世界载人飞船发展之
载人飞船是能保障航天员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器，又称宇宙飞船。它是运行时间有限，仅能一次使用的返回型载人航天器。 <p> </p><p> 40年来，世界载人航天共经历了5个阶段。而处于60年代的第二个阶段以发展载人飞船为主。作为人类载人航天的起步阶段，载人航天以美国和前苏联互相竞赛式的发展为主线。 </p><p> </p><p> <strong>前苏联/俄罗斯的载人飞船发展历程 </strong></p><p> </p><p> A.东方号 </p><p> </p><p> 东方号是苏联最早的载人飞船系列，也是世界上第一个载人航天器。东方号载人航天工程始于20世纪50年代后期，在载人之前，共发射了5艘无人试验飞船。从1961年4月到1963年6月共发射6艘载人飞船。1961年4月12日，世界上第一艘载人飞船东方-1飞上太空，开始了载人航天的时代。苏联航天员加加林乘飞船绕地飞行108分钟，安全返回地面，成为世界上进入太空飞行的第一人。 </p><p> </p><p> 东方号飞船由密封座舱(呈球形，重2.4t，内径2.3m)和工作舱(由一个短圆柱体和两个截锥体组成，最大直径2.43m，重2.265t)组成，总长:4.41m，最大直径：2.43m,总质量4.7t，座舱自由空间：1.6m3，只能乘坐一名航天员。座舱里有可供飞行10天的生保系统以及各种仪器设备和弹射座椅。返回前，抛掉末级火箭和工作舱，座舱单独再入大气层。待座舱下降到距地面约7km时，航天员弹出座舱，然后用降落伞着陆。 </p><p> </p><p> <strong>B.上升号 </strong></p><p> </p><p> 苏联的上升号载人飞船是以东方号飞船为基础改造而成的，其形状和尺寸大体上与东方号相似，长约5m，直径2.4m,重约5.5t，舱内自由空间1.6 m3。和东方号载人飞船比，其主要变化有： </p><p> </p><p> ·为了能容纳3名航天员，去掉了弹射座椅，换上了3个带有减震器的座椅，但即使这样3个人穿航天服也挤不进去，为此把航天服改成了普通的飞行服。 </p><p> </p><p> ·去掉弹射座椅后，着陆方式改为座舱整体着陆，主伞由两具面积为574m2的伞组成。座舱增加了着陆缓冲器，当飞船距地面1m时，由触杆式触地开关控制缓冲火箭点火，实现软着陆。 </p><p> </p><p> ·为了实现出舱活动，增加了一个可伸缩气闸舱。气闸舱收缩后高度为0.7m，伸长后高度为2.5m，内经1m。有两个闸门，一个和飞船相连，一个与外界相通，出舱活动完成后，将它抛掉。 </p><p> </p><p> ·将生保系统的10天储备减为3天。 </p><p> </p><p> 上升号一共只发射了2艘。 </p><p> </p><p> <strong>C.联盟号 </strong></p><p> </p><p> 联盟号系列是苏联/俄罗斯使用历史最悠久的载人飞船系列，它分为联盟号、联盟-T和联盟-TM三个发展阶段，技术日益成熟。联盟号能载3名航天员，具有轨道机动、交会和对接能力，可为空间站接送航天员，又能在对接后与空间站一起飞行，是苏联/俄罗斯载人航天计划中重要的天地往返运输系统。 </p><p> </p><p> 联盟号 </p><p> </p><p> 联盟号飞船于1967年4月23日首次发射，至1981年5月，共发射了40艘联盟号飞船，其中22艘与礼炮号空间站实现对接。 </p><p> </p><p> 联盟号能乘坐3名航天员，长9.0m，最大直径2.72m，发射重量6600kg，着陆重量3000kg，航天员活动空间9.0 m3。 </p><p> </p><p> 返回舱：重2800kg </p><p> </p><p> 轨道舱：重1224kg </p><p> </p><p> 服务舱：重2654kg </p><p> </p><p> 太阳电池板翼展：8.4m </p><p> </p><p> 轨道舱前段有一个和礼炮号空间站对接的对接口。飞船返回前抛弃轨道舱和设备舱，返回舱单独再入大气层。早期的联盟号飞船虽然有许多成功的辉煌，但也发生了2次重大技术故障，造成4名航天员以身殉职。 </p><p> </p><p> 联盟-T </p><p> </p><p> 联盟-T飞船于1980年6月5日首次发射，共发射15艘。 </p><p> </p><p> 联盟-T飞船能乘坐3名航天员，设计寿命14天，与礼炮号空间站停靠180天。