航天飞机概述与建模
航空航天领域中的航空航天器仿真与建模技术
航空航天领域中的航空航天器仿真与建模技术在大规模的工程设计和研发过程中，如航空航天领域，使用仿真与建模技术是一种高效且经济的方法。
航空航天器的仿真与建模技术在改进设计、验证系统性能以及训练航天员方面起到了重要作用。
本文将介绍航空航天领域中的航空航天器仿真与建模技术，并讨论其应用的各个方面。
一、背景介绍航空航天领域中的航空航天器仿真与建模技术是指通过使用计算机程序模拟和重现现实世界中的航天器设计和性能。
这种技术可以通过在虚拟环境中进行实验和测试，减少对实物样机的需求，并在设计过程中对各种参数进行分析和优化。
二、航空航天器仿真技术的应用1.飞行器性能仿真航空航天器的仿真技术可以模拟飞行器在不同气象条件下的性能表现。
通过仿真技术，工程师可以预测飞行器在各种情况下的飞行特性，如起飞、巡航和降落等。
这有助于设计更安全、更可靠的飞行器。
2.设计优化仿真技术还可以在设计初期通过对不同参数和模型进行多次仿真来优化设计。
通过修改设计参数，工程师可以在不同条件下测试不同设计方案，并找到最佳解决方案。
这种方法可以显著降低开发成本和减少实验周期。
3.系统集成航空航天器仿真技术可以用于验证整个系统的集成和交互工作。
通过将不同模块的仿真结果进行整合，工程师可以检验系统在各种情况下的工作情况，并解决可能出现的问题，确保整个系统的顺利运行。
三、航空航天器建模技术的应用1.物理模型建立航空航天器的建模技术是指将实际物理对象转化为计算机可处理的虚拟对象。
这包括建立航空航天器的几何形状和物理属性，并创建与实际对象相对应的模型。
这种建模技术可以用于设计、动力学分析和现场操作等。
2.数字孪生数字孪生是一种将物理系统与计算机模型相结合的技术。
通过建立精确的模型，数字孪生可以实时监测和评估航天器在运行过程中的状态和性能。
这可以帮助工程师及时发现问题并采取相应的措施。
3.虚拟实境培训虚拟实境技术在航空航天领域中得到广泛应用。
通过建立虚拟场景，航天员可以在模拟情况下进行训练，并模拟各种复杂的任务和应急情况。
《航天飞机》说课
航天飞机一、引言航天飞机作为一种重要的航空器械，具有独特的功能和广泛的应用领域。
本文将对航天飞机的定义、历史背景、技术特点以及现状进行详细介绍。
二、定义航天飞机，简称航飞，是指既可以进行类似飞机一样的平凡飞行，又可以将船只送入太空轨道的一种特殊飞行器。
与传统的宇宙飞船不同，航天飞机是可重复使用的，具有一定的火箭动力系统，并且可以进行井水不犯河水的来回往返。
三、历史背景航天飞机的发展可以追溯到20世纪50年代末。
当时，美国国家航空航天局（NASA）正面临如何将宇航员送入太空的问题，犹如火箭成了宇航员的救命稻草。
因此，自1950年代后期开始，航天飞机的概念逐渐形成。
四、技术特点1.多功能性：航天飞机不仅可以像飞机一样平凡地飞行，还可以将船只送入太空轨道。
它集合了飞机和宇宙飞船的功能，能够实现多样化的任务。
2.可重复使用性：航天飞机具有可重复使用的特点，可以进行多次任务。
这大大降低了人类进入太空的成本，同时也为科学研究和空间探索提供了更多的机会。
3.火箭动力系统：航天飞机的发射和返回都需要火箭动力的支持。
通过火箭发动机的燃烧产生推力，将飞船送入太空轨道，并在返回时减速降落。
4.航天飞机必备的技术系统：航天飞机的空气动力学、热力学、控制系统等都需要高度的技术支持。
其中，热防护系统是航天飞机的核心技术之一，能够保护飞船在高速进出大气层时不被烧毁。
五、现状目前，航天飞机已经进入了实用阶段。
美国的航天飞机计划在20世纪80年代正式启动，至2011年结束。
此后，没有航天飞机执行类似任务的计划。
然而，俄罗斯仍在继续研究航天飞机，并在国际空间站的供货方面发挥重要作用。
六、结论航天飞机作为一种特殊的航空器械，具有独特的技术特点和广泛的应用领域。
