1. 載人航天器有哪些
根據飛行和工作方式的不同,載人航天器可分為載人飛船、載人空間站和太空梭三類:
載人飛船
載人飛船是一種承載航天員較少(3人以下)、能在太空短期運行(幾天至十幾天)、並可以使航天員返回艙沿彈道式或升力彈道式路徑返回地面垂直著陸的一次性使用無翼航天器。在3種載人航天器中,宇宙飛船規模最小、技術簡單、費用較低,因此被首先用於突破載人航天的基本技術。世界上第一個載人航天器是蘇聯1961年發射的「東方」號載人飛船。
為滿足人類日益增長的開發太空資源的需求,載人飛船的技術逐漸成熟後,空間站就應運而生。
空間站
空間站是一種體積大,具備一定試驗或生產能力,並可以供多名航天員巡訪、長期工作和生活的航天器,它在軌運行期間由飛船或太空梭接送航天員、運送物資和設備。空間站可分為單艙段空間站和多艙段空間站兩大類。前者是指用運載火箭一次就能送入太空軌道運行的空間站,後者則是由多個艙段在軌道上組裝而成的空間站。
俄羅斯「和平"號空間站就是一個典型的多艙段空間站,它於1986年2月20日發射,由一個多功能對接艙、一個工作艙和一個推進艙所組成,一直工作了15年。
目前由美俄等16國共同建造的「國際空間站」是一種更先進的多艙段空間站,它代表了當代空間站技術的最高水平。「國際空間站」於1994年開始建造,計劃於2007年建成,屆時將達到6-7人長期在軌工作的能力。
太空梭
太空梭是一種兼有飛船與運載雙重功能的載人航天器。它起飛、升空進入軌道運行,任務結束後返回地面,在機場上水平著陸,經過整修,可以再次發射上天。太空梭是當前唯一可以部分重復使用的航天器/運載器。目前,只有美國的太空梭投入了實用。
這三種載人航天器的用途各有側重,相互補充,供人類在太空生存。就技術難度而言,太空梭技術復雜,功能齊全,代表著當代航天技術的領先水平。
2. 載人飛船的相關知識。 急急急急!
載人飛船(manned spacecraft) 能保障航天員在外層空間生活和工作以執行航天任務並返回地面的航天器。又稱宇宙飛船。載人飛船可以獨立進行航天活動,也可用為往返於地面和空間站之間的「渡船」,還能與空間站或其他航天器對接後進行聯合飛行。載人飛船容積較小,受到所載消耗性物質數量的限制,不具備再補給的能力,而且不能重復使用。1961年蘇聯發射了第一艘東方號飛船,後來又發射了上升號和聯盟號飛船。美國也相繼發射了水星號、雙子星座號、阿波羅號等載人飛船。阿波羅號是登月載人飛船。
用途
載人飛船具有多種用途,主要有: ①進行近地軌道飛行,試驗各種載人航天技術,如軌道交會和對接、航天員出艙進入太空等。 ②考察軌道上失重和空間輻射等因素對人體的影響,發展航天醫學。 ③為航天站接送人員和運送物資。 ④利用各種遙感設備進行對地球的觀測。 ⑤進行空間探測和天文觀測。 ⑥進行登月飛行或行星際飛行。
編輯本段組成
載人飛船一般由乘員返回艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成,登月飛船還具有登月艙。為了保證人員能進入太空和安全返回地面,載人飛船有以下主要分系統:結構系統;姿態控制系統;軌道控制系統;無線電測控系統;電源系統;返回著陸系統;生命保障系統;儀表照明系統;應急救生系統。 飛船的主要結構特點是有載人艙。它的主要結構可分為幾個艙段,例如,可採用兩艙式結構和三艙式結構。如有對接任務時則有對接機構,它放在飛船的最前邊。蘇聯第一代飛船東方號的結構很簡單,是兩艙式,飛船隻載1個人。第二代飛船飛行時,蘇聯的上升號多了一個出艙用的氣閘艙,且能載2~3人;而美國雙子星座號飛船仍為二艙式加對接機構。第三代飛船是三艙式結構,如蘇聯的聯盟號飛船。這種飛船的最前端是對接機構,然後接軌道艙,再接返回艙和服務艙,最後與運載火箭相連。有的艙之間有過渡艙段相接連。有出艙任務的載人航天器都增設出艙用的氣閘艙。美國阿波羅號飛船除 載人飛船
有兩艙段結構外還增設登月艙。 飛船的軌道艙是飛船重點的艙段。它前端的對接機構供飛船與其它飛船或空間站對接用,其下端通過密封艙門與返回艙相連。它是航天員在太空飛行中,進行科學實驗、進餐、體育鍛煉、睡覺和休息的空間,其中備有食物、水和睡袋、廢物收集裝置、觀察儀器和通信設備等。軌道艙還可兼作航天員出艙活動的氣閘艙。 返回艙也是密閉座艙,在軌道飛行時與軌道艙連在一起稱為航天員居住艙。在起飛階段和再入大氣層階段,航天員都是半躺在該艙內的座椅上,並有一定角度克服超重的壓力。座椅前方是儀錶板,以監控飛行情況;座椅上安裝姿態控制手柄,以備自控失靈時,用手控進行調整。美國水星號飛船在返回地面時自控失靈,就是靠航天員手控使飛船返回地面的。在飛船返回地面之前,軌道艙和服務艙分別與返回艙分離,並在再入大氣層過程中焚毀,只有返回艙載著航天員返回地面。 飛船的服務艙也可稱「儀器設備艙」。它的前端通過過渡艙段與返回艙相連,後端與運載火箭相接。聯盟號飛船的這個艙又分前後兩部分,前段是密封增壓的,內部裝有電子設備,以及環境控制、推進系統和通訊等設備;後段是非密封性的、主要是安裝變軌發動機和貯箱等物。服務艙外部裝有環境控制系統的輻射散熱器和太陽能電池板。
編輯本段幾起重大事故
阿波羅4A飛船地面試驗起火
