神舟七号载人飞船相关术语

“载人飞船”不同于“航天飞机” 载人飞船（manned spacecraft）是一种可供一次性使用的往返飞行于地球与太空之间的载人航天器。俄罗斯的联盟系列飞船、美国的阿波罗号均属载人飞船。航天飞机（space shuttle）指往返于地面和近地轨道之间的可重复使用的太空飞行器。美国的哥伦比亚号、发现号和奋进号等都是航天飞机。航天飞机技术先进,     

神舟七号载人飞船相关术语

“载人飞船”不同于“航天飞机” 载人飞船（manned spacecraft）是一种可供一次性使用的往返飞行于地球与太空之间的载人航天器。俄罗斯的联盟系列飞船、美国的阿波罗号均属载人飞船。航天飞机（space shuttle）指往返于地面和近地轨道之间的可重复使用的太空飞行器。美国的哥伦比亚号、发现号和奋进号等都是航天飞机。航天飞机技术先进，     

张柏楠科技、科普、科幻,一个都不落

正从神舟一号到神舟十一号,再到新一代载人飞船试验船,他接过前人的火炬,点亮国人太空梦的未来。中国载人航天工程飞船系统总设计师,新一代载人飞船试验船项目负责人,这些名号都是响亮的,但你可能并不知道名号背后的那个人——张柏楠。从神舟一号到神舟十一号,再到新一代载人飞船试验船,他接过前人的火炬,点亮国人太空梦的未来。     

“神五”圆梦翻开中国载人航天崭新一页

这一刻,中华民族已经等待了千百年. 这一刻,距神舟五号载人飞船(简称“神舟五号”)发射已21小时23分,距中国第一艘试验飞船发射3年零329天,距中国载人航天工程立项11年25天—— 2003年10月16日6时23分,经过60余万公里的太空跋涉,神舟五号于内蒙古中部草原成功着陆,中国首飞航天员杨利伟自主出舱. 从此,中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,中国载人航天工程取得历史性突破.     

“神五”圆梦翻开中国载人航天崭新一页

这一刻,中华民族已经等待了千百年. 这一刻,距神舟五号载人飞船(简称“神舟五号”)发射已21小时23分,距中国第一艘试验飞船发射3年零329天,距中国载人航天工程立项11年25天—— 2003年10月16日6时23分,经过60余万公里的太空跋涉,神舟五号于内蒙古中部草原成功着陆,中国首飞航天员杨利伟自主出舱. 从此,中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,中国载人航天工程取得历史性突破.     

“神五”圆梦翻开中国载人航天崭新一页

这一刻,中华民族已经等待了千百年. 这一刻,距神舟五号载人飞船(简称“神舟五号”)发射已21小时23分,距中国第一艘试验飞船发射3年零329天,距中国载人航天工程立项11年25天—— 2003年10月16日6时23分,经过60余万公里的太空跋涉,神舟五号于内蒙古中部草原成功着陆,中国首飞航天员杨利伟自主出舱. 从此,中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,中国载人航天工程取得历史性突破.     

为什么中国叫航天员而不叫宇航员

我国载人航天工程将分三步走。第一步是发射几艘无人飞船和一艘有人飞船,将航天员安全地送入近地轨道,进行适量的对地观测及科学试验,并使航天员安全返回地面,实现载人航天的历史突破;第二     

中国航天第一港:酒泉卫星发射中心

在中国西北部的大漠深处,有一处具有世界级规模和水平的卫星发射场,这就是创建于1958年的酒泉卫星发射中心。中国航天人经过数十年的艰苦奋斗,在这里为中国的航天事业创造了多个第一的纪录,即中国第一颗原子弹爆炸成功,第一枚运载火箭、第一颗人造卫星和第一艘载人飞船发射升空。2003年10月15日,“神舟”五号载人飞船将中国航天员杨利伟送入太空,并于16日安全返回地球,这是中国继苏/俄罗斯、美国之后,世界上第三个独立掌握载人航天技术的航天大国。     

戚发轫神舟飞船的掌舵人

作为北京航空航天大学宇宙的名誉院长,戚发轫几乎没有错过我国航天事业的每个重要节点.从导弹到运载火箭到人造卫星再到试验飞船最后到载人飞船,他或参与或设计或主导,是当之无愧的新中国航天史的谱写者与见证者. 中国第一发导弹、第一枚运载火箭、第一颗人造卫星、第一艘试验飞船、第一艘载人飞船的诞生,他见证了中国航天事业每一个重要的历史时刻.他就是“神舟飞船”之父戚发轫.     

