層。 機(jī)翼與機(jī)身下表面沿中翼盒用抗剪螺栓連接，與機(jī)身上表面用抗拉螺栓連接。 中部機(jī)身 中部機(jī)身與前部機(jī)身、尾部機(jī)身和機(jī)翼對(duì)接。它支撐有效載荷艙門、鉸鏈、系留緊固件及有效載荷。 中部機(jī)身的兩端是開(kāi)啟的。其大梁與前部機(jī)身和尾部機(jī)身的隔框相接。中部機(jī)身為鋁合金結(jié)構(gòu)，、。 除X01040X01037截面靠機(jī)翼上方的壁板為鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)外，中部機(jī)身全部覆蓋數(shù)控機(jī)加整體蒙皮，并具有縱向T形桁條。X01191—X01307截面的底部壁板為夾層結(jié)構(gòu)，承載機(jī)翼橫向載荷和機(jī)體撓曲載荷。X01040X01307截面機(jī)翼對(duì)接段側(cè)壁蒙皮也是機(jī)械加工蒙皮，但有法向T形桁條。X01278X01307截面機(jī)翼對(duì)接段側(cè)壁蒙皮為夾層結(jié)構(gòu)。 有12個(gè)用于穩(wěn)定中部機(jī)身結(jié)構(gòu)并承受機(jī)翼和有效載荷作用力的主框架?？蚣苡煞ㄏ騻?cè)部組件和水平方向的組件組成。側(cè)向組件為機(jī)械加工件，水平方向?yàn)殁伜辖鸲祟^緊固件連接的硼鋁管抗剪構(gòu)架。此外還有13個(gè)側(cè)壁短柱框架。 中部機(jī)身上端裝有板式大梁和艙門大梁，在艙門大梁上裝有13個(gè)有效載荷艙門鉸鏈，臺(tái)板式大梁也用來(lái)支撐和存放機(jī)械臂、Ku波段天線和有效載荷作動(dòng)系統(tǒng)。 中部機(jī)身X01191—X01307段為中翼盒結(jié)構(gòu)，它由下部蒙皮，上部翼盒蒙皮和7根縱向肋組成。中間肋由機(jī)加整體蓋、剪切腹板和垂向加強(qiáng)件組成，其他6個(gè)為硼/鋁管構(gòu)架。X01191— X01307上部翼盒蒙皮帶有T形桁條。 中翼盒側(cè)壁為主起落架的內(nèi)側(cè)支撐點(diǎn)。起落架全部側(cè)向載荷作用于中部機(jī)身結(jié)構(gòu)上。 中部機(jī)身還裝有2塊支撐乘員艙—尾部機(jī)身導(dǎo)線的托板。機(jī)身底部的管路和導(dǎo)線由玻璃纖維墊板支撐。 中部機(jī)身由重復(fù)使用防熱瓦覆蓋。 有效載荷艙門 兩扇有效載荷艙門鉸接于中部機(jī)身兩側(cè)，艙門沿頂部中線打開(kāi)。、。，艙門輪廓不變。 每扇艙門由5段組成，各段均由圓周膨脹接點(diǎn)連接，輻射板是鉸接和鎖定在艙門內(nèi)表面上的。前部輻射板可在軌道中展開(kāi)。它由機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)操縱(開(kāi)鎖、閉鎖、伸展、收回)。后部的輻射板是固定的。 兩扇艙門各鉸接在13個(gè)因康鎳一718外鉸鏈上(5個(gè)剪切鉸鏈，8個(gè)活動(dòng)鉸鏈)。鉸鏈的下半部連接在中部機(jī)身鉸鏈和臺(tái)板式大梁上，鉸鏈繞雙轉(zhuǎn)動(dòng)面軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。艙門由專用的作動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)到要求的開(kāi)啟或閉合位置。每套機(jī)械裝置各由一臺(tái)機(jī)電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪作動(dòng)器組成。轉(zhuǎn)動(dòng)作動(dòng)器間由抗扭管連接，并與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、有效載荷艙門聯(lián)動(dòng)裝置連接。 艙門關(guān)閉后被鎖定于前部和尾部隔板和頂部中線。閂鎖系統(tǒng)由8組閂鎖機(jī)械裝置組成。