虽然美国的航天飞机计划已经结束，但航天飞机的发展仍在继续。
相信未来的航天飞机将在空间科学研究和太空探索领域发挥更加重要的作用。
航天飞机简介
航天飞机简介航天飞机是飞机和火箭的结合体，它既能像火箭那样发射到宇宙遨游，又可像飞机那样降落到机场。
通常，航天飞机由上下部分组成：上部是航天飞机的主体，叫做轨道级，它的形状像一架大型喷气式客机。
下部是两台固体助推火箭和一个大燃料箱，这是一个庞然大物，有十几层楼房那么高，是用来供给轨道级上主发动机燃料的。
轨道级分前、中、后三段。
前段是乘员舱，舱内气压等于正常大气压，可乘３～７名宇航员，多到１０人。
中段是个很大的运载舱，可以装载人员、卫星、科学仪器和航天武器等，还有在空间用来装卸货物的巨型遥控机械手。
后段装有三台发动机，以及使航天飞机作机动飞行，保持飞机稳定，进行姿态变换的动力装置。
航天飞机分三步登天。
起飞时，像火箭一样竖立在火箭发射台上，三台发动机和置于大燃料两旁的两台火箭助推器，几乎同时点火。
当航天飞机升到五六十公里的高空时，两台助推器燃烧完毕，自动脱落，并打开降落伞降落，以便回收后下次再用。
这时航天飞机的时速已达５０００多公里，依靠主发动机的推力，继续向高空冲去。
大约起飞后８分钟，航天飞机已到达预定的轨道附近，庞大的燃料箱已经用完燃料。
这样，航天飞机就只剩下轨道级了，由于装在后段的机动发动机的作用，轨道级正式进入太空轨道飞行。
航天飞机入轨后，运载舱上的舱门打开，就可以执行各种任务了。
航天飞机可以在太空飞行一个月之久。
航天飞机要返回地球时，便启动机动发动机，使它脱离原来的地球轨道，高度逐渐降低，再入大气层，在大气动中作无动力滑翔飞行，最后像普遍喷气式客机那样，在跑道上俯冲着陆。
返回地面后，经过维修保养，补充燃料，加装助推器和燃料箱，又可再次升空飞机。
这种航天飞机可以重复使用１００次左右。
航天飞机上升和再入大气层时加速度很小，可供健康的人乘坐遨游太空。
还可以在轨道上发射人造卫星，进行科学实验和修理卫星，以及用于军事目的等。
航天飞机还可以作为“运输机”为空间实验室送部件、器材、物资和人员。
航空器的动力学建模与仿真
航空器的动力学建模与仿真在现代航空领域，航空器的动力学建模与仿真成为了至关重要的环节。
这不仅有助于我们更深入地理解航空器的飞行特性，还为其设计、优化和控制提供了坚实的理论基础和有效的工具手段。
要理解航空器的动力学建模，首先得明白航空器在飞行时所受到的各种力和力矩。
比如，重力始终垂直向下作用于航空器，而升力则是由于机翼上下表面的压力差产生，方向垂直于相对气流。
此外，还有阻力，它阻碍航空器的前进运动。
推力则是由发动机提供，推动航空器向前飞行。
在建模过程中，我们需要考虑到航空器的刚体运动。
这包括平移运动和旋转运动。
平移运动描述了航空器在空间中的位置变化，而旋转运动则涉及到航空器的姿态改变，如俯仰、滚转和偏航。
为了准确地描述这些运动，我们通常会运用牛顿第二定律和欧拉方程等基本的力学原理。
以飞机为例，其质心的运动可以通过牛顿第二定律来描述，即合力等于质量乘以加速度。
而对于旋转运动，欧拉方程能够帮助我们确定绕三个轴的角速度和角加速度之间的关系。
在建模时，还需要考虑到空气动力学的影响。
这就涉及到复杂的流体力学计算。
为了简化这个过程，常常会使用一些经验公式和理论模型，比如升力系数和阻力系数的计算模型。
有了模型之后，仿真就成为了验证和分析模型的重要手段。
通过仿真，我们可以模拟航空器在不同飞行条件下的性能表现，比如起飞、巡航、着陆等阶段。
在仿真中，我们需要设定各种初始条件和边界条件。
初始条件包括航空器的初始位置、速度、姿态等。
边界条件则可能包括风速、大气压力、温度等环境因素。
利用计算机软件进行仿真，可以直观地观察到航空器的运动轨迹、姿态变化以及各种参数的动态变化。
这有助于我们评估航空器的性能，发现潜在的问题，并对设计进行优化。