蓄势待发的神舟号载人飞船

我国定于 2 0 0 3年第 4季度发射第 1艘载人飞船———神舟 5号 ,它将在全球产生巨大影响 ,使我国成为世界第 3个发射自主研制开发载人航天器的国家。　　一、我国载人航天为什么要从飞船起步载人航天是当今高技术中最具挑战性的领域 ,体现了一个国家的综合国力和整体科技水平。随着我国国民经济和科学技术的不断发展 ,1 992年 1月 ,党中央批准研制载人飞船工程。自此 ,我国的载人航天工程正式启动。 1 999年 1 1月 2 0日我国成功发射了自行研制的第 1艘飞船神舟 1号 ,成为世界上第 3个发射宇宙飞船的国家。此后 ,又分别把神舟 2、3、4号送…     

飞天“神舟”

1999年 1 1月 2 0日凌晨 ,在我国酒泉的卫星发射场上 ,著名的长征火箭托载着我国第一艘载人试验飞船“神舟”号腾空而起 ,并准确进入预定轨道。当日 1 8时 ,地面控制中心向已围绕地球运行了 1 4圈的“神舟”号发出了返回指令 ,飞船开始返回。 2 1日凌晨 ,“神舟”号按照预先的计划 ,稳稳地落在预定地点。这是我国第一次实施载人飞行试验 ,使我国成为继美、俄之后世界掌握载人航天技术的第三个国家 ,是我国航天史上又一里程碑。载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验、生产和军事应用的往返飞行活动。其目的在于把…     

从"神一"到"神十二"揭秘中国载人航天"神箭"

乘坐神舟十二号载人飞船入驻空间站天和核心舱,中国航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波的太空之旅牵动人心.如今,中国载人航天已圆满完成第一步、第二步的既定任务,正向着建造空间站、建成国家太空实验室的第三步目标前进.     

32只宇航狗狗的故事

2只宇航狗成为首次太空试验的幸运者据《真理报》报道,2006年是第一位宇航员进入太空五十五周年纪念日……等等!第一位进入太空的宇航员不是加加林吗?他不是在1961年4月12日进入太空的吗?何来“五十五周年”之说?没错,1951年7月,第一艘乘客飞船发射成功,但在飞船上的是两名特殊成员:一位名叫吉普塞,另一位是德兹克,它们是两只前苏联杂种狗。在它们之后,又有30只狗相继参加了相关试验,正是这些狗为人类载人航天铺平了道路。前苏联共进行了29次载狗火箭发射试验,10只狗献身。早在1949年,前苏联对动物的太空试验就已经开始。一个来自航空医学研…     

俄生物太空舱中的大部分老鼠死亡

据美国《华盛顿邮报》报道,搭载着老鼠,蜥蜴和其他许多小动物的俄罗斯飞船返回了地面,在此之前这艘飞船已经在太空遨游超过1个月,这也让它成为迄今持续时间最长的此类实验。而这艘飞船是俄罗斯宇宙生物学飞船实验项目"Bion-M"的一部分,     