每組各由4個(gè)閂鎖以及相應(yīng)的直角橫桿、推桿、旋轉(zhuǎn)桿、滾軸和一臺(tái)機(jī)電作動(dòng)器組成。此外在每扇艙門和4個(gè)膨脹接點(diǎn)上各有5個(gè)用來(lái)連接艙門段的惰性抗剪銷釘。沿艙門頂部中線裝有4個(gè)抗剪緊固連接件，前4段各一個(gè)。 艙門關(guān)閉時(shí)也被固定在尾部機(jī)身隔板上，但允許在前段機(jī)身處沿縱向移動(dòng)。艙門亦可承受扭轉(zhuǎn)載荷、氣動(dòng)壓力載荷和有效載荷艙排氣滯后壓力。 艙門的主要結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料蜂窩/框架結(jié)構(gòu)。面板由石墨/環(huán)氧樹脂帶和纖維方向?yàn)?176。/177。45176。/0176。的石墨環(huán)氧樹脂織物組成。蜂窩芯是用粘接劑粘到面板上去的。外蒙皮粘接有200200鋁絲避雷網(wǎng)。艙門共有28個(gè)中間框，8個(gè)膨脹接點(diǎn)closeout框，1個(gè)前部closeout框，1個(gè)后部closeout框。艙門框架由多層石墨/環(huán)氧樹脂浸漬增強(qiáng)織物構(gòu)成。宇航員艙外活動(dòng)把手位于抗扭盒形件部位。 前、后機(jī)身界面、艙門頂部中線和圓周膨脹接點(diǎn)處均嵌有熱密封件和壓力密封件。艙門外表面覆有重復(fù)使用絕熱物。 艙門可承受163dB噪聲以及一112℃～+57℃的溫度變化。 尾部機(jī)身 尾部機(jī)身由外殼、推力結(jié)構(gòu)和內(nèi)部輔助結(jié)構(gòu)組成，；尾部機(jī)身用來(lái)支撐以下結(jié)構(gòu)或與其對(duì)接：3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)、軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)艙體、2臺(tái)軌道機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、翼梁、垂直尾翼、襟翼、2個(gè)外貯箱尾部連接件、2個(gè)T—0脫落插座、3個(gè)尾部電子儀器艙及防熱罩。 ，除了軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)艙體外均覆有防熱材料。垂直尾翼支撐框、底板緊固件等高承載區(qū)采用機(jī)械加工擴(kuò)散連接鈦合金組件。低承載區(qū)采用一般的鋁合金蒙皮桁條結(jié)構(gòu)。 尾部機(jī)身前隔板是中部機(jī)身和有效載荷艙門的對(duì)接面，由機(jī)械加工熔焊鋁合金薄板組成，其上部與垂直尾翼的前翼梁相搭接。 尾部機(jī)身底板有2扇臍帶艙門，艙門由鈹金屬制成，有熱屏障保護(hù)。艙門關(guān)閉后其裸露區(qū)由防熱材料覆蓋，艙門裝有機(jī)電作動(dòng)器。 上升和再入時(shí)，由底部防熱罩和穹形防熱罩防護(hù)尾部機(jī)身及其內(nèi)部的設(shè)備。底部防熱罩為鋁合金機(jī)械加工件，與其相接的是一穹形蜂窩結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)用來(lái)支撐塑性滑動(dòng)密封裝置并與主發(fā)動(dòng)機(jī)因康鎳結(jié)構(gòu)防熱罩相接。除因康鎳結(jié)構(gòu)部分外，防熱罩均覆有隔熱件。 ，它由主發(fā)動(dòng)機(jī)承載框架結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)接裝置、作動(dòng)器、發(fā)動(dòng)機(jī)、低壓泵和推進(jìn)劑管路支撐結(jié)構(gòu)組成。軌道飛行器/外貯箱后部連接點(diǎn)位于大梁緊固件部位。 內(nèi)部推力結(jié)構(gòu)主要由28個(gè)機(jī)械加工的、擴(kuò)散連接的鈦合金框架組成。