1967年1月27日,美國肯尼迪航天中心34號發射陣地上進行載人飛船地面聯合模擬飛行試驗。 乘坐有3名航天員的阿波羅4A飛船對接在土星1B運載火箭上。3名航天員是:曾參加過水星4號亞軌道飛行、雙子星座3號飛行且經驗非常豐富的弗吉爾·卜格里索姆上校,曾參加過雙子星座4號飛行並是美國第一個到太空行走的愛德華·H·懷特中校,還有一名是准備第一次上天飛行的羅傑·B·查非少校。如果這次地面模擬試驗成功,這3名航天員即乘此飛船進入環地軌道飛行,以考驗登月飛行的程度。 試驗前,已對安全做過檢查。因為火箭不加註,火工品也不安裝,凡能發現的易燃易爆物均被移開或拆除。試驗組織者認為已沒有什麼不安全因素,因此在試驗現場也沒有布設專門消防人員、醫生和緊急救援人員。 試驗按照程序進行。當進行到最後倒計時時,突然程序中斷,飛船指令艙起火。從指揮室里的通信電話中,聽到艙內的航天員大喊:「著火了!」接著又聽到「快放我們出去!「的喊聲。然而,還未來得及打開艙門,在短短的幾十秒內,3名航天員就被燒死在艙內。 後來查明,這次起火原因是飛船導線短路,電火花引燃了艙內塑料製品。阿波羅飛船採用的是1/3大氣壓力的純氧方案,一些在正常空氣中本來是耐火的塑料製品,在純氧中卻成了易燃物品。此外,艙門打開時間設計為90秒,著火時船內形成負壓,無論在外面還是在裡面,艙門在極短的時間內都無法打開。 這場火災造成了飛船地面試驗時死亡3人的特大事故。它給後人很 神舟七號載人飛船
多啟發。後來的阿波羅飛船艙內採取了一系列安全措施,如重新研製艙內材料,逃逸救生系統做了進一步完善,增加了防火措施。為了考核修改後飛船的可靠性,在原計劃外又增加發射了兩艘無人飛船。格里索姆1965年在雙子星座3號飛行後曾說過:「即使我死了,我們仍需要人們接受它……征服太空是有價值的冒險事業。」格里索姆將他的寶貴生命獻給了航天事業。1971年8月2日,阿波羅15號登月時,美國航天員將他們3人的骨灰撒在月面上。格里索姆等人生前未能登上月球,死後終於進入了「月宮」。
聯盟1號飛船返回 科馬羅夫遇難
1967年4月,前蘇聯擬用新研製的聯盟號飛船進行計劃中的登月飛行交會對接模擬試驗,安排聯盟1號、聯盟2號分別於4月23日、4月24日發射,然後於4月25-26日在地球軌道上交會對接,並實現空間轉移。 4月23日凌晨3時35分,弗拉基米爾·M·科馬羅夫上校乘坐聯盟1號飛船,在一片歡呼聲中,從拜科努爾發射場准時發射升空。 飛行到第2圈時,科馬羅夫報告說:「飛船左邊的太陽能電池帆板沒有打開,電源供電不足,無線電短波發射機沒有工作。姿態穩定系統也受影響,飛船處於不規則運行之中。」 科馬羅夫是前蘇聯最優秀的航天員之一,飛行經驗豐富。他將飛船的左邊朝向太陽,試圖打開帆板,但未成功。 到了第5圈時,飛船故障進一步加劇。科馬羅夫盡力排除故障,試圖啟動飛船發動機以穩定飛行,但沒有成功。弄得精疲力盡的科馬羅夫在第10圈時,請求睡一覺。經允許後,中斷了與地面的通信聯絡。 這時,地面飛控中心的科學家、工程師們也徹夜不眠,忙個不停。他們一方面密切監視聯盟1號情況,指揮科馬羅夫排除故障,採取緊急措施;另一方面要決定聯盟2號是否還按計劃發射。當時部分人員主張立即下令推遲聯盟2號飛船的發射,全力搶救聯盟1號。部分人員則主張飛完第13圈後再說。 聯盟1號飛到13圈時,恢復了同地面飛控中心的通信聯絡。科馬羅夫報告說,飛船故障未消失,姿態仍不穩定。飛控中心決定,聯盟2號中止發射,聯盟1號立即應急返回。 飛控中心技術人員研究了3種可能返回的姿態控制及導航方法,即星座定位、離子定位、手動控制。第2種在日出時不安全,因日出時會出現離子空洞,感測器可能失效。第3種要求航天員從地平線獲得手控方位,但若飛船在地球陰影時,地平線不易看到,操作也相當困難,而這時返回恰恰是在凌晨。 經過慎重研究,飛控中心向科馬羅夫發出命令:在第17圈時,用第2種方式返回。但第17圈時,調姿失敗,未能返回。 第19圈時,科馬羅夫手動控制返回,使飛船進入了返回軌道。當飛船按返回軌道降落至離地面10公里高度,該打開主降落傘時,地面指揮人員聽到了科馬羅夫說:「降落傘沒有打開!「 4月24日6時24分,飛船帶著一團火光,以每秒100多米的速度沖向地面,降落於烏拉爾地區奧爾斯克以東65公里處,並發出幾聲猛烈的爆炸聲。科馬羅夫當場犧牲。當救援人員趕到現場時,飛船殘骸還在燃燒。 鑒於這次事故的教訓,蘇聯不得不對飛船重新進行審查,並取消了登月飛行計劃。經過1年多的改進,才於1968年10月再次發射不載人的聯盟2號。 科馬羅夫為航天事業英勇獻身,蘇聯為他舉行了隆重的國葬,骨灰放在克里姆林宮城牆下。 197l年8月2日,阿波羅15號飛船登月時,美國航天員帶去了一塊刻有已故蘇美航天員姓名的銘牌,安放於月球上,其中也包括了科馬羅夫的名字。
阿波羅13號飛船的航天員死裡逃生
1970年4月11日,美國又一次用土星V號運載火箭將阿波羅13號飛船發射升空,進行計劃中的第3次登月飛行。這次飛行的航 載人飛船
天員是洛弗爾、海斯和斯威加特。 飛船飛行到46小時4O分02秒時,航天員發現2號貯氧箱貯量顯示超差。 55小時53分時,l號貯氧箱壓力偏低,指令艙報警器報警。 55小時54分53.3秒時,飛船遙測數據丟失1.8秒,主母線電壓下降,報警系統報警。 差不多就在這個時刻,「砰」的一聲,服務艙中的2號貯氧箱發生爆炸。飛船的報警燈亮了,報警器響了,主電壓繼續下降。斯威加特當即向休斯敦飛控中心報告:「喂!我們這里出事了。」海斯從登月艙的通道爬到指令艙,看到一些系統的電壓已降到零,也立即做了報告。 這些情況都用電視實況轉播給了全美國、全世界,使成千上萬的人目瞪口呆。無數的美國人為他們禱告。 休斯敦飛控中心及時分析,認為是液氧貯箱爆炸起火,使得飛船上的氫氧燃料電池損壞。 飛船上的電源出問題,使得登月已經不可能,而且航天員也處於極端危險之中。 經過飛控中心科學家、工程師們艱苦細致的分析,休斯敦飛控中心果斷地決定:中止登月飛行,利用完好的登月艙,立即返回地球。當時飛船離地球已經38萬公里,已經越過地球引力界面,飛船正在月球引力下往月球飛去。如果要返航,必須有足夠大的火箭推力來克服月球吸引力。登月艙顯然難於勝任。 休斯敦飛控中心科學家們經過周密計算,並讓地面航天員進入登月艙模擬,最後得出了一個最省燃料的返回軌道:飛船繼續飛行,繞過月球,再啟動登月艙發動機,以進入返回軌道。 由於氫氧燃料電池的貯氧箱還擔負著飛船生命保障系統氧氣和水的供應,因此航天員面臨著電能不足、供水供氧困難、環境溫度下降的處境。