总长度7.5m，最大直径2.7m，航天员活动空间9.0 m3，总重量6850kg，总推进剂700kg。 </p><p> </p><p> 返回舱：能乘坐3名航天员，长2.2m，最大直径2.2m，航天员活动空间4.0 m3，总重量3000kg。 </p><p> </p><p> 轨道舱：长3.0m，最大直径2.3m，航天员活动空间5.0 m3，总重量1100kg。 </p><p> </p><p> 联盟-T飞船是联盟号的改进型，虽然它的外形、容量和重量与联盟号大体相同，但技术上做了许多改进。由于联盟-10飞船3名航天员从礼炮-1返回时窒息死亡，联盟号航天员从3人不着航天服返回状态改为2人着航天服返回状态，能源由太阳帆板状态改为不装太阳帆板状态。联盟-T改善了航天服使其更为轻、薄和柔软，从而使返回舱能载3名着航天服的航天员，恢复了太阳帆板和采用了捷联惯导系统；其他改进，如采用了可无人操作的自动计算机设备和带显示屏的数字计算机；飞船上的发动机系统同礼炮-6空间站上的发动机使用同样的推进剂，提高了推力和机动能力；采用了更轻、更结实的壳体材料，以及新式的降落伞系统等。联盟-T飞船设计成可载2或3人，也可无人飞行，从1979年12月至1986年3月共发射了15艘。 </p><p> </p><p> 联盟-TM </p><p> </p><p> 它是联盟-T的改进型，改进主要涉及飞船的对接系统、通信系统、推进系统、应急救生系统和降落伞系统。飞船起飞质量7070kg；返回质量约2900kg；可送达的有效载荷100kg以下；可返回的有效载荷20～50kg；飞行持续时间：自主飞行5昼夜，加入空间站飞行180昼夜；工作轨道参数：倾角51.6º，高度300～400km；飞船外型尺寸：长约7m，最大直径2.7m，太阳电池翼翼展10.7m；生活舱总容积约103m；太阳电池功率约1kW。 </p><p> </p><p> 它的主要任务是把航天员送入和平号空间站，待航天员完成任务后再把航天员送回地面。从1986年5月至2002年4月底共发射了34艘，其中联盟-TM-1为不载人试飞。 </p><p> </p><p> <strong>D.“进步”号飞船 </strong></p><p> </p><p> 为适应为空间站运送货物的需要，从1978年开始，苏联把“联盟”飞船的环境与生命保障系统返回着陆、应急救生等与人有关的系统去掉，改装成货运飞船，改装后的货运飞船称为“进步”飞船，每次可以为空间站运送2吨货物。从第五艘“进步”M飞船开始，还可以带回一个再入小舱，以便运回在空间站上生产的材料样品以及其他科学资料。 </p><p> </p><p> 2001年，新型货运飞船“进步”M1投入使用，其燃料储备比“进步”M增加一倍，载货量大大提高，通信联系功能更强，与空间站对接后飞行时间也增加到180天。 </p><p> </p><p> <strong>新一代宇宙飞船——俄罗斯“快船”系列 </strong></p><p> </p><p> 俄罗斯的“快船”系列是新一代宇宙飞船。它是第一种可回收性飞船，能重复使用25次。它的起飞重量达14．5吨（为“联盟”号的2倍），返回舱质量为9．8吨，长度10米，直径（最大处）为3．06米，飞船可用容积20米’，返回地面的货运量500千克，返回地面的最大加速度为2．5g。 </p><p> </p><p> 它由可多次使用的返回舱和一次使用的设备舱组成(所有最贵重的装备和多次使用的电子设备都集中在返回舱内)，外形很像一个尖头的无柄熨斗，飞行时平底朝下。它一次最多能载6人和700千克的货物，比现有最先进的“联盟”TMA运载量大一倍。 </p><p> </p><p> 它还具有多种用途，不仅能够往来于“国际空间站”，还可用于登陆月球、火星等星球（俄罗斯政府2005年7月14日通过了“俄罗斯未来10年的太空发展计划”，这项计划包括向火星发射一艘载人飞船），因此将成为美国CEV的有力挑战者。它能够自动飞行10～15天，一旦“国际空间站”遇到什么紧急情况，“快船”系列能够迅速安全地将航天员撤回地球。它有飞船型和飞机型（带翼型）两种返回方式，可以满足不同的需要。 </p><p> </p><p> 俄罗斯计划制造4艘“快船”，将填补2010~2014年的航天飞机空缺，因为到2010年航天飞机将全部退役，而美国新的运输工具CEV要到2010年才进入飞行试验阶段，2014年开始载人飞行，接替航天飞机。 </p><p> </p><p> 来源：新华网</p><p> </p><p> </p><br />
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