大兵老師的神奇小屋

王依兵

初春的天氣還是有點涼，但午后的陽光暖洋洋的。壯壯、小菲和小天再一次來到神奇小屋門口，開門的動作早已相當熟練：小天把手放到手印位置，墻壁上浮現出一道數字謎題。

“看來神奇小屋的大門已經修好了！”小天興奮地喊道。

“先看看大兵老師又給我們出了什么新難題吧！”壯壯湊過來看著墻壁上的圖案說。

“這是一道填數字的題，我之前見過類似的。應該是每個圖形代表一個數字，這四個數字就是進門密碼。”小菲注視著謎題說。

“這有什么規律啊？”小天齜牙咧嘴地問。

“我有辦法了，各個擊破！”壯壯突然說道，然后從書包里掏出紙筆開始計算。不一會兒，他就開心地站起來，走到墻邊輸入幾個數字，門一下子打開了。

小菲趕緊說：“這回你可得交代一下是怎么算的，不能再賣關子了！”

小天撇撇嘴說：“之前最愛賣關子的不是你嗎？”

壯壯淡定地講解道：“剛才我已經說了最重要的思路：各個擊破！最容易破解的是三角形，其次是圓形，知道了這兩個圖形代表的數字，其他的就簡單了。”

小菲點點頭說：“還真是這樣，我差不多明白了。”

小天卻疑惑地說：“我怎么還沒明白呢？”

壯壯有點兒著急了：“先進去吧，不明白的話你進去后再慢慢想。”說完就一溜煙地跑進了神奇小屋。小菲跟著壯壯走了進去，小天緊隨其后。

他們剛走進神奇小屋，大兵老師就問道：“今天的題目怎么樣，難嗎？”

壯壯說：“不難，而且有點兒老套。”

小天跟著附和：“對啊對啊，太簡單了，一點兒挑戰性也沒有。”

小菲白了小天一眼：“你臉皮可真是城墻拐彎啊。”

小天回頭問：“啥是城墻拐彎？”

“就是厚唄。”小菲沒好氣地解釋說。壯壯忍不住笑出了聲。

大兵老師開啟了新話題：“你們還記得上周我說過的，目前人類進入太空的方式嗎？”

壯壯立刻回答：“可以乘坐載人飛船！”

小天補充說：“還有航天飛機！”

大兵老師說：“你們說得很對，目前人類使用過的進入太空的主要方式就是這兩種。上次我們重點介紹了載人飛船，這次我們就來說說航天飛機。”

小菲馬上提問：“航天飛機是飛機嗎？”

大兵老師回答：“嚴格來講不是。我們平時說的飛機主要指固定翼飛機，這是一種利用空氣動力飛行的航空器，而航天飛機卻是一種垂直發射、水平降落的航天器。它在發射時是利用火箭發動機升空的，只不過降落的時候像飛機一樣在跑道上滑跑降落。”

小天說：“也就是說，航天飛機既像飛機又像火箭，既有飛機的特點，也兼具火箭的特點對不對？”

大兵老師點點頭說：“小天的理解非常深刻啊，就是這么回事。”

壯壯說：“那不成了‘四不像’了嗎？”

小菲接過話來：“‘四不像’一般指的是麋鹿，因為它頭像馬、角像鹿、蹄子像牛、尾像驢，又和每一種動物都不一樣。這個航天飛機應該叫‘兩不像’吧。”大家聽完小菲的話，大笑起來。

大兵老師說：“那我們就看看這個航天‘兩不像’究竟長什么樣子吧。”

說著，神奇小屋的中央顯示出了航天飛機的三維模型，非常立體逼真。壯壯、小菲和小天覺得很新奇，跑過去用手觸摸，卻發現手上只有光影，觸摸不到任何物體。

大兵老師解釋道：“這是全息投影技術，可以用光展現物體的三維形態。”

小天在空氣中連抓了好幾下：“這太神奇了，果然符合神奇小屋的風格！”

大兵老師說：“就為了換這個設備，上周都把大門電路燒了……咳咳，言歸正傳，三維模型可以讓我們很清楚地看到航天飛機的各個組成部分。以美國的航天飛機為例，正面這個長得非常像飛機的部分就是航天飛機的軌道器，它是最終進入地球軌道運行和返回地面的部分。它下方有臺主發動機，可以在升空時提供推力，主發動機的周圍還有很多姿態控制發動機，在軌道器的頭部也布置了很多小發動機，它們可以幫助軌道器在天上完成姿態控制。航天飛機還有機翼和垂直尾翼，這些可以幫助它在返回地面時像飛機一樣水平降落。”