但3名航天員在地面飛控中心的指揮下,以頑強的意志和毅力,強烈的求生慾望,戰勝了恐懼、寒冷、黑暗、疲勞等困難,和地面飛控中心人員密切配合,積極穩妥地實施著地面制定的救生方案。飛船在茫茫的太空中繼續往月球飛去。 當飛船距離月球27.6公里時,航天員啟動登月艙下降發動機,工作了30.7秒。飛船進入了環月軌道。 4月15日上午9時41分,在飛船轉過月球後,再啟動登月艙發動機4.5分鍾。飛船進入了返回地球的軌道。 登月艙的氧氣、水、電越來越少,航天員由於疲勞和恐懼變得越來越煩躁不安。飛控中心指揮員一直和他們保持著聯系,鼓勵他們,並提醒他們吞服鎮靜劑。 美國將阿波羅13號未能登月的消息,及時通報給了全世界各國家,並緊急請求有關國家給予救援。包括前蘇聯在內的13個國家提供了救援艦船和飛機,布置在美國軍艦未能顧及的海域內等候。 4月17日,飛船進入了返回地球大氣層的軌道。在進入大氣層前,航天員啟動4個姿態控制火箭,使登月艙推著服務艙向前加速飛行。隨後,點燃分離爆炸螺栓,將服務艙分離。緊接著又啟動反推火箭,使登月艙離開服務艙一段距離。 然後,登月艙的兩名航天員回到指令艙,關閉兩艙通道,點燃分離爆炸螺栓,將登月艙拋掉。 3名航天員乘坐指令艙返回了地球,平安地降落到太平洋洋面上。美國總統隨硫磺島號軍艦前去歡迎了3名航天員的歸來。 阿波羅13號飛船登月雖然失敗了,但依靠人類的智慧和毅力,卻奇跡般地將航天員營救回來。所以,航天界稱這次飛行是「一次成功的失敗」。 事後,美國政府成立了事故調查組,查明了事故原因。安在服務艙液氧貯箱中加熱系統的兩個恆溫器開關,由於過載產生電弧放電作用,將其連成通路,使加熱管路溫度高達500度,烤焦了附近的導線,最後引起氧氣爆炸。
聯盟11號飛船返回時空氣泄漏
1971年4月19日,蘇聯發射了人類第一個空間站—禮炮1號。4天後,即4月23日,聯盟10號飛船發射上天,直奔禮炮1號,並成功地進行了對接。對接後,由於故障,航天員盡力工作了5個多小時,試圖進入空間站,但沒有成功,只好應急返回。 6月6日,聯盟11號飛船從拜科努爾發射場發射升空,載著肩負首批進入禮炮1號空間站重任的3名航天員,朝空間站飛去。這3名航天員是喬治·多勃羅沃爾斯基、弗拉基斯拉夫·沃爾科夫、維克多×帕查耶夫。飛船經變軌飛行後,在距空間站100米的地方開始交會對接,並獲得成功,3名航天員打開艙門進入了空間站。 他們在空間站共停留了23天18小時22分,進行了一系列天文觀測、植物在失重條件下生長的實驗和一些醫學實驗,獲得不少寶貴資料,幹得相當出色。對接期間,還兩次將空間站的軌道抬高。 6月29日下午9時,3名航天員離開禮炮1號返回。但3人都未穿航天服。飛船離開空間站後飛行了4個多小時,並保持著同地面上的聯系。 6月30日1時35分,飛船按程序啟動制動火箭。在再入大氣層前,返回艙和軌道艙分離。但連接兩艙的分離插頭分離後,返回艙的壓力閥門被震開,密封性能被破壞,返回艙內的空氣從該處泄漏,艙內迅速減壓,致使航天員因急性缺氧、體液沸騰而死亡。 盡管返回程序都是正常的,返回艙也在降落傘減速下,安然著陸。但當人們打開艙門時,看到的卻是已經遇難的3名航天員的屍體。 這次事故的原因是飛船設計不合理,座艙擁擠,只有脫掉臃腫的航天服才能坐下。當時聯盟號返回程序就明確規定,航天員在返回前必須脫掉航天服。對此設計和程序,不少科學家當時就反對,但航天部門的領導人不接受正確意見。為此,蘇聯航天負責人卡馬寧將軍被撤職。 這一事故是原蘇聯載人航天活動中最為悲慘的一次。事故發生後,又一次推遲了蘇聯空間站的使用計劃,禮炮1號此後再無人進入。飛控中心不得已,於發射後175天,忍痛發出降軌指令,將其退回到太平洋上空燒毀。聯盟號飛行又一次中斷飛行達2年3個月,以改進聯盟號安全性能,將乘員從3人減為2人,並增加了1套生命保障設備,規定在上升、返回段必須穿上航天服。 載人飛船作為人類征服宇宙的一種工具,從開始使用至今,不過短短的30多年。在歷史的長河中,可謂「彈指一揮間「。與過去出現的任何一種運輸工具相比,它是最年輕的,但也是發展最快的。這30多年,它的經歷也是曲折的。不少科學家、工程技術專家為它而折腰,幾位航天員為它而獻身。但它已日臻完善,成為人類往返於空間站和地面的主要運輸工具。今後,它還會進一步完善,會在通往月球、火星及其他星球的航行中再顯雄風,再創奇跡。
編輯本段中國載人飛船發展
神舟一號~神舟四號
1992年,我國載人航天工程正式立項研製。1999年11月20日,中國第一艘無人試驗飛船「神舟」一號飛船在酒泉起飛,21 載人飛船
小時後在內蒙古中部回收場成功著陸,圓滿完成「處女之行」。這次飛行成功為中國載人飛船上天打下非常堅實的基礎。2001年1月10日,中國在酒泉衛星發射中心成功發射了「神舟」二號飛船。2002年3月25日,中國在酒泉衛星發射中心成功發射了「神舟」三號飛船。2002年12月30日,中國在酒泉衛星發射中心成功發射「神舟」四號無人飛船。
神舟五號
2003年10月15日9時整,我國自行研製的「神舟」五號載人飛船在中國酒泉衛星發射中心發射升空。9時9分50秒,「神舟」五號准確進入預定軌道。這是中國首次進行載人航天飛行。乘坐「神舟」五號載人飛船執行任務的航天員是38歲的楊利偉。他是我國自己培養的第一代航天員。在太空中圍繞地球飛行14圈,經過21小時23分、60萬公里的太空行程,他於16日6時23分在內蒙古主著陸場成功著陸返回,標志著中國已成為世界上繼前蘇聯、美國之後第3個能夠獨立開展載人航天飛行的國家。
神舟六號
2005年10月12日9時整,「神舟」六號飛船順利升空,實現了2名宇航員多天飛行,他們分別是:聶海勝、費俊龍。「神舟」六號於10月16日凌晨安全返回,使我國載人航天技術進一步成熟。「神舟」六號實現了第一次進行多人多天太空飛行試驗,為未來航天員在空間站生活和工作奠定了基礎。 第一次實現宇航員進入軌道艙。航天員首次往返軌道艙,進行了失重狀態下的關閉返回艙門及檢漏試驗。第一次進行了真正有人參與的空間科學試驗。
