| 词条 | 载人飞船 |
| 释义 | § 用途 载人飞船①进行近地轨道飞行，试验各种载人航天技术，如轨道交会和对接、航天员出舱进入太空等。 ②考察轨道上失重和空间辐射等因素对人体的影响，发展航天医学。 ③为航天站接送人员和运送物资。 ④利用各种遥感设备进行对地球的观测。 ⑤进行空间探测和天文观测。 ⑥进行登月飞行或行星际飞行. § 组成 载人飞船一般由乘员返回舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成，登月飞船还具有登月舱。为了保证人员能进入太空和安全返回地面。 载人飞船有以下主要分系统：结构系统；姿态控制系统；轨道控制系统；无线电测控系统；电源系统；返回着陆系统；生命保障系统；仪表照明系统；应急救生系统。 § 结构特点 阿波罗载人飞船 飞船的主要结构特点是有载人舱。它的主要结构可分为几个舱段，例如，可采用两舱式结构和三舱式结构。如有对接任务时则有对接机构，它放在飞船的最前边。苏联第一代飞船东方号的结构很简单，是两舱式，飞船只载1个人。第二代飞船飞行时，苏联的上升号多了一个出舱用的气闸舱，且能载2~3人；而美国双子星座号飞船仍为二舱式加对接机构。第三代飞船是三舱式结构，如苏联的联盟号飞船。这种飞船的最前端是对接机构，然后接轨道舱，再接返回舱和服务舱，最后与运载火箭相连。有的舱之间有过渡舱段相接连。有出舱任务的载人航天器都增设出舱用的气闸舱。美国阿波罗号飞船除有两舱段结构外还增设登月舱。 飞船的轨道舱是飞船重点的舱段。它前端的对接机构供飞船与其它飞船或空间站对接用，其下端通过密封舱门与返回舱相连。它是航天员在太空飞行中，进行科学实验、进餐、体育锻炼、睡觉和休息的空间，其中备有食物、水和睡袋、废物收集装置、观察仪器和通信设备等。轨道舱还可兼作航天员出舱活动的气闸舱。 返回舱也是密闭座舱，在轨道飞行时与轨道舱连在一起称为航天员居住舱。在起飞阶段和再入大气层阶段，航天员都是半躺在该舱内的座椅上，并有一定角度克服超重的压力。座椅前方是仪表板，以监控飞行情况；座椅上安装姿态控制手柄，以备自控失灵时，用手控进行调整。美国水星号飞船在返回地面时自控失灵，就是靠航天员手控使飞船返回地面的。在飞船返回地面之前，轨道舱和服务舱分别与返回舱分离，并在再入大气层过程中焚毁，只有返回舱载着航天员返回地面。 飞船的服务舱也可称“仪器设备舱”。它的前端通过过渡舱段与返回舱相连，后端与运载火箭相接。联盟号飞船的这个舱又分前后两部分，前段是密封增压的，内部装有电子设备，以及环境控制、推进系统和通讯等设备；后段是非密封性的、主要是安装变轨发动机和贮箱等物。服务舱外部装有环境控制系统的辐射散热器和太阳能电池板。 § 中国航天实力 氢弹试爆1961年4月12日，苏联航天员加加林乘“东方1号”宇宙飞船进入太空，开创了载人航天之先河。40多年来，中国一代代航天人以“两弹一星”精神创造了一个个奇迹，如今在运载器、测控、发射场和返回式航天器等方面已跨入世界先进行列。这一切，都为中国载人航天的发展奠定了坚实的基础。 首先，中国目前已拥有发射载人航天飞船的运载工具。前苏联和美国第一代载人飞船东方号和水星号重量分别是4.73吨和1.8吨；第二代飞船联盟号和双子星座号的重量分别为6.9吨和3.8吨，而中国现有的长征2号E运载火箭的发射能力，已能把9.2吨有效载荷送入近地轨道，上述苏（俄）、美两代载人航天飞船均可被它发射入轨。 其次，中国研究空间航天器的生命保障系统已有20多年历史。早在1964年，中科院生物物理研究所就进行了航天生物学、医学试验。1990年10月，中国首次载有高等动物的科学试验卫星在太空运行8天后安全返回地面，搭载的有小白鼠、果蝇、蚕卵和植物种子等生命体。试验显示：中国航天器生命保障系统的设计是成功可靠的。 第三，中国已成功地进行了不载人飞船的发射试验。1999年11月20日6时30分，中国第一艘不载人试验飞船“神舟”号在酒泉卫星发射中心用新型长征运载火箭发射升空，并于21日3时41分在内蒙古中部地区成功着陆。“神舟”号试验飞船的成功发射与回收，标志着中国载人航天技术又有新的重大突破。 § 中国载人飞船发展 神舟一号 1992年，我国载人航天工程正式立项研制。