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载人飞船系统

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【摘要】:
载人飞船系统的主要任务是研制“神舟”号载人飞船。载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案,额定乘员3人,可自主飞行7天。载人飞行结束后,其轨道舱继续留轨运行约半年,开展空间对地观测、科学与技术实验。

载人飞船系统

载人飞船系统的主要任务是研制“神舟”号载人飞船。载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案,额定乘员3人,可自主飞行7天。载人飞行结束后,其轨道舱继续留轨运行约半年,开展空间对地观测、科学与技术实验。

 

我国飞船发展历程

  早在20世纪六、七十年代,中国就制订了发展载人飞船的计划,准备在1973年底将第一艘“曙光”一号飞船发射升空。但因当时我国正处于文化大革命时期,经济基础薄弱、工业制造及相关工艺水平较低,工程于19753月下马,“曙光”号飞船最终尘封在科学家的设想和草图中,但该阶段的研制成果为后期载人航天工程载人飞船系统、航天员系统总体设计思路和关键技术的突破奠定了坚实的技术基础。

 

2“曙光”号飞船

   “曙光”号飞船由座舱和设备舱两大舱段组成,座舱内放置两把航天员乘坐的弹射椅、仪器仪表、无线电通信设备、控制设备、废弃物处理装置,还配有食物、水和降落伞;设备舱内设有制动发动机、变轨发动机、燃料箱、电源设备和通信设备。

  “曙光”号飞船设计方案类似当时最先进的美国双子星座号飞船,飞船形状像个倒扣的大漏斗,飞船由座舱和设备舱两大舱段组成,座舱内放置两把航天员乘坐的弹 射椅、仪器仪表、无线电通信设备、控制设备、废弃物处理装置,还配有食物、水和降落伞;设备舱内设有制动发动机、变轨发动机、燃料箱、电源设备和通信设备。

 

神舟号飞船 

神舟号飞船是我国自行研制的第一种新型太空载人工具,具有舱体大、起点高,一船多用、总体性能优越,不进行搭载动物实验、直接进行载人飞行的鲜明特 色。神舟号飞船采用推进舱、返回舱、轨道舱、两对太阳能电池阵构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收的载人飞船三舱方案,额定乘员3人,可自主飞行7天,飞 行任务结束后,其轨道舱可继续留轨运行约半年时间,开展空间科学实验和应用技术试验,同时还可以做为空间交会对接任务的目标飞行器使用。神舟号飞船的任 务,,即在确保安全可靠的前提下,从总体上体现中国特色和技术进步,完成以下四项基本任务:突破载人航天基本技术;进行空间对地观测、空间科学和技术试 验;提供初期的天地往返运输器;为载人空间站工程大系统积累经验。

迄今为止,中国空间技术研究院成功研制6艘神舟号飞船,其中神舟一、二、三、四号为无人飞船,神舟五号、六号为载人飞船。神舟五号载人飞船的成功飞行和回收使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家,是中国航天史上的一座新的里程碑。

 

  关于863计划中的天地往返运输系统采取何种方案起步?航天部、航空部、国家教委、中科院等60多家科研单位,2000多人参加了论证,分别提出了空天飞机、火箭飞机、航天飞机、载人飞船等多种方案,经过科研技术人员几年的研究论证,最终确定天地往返运输系统由研制载人飞船起步,由中国空间技术研究院负责飞船总体技术方案设计,上海航天技术研究院承担飞船推进舱和三个分系统的研制。

 

  19914月,中国空间技术研究院提出了三种飞船结构方案,分别是三舱方案、两舱方案和硬通道方案。

  三舱方案就是现在神舟飞船采用的轨道舱在最上面,返回舱在中间,推进舱在最下面的方案,比“曙光”号飞船增加了一个轨道舱,轨道舱是航天员在太空自由飞行时的生活舱和工作舱,航天员返回地面前与其分离,这样返回舱就可以适当减小尺寸,以供航天员上升和返回时使用,而缺点是发射段救生难度大。

  两舱方案没有轨道舱,从救生的角度讲,逃逸系统只需带动一舱,救生简单。但如果载3名航天员,生活用品也必须放在返回舱,但返回舱直径须达到3米以上,这会带来发射时火箭整流罩增大、返回时降落伞增大,增加返回舱的结构质量等一系列技术难点。

  硬通道方案也是采用三舱,但返回舱在最上面,采用一个外置刚性通道来连接返回舱和轨道舱,航天员可以通过通道进入轨道舱。这种方案因为返回舱在上面,救生容易,但通道设计很难在技术上做到实用可靠。

  在方案阶段,飞船研制人员通过大量的计算、仿真验算和反复论证对比,最终确立了以推进舱、返回舱、轨道舱,两对太阳能电池阵构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收的载人飞船三舱方案。

在党中央、国务院的关怀下,载人飞船系统工程紧锣密鼓地进行,经过7年多的努力,顺利完成了工程方案、初样、正样的试验任务,1998l0月,完成了四艘初样无人飞船结构生产和总装工作,19991120日,神舟一号飞船成功飞向太空。2003-20085年间圆满完成了我国三艘载人飞船的研制和发射任务。

 

未来载人飞船系统发展展望

目前,载人飞船系统正在大力开发研制神舟八号飞船和货运飞船,在不远的将来,具有上行运送、储存5.5吨货物能力的新一代货运飞船,将为空间实验室和空间站提供推进剂补加,为空间站补充水和气体并提供废弃物存放条件。

 

 

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