问空天飞机有哪些好处？

空天飞机是航空航天飞机的简称, 它主要有以下特点：1. 它既可在大气里飞行，又可在太空中飞行，是航空技术与航天技术高度结合的飞行器。2. 空天飞机飞行速度很快，便于实现全球范围内的快速客运，地球上任何两个城市间的飞行时间都用不了2个小时。美国设计的一种空天飞机，乘客305人，可在32公里高度和1.2万公里航程内巡航，其巡航速度高达5马赫数。3. 真正实现了高效能和低费用。据估算，用它发射近地卫星费用只有航天飞机的1/5，而发射地球同步卫星费用则可减少一半。其运输费用只有航天飞机的十分之一，并且不需要规模庞大、设备复杂的航天发射场，仅需要一个机场就可以了。4. 因为空天飞机的飞行范围为从大气层内到大气层外，速度从0到m=25，如此大的跨度和工作环境变化是目前现有的所有单一类型的发动机都不可能胜任的。因此，一般安装了空气涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机三类发动机。空气涡轮喷气发动机可以使空天飞机水平起飞。当时速超过2400公里时，就使用冲压发动机，它使空天飞机在离地面60公里的大气层内以每小时近3万公里的速度飞行。如果再用火箭发动机加速，空天飞机就冲出大气层，像航天飞机一样，直接进入太空。5. 空天飞机需要多次出人大气层，每次都会由于与空气的剧烈摩擦而产生大量气动加热，特别是以高超音速返回再入大气层时，气动加热会使其表面达到极高的温度。机头处温度约为1800℃，机翼和尾翼前缘温度约为1460℃，机身下表面约为980℃，上表面约为760℃。因此，必须有一个重量轻、性能好、能重复使用的防热系统。科学家们研制了一种新型复合材料来代替，并且在一些特殊部位采用新型冷却装置，避免了高温的伤害。

空天飞机为什么能单级入轨“阿波罗”飞船连同“土星”5号三级火箭的总高度为110米，相当于36层楼高，重量近3000吨。当它从月球回地面时，只剩下3.3米高、5.6吨重的指令舱了。航天飞机带着累赘的外燃料箱和助推火箭起飞，总重量超过2000吨，而航天飞机自身重大约为70吨。原来，现代航天运载工具的“胃口”极大，像“土星”5号火箭发射时每秒钟要消耗15吨液氧和煤油，这些推进剂必须自行携带。因此，它们都不能用单级推进器送上太空，至少要有二级。将来人们去太空旅行就像今天乘飞机一样简单，当然不能再用多级航天运载工具。科学家为此设计了一种空天飞机，它的外形很像大型客机，可是安装着3种截然不同的发动机。空天飞机是在跑道上水平起飞，由普通飞机用的涡轮喷气发动机驱动，但是以液氢为燃料。当加速到3倍音速以上时改由冲压式发动机推进。这种发动机结构简单，可是必须在高超音速下工作。空天飞机高速前进时，进气道大量吞吸空气，并从中分离出氧气，源源不断地与液氢一起流进燃烧室。由于从大气层中取氧，空天飞机可以少带许多液氧上天，减轻了起飞重量。当空天飞机飞到大气层边缘时，无法再从外界获得氧气，冲压发动机又让位给火箭发动机，用自身携带的液氧和液氢作推进剂，完成最后一段旅程。空天飞机的起飞重量仅为航天飞机的1／10，地勤人员也从1.5万人减少到100人左右。它还可以作为一种高速洲际交通工具。