神舟七號
神舟七號載人飛船於2008年9月25日21點10分04秒988毫秒從中國酒泉衛星發射中心載人航天發射場用長征二號F火箭發射升空。飛船於2008年9月28日17點37分成功著陸於中國內蒙古四子王旗主著陸場。神舟七號飛船共計飛行2天20小時27分鍾。
編輯本段重要時刻
世界第一艘載人飛船前蘇聯的『東方號』於1961年4月12日發射。 世界第一艘登月飛船美國的『阿波羅11號』於1969年7月16日9時32分發射。
3. 空間站與載人飛船的區別是什麼
或許我們一直在關心一個問題,那就是空間站究竟是什麼樣子呢?它們的構造和用途又怎樣呢?為了使大家進一步地了解情況,我們首先要了解空間站與載人飛船有什麼不同。
無論在體積、重量和功能上空間站都與載人飛船有很大的不同。空間站由多艙段構成,技術要求更高,設備更完善。在它長期運行期間,宇航員可以替換,物資設備也可以補充。
如果說人類航天活動的最終目的是擴大人類的生存空間和活動領域的話,那麼第一步就是探索把人送上天的途徑,載人飛船的發展就是能夠把人送上天的有效途徑。而載人飛船是一種能夠保障宇航員在太空生活與工作以執行航天任務並安全返回地面的航天器,可以單獨作為人類航天活動的飛行器,也可以作為人類往返於太空和地球之間的太空「渡船」,當然還可以同其他航天器在太空對接組成大型復合航天器。在載人航天器中,飛船技術也是相對的比較簡單、容易實現的,因此各國在發展載人航天技術中,都是從載人飛船入手的。但是在發展到一定的時候就發現,盡管載人飛船能夠把人送上天,使人在太空安全地工作和生活,而且能夠安全地返回地面,但是也有它的不足之處。就是它的體積與空間站相比要小得多,比如俄羅斯的「聯盟」號飛船,它由三個艙段組成,而能夠供宇航員居住的只有兩個艙段,一個是返回艙,一個是生活艙。這兩個艙段總共能提供6立方米的有效容積。在飛船起飛時,三名宇航員坐在返回艙內。在這個艙段,當然談不上什麼居住,他們實際上被「綁」在與我們經常看到的三輪摩托車挎斗外形相似,但尺寸要小得多的座椅內,身體蜷曲,且繫上安全帶,一動也不能動。而太空梭的座椅不過就是兩塊鋼板,上面覆了薄薄的一層墊子而已,其滋味的不好受是可以想像的。好在時間不長,飛船進入軌道後宇航員就可以進入生活艙,即使是在這里,充其量也只有6立方米的有效空間,所以宇航員的活動受到較大的限制。
同時,由於飛船的體積所限,飛船自身能夠攜帶的燃料和供宇航員生活的必需品,如食物、水和氧氣也都很有限,受到這些條件的限制,飛船最多飛行幾天、十幾天,因此飛船不可能單獨地長時間地在太空飛行。而人類已不滿足航天活動只局限於在太空的短暫飛行,為了人類的航天理想和目標,人類又向新的高度攀登,尋求能夠在太空長期生活與工作的基地。載人飛船顯然已經不能滿足這些需求,因此航天活動的第二步就是發展各種類型的空間站。
雖說載人飛船與空間站相差很遠,但是也不能說載人飛船就沒有什麼用途了,在今後的發展中載人飛船也是不可少的,它要作為運送人員和貨物的太空渡船。
4. 除了載人飛船還有哪些高科技
一、核燃料加工二、信息化學品製造三、醫葯製造業其中:化學葯品製造中成葯製造生物、生化製品的製造四、航空航天器製造1.飛機製造及修理2.航天器製造3.其他飛行器製造五、電子及通信設備製造業1.通信設備製造其中:通信傳輸設備製造通信交換設備製造通信終端設備製造移動通信及終端設備製造2.雷達及配套設備製造3.廣播電視設備製造4.電子器件製造電子真空器件製造半導體分立器件製造集成電路製造光電子器件及其他電子器件製造5.電子元件製造6.家用視聽設備製造7.其他電子設備製造六、電子計算機及辦公設備製造業1.電子計算機整機製造2.計算機網路設備製造3.電子計算機外部設備製造4.辦公設備製造七、醫療設備及儀器儀表製造業醫療設備及器械製造儀器儀表製造八、公共軟體服務
5. 宇宙飛船有什麼功能作用
宇宙飛船(space craft,spaceship),是一種運送航天員、貨物到達太空並安全返回的航天器。宇宙飛船可分為一次性使用與可重復使用兩種類型。
宇宙飛船需要用運載火箭把飛船送入地球衛星軌道運行,然後再入大氣層。飛船上除有一般人造衛星基本系統設備外,還有生命維持系統、重返地球的再入系統,回收登陸系統等。

宇宙飛船的特點:
載人飛船是目前最小的一種載人航天器,僅能往返使用一次,在太空軌道上一般能單獨飛行數天到十幾天,也可作為往返於地面和空間站之間或地面和月球以及地面和行星之間的「渡船」,還能與空間站或其他航天器對接後進行聯合飛行。
座艙是載人飛船的核心,通常採用無翼的大鈍頭旋轉體,有的是球形,有的是鍾形,採用這種簡單外形具有結構簡單、工程上易於實現等特點。
以上內容參考:
網路-宇宙飛船
6. 成功飛上太空的載人宇宙飛船有哪些
1961年4月12日,蘇聯發射世界第一艘載人飛船「東方」1號。尤里·加加林少校乘「東方」1號飛船用了108分鍾繞地球運行一圈後,在薩拉托夫附近安全返回。加加林成為世界上第一位遨遊太空的航天員,使蘇聯在與美國開展的載人航天競賽中贏得了世界第一。1968年3月27日,加加林駕駛米格15殲擊機訓練時,因飛機事故遇難身亡。
1961年5月5日,美國第一位進行亞軌道飛行的航天員艾倫·B·謝潑德駕駛美國「水星」MR3飛船進行首次載人亞軌道飛行,美國因此成為繼蘇聯之後世界上第二個具有載人航天能力的國家。
1961年5月25日,美國總統肯尼迪在國會宣布:在60年代結束之前,美國要把人送上月球,並安全返回地面。從此,美國正式開始實施舉世聞名的「阿波羅」載人登月工程計劃。這是在與蘇聯之間展開的誰第一個把人送上天的競賽中失利後,美國發起的又一個競賽項目。