1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。2001年1月10日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”二号飞船。2002年3月25日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”三号飞船。2002年12月30日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”四号无人飞船。 2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒，“神舟”五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟”五号载人飞船执行任务的航天员是38岁的杨利伟。他是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行14圈，经过21小时23分、60万公里的太空行程，他于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回，标志着中国已成为世界上继前苏联／俄罗斯和美国之后第3个能够独立开展载人航天飞行的国家。 2005年10月12日9时整，“神舟”六号飞船顺利升空，实现了2名宇航员多天飞行，他们分别是：聂海胜、费俊龙。“神舟”六号于10月16日凌晨安全返回，使我国载人航天技术进一步成熟。“神舟”六号实现了第一次进行多人多天太空飞行试验，为未来航天员在空间站生活和工作奠定了基础。第一次实现宇航员进入轨道舱。航天员首次往返轨道舱，进行了失重状态下的关闭返回舱门及检漏试验。第一次进行了真正有人参与的空间科学试验。[1] § 重大事故 阿波罗4A飞船地面试验起火 载人飞船 1967年1月27日，美国肯尼迪航天中心34号发射阵地上进行载人飞船地面联合模拟飞行试验。 乘坐有3名航天员的阿波罗4A飞船对接在土星1B运载火箭上。3名航天员是：曾参加过水星4号亚轨道飞行、双子星座3号飞行且经验非常丰富的弗吉尔·卜格里索姆上校，曾参加过双子星座4号飞行并是美国第一个到太空行走的爱德华·H·怀特中校，还有一名是准备第一次上天飞行的罗杰·B·查非少校。如果这次地面模拟试验成功，这3名航天员即乘此飞船进入环地轨道飞行，以考验登月飞行的程度。 试验前，已对安全做过检查。因为火箭不加注，火工品也不安装，凡能发现的易燃易爆物均被移开或拆除。试验组织者认为已没有什么不安全因素，因此在试验现场也没有布设专门消防人员、医生和紧急救援人员。 试验按照程序进行。当进行到最后倒计时时，突然程序中断，飞船指令舱起火。从指挥室里的通信电话中，听到舱内的航天员大喊：“着火了！”接着又听到“快放我们出去！“的喊声。然而，还未来得及打开舱门，在短短的几十秒内，3名航天员就被烧死在舱内。 后来查明，这次起火原因是飞船导线短路，电火花引燃了舱内塑料制品。阿波罗飞船采用的是1／3大气压力的纯氧方案，一些在正常空气中本来是耐火的塑料制品，在纯氧中却成了易燃物品。此外，舱门打开时间设计为90秒，着火时船内形成负压，无论在外面还是在里面，舱门在极短的时间内都无法打开。 这场火灾造成了飞船地面试验时死亡3人的特大事故。它给后人很多启发。后来的阿波罗飞船舱内采取了一系列安全措施，如重新研制舱内材料，逃逸救生系统做了进一步完善，增加了防火措施。为了考核修改后飞船的可靠性，在原计划外又增加发射了两艘无人飞船。格里索姆1965年在双子星座3号飞行后曾说过：“即使我死了，我们仍需要人们接受它……征服太空是有价值的冒险事业。”格里索姆将他的宝贵生命献给了航天事业。1971年8月2日，阿波罗15号登月时，美国航天员将他们3人的骨灰撒在月面上。格里索姆等人生前未能登上月球，死后终于进入了“月宫”。 联盟1号飞船返回 科马罗夫遇难 1967年4月，前苏联拟用新研制的联盟号飞船进行计划中的登月飞行交会对接模拟试验，安排联盟1号、联盟2号分别于4月23日、4月24日发射，然后于4月25-26日在地球轨道上交会对接，并实现空间转移。 4月23日凌晨3时35分，弗拉基米尔·M·科马罗夫上校乘坐联盟1号飞船，在一片欢呼声中，从拜科努尔发射场准时发射升空。 