中國太空梭計劃——揭密921工程
中國921載人航天工程中的「長城一號」太空梭方案，採用無垂尾布局，自帶火箭發動機
太空梭是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器，它以火箭發動機為動力發射到太空，能在軌道上運行，且可以往返於地球表面和近地軌道之間，可部分重複使用，由軌道器、固體燃料助推火箭和外儲箱三大部分組成。雖然世界上有許多國家都陸續進行過太空梭的開發，但只有美國與前蘇聯實際成功發射過。
太空梭因具有重複發射、運載量大等宇宙飛船不可比的優越性而一度受到熱捧。但這種由200多萬零件組成的高度複雜系統，可靠性非常差。事實證明美蘇兩國設計的太空梭並沒有達到當初設想的目標。每次發射之前的檢查、維護、修理都成為浩繁的工作。原計劃每架太空梭的設計壽命應是20年、100次發射，但美國總共5架太空梭加起來才發射了100多次，20年的機體壽命卻已超過，每次發射的成本也被證明遠遠高於當初設計目標。
更關鍵的是，在載人航天事業中，沒有什麼比宇航員更珍貴的，確保宇航員的生命安全，是第一重要的任務。迄今，全球歷次載人航天失事一共造成22位宇航員喪生，而在美國兩次太空梭失事中喪生的宇航員就佔了14位，其比例之高令人吃驚。在技術和安全的雙重壓力下，蘇聯的「暴風雪」、歐洲的「赫爾梅斯」(Hermes)等太空梭計劃相繼下馬。
中國在1988年提出來的4種太空梭方案和宇宙飛船方案，當年被譽為「五朵金花」，最後選擇了最右邊的神舟系列宇宙飛船。
中國太空梭計劃
中國也曾有過太空梭的研製計劃。當時在載人航天方面有宇宙飛船與太空梭兩條道路。美國在實現載人登月後放棄了飛船發展，轉而研發可以反覆使用的太空梭並取得了一定的成功，但是太空梭無法克服在發射過程中因強烈震動而造成隔熱瓦脫落的問題，而相比於太空梭，宇宙飛船則不存在上述情況，因而要安全得多。我國在發展載人航天的過程中是走飛船的道路還是走太空梭的道路曾經產生過廣泛的爭論，以當時的主流意見來看，走太空梭的發展道路佔了上風，因此在此後的一段時間中我國也全力開始了太空梭的預研。
我國的太空梭研製計劃最早提出於80年代中期，構想起於發展天軍的戰略，最早將其歸屬於863計劃子項目編號204的航天附屬項目中，是一個由宇宙飛船到太空梭的漸進構想。當時，美國太空梭成功首飛取得了巨大的轟動，所以我國國內主導意見是上太空梭項目，宇宙飛船當時根本排不上號。在整整爭論了三年後，1992年中國載人航天計劃工程正式制定，提出了研製和運行以空間站為核心的載人航天系統，而天地往返系統確定為宇宙飛船，即後來的神舟系列宇宙飛船。當年力主宇宙飛船方案的航天專家王希季院士回想道：「如果中國當時研製太空梭，那麼現在載人計劃(神舟飛船)恐怕早就下馬了。
長城一號太空梭風洞模型，經過了空氣動力試驗。
「863計劃」為中國的載人航天開闢了道路
航天技術是「863計劃」《高技術研究發展計劃綱要》七大領域中的第二領域，主題項目是：大型運載火箭及天地往返運輸系統、載人空間站系統及其應用。「863計劃」出台後,航天領域成立了兩個專家組，一是大型運載火箭及天地往返運輸系統，代號863-204;二是載人空間站系統及其應用，代號863-205。1987年，在原國防科工委的組織下，組建了「863計劃航天技術專家委員會」和主題項目專家組，對發展我國載人航天技術的總體方案和具體途徑進行全面論證。
「863—204」專家組在1987年4月發布《關於大型運載火箭及天地往返運輸系統的概念研究和可行性論證》的招標通知，以招標方式選擇在技術方面有優勢的單位，按要求各自論證載人航天方案。航天部、航空部、國家教委、中科院、總參謀部、國防科工委等系統60多家科研單位參加了這場大論證，僅航天部所屬的單位就有一、三、五、八等四家研究院分別參加了投標。由於是科學界里的技術概念論證，沒有太多的行政干預，所以這番討論思想相當解放，視野相當開闊，是中國航天技術發展史上前所末有的。