例如，在设计新的机翼形状时，通过多次仿真不同的机翼参数，可以找到最优的设计方案，以提高升力、降低阻力，从而提高航空器的燃油效率和飞行性能。
对于飞行器的控制系统设计，动力学建模与仿真也发挥着关键作用。
航空航天工程师的航天器数据分析和建模
航空航天工程师的航天器数据分析和建模航空航天工程师在航天器设计和运行过程中起着至关重要的作用。
数据分析和建模是航空航天工程师必备的技能之一，它们可以帮助工程师深入了解航天器的性能、优化设计以及提升整个航天项目的成功率。
本文将探讨航空航天工程师在航天器数据分析和建模方面的工作内容和应用。
一、航天器数据分析航天器数据分析是通过对航天器运行过程中产生的数据进行收集、整理、处理和分析，为工程师提供关键信息和决策依据。
航天器运行中涉及的数据包括但不限于飞行参数、传感器数据、气象数据、燃料消耗等。
航天器数据分析的主要目的是评估航天器的性能、检测问题和改进设计。
首先，航天器数据分析可以帮助工程师评估航天器的性能。
通过对数据的统计和分析，工程师可以了解航天器的工作状态、飞行性能和资源消耗状况。
例如，可以分析航天器在不同高度、速度下的燃料消耗情况，评估其燃料效率和航程能力。
其次，航天器数据分析可以帮助工程师检测问题和解决故障。
航天器运行过程中可能会遇到各种问题，如传感器失灵、系统故障等。
通过对数据的监测和分析，工程师可以及时发现问题，并采取相应的措施进行修复和优化。
例如，通过对传感器数据的分析，工程师可以判断是否存在传感器故障，并计划相应的维修或更换。
最后，航天器数据分析也可以为工程师提供改进设计的依据。
通过对数据的比较和对比分析，工程师可以识别航天器设计中的不足之处，并提出相应的改进措施。
例如，通过与同类型航天器的对比分析，工程师可以评估自己的设计是否达到了预期的性能指标，并进行必要的优化。
二、航天器数据建模航天器数据建模是将航天器的运行和设计问题抽象成数学模型，以便工程师进行深入的分析和预测。
航天器数据建模可以帮助工程师理解航天器的行为规律、预测其性能、优化设计和进行仿真实验。
航天器数据建模的过程包括数学模型的选择、参数的估计和模型的验证。
工程师需要根据航天器的特点和需求，选择合适的数学模型，如线性模型、非线性模型、动力学模型等。
航空模型入门知识
航空模型活动
如航空模型展览、飞行表演等，让公 众近距离感受航空模型的魅力，提高 社会认知度。
技术改进与创新
材料应用
随着科技的发展，新型材料 如碳纤维、玻璃纤维等在航 空模型领域得到广泛应用， 提高模型强度和轻量化。
动力系统升级
改进发动机、推进器等动力 系统，提高航空模型的飞行 性能和效率，如使用电动发 动机、油动发动机等。
正确组装与调试
起飞前应检查模型的各个部件 是否正确组装，并进行必要的 调试。
正确握持与投掷
使用正确的握持姿势，顺着风 向将模型平稳投掷出去。
着陆技巧
在模型接近地面时，适当调整 油门和方向，确保模型平稳着
陆。
飞行控制技巧
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平衡控制
保持模型在空中飞行时的平衡 ，避免翻滚或失速。
油门控制
根据飞行需要，适当调整油门 大小，以控制飞行速度和高度
了解模型发动机所需的燃料以及点 火系统的原理。
螺旋桨与传动系统
熟悉螺旋桨的设计与选择，以及它 们如何与发动机配合工作。
控制系统
遥控器与接收器
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了解如何使用遥控器控制航空模型，以及接收器的工作原理。
舵机与控制系统
02
了解舵机的工作原理以及如何通过控制系统调整模型的飞行姿态。源自编程与自动控制系统03
了解如何使用编程和自动控制系统实现对模型的更高级控制。
03 航空模型制作流程
设计阶段