鈦合金條是加溫、加壓后連接在一起的。擴(kuò)散連接的鈦合金條被熔成單一的多孔勻質(zhì)物。它比一般的鑄件輕而結(jié)實(shí)，其交界處看來(lái)似有一條焊縫而實(shí)際卻是無(wú)填料的勻質(zhì)母體金屬。多數(shù)鈦合金構(gòu)件粘結(jié)硼/環(huán)氧樹脂以加強(qiáng)其剛度并達(dá)到盡量減輕質(zhì)量的目的。 尾部機(jī)身的上部推力結(jié)構(gòu)除了垂直尾翼的支架用鈦合金外，其他均為整體鋁合金框架結(jié)構(gòu)。 。除了某些部位用鈦合金和玻璃纖維對(duì)設(shè)備進(jìn)行隔熱外，副結(jié)構(gòu)采用普通鋁合金結(jié)構(gòu)，由托架、肋、構(gòu)架和緊固件等組成。 尾部推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 該部分結(jié)構(gòu)由軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)艙體和反作用控制系統(tǒng)艙體兩部分組成。結(jié)構(gòu)材料為鋁合金和石墨/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。左、右兩側(cè)艙體長(zhǎng) 、面積 。 ，并用一可調(diào)節(jié)松緊的螺套與X01307隔板相接，肩板/X0l307界面處設(shè)壓力密封層。艙體的組件和材料為： 1)蒙皮：石墨/環(huán)氧樹脂蜂窩多層結(jié)構(gòu)。 2)前隔板、后部貯箱支撐隔板、后隔板、底板構(gòu)架梁：2124T81鋁合金板。 3)中線梁：2124T81鋁合金板、鈦合金加強(qiáng)筋、石墨環(huán)氧樹脂罩。 4)框架；石墨環(huán)氧樹脂。 5)軌道機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力結(jié)構(gòu)：普通2124— T851鋁合金結(jié)構(gòu)。 6)十字支撐架：鋁合金等。 7)緊固件；前部緊固件：2124一T851鋁合金；后部緊固件：A—286不銹鋼。 。艙體的組件和材料為： 1)平板式外蒙皮：機(jī)械加工鋁合金件。 2)曲形外蒙皮；石墨/環(huán)氧樹脂蜂窩多層結(jié)構(gòu)。 3)前隔板：機(jī)械加工鋁合金件。 4)內(nèi)框架和架子：普通鋁合金/鈦合金薄板。 5)噴管安裝面板：機(jī)械加工鈦合金蒙皮。 尾部推進(jìn)系統(tǒng)蒙皮有24個(gè)檢修孔，艙體裸露區(qū)覆有重復(fù)使用表面防熱層，與尾部機(jī)身交界處設(shè)有壓力密封層和絕熱層。反作用控制系統(tǒng)噴管和重復(fù)使用表面防熱物之間裝有熱障層。 機(jī)身襟翼 襟翼為鋁合金結(jié)構(gòu)，由肋、襟梁、蒙皮和翼后緣裝置組成。上、下部主蜂窩蒙皮用緊固件與肋、腹板及蜂窩結(jié)構(gòu)翼后緣相接，加上上部前蜂窩結(jié)構(gòu)蒙皮組成完整的襟翼結(jié)構(gòu)。襟翼長(zhǎng)2，2m、。 再入時(shí)襟翼為三臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)提供熱屏蔽，再入后為軌道飛行器大氣飛行提供俯仰微調(diào)控制。 襟翼的上部蒙皮、前翼梁尾部和整個(gè)下蒙皮機(jī)械連接到肋上。上部前蒙皮由5塊可移動(dòng)的壁板組成，它們是用快速緊固裝置與肋相連接的。有4個(gè)整體加工鋁合金肋，它們通過(guò)自動(dòng)對(duì)位軸承與尾部機(jī)身相對(duì)接。每根肋有2個(gè)軸承，通過(guò)它們與位于尾部機(jī)身的4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)作動(dòng)器相連接。除4個(gè)機(jī)械加工作動(dòng)器肋外，還有8個(gè)穩(wěn)定肋和2個(gè)封閉式肋。這些肋均由鋁合金蜂窩芯體和化銑鋁合金腹板組成。