飞行到第2圈时，科马罗夫报告说：“飞船左边的太阳能电池帆板没有打开，电源供电不足，无线电短波发射机没有工作。姿态稳定系统也受影响，飞船处于不规则运行之中。” 科马罗夫是前苏联最优秀的航天员之一，飞行经验丰富。他将飞船的左边朝向太阳，试图打开帆板，但未成功。 到了第5圈时，飞船故障进一步加剧。科马罗夫尽力排除故障，试图启动飞船发动机以稳定飞行，但没有成功。弄得精疲力尽的科马罗夫在第10圈时，请求睡一觉。经允许后，中断了与地面的通信联络。 这时，地面飞控中心的科学家、工程师们也彻夜不眠，忙个不停。他们一方面密切监视联盟1号情况，指挥科马罗夫排除故障，采取紧急措施；另一方面要决定联盟2号是否还按计划发射。当时部分人员主张立即下令推迟联盟2号飞船的发射，全力抢救联盟1号。部分人员则主张飞完第13圈后再说。 联盟1号飞到13圈时，恢复了同地面飞控中心的通信联络。科马罗夫报告说，飞船故障未消失，姿态仍不稳定。飞控中心决定，联盟2号中止发射，联盟1号立即应急返回。 飞控中心技术人员研究了3种可能返回的姿态控制及导航方法，即星座定位、离子定位、手动控制。第2种在日出时不安全，因日出时会出现离子空洞，传感器可能失效。第3种要求航天员从地平线获得手控方位，但若飞船在地球阴影时，地平线不易看到，操作也相当困难，而这时返回恰恰是在凌晨。 经过慎重研究，飞控中心向科马罗夫发出命令：在第17圈时，用第2种方式返回。但第17圈时，调姿失败，未能返回。 第19圈时，科马罗夫手动控制返回，使飞船进入了返回轨道。当飞船按返回轨道降落至离地面10公里高度，该打开主降落伞时，地面指挥人员听到了科马罗夫说：“降落伞没有打开！“ 4月24日6时24分，飞船带着一团火光，以每秒100多米的速度冲向地面，降落于乌拉尔地区奥尔斯克以东65公里处，并发出几声猛烈的爆炸声。科马罗夫当场牺牲。当救援人员赶到现场时，飞船残骸还在燃烧。 鉴于这次事故的教训，苏联不得不对飞船重新进行审查，并取消了登月飞行计划。经过1年多的改进，才于1968年10月再次发射不载人的联盟2号。 科马罗夫为航天事业英勇献身，苏联为他举行了隆重的国葬，骨灰放在克里姆林宫城墙下。 197l年8月2日，阿波罗15号飞船登月时，美国航天员带去了一块刻有已故苏美航天员姓名的铭牌，安放于月球上，其中也包括了科马罗夫的名字。 阿波罗13号飞船的航天员死里逃生 1970年4月11日，美国又一次用土星V号运载火箭将阿波罗13号飞船发射升空，进行计划中的第3次登月飞行。这次飞行的航天员是洛弗尔、海斯和斯威加特。 飞船飞行到46小时40分02秒时，航天员发现2号贮氧箱贮量显示超差。 55小时53分时，l号贮氧箱压力偏低，指令舱报警器报警。 55小时54分53.3秒时，飞船遥测数据丢失1.8秒，主母线电压下降，报警系统报警。 差不多就在这个时刻，“砰”的一声，服务舱中的2号贮氧箱发生爆炸。飞船的报警灯亮了，报警器响了，主电压继续下降。斯威加特当即向休斯敦飞控中心报告：“喂！我们这里出事了。”海斯从登月舱的通道爬到指令舱，看到一些系统的电压已降到零，也立即做了报告。 这些情况都用电视实况转播给了全美国、全世界，使成千上万的人目瞪口呆。无数的美国人为他们祷告。 休斯敦飞控中心及时分析，认为是液氧贮箱爆炸起火，使得飞船上的氢氧燃料电池损坏。 飞船上的电源出问题，使得登月已经不可能，而且航天员也处于极端危险之中。 经过飞控中心科学家、工程师们艰苦细致的分析，休斯敦飞控中心果断地决定：中止登月飞行，利用完好的登月舱，立即返回地球。当时飞船离地球已经38万公里，已经越过地球引力界面，飞船正在月球引力下往月球飞去。如果要返航，必须有足够大的火箭推力来克服月球吸引力。登月舱显然难于胜任。 休斯敦飞控中心科学家们经过周密计算，并让地面航天员进入登月舱模拟，最后得出了一个最省燃料的返回轨道：飞船继续飞行，绕过月球，再启动登月舱发动机，以进入返回轨道。 由于氢氧燃料电池的贮氧箱还担负着飞船生命保障系统氧气和水的供应，因此航天员面临着电能不足、供水供氧困难、环境温度下降的处境。但3名航天员在地面飞控中心的指挥下，以顽强的意志和毅力，强烈的求生欲望，战胜了恐惧、寒冷、黑暗、疲劳等困难，和地面飞控中心人员密切配合，积极稳妥地实施着地面制定的救生方案。