确定设计目标
根据飞行要求和预算，确定模型 飞机的类型、尺寸、性能等目标。
绘制设计图
使用绘图软件或手绘方式，绘制 模型飞机的平面图和立体图，标
注尺寸和细节。
评估与优化
根据设计图的评估结果，对设计 进行优化，提高模型飞机的性能
航空器的动力学建模与分析
航空器的动力学建模与分析在现代航空领域中，航空器的动力学建模与分析是一项至关重要的工作。
它不仅有助于我们深入理解航空器的飞行特性，还为航空器的设计、性能优化以及飞行控制提供了坚实的理论基础。
要了解航空器的动力学建模，首先得明白什么是动力学。
简单来说，动力学研究的是物体的运动与所受力之间的关系。
对于航空器而言，其在空中的运动受到多种力的作用，比如重力、推力、空气动力等。
在建模过程中，我们需要对航空器的结构和部件进行简化和抽象。
比如，将飞机的机身、机翼、尾翼等部分分别看作不同的几何形状，并赋予它们相应的物理参数，如质量、惯性矩等。
同时，我们还得考虑空气对航空器的作用。
空气动力是一个非常复杂的因素，它与航空器的形状、速度、姿态以及周围的气流环境都密切相关。
为了准确描述空气动力，科学家们提出了各种各样的理论和模型。
其中，比较常用的有升力线理论、升力面理论以及计算流体力学（CFD）方法。
升力线理论适用于简单的机翼模型，它通过假设机翼上的升力分布来计算总的空气动力。
升力面理论则对机翼的描述更加精细，可以考虑机翼的三维形状和扭转等因素。
而 CFD 方法则是通过数值求解流体流动的控制方程，来直接计算航空器周围的流场和空气动力。
航空器的动力学方程通常包括平动方程和转动方程。
平动方程描述了航空器质心的移动，涉及到加速度、速度和位移等物理量。
转动方程则描述了航空器绕质心的转动，与角速度、角加速度和转动惯量等有关。
在实际建模中，我们还需要考虑一些其他的因素。
比如，发动机的推力特性、燃油消耗对航空器质量的影响、起落架的收放对气动特性的改变等等。
此外，不同的飞行状态，如起飞、巡航、着陆等，也需要有针对性的建模和分析。
以飞机的起飞过程为例，在这个阶段，飞机需要在较短的跑道上加速到足够的速度，以产生足够的升力来实现起飞。
此时，发动机提供了强大的推力，克服飞机的阻力并加速飞机。
同时，飞机的机翼产生升力，随着速度的增加，升力逐渐增大。
航空航天工程中的建模与仿真技术应用分析
航空航天工程中的建模与仿真技术应用分析引言：随着科技的迅猛发展，航空航天工程越来越依赖于建模与仿真技术。
建模与仿真技术通过数学模型和计算机软件的应用，可以模拟并预测复杂的物理和工程系统。
本文将分析航空航天工程中建模与仿真技术的应用，并探讨其在航空航天工程领域的重要性和挑战。
一、建模与仿真技术在航空航天工程中的应用1. 飞机设计与优化航空航天工程中，建模与仿真技术广泛应用于飞机设计与优化过程中。
通过建立飞机的数学模型，并利用计算机软件进行仿真，可以有效地分析和优化飞机的气动特性、结构安全性、燃油效率等关键性能指标。
这不仅能够减少设计过程中的试错成本，还可以加快飞机研发周期，提高飞机的可靠性和经济性。
2. 轨道器设计与分析在航天工程中，建模与仿真技术被广泛用于轨道器的设计与分析中。
通过建立轨道器的运动模型，并模拟其在不同环境下的工作情况，可以全面评估轨道器的性能和可行性。
同时，仿真技术还可以帮助优化轨道器的推进系统、导航系统和控制系统，确保轨道器的飞行轨迹和任务目标的实现。
3. 发动机性能模拟与分析航空航天工程中的建模与仿真技术还应用于发动机的性能模拟与分析。
通过建立发动机的热力学模型，并考虑各种工作条件的影响，可以预测发动机的燃油消耗、推力输出、排放量等关键参数。
这对于发动机的设计优化、燃料选择和污染控制具有重要意义，有助于提高航空器的性能和环境友好性。
4. 空气动力学分析建模与仿真技术在航空航天工程中的另一个重要应用领域是空气动力学分析。