1962年2月20日,美國發射載人飛船「水星」6號,航天員歐約翰·H·格倫中校駕駛「水星」6號飛船繞地球飛行3圈,歷時4小時55分23秒,在大西洋海面安全返回。格倫因此成為美國第一個進入地球軌道的人。
1962年8月11日,蘇聯發射載有尼古拉耶夫少校的「東方」3號飛船上天。8月12日,蘇聯發射載有波波維奇中校的「東方」4號飛船上天。「東方」4號與「東方」3號首次在太空實現載人飛船的交會飛行,最近相距5公里,第一次從太空傳回電視。
1963年6月16日,世界上第一位進入太空的女航天員捷列什科娃中尉駕駛蘇聯「東方」6號飛船進入太空,飛船繞地球飛行48圈,歷時70小時50分,19日返回。
1964年10月12日,蘇聯成功發射載3人的第二代載人飛船「上升」1號。航天員科馬羅夫、耶戈洛夫和費捷斯托夫駕駛飛船繞地球飛行16圈,歷時24小時17分,返回於庫斯塔奈地區。這是蘇聯、也是世界航天史上第一次載3人飛行。
1965年3月18日,蘇聯發射載有別列亞耶夫、列昂諾夫的「上升」2號飛船。飛行中,列昂諾夫進行了世界航天史上第一次太空行走,他在離飛船5米處活動了12分鍾,完成了目視觀測、拆卸工作及其他實驗。
1965年3月23日,美國成功發射第二代載人飛船「雙子星座」3號。飛船乘載著美國航天員格里索姆中校和約翰·楊少校,繞地球飛行5圈,歷時4小時53分鍾。這是美國首次載2人飛行。
1965年6月3日,美國發射載有航天員麥克迪維特上尉和懷特上尉的「雙子星座」4號飛船,繞地球飛行62圈。懷特到艙外行走21分鍾,用噴氣裝置使自己在太空中機動飛行。這是美國第一次太空行走。
1965年12月15日,美國發射「雙子星座」6號飛船,飛船載有希拉中校和斯坦福爾德上尉。飛船繞地球飛行16圈,歷時25小時51分鍾。此次飛行是與12月4日發射的「雙子星座」7號交會,並保持近距離編隊飛行,最近時約0.3米。這是美國載人飛船第一次空間交會飛行。
1966年3月16日,美國發射載有航天員阿姆斯特朗和斯科特的「雙子星座」8號,繞地球飛行6.5圈,歷時10小時41分。飛行中首次實現載人飛船與一個名叫「阿金納」的對接艙體對接。這是世界航天史上第一次空間對接。
1967年1月27日,美國「阿波羅」4A飛船在發射台上進行登月飛船的地面試驗。飛船內坐著曾參加過「水星」號、「雙子星座」飛船飛行的格里索姆上校、美國第一個完成艙外活動的懷特中校和第一次准備參加太空飛行的查菲少校。突然,充滿純氧的座艙起火爆炸,3名航天員當即燒死。
1967年4月23日,蘇聯用「聯盟」號運載火箭發射第三代飛船「聯盟」1號。4月24日飛船返回時,因降落傘故障,飛船墜毀於烏拉爾奧倫波克附近,航天員科馬羅夫不幸遇難。
1968年4月14日,蘇聯發射宇宙212號無人飛船。飛船在軌運行中與後來發射的宇宙213號無人飛船自動對接。這是蘇聯完成的第一次空間對接。
1968年10月11日,美國發射「阿波羅」7號飛船。航天員希拉、艾西爾和坎寧哈姆繞地球飛行163圈,歷時260小時9分鍾,22日返回。這是「阿波羅」飛船的第一次載人地球軌道飛行。
1968年12月21日,美國發射載有波爾曼、洛弗爾和安德斯的「阿波羅」8號飛船。飛船進入距月面112公里的月球軌道上飛行了10圈,時間20小時6分鍾,並向地球發回電視。27日返回。這是世界上第一艘繞月飛行的載人飛船。
1969年7月16日,美國發射「阿波羅」11號載人飛船,第一次把人送上月球。飛船上載有航天員阿姆斯特朗、科林斯、奧爾德林3名航天員,經過75小時50分鍾的飛行後,進入環月軌道。7月21日格林尼治時間2時56分,航天員阿姆斯特朗將左腳踏到月球上,成為世界上第一個踏上月球的人,並說出了一句廣為流傳的名言:「這對一個人來說,只不過是小小的一步,可是對人類來講,卻是巨大的一步。」19分鍾後,奧爾德林跟著也踏上了月球。他們在月面插上美國國旗,放置科學儀器,搜集22公斤月球岩石和土壤樣品,共活動了2小時31分40秒。
1970年4月11日,美國發射載有航天員洛弗爾、海斯和斯威加特的「阿波羅」13號飛船進行第3次登月飛行。飛行56小時後,飛船離地球33萬公里,差不多接近月球時,因兩個紐扣大的恆溫器開關故障,使服務艙燃燒電波貯氧箱爆炸,艙內許多設備遭損壞,氧氣和水也損失過半,航天員洛弗爾、海斯和斯威加特面臨葬身太空之災。但他們臨危不懼,按地面科學家們精確計算的軌道和地面指揮員的命令,手動操縱飛船,使用登月艙的氧氣和動力,於4月17日成功地返回地球,創造了航天史上死裡逃生的奇跡。
1970年6月1日,蘇聯發射載有航天員尼古拉耶夫和謝瓦斯基揚諾夫的「聯盟」9號飛船。飛船繞地球飛行268圈,歷時424小時59分,創造了載人飛行史上的新記錄。
1971年4月19日,蘇聯用「質子」號火箭發射世界上第一個載人空間站「禮炮」1號。「禮炮」1號空間站於1971年10月11日在太平洋上空墜毀,共飛行了175天。運行期間對接了兩艘「聯盟」號飛船,其中「聯盟」11號的航天員進站工作了3星期。此後一直到1982年,蘇聯又連續發射了「禮炮」2~5號空間站和第二代「禮炮」6號、7號空間站。
1971年6月6日,蘇聯發射載有航天員多勃羅沃爾斯基、帕查耶夫和沃爾科夫和「聯盟」11號飛船。飛船成功地實現了和「禮炮」1號空間站的對接、在軌運行24天後,在返回途中,返回艙空氣泄露,返回地面時,人們發現未穿航天服的3
名航天員全部遇難。
1971年12月7日,美國發射載有塞爾南、埃文斯和施密特的「阿波羅」17號飛船。11日到達月球,兩名航天員在月面逗留75小時,在月球軌道上釋放了一顆衛星。飛船19日返回。這是人類迄今最後一次載人登月飛行,也是「阿波羅」飛船第7次登月飛行。
1973年5月14日,美國用「土星」V火箭發射名為「天空實驗室」的空間站。後與多艘「阿波羅」飛船對接,先後有3批9名航天員到其上工作。原預計「天空實驗室」能運行到1982年,但終因空間站故障嚴重,無法正常使用,其運行軌道急劇下降,於1979年7月12日墜落於南印度洋澳大利亞西南水域。這是美國發射的第一個載人空間站。