在不到2個月的時間裡，各競標單位提出了11種技術方案。「863—204」專家組篩選出6種方案，要求他們在1988年6月底前，完成技術可行性論證報告，以便參加高層專家的評審。雖然1987年的方案距今已有22年之久，但是我們今天翻看它們，仍然不得不為我國科學家的大膽和卓識油生敬意。
方案一: 航天部五院508所提出的載人飛船方案。這個方案看起來不那麼時髦，似乎有些落伍。它用火箭把飛船發射升空，飛船靠降落個定點返回，類似蘇聯使用的聯盟號飛船。論證方認為，飛船是一種經濟、技術難度都不很大的運輸器，在時間上能保證21世紀初期投入使用，經費上不會突破國家2000年前投資的總盤子。根據我國的國情，在很長時間內航天運輸的規模不會很大，使用一次性飛船的投資效益比會比可重複使用的太空梭好的多。飛船可為空間站和太空梭進行技術探路，空間站建成後還可作為太空救生艇，即使太空梭、空天飛機研製成功，飛船也可以與其大小搭配，成為其有益的補充。
方案二: 航天部一院一部提出的天驕一號小型太空梭方案。它與方案三的長城一號太空梭接近，所不同的是軌道器不帶主動力，返回時利用自身結構滑翔著陸。天驕一號藉助運載火箭送入軌道，即可載人又可載貨，可部分重複使用，研製周期15年，它是當時世界擁有航空技術實力的國家正在發展和準備發展的運輸器。以法國為首的歐共體集歐洲十幾個國家的力量，正在聯合攻關赫爾墨斯小型太空梭，這種飛機以美國太空梭為原型，縮比1/6研製。中國如完成此方案，可以為發展空天飛機和火箭飛機解決許多技術難題。
方案三: 航天部上海航天局805所與航空部604所共同提出的長城一號太空梭方案。它垂直起飛，水平降落，部分重複使用，軌道器帶主動力可自主飛行。這個方案基本是以我國現有大型火箭為基礎，雖有一定技術風險，但並非沒有可能解決。
方案四: 航天部北京11所提出的V-2兩級火箭飛機的方案。它像火箭一樣垂直起飛，如飛機一樣水平著陸，以火箭發動機為動力，可完全重複使用。這個方案既有新型高空高速飛機的技術，又有新型氫、氧、烴火箭發動機技術，它需要先搞二個初級型，後搞最重要的軌道器部分，再搞全尺寸的火箭飛機，時間進度亦在2015年前後。
方案五: 航空部601所提出的H-2空天飛機方案。它可以像飛機一樣水平起飛和降落，使用吸氣式渦噴組合發動機，可完全重複使用。這是一種集航空、航天技術為一體的高技術方案，技術難點較多，特別是吸氣式渦噴組合發動機在國外也是一個久攻不克的難關，英國曾經提出過這種方案，後來放棄了，所以沒有可借鑒的經驗。但是它符合瞄準世界前沿的戰略思想，一旦2015年能獲成功，則我國的航空航天技術可一步到位世界先進水平，或大大縮小與世界先進水平的距離。
方案六: 航空部611所對法國正在研究的赫爾墨斯小型太空梭的綜合分析。論證方認為法國搞的太空梭在政治、經濟、技術背景與我國有相似之處，其總體技術與航天部一院一部提出的天驕一號小型太空梭方案類似，是太空梭諸方案中最省力、省時的方案。611所正在與國外開展航空技術方面的合作，可以一併引進國外的有關技術。
經過一年多的論證，專家委員會於1988年7月在哈爾濱召開了評議會。航天專家選取了五種方案進行深入論證和對比分析，分別是宇宙飛船、不帶主動力的小型太空梭、帶主動力的太空梭、兩級火箭飛機和空天飛機。1988年7月20日至31日，上百位航天專家彙集哈爾濱，根據五種方案的主題報告，討論決定最終「機型」。
專家們的主導意見是：太空梭和火箭飛機雖然是未來天地往返運輸系統可能的發展方向，但我國目前還不具備相應的技術基礎和投資力度，尚不宜作為21世紀初的跟蹤目標;帶主動力的太空梭要解決火箭發動機的重複使用問題，難度比較大;可供進一步研究比較的是多用途飛船方案和不帶主動力的小型太空梭方案。
兩種太空梭風洞模型和關鍵材料樣本
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