通过建立复杂的物理模型，并结合计算流体力学（CFD）方法，可以模拟和分析飞机在空气中的运动和受力情况。
这对于设计优化飞机的机翼型号、马赫数和机身外形有着重要的指导意义，可以提高飞机的飞行性能和操纵性。
二、建模与仿真技术在航空航天工程中的重要性建模与仿真技术在航空航天工程中的应用具有重要的意义和价值。
首先，建模与仿真技术能够降低航空航天工程的成本与风险。
在设计阶段，通过建模与仿真技术，可以在虚拟环境中进行试验和优化，从而减少实际试验的次数和成本。
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航天飞机概述与建模一、航天飞机的发展航天飞机（Space Shuttle，又称为太空梭或太空穿梭机）是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，结合了飞机与航天器的特点。
作为一种可重复使用的天地往返运输器，航天飞机是现代火箭、飞机、飞船三者结合的产物。
它能像火箭一样垂直起飞，像飞船一样绕地球飞行，像飞机一样水平着陆。
航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。
1981年以前，美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”和“天空实验室”计划进行的。
用火箭发射载人航天器一次，就要消耗一枚巨大的火箭。
一些卫星发射后也无法回收。
为了解决这个问题，美国在“阿波罗”登月计划后，就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器——航天飞机。
这种航天器既能象火箭那样冲向太空，也能象飞船那样在轨道上运行，还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球。
美国自1972年开始投巨资进行研究，历时9年，花费约100亿美元。
整个工程是由美国政府机构、工业企业和高等院校的庞大队伍合作，并靠国外一些组织的协助，运用科学的管理方法，按照严格的分工和进度分阶段组织实施的。
1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号首次发射飞上太空，两天后安全返回。
第一架轨道飞行器“企业号”于1976 年9月17日出厂。
1977年2月开始进行进场着陆试验。
试验分三组进行。
第一组试验5次，检验用波音747飞机驮飞时的稳定、颤振等特性，轨道飞行器中不载人；第二组作载人飞行试验，共3次，由飞行员检查轨道飞行器爷系统的性能；第三组试验5次，飞行中轨道飞行器与波音747飞机分离，滑翔飞行返回发射场，试验于1977年11月完成。
之后，1978年3月“企业号”被运往马歇尔航天飞行中心与外贮箱和固体火箭组装进行发射状态的地面振动试验，1979年4月“企业号”运往肯尼迪发射场，在39A综合发射中心与固体助推器和外贮箱组合进行合练。
1981年4月开始飞行试验，原计划试飞6次，但实际在第4次飞行时已携带国防部卫星执行任务。
到1994年底共发射66次，成功率98．48％。
1972年7月NASA指派约翰逊航天中心(Johnson Space Flight Center)负责轨道飞行器管理，马歇尔航天飞行中心(Marshall Space Flight Center)负责轨道飞行器主发动机、外贮箱和固体助推器管理，肯尼迪航天中心(Kenndy Space Center)负责航天飞机组件的组装、测试，及发射，此外由洛克维尔公司负责轨道飞行器的设计与研制、由马丁²玛丽埃塔²丹佛航空公司(Martin Marietta Denver Co．)负责外贮箱的研制与制造，由莫顿聚硫橡胶公司(Morton Thiokol Co．)负责固体助推器的研制与制造，由洛克达因公司(RocketdyneDiv)负责主发动机的研制。