蓄势待发的神舟号载人飞船

我国定于2003年第4季度发射第1艘载人飞船——神舟5号,它将在全球产生巨大影响,使我国成为世界第3个发射自主研制开发载人航天器的国家。一、 我国载人航天为什么要从飞船起步载人航天是当今高技术中最具挑战性的领域,体现了一个国家的综合国力和整体科技水平。随着我国国民经济和科学技术的不断发展,1992年1月,党中央批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日我国成功发射了自行研制的第1艘飞船神舟1号,成为世界上第3个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3、4号送上九重天。那么,至今,人类已研制出宇宙飞船、航天飞机和太空站3种航天器,我国为什么要从载人飞船起步呢？在1992年开始研制载人飞船之前,我国“863”高技术航天领域的专家们曾为这个问题进行了几年的研究,对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至激烈的争论过。最后,根据我国的国情和国力,决定从飞船起步,并起了一个有中国特色而且非常动听的名字——神舟号。同时,考虑到我国在运载火箭和返回式卫星方面已拥有相当坚实的技术基础和丰富的研制经验,以及有可能借鉴国外研制载人飞船的经验,所以,我国飞船的起点非常高,一开始就瞄准了当代最先进的第3代飞船——3舱式载人飞船。二、 先进的神舟号载人飞船神舟号飞船由轨道舱(也叫工作舱)、返回舱(又称座舱)、推进舱(或叫服务舱、设备舱、仪器舱)和1个过渡段组成。轨道舱位于返回舱前面,这是为了增加航天员的活动空间。它里面装有多种试验设备和实验仪器,可进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。返回舱位于飞船中部,是载人飞船发射和返回过程中航天员乘坐的舱段,也是飞船的控制中心,因而必不可少。它不仅和其他舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境,而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速过载和气动加热。舱内设置了可供3名航天员斜躺的座椅,座椅前下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜,还装有照明灯和通信设备等必需的设备。其为密闭结构,前端有舱门,供航天员进出轨道舱使用。推进舱紧接在返回舱后面,通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备,起保障和服务作用,即为飞船提供动力,进行姿态控制、变轨和制动,并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池翼。过渡段在飞船顶部,用于与其他航天器对接或空间探测。飞船顶部还有1个高8米的逃逸救生塔,它装有10台发动机。在发射飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间(0～110千米),如发生故障,它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离,并落到安全地带,使船上的航天员转危为安。神舟号飞船返回时,返回舱落到地面,推进舱被抛弃,而轨道舱则留轨工作半年。这是我国飞船与众不同之处。国外的做法是：航天员返回后,飞船的轨道舱就废弃在轨道上了。我国的神舟号飞船却具有“留轨利用”的功能。留在轨道上的轨道舱由太阳能电池翼继续供电,舱内的仪器设备能在无人值守的情况下,像卫星一样自主地工作半年左右,因此能充分发挥飞船的“余热”。三、 载人航天的7大系统进行载人航天仅有载人飞船是远远不够的。载人飞船的发射、运行和返回,离不开运载火箭、航天员选拔与训练、载人航天发射场、航天测控网和返回着陆场等系统的支持与保障。所以,我国载人飞船工程是由载人飞船系统、运载火箭系统、航天员系统、应用系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统7个系统组成。运载火箭的可靠性是影响航天员安全最主要的因素。载人航天用的运载火箭除了要有足够大的推力外,还必须保证高可靠性。发射我国神舟号飞船的长征-2F火箭能把飞船送入200～450千米高的轨道。其上增加了故障检测系统和逃逸救生系统。火箭飞行的可靠性达97%,航天员的安全性达99.7%。航天员系统具有较大的特殊性,这是一个以航天员为中心的医学和工程相结合的复杂系统,涉及到航天生命科学和航天医学工程等许多重要领域。航天员系统一般包括航天员的选拔与训练、航天员的医学监督与保障、航天环境医学、航天工效学、航天员个人装备、航天员的营养与食品、航天员选训中心等。应用系统的主要任务是利用载人飞船的空间实验支持能力,开展对地观测、环境监测,进行材料科学、生命科学、空间天文学和流体科学等实验。载人飞船的发射场在选址时,除应具有发射其他航天器的条件之外,还必须更多考虑人的安全问题,如雷电天气较少,有较好的空中和地面电磁环境;火箭的发射方向上近百千米范围内最好没有高山密林和较集中的居民点等。当航天员乘坐飞船在太空飞行时,还需要强大的地面支持,靠测控通信系统保持天地之间的经常性联系。我国的载人航天测控网包括北京航天指挥控制中心、西安卫星测控中心、陆地测控站、海上测控船以及连接它们的通信网,其技术达到了世界先进水平。西安测控中心、各地的测控台站和测控船在北京航天指挥控制中心的指挥调度下,可保证神舟号在上升段的测控通信覆盖率达到100%,并能完成在轨运行和返回阶段的重点弧段的测控通信。载人飞行必需建设可供返回用的着陆场。由于飞船使用降落伞回收,所以着陆场的要求不像机场那样高。