1975年4月5日,蘇聯發射載有拉扎列夫和馬卡羅夫的聯盟18A飛船,准備與禮炮4號對接。火箭第3級點火不久,正值火箭上升到144公里的高空時,因制導系統發生故障,飛船在空中翻滾,並偏離預定軌道。地面控制中心不得不發出應急救生指令,使火箭緊急關機,返回艙與飛船分離,航天員按應急方案返回,在西伯利亞西部山區安全著陸。飛行只進行了22分鍾。這是載人航天以來,第一次因火箭飛行不正常而成功地採取的應急救生措施。
1975年7月15日,蘇、美發射飛船進行聯合對接飛行。首先發射的是載有蘇聯航天員列昂諾夫和庫巴索夫的「聯盟」19號飛船。發射後7.5小時,美國「阿波羅」18號飛船載著美國航天員斯坦福爾德、斯萊頓和布蘭德從肯尼迪航天中心發射成功。7月17日,「阿波羅」18號飛船和「聯盟」19號飛船成功地對接。飛船對接狀態保持了兩天,美蘇航天員實現了飛船間的互訪。這是冷戰期間美蘇兩個競爭對手難得的「太空握手」。
1981年4月12日,美國發射了世界上第一架太空梭「哥倫比亞」號。此後又陸續建造了「挑戰者」號、「亞特蘭蒂斯」號、「發現」號和「奮進」號太空梭。1986年1月28日,「挑戰者」號太空梭在發射升空僅73秒後即爆炸,機上7名航天員全部遇難;2003年2月1日,「哥倫比亞」號太空梭在返航途中解體,機上7名航天員再次遇難。盡管如此,美國太空梭投入運營22年來,已成功飛行111次,在太空部署過衛星、維修過「哈勃」、完成了無數科學試驗,是目前正在建造中的國際空間站的主要運送工具。
1984年7月17日,蘇聯發射「聯盟」T12號飛船升空。船上載有扎尼拜科夫、沃爾克和女航天員薩維卡婭,與「禮炮」7號空間站-「聯盟」T10號飛船聯合體對接。25日,薩維茨卡婭和扎尼拜科夫一起進行了3小時35分鍾的艙外活動。薩維茨卡婭成為世界上第一位在太空行走的女性。
1986年2月20日,蘇聯發射了第三代長期載人空間站——「和平」號空間站的核心艙。此後歷時10年,直到1996年4月26日,蘇聯(俄羅斯)才建成由核心艙、「量子」1號艙、「量子」2號艙、「晶體」艙、「光譜」艙和「自然」艙組成的完整的「和平」號空間站。2003年3月23日,「和平」號在繞地球飛行8萬多圈、行程約35億公里、超期服役近10年後,墜毀在太平洋預定海域。作為世界上第一個長期載人空間站,「和平」號是20世紀質量最大、載人最多和壽命最長的航天器,堪稱「一代天驕」!在「和平」號天馬行空近15載中,共接待了來自10多個國家和國際組織的航天員100多人次。其中俄羅斯航天員在「和平」號上創造了兩項太空飛行紀錄:一項是由玻利亞科夫創造的、人在太空連續生活和工作438天的世界紀錄,另一項是由阿夫傑耶夫創造的、在太空飛行累計時間達748天的世界紀錄。科學家們利用「和平」號空間站進行了包括生命科學、微重力科學與應用、空間科學、對地觀測等眾多領域的成千上萬項科學實驗,取得了舉世矚目的豐碩成果。
1995年6月27日,美國「亞特蘭蒂斯」號太空梭載著5名美國航天員和2名俄羅斯航天員升空,首次實現與俄羅斯「和平」號空間站對接飛行。此後一直到1998年,美國太空梭與俄羅斯「和平」號空間站進行了8次對接飛行,所取得的成功經驗降低了目前正在組裝的國際空間站裝配和運行中的技術風險。
1996年9月26日,在俄羅斯「和平」號空間站上工作的美國女航天員露西德乘「亞特蘭蒂斯」號太空梭返回地面。露西德在太空生活了188天,打破了俄羅斯航天員康達科娃創造的女性在太空飛行的最高紀錄。
1998年11月20日,俄羅斯用「質子」K火箭將國際空間站的第一個部件——「曙光」號多功能艙送入太空,建造國際空間站的宏偉而艱巨的任務從此拉開了帷幕。國際空間站是由美國和俄羅斯牽頭、歐洲11國(即德國、法國、義大利、英國、比利時、荷蘭、西班牙、丹麥、挪威、瑞典和瑞士)、日本、加拿大和巴西共16個國家建造的,預計要到2006年才能全部建成。建成後的國際空間站長110米,寬88米,大致相當於兩個足球場大小,總質量達400餘噸,將是有史以來規模最為龐大、設施最為先進的人造天宮,運行在傾角為51.6°、高度為397公里的軌道上,可供6~7名航天員在軌工作,之後國際空間站將開始一個為期10~15年的永久載人的運行期。
2001年4月28日,世界上首位太空遊客、美國富翁蒂托搭乘「聯盟」TM32號飛船從哈薩克拜科努爾航天發射場出發,到國際空間站上旅遊觀光8天,5月6日返回地面。蒂托此行耗資2000萬美元,除了太空觀光外,他還負責飛船的一部分無線電通信、導航和供電任務,並與俄宇航員一起執行了對地觀測任務。蒂托的太空之旅開創了太空旅遊的新時代。2002年4月25日~5月5日,世界上第二位太空遊客、南非億萬富翁馬克·沙特沃斯也在太空度過了10天的時光,其中8天生活和工作在國際空間站上。
2003年10月15日,中國第一艘載人飛船「神舟五號」成功發射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客。
「神舟五號」21小時23分鍾的太空行程,標志著中國已成為世界上繼俄羅斯和美國之後第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。
2005年10月12日,中國第二艘載人飛船「神舟六號」成功發射,航天員費俊龍、聶海勝被順利送上太空。17日凌晨,在經過115小時32分鍾的太空飛行後,飛船返回艙順利著陸。
「神舟六號」是中國第二艘搭載太空人的飛船,也是中國第一艘執行「多人多天」任務的載人飛船。這也是世界上人類的第243次太空飛行。飛船進行了中國載人航天工程的首次多人多天飛行試驗,完成了中國真正意義上有人參與的空間科學實驗。
2008年9月25日,中國第三艘載人飛船「神舟七號」成功發射,三名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬順利升空。