航天飞机由轨道飞行器（Orbiter）、固体火箭助推器（SRB）和外挂贮箱（ET）3大部分组成，中间是一个外形像一架三角翼滑翔机的轨道飞行器，它垂直发射，但再入地球大气层后就像飞机那样下滑着陆。
起飞时用两台可重复使用的固体推进剂助推器和3台液体推进剂主发动机作动力。
不可重复使用的外挂贮箱内的液氢推进剂输往主发动机，贮箱在推进剂用尽时分离抛弃。
助推器在海上回收、整修后供再次使用，外贮箱不回收。
轨道飞行器执行任务后返回机场，水平着陆。
轨道飞行器具有2000km横向机动能力。
原规定轨道飞行器的维护周期为160h，即2周后便可执行下一次任务。
轨道飞行器设计可供100次飞行，固体火箭助推器可以回收并重复使用。
轨道飞行器有一个巨大的有效载荷舱，卫星及其他材料就放在舱内送进太空或从太空带回。
按设计要求每次最多可将29．5t有效载荷送入185—1110km近地轨道，将14。
5t有效载荷带回地面。
轨道飞行器可载3—7人，在轨道上逗留7—30天，进行会合、对接、停靠，执行人员和货物运送，空间试验，卫星发射、检修和回收等任务。
美国共有6架航天飞机，分别为OV—101“企业号”(Enterprise)、OV-102“哥伦比亚号”(Columbia)、OV—099“挑战者号”(Challenger)、OV—103“发现者号”(Discovery)、OV—104"阿特兰蒂斯号”(Atlantis)和OV—105"奋进号”(Endeavour)。
“开拓者号”只用于测试，一直未进入轨道飞行和执行太空任务。
1986年1月28日，“挑战者”号航天飞机在第10次飞行时，升空第73秒后，由于右侧助推火箭密封装置出现问题，造成燃料外泄，航天飞机发生爆炸，7名航天员当场遇难。
随后航天飞机停飞了32个月，一些系统进行了重新设计和改进。
2003年2月1日，“哥伦比亚”号航天飞机在即将返回地面前十几分钟失事，7名宇航员全部丧生。
二、航天飞机的组成与三维建模航天飞机由轨道飞行器（Orbiter）、固体火箭助推器（SRB）和外挂燃料贮箱（ET）3大部分和27个分系统组成。
1.外挂燃料储箱（External Tank）外表为铁锈颜色，主要由前部液氧箱、后部液氢箱以及连接前后两箱的箱间段组成。
外部燃料箱负责为航天飞机的3台主发动机提供燃料。
外部燃料箱是航天飞机三大模块中唯一不能重复使用的部分，发射后约8.5分钟，燃料耗尽，外部燃料箱便被坠入到大洋中。
外贮箱是航天飞机加注后最重的一个组件。
它由前部液氧箱、装有大部分电子组件的非增压箱间段和后部液氢箱组成。
外贮箱长47m、直径8．38m、结构质量约33503kg、加注后的质量约743253kg。
液氧加注质量604195kg；液氢加注质量101606kg。
外挂燃料储箱包含一个推进剂输出系统，将推进推输送到轨道器的发动机里，一个加压与通风系统，负责调控燃料箱的压力，一个环境调节系统，负责调控温度，补充中间燃料箱区域的大气，还有一个电子系统，负责分配电力、仪表信号，提供闪电保护。
液氧箱为铝合金硬壳式结构，由化铣三角形网格结构件、板材、机械加工的紧固件和环形构件等预制件熔焊而成。
贮箱在137～151kPa压力下工作。
贮箱装有控制流体状态的防晃、防涡流和防间歇流装置。
一条直径43.2cm的输送管路穿过箱间段又穿出贮箱尾部与外贮箱和轨道飞行器快速脱落接头相接，每分钟输送液氧71979L。
液氧箱的双锥形鼻锥可降低阻力和加热。
此处装有上升段大气数据系统，并作为一避雷针。
液氧箱容积552m2，直径8.4m，长16.64m，结构质量5.647t。
箱间段为半硬壳式筒形结构，由铝合金蒙皮、桁条和壁板组成，两端有与液氧箱和液氢箱连接的对接框。
箱间段设有固体助推器前部连接点，通过连杆和紧固装置向液氧箱和液氢箱传递固体助推器载荷。