其主要任务是完成飞船着陆前后的测量通信、飞船着陆后的搜索回收、营救航天员和对舱内的有效载荷进行处置。着陆场要有足够大的面积以适应较大落点偏差的情况。我国根据国情和飞船运行轨道特点,在内蒙古草原上建造了主着陆场,并备有酒泉副着陆场,还设立了若干陆上应急救生区和海上应急救生区,以防备出现各种特殊情况,保证飞船安全着陆和顺利回收。四、 4艘飞船步步高至今,中国已成功发射了4艘神舟号试验飞船。神舟1号首次采用了“三垂”新模式,即在厂房完成对飞船、火箭联合体进行的垂直总装和测试,然后将其整体垂直运至发射场,最后进行垂直测试与发射。中国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网,也在这次发射试验中首次投入使用。与神舟1号试验飞船相比,神舟2号飞船的系统结构有了新的扩展,技术性能有了新的提高,飞船技术状态与载人飞船基本一致。神舟2号首次在飞船上进行了空间天文和空间物理及微重力环境下的空间生命科学和空间材料等领域的实验。神舟3号的飞船技术状态与载人状态完全一致,提高了载人航天的安全性和可靠性。飞船上装有能模拟人体代谢和人生理信号等的“模拟人”,它能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数,这也是我国一个创新。神舟3号还增加了逃逸与应急救生功能。在飞船的待发和上升段,一旦出现危及航天员生命的情况,可以由地面或飞船发出指令,把装载航天员的舱体与火箭分离开来,让航天员得以逃生。神舟4号飞行试验是无人状态下考核最全面的一次。在充分继承前3艘无人飞船成熟技术的基础上,这艘飞船增加了人工控制和在轨自主应急返回等多项功能。科技人员共设计了8种救生模式,以确保飞船发射后的不同阶段若出现意外都能保证航天员安全返回地面。神舟4号飞船搭载了两个穿航天服的“模拟人”,旨在对船内环境控制与生命保障系统进行更全面考核,以便对获得的大量数据进行分析,进一步验证船内载人的安全性、可靠性,为中国今后真正实施载人飞行奠定基础。以“模拟人”这种无生命载荷取代动物,在飞船内模拟、检验飞船载人状态,这是中国科学家在世界上的首创。在飞行中,载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加了试验,先后在太空进行了对地观测、材料科学、生命科学试验及空间天文和空间环境探测等研究项目;预备航天员在发射前也进入飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间,船上各种仪器设备性能稳定,工作正常,取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。我国已经成功发射的4艘“神舟”飞船,基本上都是在相对较为寒冷的季节发射升空的。这种情况不是巧合,主要原因如下：航天发射是一项庞大的系统工程,飞船上天后,要由航天测控网对飞船实施测控管理和回收。这个测控网由多个国内测控站、国外测控站和我国的4艘远望号远洋航天测量船组成。在对飞船实施测控的过程中,远望1、2、3和4号远洋航天测量船同时分布在太平洋、印度洋和大西洋的指定海域,除了远望1号外,其他3艘测量船的任务海域都在纬度相对较高的南半球。那里的海况在南半球的春夏季节要好一些,秋冬季节则极为恶劣,尤其是在冬季,不要说在海上执行航天测控任务,就是正常航行都难保安全。为此,“神舟”飞船的发射要尽量避免安排在南半球的冬季。五、 新船更上一层楼中国已经基本建成高安全、高可靠载人航天研制试验体系,神舟5号飞船各项准备工作进展顺利,飞船已完成总装总测阶段,搭载的科研设备都通过验收,现正整装待发。中国的载人航天梦想即将实现。据悉,神舟5号拟在白天发射。以往神舟号飞船的发射时间一般在凌晨和子夜,其最重要的原因是便于飞船发射升空时,地面的光学跟踪测量仪易于捕捉到目标。而神舟5号将在白天发射主要是考虑到白天温度将有利于发射人员工作,也易于在意外情况发生时,充分保障航天员的人身安全。神舟5号与神舟4号基本相似,所不同的是神舟5号的头部是圆柱体,而神舟4号的头部是半球体;神舟5号舱内比较空,为的是尽可能给航天员留出空间,神舟4号里面则装满了实验仪器和物品。实现载人飞行,确保航天员安全是关键。针对航天员的安全问题,神舟5号总设计师戚发轫院士说,中国有信心保证航天员的安全。他说：“我们在设计飞船时有一个原则,就是飞船的每一个系统要做到‘一次故障,正常飞行;二次故障,安全返回’。换句话说,当一个系统第一次出现故障时,要做到飞船能正常运行,出现第二次故障时,能保证航天员安全返回。”神舟5号飞船认真汲取前4艘飞船的研制经验,在诸多关键技术方面又进了一步,安全性、可靠性万无一失。比如,轨道舱和返回舱连接处需要多个螺栓来加固,但当两个舱在太空分离时,螺栓需要立即“松绑”,也就是“连要连得可靠,断要断得干脆”。这就是舱段之间的连锁技术。通过前几次上天测试,这项技术将在神舟5号得到升华。此外,像飞船如何进行空中姿态调整,穿过稠密大气层时如何不被烧蚀,如何利用空气作用安全着陆等技术环节,在总结以往经验的基础上都一一得到完善。六、 中国载人航天的“三步走”战略中国载人航天将实施“三步走”的发展战略。中国在成功发射4艘无人试验飞船的基础上,即将实现载人飞船的历史性突破,然而这只是第一步。第二步是除继续用载人飞船进行对地观测和空间试验外,重点要完成出舱活动、太空交会对接试验和发射长期自主飞行、长期有人照料的空间实验室,尽早建成中国完整配套的空间工程大系统,解决中国一定规模的空间应用问题。第三步是建造更大的长期有人照料的太空站。因此,未来几年中国将突破以飞船交会对接、空间实验室、卫星组网和月球探测等为代表的一批航天关键技术。这批关键技术的突破,不仅为实现载人航天,还将为中国今后进行深空探测、和平利用外层空间做准备。     