「神舟七號」飛船載有三名宇航員分別為翟志剛(指令長)、劉伯明和景海鵬。「神舟七號」飛船候補梯隊航天員分別為陳全(指令長)、費俊龍、聶海勝。主要任務是實施中國航天員首次空間出艙活動,同時開展衛星伴飛、衛星數據中繼等空間科學和技術試驗。
27日,翟志剛身著中國研製的「飛天」艙外航天服,在身著俄羅斯「海鷹」艙外航天服的劉伯明的輔助下,進行了19分35秒的出艙活動。中國隨之成為世界上第三個掌握空間出艙活動技術的國家。
「神舟八號」於2011年11月1日5時58分10秒由改進型「長征二號」F遙八火箭順利發射升空。升空後2天,「神八」與此前發射的「天宮一號」目標飛行器進行了空間交會對接。組合體運行12天後,神舟八號飛船脫離天宮一號並再次與之進行交會對接試驗,這標志著我國已經成功突破了空間交會對接及組合體運行等一系列關鍵技術。2011年11月16日18時30分,神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器成功分離,返回艙於11月17日19時許返回地面。
2012年6月16日,我國第四艘載人飛船於18點37分24秒神舟九號成功發射,三名航天員景海鵬、劉洋、劉旺順利升空,展開對接天宮一號的工作。
「神舟十號」於2013年6月11日17時38分02.666秒,由長征二號F改進型運載火箭(遙十)「神箭」成功發射。在軌飛行15天,並首次開展中國航天員太空授課活動。飛行乘組由男航天員聶海勝、張曉光和女航天員王亞平組成,聶海勝擔任指令長;6月26日,神舟十號載人飛船返回艙返回地面。
7. 「神州」系列載人飛船的儀器設備艙的功能是什麼
「神舟」系列載人飛船的結構分為3個艙段,包括儀器設備艙、軌道艙和返回艙。儀器設備艙內有各種飛船航行和軌道變更所需的推進裝置、燃料、電力和控制儀器等,外部裝有太陽能電池板。
8. 載人航天飛船有哪些
載人航天
載人航天是人類駕駛和乘坐載人航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗、生產和軍事應用的往返飛行活動。其目的在於突破地球大氣的屏障和克服地球引力,把人類的活動范圍從陸地、海洋和大氣層擴展到太空。更廣泛和更深入地認識整個宇宙。並充分利用太空和載人航天器的特殊環境進行各種研究和試驗活動。開發太空極其豐富的資源。
根據飛行和工作方式的不同,載人航天器可分為載人飛船、載人空間站和太空梭三類。載人飛船按乘坐人數分為單人式飛船和多人式飛船。按運行范圍分為衛星式載人飛船和登月載人飛船;載人空間站又稱為軌道站或航天站,可供多名航大員居住和工作。太空梭既可作為載人飛船和空間站進行載人航天活動。又是一種重復使用的運載器。
一、載人飛船
載人飛船是能保障宇航員在外層空間生活和工作以執行航天任務並返回地面的航天器,又稱宇宙飛船。它的運行時間有限,是僅能一次使用的返回型載人航天器。載人飛船可以獨立進行航天活動,也可作為往返於地面和太空站之間的「渡船」,還能與太空站或其他航天器對接後進行聯合飛行。載人飛船容積較小,受到所載消耗性物資數量的限制,不具備再補給的能力,而且不能重復合作。
載人飛船具有多種用途,主要有:(1)進行近地軌道飛行,試驗各種載人航天技術,如軌道交會和對接及宇航員在軌道上出艙,進入太空活動等;(2)考察軌道上失重和空間輻射等因素對人體的影響,發展航天醫學;(3)進行載人登月飛行;(4)為太空站接送人員和運送物資;(5)進行軍事偵察和地球資源勘測;(6)進行臨時性的天文觀測。
載人飛船一般由乘員、返回座艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成,登月飛船還具有登月艙。返回座艙是載人飛船的核心艙段,也是整個飛船的控制中心。返回座艙不僅和其它艙段一樣要承受起飛、上升和軌道運行階段的各種應力和環境條件,而且還要承受再入大氣層和運回地面階段的減速過載和氣動加熱。軌道艙是宇航員在軌道上的工作場所,裡面裝有各種實驗儀器和設備。服務艙通常安裝推進系統、電源和氣源等設備,對飛船起服務保障作用。對接艙是用來與太空站或其它航天器對接的艙段。
二、載人航天與不載人航天最大的區別
試驗飛船為何不載人就在於對火箭、飛船的安全可靠性的極高要求。人命關天,由於技術難度高,因此在宇航員上天之前,必經進行無人試驗或動物試驗。前蘇聯在加加林上天前一共進行了5次無人飛船的試驗,美國則發射了8艘無人飛船。
三、飛船外形為何不像船
飛船的外形其實並不像船,只因要在陸地與茫茫天海之間飛來飛去,充當舟楫之用,故取此名。飛船有載人與載貨之分。一般來講,載人飛船有3個艙段,一個叫推進艙,主管飛船的動力,位於飛船的底部;一個叫返回艙,是宇航員升空、返回及生活工作的座艙,也是飛船的控制中心及與地面聯絡的通信中心,它是載人飛船的核心艙段,位於飛船的中部;還有一個叫軌道艙,它內部安裝了各種儀器,可用於科學實驗及對地觀測。如果需要在太空與別的航天器對接,則還需要有一個對接機構。
飛船返回時並不是所有的艙段都返回,只有返回艙才返回地面,其他的艙段都留在了太空上。
四、火箭為何裝「逃逸塔」
「避雷針」其實是一種宇航員救生系統,學名叫「逃逸塔」。蘇美發射載人飛船的火箭上都有逃逸塔裝置。它的作用是在火箭起飛前15分鍾到起飛後160秒鍾期間,也就是飛行高度在110公里以內時,萬一火箭發生故障,幫助飛船里的宇航員脫離危險區安全著陸。逃逸塔的技術難度很大。一旦險情發生,逃逸塔必須迅速拉著飛船脫離火箭,如果速度太快,產生的巨大過載會使人體根本無法忍受;而速度慢了,又會產生高度太低降落傘無法打開的危險。如何取得一個適當的平衡點,這是一大難題。早在神舟號載人飛船發射前,中國航天科技工作者就已成功完成了逃逸塔的飛行試驗。
五、火箭如何站著上塔