前翼梁腹板由帶有卷邊減重孔和加強(qiáng)波紋的化銑薄板組成。前翼梁腹板是通過(guò)加勁角鉚接在肋上的。翼后緣裝置由琴鍵鏈、化銑蒙皮、全空鋁合金蜂窩芯、封閉式端肋和壁板組成，翼后緣的琴鍵鏈部分是通過(guò)鏈銷與上、下主壁板相應(yīng)的配對(duì)鉸鏈部分相接的。有2條潮氣排泄管路和l條液壓流體排泄管路穿過(guò)后緣蜂窩芯以滿足軌道飛行器水平方向和法向的排泄要求。 襟翼覆有可重復(fù)使用隔熱物。其前部覆蓋區(qū)鉸接一壓力/熱密封件，它位于襟翼底面。此件用來(lái)屏蔽氣流并防護(hù)結(jié)構(gòu)氣動(dòng)熱影響。 襟翼裝到尾部機(jī)身后用防熱塞充填開(kāi)口區(qū)。 垂直尾翼 垂直尾翼為二鋁合金結(jié)構(gòu)件。10102和099號(hào)軌道飛行器的垂直尾翼由整體機(jī)械加工蒙皮、肋、尾翼盒形件、鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)方向舵/減速板、蒙皮桁條末梢和尾翼盒前緣組成。103及其以后的軌道飛行器有一鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)末梢和一蜂窩結(jié)構(gòu)尾翼盒前緣。鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)翼后緣下部置放動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。垂直尾翼有一圓錐形密封件，其內(nèi)置有4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)作動(dòng)器。除了圓錐形密封件外，圓錐形密封件部分裸露，部分覆蓋防熱件。尾翼是用其前翼梁上的2個(gè)抗拉螺栓和后翼梁上的8個(gè)抗剪螺栓連接到尾部機(jī)身上去的。 方向舵/減速板由液壓動(dòng)力裝置/機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)作動(dòng)器系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)左、右向驅(qū)動(dòng)軸向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可作土27~方向控制；如兩軸相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作減速控制()。 垂直尾翼在發(fā)射時(shí)可承受163dB噪聲環(huán)境，℃熱環(huán)境、℃熱環(huán)境。 兩塊方向舵板和后緣含熱擋密封件。垂直尾翼覆有可重復(fù)使用防熱層。在垂直安定面和尾部機(jī)身的界面處也設(shè)有熱擋層。 吹除、排氣、排液系統(tǒng) 吹除系統(tǒng)在發(fā)射前和飛行后通過(guò)T—o臍帶脫落接頭從地面通過(guò)前部機(jī)身、軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)/反作用控制系統(tǒng)艙、機(jī)翼、垂直尾翼管路、中部機(jī)身管路、尾部機(jī)身管路，向軌道飛行器空腔輸送空氣進(jìn)行吹除，為系統(tǒng)組件提供溫控并防止危險(xiǎn)氣體的積聚。 排氣系統(tǒng)用以在吹除時(shí)進(jìn)行壓差控制、上升時(shí)減壓、軌道中排出氣體分子、出軌下降時(shí)重新增壓。軌道飛行器機(jī)身蒙皮共有18個(gè)排氣孔。排氣孔蓋由機(jī)電作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)并在飛行中按程序工作，以防吸氣、高度聲振和再入加熱。 排液系統(tǒng)通過(guò)可塑孔、排泄管和脫落接頭排出積聚的液體。 機(jī)窗空腔空調(diào)系統(tǒng)可防止?jié)駳膺M(jìn)入觀察窗空腔并在飛行時(shí)為空腔減壓或再增壓，也為這些區(qū)域在地面操作時(shí)提供吹除。 