“天宫一号”

“天宫一号”的名字让人联想起中国古代四大名著之一《西游记》中的孙悟空大闹天宫。实际上．这个飞行器是空间实验站的雏型。从“神七”到“神十”,是为了检验航天员太空实验的能力和对接空间实验站的技术成熟度。此后就是载人航天工程的第三步——实现建立太空实验站并进行料理。届时。将会交替发射载人飞船和货运飞船。     

中国新飞船有啥大不同

2020年5月8日,我国新一代载人飞船试验船成功返回,未来这款航天员的新“座驾”,将成为中国航天大家庭的重要成员.那么,这款新飞船以及这次试验,到底有啥意义?今天让它自己告诉你—— 大家好,我是新一代载人飞船,天地往返运输飞行器家族的一名新成员. 5月5日傍晚,我的“试验版”,新一代载人飞船试验船已先行一步进入太空,开展高速再入返回、控制、回收等关键技术试验验证,为未来我的到来打了个前站.你们或许听过神舟飞船、天舟飞船,和它们相比,我确实是个新面孔,但相信以后我们还会有更多机会见面的.     

用3D打印载人飞船推进器

<正>美国SpaceX公司2014年5月30日发布了第二代龙飞船,这艘由私营公司首驾推出的载人飞船,计划在2017年正式开始执行将宇航员送入太空的任务,在运输过程中可同运送7名宇航员前往国际空间站。根据SpaceX合作创始人伊隆·马斯克介绍,第二代龙飞船不但可以快速重复返回地球与国际空间站之间,还能"像直升机一样精确地降落在任何地面。只需要重新注入推进剂就可以再次使用……想象一下,如果每次任务结束之后,航     