此次發射首次採用了「三垂模式」,即垂直總裝、垂直測試、整體垂直運輸的模式。以往的火箭總裝、測試、運輸都是「躺」著進行的,到了發射塔架再把一節節火箭以及整流罩、衛星等吊接組裝,然後再次進行測試。專家介紹說,此次改「躺」為「站」,可以使火箭少受拆卸組裝之苦。保證火箭的技術狀態與發射時的狀態相同,火箭在發射塔架上的「停留」時間也可以大大縮短,一般3天即可實施發射,減少了外界環境對火箭產生的不利影響。
9. 載人航天器在軍事上有哪些用途
最初載人航天技術的應用除了科學研究之外就是軍事用途了。冷戰時期,美蘇航天競賽時,蘇聯就曾在「和平」號空間站上裝備H波段的合成孔徑雷達,外界推測很有可能是用於對北約軍事目標的探測。隨著技術的進步,軍用航天越來越趨於無人化和智能化,之前很多方面的軍用航天器都採用有人模式是因為技術落後,先進的設備無法靠計算機完成操作,現在的軍事用途的航天器基本都是無人的,如美國的「國防戰術支援衛星」,用以探測洲際戰略導彈發射時的紅外輻射實現導彈洲際遠程預警,再如2013年實驗的美國X-37/X-40空天攻擊機驗證機,用以回收衛星和投放核武器,或者進行戰略導彈的中段攔截,也是無人的。
考慮到軍事用途的航天操作需要反應速度更快,環境及細節要求更苛刻,採用載人航天不僅需要單獨培訓載員,為設備配置生命維持設備,這些不僅會極大的增載入具的開發和生產難度及成本,還會加大執行成本,拖延任務進度。此外,載人載具一旦出現故障等不利因素,其救援過程也是一個相當大的項目,且載具如果出現了迫降和墜毀等事件,還會引起政治上不必要的沖突,給外交帶來壓力。當然,我們也不能說載人航天對軍事毫無用途,比如對其他航天器的維護和檢修,對太空資源的開發等,還可以利用有人駕駛的航天器進行短期監視和低強度高精度的打擊(畢竟有人載具自持力需要考慮人員的餐飲起居,所以時間短。而且人員對過載的承受能力較低)
有人軍用航天載具,短期內的前途不大在未來五到十年內可能只局限於以上內容,但從戰略意義上講,有人才可代表佔領這一點對於地緣政治和外交的影響不可忽視。
10. 載人航天飛船是什麼
載人航天飛船,從實質上說就是載人的衛星。和衛星相比,它的外形較簡單,有球形、圓錐形等,但重量較大;衛星的外形則多種多樣和不規則,重量比飛船輕許多。
載人航天飛船既是人造衛星,它就有和衛星相同的系統,除結構、能源、姿態控制、溫度控制外,還有遙控、遙測、通信、信標跟蹤等無線電系統,以保證與地面的通信聯絡、控制指令的傳遞、遙測信息的傳輸、資料參數的傳送等。
載人航天飛船的特點是有人,因此就有與衛星不同的系統,包括應急營救、返回、生命保障等系統。具有交會、對接和機動飛行能力的載人航天飛船,一般還設有交會雷達、計算機和變軌發動機等設備。
例如,單就需要返回地面的載人航天飛船來說,其結構比一般不返回地球的衛星復雜得多,首先要對付氣動加熱造成的燒蝕,還要對微流星和宇宙射線進行防護等等。所謂氣動加熱,就是載人航天飛船開始返回時,由於離地高、速度大而具有相當大的動能和勢能,在它進入大氣層後,在空氣阻力的作用下急劇減速,飛船能量的絕大部分都轉化為熱能,如果這些熱量全部傳導給飛船,完全可把飛船化為灰燼,這就是氣動加熱問題。載人飛船的結構設計必須解決這個問題。合理選擇飛船返回艙的氣動外形,可使它在再入過程中所產生熱量的80%左右擴散到四周的大氣里;剩下20%左右的熱量,則必須採取可靠的防熱措施加以解決。
又如,載人飛船上的生命保障系統是另一個十分重要的技術問題,它不僅復雜,而且必須絕對可靠。船艙要氣密,艙內的溫度和大氣壓力要適合人的生命需要,控制要求極高。在載人飛船中要造成一個與地球相似的微小氣候,首先要模擬大氣的混合比例,用灌裝氣體或電解供氧辦法使航天員的座艙中氮佔80%,氧佔20%,保障每個航天員每天所需的576~930克氧;而對他們每人每天呼出的約1000克二氧化碳,則採取用分子篩吸附的方法,控制其濃度不大於1%。調節飛船座艙溫度濕度,也十分重要,座艙的熱源,有13來自人體,通常每人每天大約產生75千卡~150千卡;來自太陽輻射和各種電子儀器的熱量也各佔13。座艙除對殼體採取隔熱措施外,還採用專門的熱交換器把多餘的熱量吸收和輻射出去,使相對溫度維持在18攝氏度~25攝氏度。人體每天的呼吸和出汗,排出水分約1?5升,在座艙內形成水蒸氣,故要採取冷凝和化學吸收的辦法,使濕度控制在60%~70%。由於座艙狹小和密封,而人體代謝物達400多種,易造成艙室污染;在失重狀態下,氣體對流消失,熱平衡難於維持等一系列問題,都需要在飛船上很好解決。
載人航天飛船在航天飛行中,可研究各種特殊因素對人體的影響和相應的防護措施,以及人在航天環境中長期生存所必需的條件和設備等問題。
在飛船急劇升空時,人體重量會相應增加而產生超重;飛船返回地球時,必須制動,速度急劇降低,也會產生反方向的超重;飛船進入繞地軌道後,它就在某種程度上擺脫地球引力的作用,這時人體就失去重量,進入失重狀態。超重和失重對人體各個器官都會產生生理影響。因此,載人航天飛船進入軌道飛行並安全返回地面時,可以研究人在空間飛行過程中的反應和能力,研究航天員如何才能經得住起飛、軌道飛行以及再入大氣層重力變化的影響。在科學上應用載人航天飛船,可以進行生物、醫學、天文、物理研究和天體觀測;可以進行各種空間科學試驗以及進行地球自然資源勘測等等。
目前,世界上發展載人航天飛船、並完全掌握這種載人空間技術的國家,有美國、俄羅斯和中國。此外,歐洲和日本正在積極准備發展載人航天飛船。估計不久的未來,掌握載人航天技術的國家會漸漸地多起來。
40多年來,已經實現的載人航天計劃有:前蘇聯先後發展的「東方」號、「上升」號、「聯盟」號以及「禮炮」號、「和平」號等載人空間計劃;美國先後發展的「水星」、「雙子星座」、「阿波羅」、「天空實驗室」和太空梭等載人空間計劃;我國的「神舟」系列載人飛船航天計劃。