危險(xiǎn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)爆炸氣體或毒氣的積聚程度。機(jī)上抽樣導(dǎo)管將艙體氣體送至地面質(zhì)譜儀，以便進(jìn)行分析。 被動(dòng)溫控系統(tǒng) 軌道飛行器用主動(dòng)和被動(dòng)兩種溫控方法來(lái)維持分系統(tǒng)及其各種組件的溫度環(huán)境。 被動(dòng)溫控系統(tǒng)利用軌道飛行器的熱源和散熱器工作，并輔以絕熱氈、鍍層等其它方法。 有兩種絕熱氈：纖維體氈和多層結(jié)構(gòu)氈(見(jiàn)前圖)。纖維體氈由0。9kg/m2密度的纖維材料和縫合的加強(qiáng)的雙鍍金聚酰亞胺薄膜覆蓋層組成。覆蓋層每平方米設(shè)145317個(gè)排氣孔。纖維氈縫有絲束以防在排氣時(shí)起浪。 多層結(jié)構(gòu)氈由16層穿孔、雙鍍金聚酰亞胺薄膜反射層和滌綸網(wǎng)隔層的疊層組成。其覆蓋層、線束和鍍金帶與纖維體氈相類似。 防 熱 系 統(tǒng) 軌道飛行器在發(fā)射和再入大氣層時(shí)，其不同部位要經(jīng)受317～1648℃的高溫，因而必須采用防熱措施，以確保飛行過(guò)程中飛行器的結(jié)構(gòu)溫度保持在可接受的范圍內(nèi)(176℃以下)。 設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)重復(fù)使用100次。系統(tǒng)共采用了8種不同的防熱材料。它們是1)柔性重復(fù)使用表面絕熱材料(FRSl)；2)低溫重復(fù)使用表面絕熱材料(LRSl)，3)高級(jí)柔性重復(fù)使用表面絕熱材料(AFRl)；4)高溫重復(fù)使用表面絕熱材料(HRSl)；5)高溫重復(fù)使用耐熔纖維復(fù)合材料 (FRICHRSl)；6)增強(qiáng)碳/碳材料；7)金屬；8)二氧化硅織物。 柔性重復(fù)使用表面絕熱材料(FRSl) FRSI是一種帶涂層的聚芳酰胺纖維(NOMEX)氈。這種材料用于再入時(shí)溫度低于371℃和上升段溫度低于398~C的部位，它們是：上部有效載荷艙門、中部機(jī)身和尾部機(jī)身側(cè)面、上翼面和軌道機(jī)動(dòng)系統(tǒng)/反作用控制系統(tǒng)艙。約有50％的軌道飛行器上表面為FRSI所覆蓋。每塊 ～lcm，面積0。9m。氈片直接粘貼在軌道飛行器外殼表面上。氈片涂有白色硅合成橡膠涂層，用以防水并提供所要求的熱性能和光學(xué)性能。 、纖度2支的堿性聚芳酰胺纖維制成。纖維用制片機(jī)松結(jié)、疏通、制成順長(zhǎng)平行的薄片。將交錯(cuò)搭接的薄片送入編織機(jī)制成壓片。2個(gè)壓片多趟來(lái)回縫制直至達(dá)到要求的強(qiáng)度。用滾壓機(jī)壓到要求的厚度，然后在選定壓力下用加熱的滾筒滾壓并在約260~C溫度下熱定型。FRSI用硫化硅粘合劑在室溫下與外蒙皮粘接、固化并且用真空袋施壓。粘合劑厚 。 高溫重復(fù)使用表面絕熱材料(HRSl) HRSI用于102號(hào)軌道飛行器溫度為648—1260℃的部位，它們是前部機(jī)身、中部機(jī)身下表面、機(jī)翼下表面、垂直尾翼的某些部位和前部機(jī)身窗口周圍。HRSI有兩種：鼻錐周圍、主起落架艙周圍、鼻錐罩界面、機(jī)翼前緣、外貯箱輸送管路艙門、其它部位采用4kg/m2密度HRSI瓦。 ，～、輕質(zhì)、％高純度二氧化硅非晶纖維絕熱材料。～12cm之間。 將含有粘合液的纖維與水混合后澆注入模，形成多孔軟塊。然后再加澆膠質(zhì)二氧化硅粘合劑溶液，燒結(jié)變硬，切割成塊并加工到要求的尺寸。HRSI瓦頂部和側(cè)面用四硅化合物硼—硅酸鹽混合粉末與液體載體混合后噴涂到瓦面上，～。然后用加熱爐加熱到1260℃，形成黑色涂層。，陶瓷層熱處理后用硅樹脂進(jìn)行防水處理。 HRSI瓦和軌道飛行器蒙皮間設(shè)應(yīng)力隔離墊(SIP)，使防熱瓦免受結(jié)構(gòu)拱曲、膨脹和聲振的影響而破壞。