载人航天器及其环境控制与生命保障系统

自从 1 96 1年 4月 1 2日前苏联航天员加加林乘坐“东方”号载人飞船进入太空以来 ,载人航天 (mannedspaceflight)已经 4 2年有余了。其间 ,载人航天器 (mannedspacecraft)有了重大发展 ,而载人航天器乘员舱 (crewmodule)的环境控制与生命保障系统 (environ mentcontrolandlifesupportsystem ;ECLSS)也与时俱进 ,有了很大改进。　　一、载人航天器能在地球大气层以外的宇宙空间运行的各类飞行器称为航天器 (spacecraft)。航天器又可分为无人航天器 (如各种人造卫星及太空探测器等 )和载人航天器两种。从目前发展情况来看 ,载人航天器只有…     

当代宇宙飞船的发展

一、载人航天的利器载人航天是20世纪人类最伟大的壮举,它大大扩展了人类的活动范围,是进一步大规模开发与利用空间资源的重要手段,对国家的政治、军事、经济和科技等方面的发展均有重要的战略意义,因而受到越来越多的国家的重视。至今,人类已研制出了3种载人航天器,即宇宙飞船、航天飞机和空间站。它们各有所长,功能互补,其中前2种主要用作天地往返运输器,后者不返回地面,而是在太空轨道上长期运行,用于大规模科研和试验。在这3种载人航天器中,宇宙飞船是相对规模最小、技术最简单和费用最便宜的一种,因而也是被最先使用的载人航天器。但它还是比无人航天器(如卫星)复杂得多。麻雀虽小,五脏俱全。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,但因为载人,故增加了许多特设系统,以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统,报话通信系统,仪表和照明系统,航天服,载人机动装置和逃逸救生系统等。空间交会对接技术是载人飞船工程的一项关键技术,因为只有这样才能为别的航天器提供运输功能。当然,掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船,除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内,还应使其落点精度比返回式卫星更高,从而及时发现和营救航天员。苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差,结果使航天员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前,掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。人类上天有3个条件,除要研制出载人航天器外,还必须拥有运载力大、可靠性高的运载工具,并应弄清高空环境和飞行环境对人体的影响,并找到有效的防护措施。至今,人类已先后研制出了3种构型的宇宙飞船,即1舱式、2舱式和3舱式。其中1舱式最为简单,只有航天员的座舱。美国第一个航天员格伦就是乘1舱式飞船水星号上天的。2舱式飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成,它改善了航天员的工作和生活环境。世界第一个男、女航天员加加林和捷列什科娃乘坐的苏联东方号飞船,世界第一个出舱的航天员列昂诺夫乘坐的苏联上升号飞船,以及美国的双子星座号飞船均属于2舱式,最复杂的就是3舱式飞船。它是在2舱式飞船基础上或增加1个轨道舱(卫星式飞船),用于活动空间、进行科学试验等,如苏联/俄罗斯“联盟”系列飞船;或增加1个登月舱(登月式飞船),用于在月面着陆和离开月面,如美国阿波罗号飞船。上述这些飞船是载人航天器的先驱,拉开了载人航天的帷幕,在载人航天史上有着不可磨灭的作用,有的目前仍活跃在载人航天的第一线。二、大同小异种类多1961年4月12日,苏联航天员加加林乘坐东方号载人宇宙飞船升空,成为世界航天第一人,开创了载人航天的新纪元。此举不仅使加加林名扬四海,载人宇宙飞船也因此蜚声全球,使人类拥有第一种载人航天器。载人飞船是目前最小的一种载人船天器,仅能往返使用一次,在太空轨道上一般能单独飞行数天到十几天,也可作为往返于地面和空间站之间或地面和月球以及地面和行星之间的“渡船”,还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行。至今,人类已发射了多种宇宙飞船。除了载人飞船外,还有货运飞船和载人货运混合飞船。按照飞行任务的不同,载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船。