箱间段装有外贮箱测量仪器和与地面设备对接的脐带板。
通过脐带板输送吹除气体。
箱间段长6．58m，质量6．259t。
液氢箱为半硬壳式结构，由熔焊筒段、环形隔框和椭球形前后底组成。
其工作压力为219～232kPa。
贮箱中有防涡流缓冲器和将液氢通过直径43cm的管路送往尾部左侧脐带的虹吸管出口。
液氢流量为184420L/min。
液氢箱设有外贮箱与轨道飞行器前部连接撑杆、2个尾部连接紧固件、推力扩散结构和外贮箱与固体助推器后部连接结构。
液氢箱直径8.4m、长29.48m、容积1573m3、结构质量14.451t。
外贮箱覆有厚1.27cm的环氧树脂复合材料层和喷涂厚2．54～5cm的泡沫塑料防热层。
每个贮箱的前端设有排气和泄压阀门。
此双功能阀门在发射前由地面氦气打开，进行排气，飞行中在液氢气枕压力达164.8kPa或液氧气枕压力达247kPa时打开。
液氢箱前端设有单独的火工品作动翻转排气阀门。
分离时阀门打开产生脉冲，以辅助分离机动并提供更有利的外贮箱再入气动控制。
发射前氧化剂箱排气口由发射塔摆动臂上的盖帽罩住，吸去液氧蒸气防止贮箱结冰。
倒数计时到T—2min时收回盖帽。
贮箱有8个推进剂耗尽传感器。
4个位于燃料箱底部，另4个位于输送管路快速脱落接头下游的轨道飞行器液氧输送管路歧管上。
主发动机工作时，轨道飞行器计算机连续计算运载器的瞬时质量，一般主发动机按预定速度值关机。
但一旦燃料或氧化剂的任意2个传感器敏感到推进剂耗尽时，发动机便随之关机。
下图为使用SolidWorks进行建模的外挂燃料储箱。
2.固体火箭助推器（Solid Rocket Boosters）这对固体火箭助推器中装有助推燃料，平行安装在外部燃料箱的两侧，为航天飞机垂直起飞和飞出大气层进入轨道提供额外推力。
在发射后的头两分钟内，与航天飞机的主发动机一同工作，到达一定高度后，与航天飞机分离，前锥段里降落伞系统启动，使其降落在大西洋上，可回收重复使用。
航天飞机固体助推器是至今使用的一种最大的也是第一种可重复使用的固体发动机。
2台助推器为航天飞机起飞到45.7km的上升段提供主要推力。
设计要求每台至少使用20次。
助推器的主要组成部分有发动机、结构、分离系统、电子系统、飞行测量系统、配电系统、减速系统和靶场安全自毁系统等。
固体助推器可以互换，它们匹配成对使用，由于助推器喷管延伸段在发动机熄火后抛掉，因而它是一种部分重复使用组件。
助推器由鼻锥罩、截锥段、铣切前裙段、发动机壳段、外贮箱连接环、后座环、后裙段和电缆隧道组成。
发动机药柱由氧化剂(69.93％过氯酸铵)、燃料(16％铝粉)、催化剂(0.07％氧化铁)、粘接剂(12.04％多聚物)和固化剂(1.96％环氧树脂)组成。
发动机前部药柱芯孔呈11角星形、尾段和中段呈双截锥形。
这种药柱芯孔布局可使发动机在起飞时提供高推力，到起飞后50s下降约1／3，以免运载器在最大动压段承受过高的应力。
固体助推器可互换并配对使用。
每台由4个药柱段组成，每对药柱段用同一批次的装药，以最大程度地降低助推器间的推力不平衡。
航天飞机固体助推器分离系统由连接释放机构、分离发动机、分离电子系统及各种传感器组成。
固体助推器火工品装置和控制装置间由2台主事件控制器(MEC)进行信号传递和数据测量。
分离系统通过4台尾部信号复合器、信号分离器(MDM)和2台MEC连接。
固体助推器手动分离开关通过4台前部MDM与航天飞机通用计算机接口。
每台固体助推器有 2 套集成电子组件，助推器前后裙段各一套。
前部组件负责在助推器熄火后指令抛掷喷管、释放鼻锥罩和截锥段、降落伞开伞、接通回收辅助装置。
后部组件安装在外贮箱和固体助推器连接环上，它与前部电子组件以及轨道飞行器电子系统接口，为固体助推器提供点火指令和喷管推力矢量控制。
每套电子组件含一信号复合器和信号分离器。
它们在单一通道发送或接收1个以上信号、信息或信息单元。