飞船在茫茫的太空中继续往月球飞去。 当飞船距离月球27．6公里时，航天员启动登月舱下降发动机，工作了30．7秒。飞船进入了环月轨道。 4月15日上午9时41分，在飞船转过月球后，再启动登月舱发动机4．5分钟。飞船进入了返回地球的轨道。 登月舱的氧气、水、电越来越少，航天员由于疲劳和恐惧变得越来越烦躁不安。飞控中心指挥员一直和他们保持着联系，鼓励他们，并提醒他们吞服镇静剂。 美国将阿波罗13号未能登月的消息，及时通报给了全世界各国家，并紧急请求有关国家给予救援。包括前苏联在内的13个国家提供了救援舰船和飞机，布置在美国军舰未能顾及的海域内等候。 4月17日，飞船进入了返回地球大气层的轨道。在进入大气层前，航天员启动4个姿态控制火箭，使登月舱推着服务舱向前加速飞行。随后，点燃分离爆炸螺栓，将服务舱分离。紧接着又启动反推火箭，使登月舱离开服务舱一段距离。 然后，登月舱的两名航天员回到指令舱，关闭两舱通道，点燃分离爆炸螺栓，将登月舱抛掉。 3名航天员乘坐指令舱返回了地球，平安地降落到太平洋洋面上。美国总统随硫磺岛号军舰前去欢迎了3名航天员的归来。 阿波罗13号飞船登月虽然失败了，但依靠人类的智慧和毅力，却奇迹般地将航天员营救回来。所以，航天界称这次飞行是“一次成功的失败”。 事后，美国政府成立了事故调查组，查明了事故原因。安在服务舱液氧贮箱中加热系统的两个恒温器开关，由于过载产生电弧放电作用，将其连成通路，使加热管路温度高达500度，烤焦了附近的导线，最后引起氧气爆炸。 联盟11号飞船返回时空气泄漏 1971年4月19日，苏联发射了人类第一个空间站—礼炮1号。4天后，即4月23日，联盟10号飞船发射上天，直奔礼炮1号，并成功地进行了对接。对接后，由于故障，航天员尽力工作了5个多小时，试图进入空间站，但没有成功，只好应急返回。 6月6日，联盟11号飞船从拜科努尔发射场发射升空，载着肩负首批进入礼炮1号空间站重任的3名航天员，朝空间站飞去。这3名航天员是乔治·多勃罗沃尔斯基、弗拉基斯拉夫·沃尔科夫、维克多×帕查耶夫。飞船经变轨飞行后，在距空间站100米的地方开始交会对接，并获得成功，3名航天员打开舱门进入了空间站。 他们在空间站共停留了23天18小时22分，进行了一系列天文观测、植物在失重条件下生长的实验和一些医学实验，获得不少宝贵资料，干得相当出色。对接期间，还两次将空间站的轨道抬高。 6月29日下午9时，3名航天员离开礼炮1号返回。但3人都未穿航天服。飞船离开空间站后飞行了4个多小时，并保持着同地面上的联系。 6月30日1时35分，飞船按程序启动制动火箭。在再入大气层前，返回舱和轨道舱分离。但连接两舱的分离插头分离后，返回舱的压力阀门被震开，密封性能被破坏，返回舱内的空气从该处泄漏，舱内迅速减压，致使航天员因急性缺氧、体液沸腾而死亡。 尽管返回程序都是正常的，返回舱也在降落伞减速下，安然着陆。但当人们打开舱门时，看到的却是已经遇难的3名航天员的尸体。 这次事故的原因是飞船设计不合理，座舱拥挤，只有脱掉臃肿的航天服才能坐下。当时联盟号返回程序就明确规定，航天员在返回前必须脱掉航天服。对此设计和程序，不少科学家当时就反对，但航天部门的领导人不接受正确意见。为此，苏联航天负责人卡马宁将军被撤职。 这一事故是原苏联载人航天活动中最为悲惨的一次。事故发生后，又一次推迟了苏联空间站的使用计划，礼炮1号此后再无人进入。飞控中心不得已，于发射后175天，忍痛发出降轨指令，将其退回到太平洋上空烧毁。联盟号飞行又一次中断飞行达2年3个月，以改进联盟号安全性能，将乘员从3人减为2人，并增加了1套生命保障设备，规定在上升、返回段必须穿上航天服。 载人飞船作为人类征服宇宙的一种工具，从开始使用至今，不过短短的30多年。在历史的长河中，可谓“弹指一挥间“。与过去出现的任何一种运输工具相比，它是最年轻的，但也是发展最快的。这30多年，它的经历也是曲折的。不少科学家、工程技术专家为它而折腰，几位航天员为它而献身。但它已日臻完善，成为人类往返于空间站和地面的主要运输工具。今后，它还会进一步完善，会在通往月球、火星及其他星球的航行中再显雄风，再创奇迹。 |
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