前2种在20世纪已经发射成功,后1种有望在21世纪实现。发射最多、用途最广的飞船是卫星式载人飞船。这种飞船像卫星一样在离地面几百千米的近地轨道上飞行,飞行速度为第一宇宙速度(7.9千米/秒,其他两种飞船的飞行速度接近或超过第二宇宙速度)。目前,俄罗斯的“联盟”系列飞船仍活跃在航天第一线,它是由座舱、服务舱和轨道舱组成的3舱式飞船。座舱又叫返回舱,是载人飞船发射和返回过程中航天员乘坐的舱段,也是飞船的控制中心。它不仅和其他舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境,而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速过载和气动加热。它装有座椅、仪表、照明灯和通信装置等最必需的设备。服务舱又叫推进舱、设备舱或仪器舱,它一般紧接在座舱后面,通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备,起保障和服务作用,为飞船提供动力,为航天员提供氧气和水。轨道舱也称工作舱,它位于座舱前面,是为了增加航天员的活动空间,一般是航天员在轨工作场所,里面装有多种试验设备和实验仪器。气闸舱是航天员在轨出舱时,保证飞船舱内气体不致全部漏到宇宙空间的设备,即供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置,在2舱式飞船中它是座舱的一部分,在3舱式飞船中它是轨道舱的一部分。对接机构也叫对接舱,它与座舱或轨道舱相连,用于与其他飞船或空间站对接和锁紧。载人飞船的应急救生装置,用于保障在紧急情况下使航天员安全返回地面,或转移到其他载人航天器上,现有弹射座椅、救生塔、分离座舱和载人机动装置几种。为了保证航天员能够进入太空和安全地返回地面,载人飞船一般设有结构分系统、生命保障分系统、热控制分系统、姿态控制与轨道控制分系统、推进分系统、无线电通信与测控分系统、电源分系统、仪表与照明分系统和返回着陆系统等多个分系统。其中生命保障分系统、应急救生分系统、仪表与照明分系统等为载人航天器特有的,因而比无人卫星复杂得多,是人类航天技术的一次突破性飞跃。三、简单又复杂虽说载人飞船是当今最简单的一种载人航天器,具有飞行时间短(最长自主飞行为14天)、沿弹道式或半弹道式路径返回、一次性使用等特点,其实它也很复杂,所以现只有俄、美、中三国拥有它。宇宙飞船在返回地面时,为了减速、防热及结构上的需要,返回质量越小越好。为此,一般真正返回地面的只有座舱,这也是分舱设计的重要原因,它像飞机在空中抛掉空油箱和多级飞箭抛掉熄火后的子级火箭似的“轻装下阵”。所以,飞船座舱的外形设计十分重要。座舱是载人飞船的核心,通常采用无翼的大钝头旋转体,有的是球形,有的是钟形。采用这种简单外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。当飞船再入大气层时,座舱在距地面40km左右的高空就能急剧减速,造成的峰值减加速度(也叫最大过载)为8g左右(采用半弹道式路径返回方式可达3～4g)。这样的减加速度,经过选拔和训练的航天员是可以承受的。除了选择好外形,在座舱的结构设计中,要认真考虑航天员的进出方便,最好设有逃逸口。飞船在上升或返回过程中,若发生故障,需要应急弹射时,座舱门应可以迅速打开;而在轨运行或降落在海面时,则要求座舱门严格密封。航天员除可由座舱门进出以外,还能从应急逃逸口爬出座舱。座舱一般均有视野开阔的舷窗,以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下,通过舷窗进行手动对接获得成功。在太空飞行时,光线的明暗对比度极大,交替变化也很快,一般很难适应,并有可能造成视觉的幻像,因此座舱均有特殊的照明系统,甚至有照度达500lx以上的摄影灯,以便对接、拍摄等。舱内柔和的光线和明亮的照度,可使航天员清楚地分辨仪表的读数。这些仪表通常只显示飞船的飞行高度等运动参数和氧气量等工程参数,而不显示航天员的生理参数。为保持航天员高效率工作,座舱内的大气压力和成分、供氧、二氧化碳和水汽的清除、水和食物、航天服等都要细致研究。在这方面有多种方法可供选择。例如,座舱既可保持海平面的大气压力,并维持普通空气成分,使航天员如履平地,也能采用低压纯氧的方法,后者可使座舱壁做得薄些,减轻飞船质量,但易着火。供氧也有高压气氧、低温液氧和固体化学供氧等多种方法。航天服是一种特制的衣服,通常由通风层、气密层、限制层、保暖层和外套等多层组成,具有防护作用和出舱两个功能。