“軌道器后面那個胖胖的東西是什么呀？”小菲好奇地問。

“那是航天飛機的外掛儲箱，里面儲存著700多噸液氫液氧推進劑，是為軌道器提供燃料用的。這個外掛儲箱一般是一次性使用的，會在使用后與軌道器分離，墜入大氣層。”

小天說：“我的天哪，700多噸，航天飛機帶的燃料真多啊！”

大兵老師說 ：“ 帶這么多燃料也不夠呢，兩邊還得加上助推器。外掛儲箱兩側的就是助推器了，助推器使用完也會和軌道器分離，但是它攜帶有降落傘，可以回收再利用，屬于‘可回收垃圾’。實際上美國的航天飛機一般都是助推器先點火，上升到一定高度后軌道器的發動機再點火。也就是說，助推器作為一級火箭，而軌道器發動機作為二級火箭。但蘇聯的航天飛機不一樣，它的一級和二級火箭都是直接使用綁在軌道器上的‘能源號’運載火箭的。”

小菲問：“美國和蘇聯的航天飛機還有什么不同呢？”

大兵老師回答：“返回地面的著陸方式也不太一樣，美國的航天飛機多采用有人干預的半自動著陸方式，而蘇聯的航天飛機采用了全自動的方式。”

壯壯問：“世界上是不是只有這兩個國家造出過航天飛機啊？”

“沒錯，美國的‘哥倫比亞號’航天飛機在1981年4月執行了首次飛行任務。它搭載兩名航天員進入太空，經歷了54個小時的飛行后成功返回地面，拉開了航天飛機時代的序幕。之后，美國又建造了四架航天飛機，分別是‘挑戰者號’‘發現號’‘亞特蘭蒂斯號’和‘奮進號’。蘇聯也于1988年開展了首次航天飛機飛行任務，‘暴風雪號’航天飛機成功地完成了3個小時的無人飛行，但后來沒有按計劃進行載人飛行。美國目前也暫停了航天飛機的使用，所以現在世界航天發射的舞臺上已經看不到航天飛機的身影了。”

聽到這里，壯壯問道：“那為什么現在大家都不用航天飛機了呢？”

大兵老師回答：“原因是多方面的，其中受安全因素和經濟因素的影響最大。航天飛機和宇宙飛船相比，突出的優勢就在于很多部分可以重復使用，這種設計本身是為了節約成本。但是實際制造中，航天飛機的結構復雜，保養維護成本也很高，導致總成本比預計的高出了很多。而‘挑戰者號’和‘哥倫比亞號’航天飛機都發生了嚴重的安全事故，導致14名航天員遇難，也讓航天飛機的安全性備受質疑。最終各國都暫時放棄了航天飛機的研制和使用。”

小菲問：“那兩架航天飛機為什么會失事呢？”

大兵老師回答：“1986年1月18日，‘挑戰者號’航天飛機發射73秒后在空中爆炸解體。事故原因是寒冷天氣下，右側助推器上的一個密封環失效導致燃料泄漏。這次事故造成航天飛機上的7名航天員全部喪生。而2003年2月1日，‘哥倫比亞號’航天飛機在返回地面的過程中發生爆炸，同樣造成了機上7名航天員全部遇難。調查發現是發射過程中，燃料箱表面脫落的一塊泡沫材料擊中左翼前緣的隔熱材料，航天飛機再入大氣層時左翼結構被高溫熔化，最終導致事故的發生。”

小菲感嘆說：“這樣的事故太可怕了！”

大兵老師說：“是啊，在航天飛機的研制和使用過程中，人類付出了巨大的代價，再加上成本等因素，最終導致航天飛機暫時退出了歷史舞臺。2011年7月8日，‘亞特蘭蒂斯號’航天飛機完成最后一次發射任務，標志著航天飛機時代的暫時落幕。”

壯壯問：“那人類還會找到其他進入太空的方法嗎？”

大兵老師說：“一定會的。除了上面介紹的兩種，科學家還設想了許多進入太空的方式。其中一種比較有趣，叫‘太空天梯’。”

小天一下子來了精神：“什么？太空天梯？”

壯壯說：“我聽說過這個，就是造一個特別特別長的電梯，這樣就可以直接乘坐這個電梯進入太空了！不過現階段還有很多關鍵技術沒有突破。”

小天說：“這個有意思，我喜歡！”

小菲說：“是，你下課經常給大家表演‘猴爬桿’，有了太空天梯以后，你給大家表演一個徒手登天吧！”

小天大喊：“那可要了我的‘猴’命了……”