例如,当飞船座舱漏气时,航天员可由航天服继续供氧,而不至于马上出现生命危险。它主要用于飞船发射、返回或出舱的场合。飞船的气闸舱有两个闸门,一个与座舱连接叫内闸门,另一个是可通向太空的外闸门,航天员出舱前要在座舱内穿好航天服,然后走出内闸门,关闭内闸门,把气闸舱内的空气抽入座舱内,当气闸舱内和舱外压力相等时就可打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件,苏联上升－2飞船于1965年3月率先应用了气闸舱,航天员列昂诺夫通过它走出舱外,成为世界太空行走第一人。在载人飞船上升、轨道运行和返回地球3个不同的飞行阶段,有不同的飞行环境,所以其救生手段不同,例如,发射飞船的火箭起飞后发生危险,如果火箭飞行高度低于20km,航天员则可像飞机的飞行员一样启动弹射座椅从座舱弹出,再打开降落伞返回地面;若火箭的飞行高度超过20km,就只能启动飞船顶部的逃逸用的小火箭,用它把飞船拉离运载火箭,飞向安全区后,再打开飞船的降落伞,使飞船软着陆。由此可见,虽然载人飞船飞行时间短,规模小,但比无人卫星还是复杂得多,它增加了一系列特设系统。不过,由于它可由航天员直接操作,所以还是大大扩展了航天器的功能和用途。目前,载人飞船还是一次性的,要想重复使用须解决座舱热防护层能经受1000℃以上高温及返回着陆系统可保证准确着陆和很小的着陆速度这两大关键。国外正从这两方面入手研制可重复使用的载人飞船。四、用途广泛的一代天骄载人飞船在载人航天史上有着不可磨灭的功绩,它使人类实现了千百年的登天梦想。由于它在技术上较其他载人航天器易于实现,所需投资较少,研制周期也短,因而首先拉开了载人航天的帷幕。人类通过飞船突破并掌握了载人航天的基本技术,使人类千百年来的上天梦想得以实现。在送人上太空后,宇宙飞船被用于对地观测、航天员出舱作业和生物学研究等多种科学研究和各项航天技术试验,取得了巨大的成果。宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送航天员和物资,且费用较航天飞机低许多。若将载人飞船中的航天员座椅、环境控制与生命保障、返回着陆、应急救生等系统拆除,改装成不返回的、专门运货的飞船,就可以大大提高飞船的运载能力,其典型代表就是进步号货运飞船,它是由联盟号改进而成的。目前在轨的“国际空间站”和以前的和平号空间站、礼炮号系列空间站以及美国“天空实验室”空间站,都是用宇宙飞船作为天地往返交通工具的。苏联联盟－15飞船,曾在礼炮－7空间站与和平号空间站间来回飞行并对接,成为世界第一辆太空“公共汽车”。人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险,例如,航天员突发急病,太空碎片或流星击穿航天员生活的压力舱舱壁。这时就需要航天员马上撤离空间站,返回地面。由于宇宙飞船体积小、质量轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇,它给空间站带来的负担也不大。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停留在空间站上,则得不偿失,使用效率太低了,并会给空间站背上一个大包袱,大大增加空间站姿态控制和保持轨道高度方面的费用。由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,因而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。美国双子星座－7飞船在轨道飞行期间,飞船上航天员曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。宇宙飞船在2001年和平号空间站坠落中也发挥重要作用。与和平号空间站对接的进步号货运飞船多次点火,使空间站的前进方向和轨迹不断改变,最终成功地将其推离原运行轨道坠入大气层。国外已开始用宇宙飞船进行太空旅游。自美国加州亿万富翁丹尼斯·蒂托2001年4月乘联盟TM飞船登上“国际空间站”,成为第一位登陆太空的旅行者之后,很多人都对太空之旅充满了期待。在飞船内,游客既能体验失重的感觉,又能透过舷窗博览群星,遥看大地。未来的太空旅客并不一定登陆“国际空间站”,而是在太空轨道上度过难忘的几天时光。未来的行星际载人飞行,从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。简言之,宇宙飞船无论在过去、现在,还是将来,都是大有作为的,因而可以说是方兴未艾。