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神舟五號載人飛船

神舟五號載人飛船,是我國神舟系列飛船的第五艘,也是中國第一艘載人航天飛船。2003年10月15日09時00分,我國在酒泉衛星發射中心長征二號F運載火箭成功發射神舟五號飛船,飛船搭載著航天員楊利偉進入太空。

神舟五號的成功發射,標志著中國成為繼俄羅斯、美國之后,世界第三個獨立掌握載人航天的國家。

神舟五號在飛行21小時14圈后,于2003年10月16日6時23分成功返回地球。

名稱神舟五號載人飛船研制國家中華人民共和國
發射時間2003年10月15日09時00分發射場酒泉衛星發射中心
運載工具長征二號F運載火箭返回時間2003年10月16日6時23分
飛行時間21小時/14圈航天員楊利偉

任務簡介

神舟五號載人航天飛行任務主要是全面考核載人環境,獲取航天員空間生活環境和安全的有關數據,全面考核工程各系統工作性能、可靠性、安全性和系統間的協調性。飛船乘坐一名航天員,飛行約一天,在繞地球飛行的第14圈返回。航天員可以按照預先規定的程序和地面指令手動補發船箭分離、帆板展開等重要指令。飛船具有自主應急返回和人工控制返回以及第2天、第3天返回的能力。

根據計劃安排,我國首次載人飛行于2003年10月15日至16日實施。載人飛船和運載火箭在發射場的技術區完成總裝、測試后,進入發射區加注推進劑。發射前16小時,從航天員三人首飛梯隊中,選優確定了首飛航天員楊利偉,發射前約2小時45分航天員進入飛船。

北京時間2003年10月15日9時整,火箭一級發動機和4個助推發動機同時點火;火箭飛行120秒逃逸塔分離,137秒助推器分離,159秒火箭一、二級分離,200秒整流罩分離,460秒二級主發動機關機,587秒船箭分離,飛船進入傾角42.4度、近地點高度199.14公里、遠地點高度347.8公里的橢圓軌道。入軌后,飛船建立軌道運行姿態,展開推進艙上的太陽能電池陣,對太陽定向,并在第5圈實施變軌,進入343公里圓軌道。飛行期間,地面與航天員保持密切聯系,通過生理遙測參數,了解航天員的身體狀態;航天員監視飛行過程中重要指令的執行以及飛船運行狀態。

楊利偉在太空展示中國國旗和聯合國旗

圖:楊利偉在太空展示中國國旗和聯合國旗

神舟五號載人飛船在軌自主運行14圈返回地球。在返回的前一圈,由地面測控站向飛船注入返回制動精確參數。飛船偏航調姿90度,軌道艙與飛船分離。再偏航調姿90度并制動進入返回軌道,在高度降為145公里時,推進艙與返回艙分離。返回艙再入大氣層,穿越“黑障區”后進入主著陸場上空,按程序開傘減速,在下降至地面約1米左右時,著陸緩沖發動機點火工作。

航天員楊利偉成功著陸

圖:航天員楊利偉成功著陸

返回艙于2003年10月16日早晨6點23分安全著陸,航天員楊利偉在飛行21小時23分后順利返回。此后,軌道艙繼續留軌飛行約半年,開展有關的空間科學實驗和技術試驗。

航天員

楊利偉,男,漢族,1965年6月21日出生,遼寧省葫蘆島市綏中縣人,中國共產黨黨員,身高168厘米,體重65公斤。中國首批12名航天員之一,原中國人民解放軍空軍的一名殲擊機飛行員。

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非凡的21小時

任務時間線

10月14日

17時29分,首飛航天員梯隊與記者見面。

10月15日

5時28分,航天員出征儀式在航天員公寓舉行,中共中央總書記、國家主席胡錦濤發表講話。

5時30分,在5輛摩托車的護送下,楊利偉乘專車駛向發射塔架。

9時00分03秒497毫秒,神舟五號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射成功。

9時10分,船箭分離。

9時10分,神舟五號載人飛船準確進入預定軌道。

9時34分,航天員楊利偉向北京報告,感覺良好。

9時42分,李繼耐宣布:神舟五號載人飛船發射成功,胡錦濤發表講話。

10時31分,航天員楊利偉執行地面指令,摘下手套,并解開系在膝蓋下方的束縛帶。

11時08分,北京航天飛行控制中心指揮大廳大屏幕顯示,航天員楊利偉開始在太空中進餐。

11時12分至14時15分,航天員楊利偉進行太空飛行中的首次休息。

13時02分,北京航天飛行控制中心指揮大廳大屏幕顯示,神舟五號飛船正在進行第三圈飛行。

13時39分,神舟五號飛船進入繞地飛行第四圈。北京航天飛行控制中心指揮大廳大屏幕上顯示,航天員楊利偉呈仰臥姿態,正在記錄飛行日志。

15時28分,神舟五號飛船進入第五圈飛行。

15時57分,航天員楊利偉的報告和地面監測表明,飛船變軌成功。

16時50分,神舟五號飛船進入第六圈飛行。

17時05分,北京航天飛行控制中心指揮大廳的大屏幕上顯示出航天員楊利偉從神舟五號飛船舷窗向外拍攝到的地球畫面,畫面清晰。

17時30分,中央軍委副主席、國防部長曹剛川在北京航天飛行控制中心指揮大廳與正在太空飛行的神舟五號載人飛船航天員楊利偉開始進行實時通話。

18時24分,神舟五號飛船進入第七圈飛行。

19時57分,神舟五號飛船飛行進入第八圈。

20時,正在太空飛行的航天員楊利偉與他的父母妻兒進行了“天地對話”。

21時31分,神舟五號飛船進入第九圈飛行。

23時08分,神舟五號飛船進入第十圈飛行。

10月16日

0時18分,神舟五號飛船繞地球進行第11圈飛行。楊利偉進行太空睡眠。

1時17分,飛船飛行進入第十二圈。測控點向北京航天飛行控制中心報告飛船跟蹤正常。

2時52分,飛船飛行進入第十三圈。航天員楊利偉向地面指揮人員匯報身體感覺良好。

4時19分,飛船飛行進入第14圈。按照即定計劃,飛船在環繞地球運行14圈后,將在預定地區著陸。

4時34分,飛船第13次飛越中國上空,飛船飛行情況一切正常,地面指揮中心,各地監控站點工作正常。楊利偉開始進行飛船著陸的準備工作。

5時04分,圍繞地球運行了14圈的飛船飛越南大西洋海域上空,在這里待命10天的遠望三號航天測量船迅速捕獲飛船目標,及時準確地向飛船發出了調姿和返回制動的指令。

5時35分,北京航天飛行控制中心成功向正在太空運行的神舟五號飛船發送返回指令。

5時36分,神舟五號飛船軌道艙與返回艙成功分離。返回艙與推進艙軌道高度不斷降低,向預定落點返回。飛船軌道艙將留軌工作半年,開展相關的科學實驗。

5時38分,神舟五號飛船制動火箭點火,飛船返回艙飛行速度減緩,軌道高度進一步降低。返回艙向預定著陸場降落。

5時58分,在北京航天飛行控制中心的組織指揮下,神舟五號飛船返回艙與推進艙成功分離。飛船返回艙失去動力后,按照升力控制技術向預定著陸場降落,成功進入返回軌道。

6時02分,設在新疆和田的活動測量站報告,飛船進入中國國境上空。

6時04分,神舟五號飛船進入大氣層,處于“黑障”階段。

6時07分,搜救直升機收到飛船返回艙落地后發出的無線電信號,機上的搜索人員目視到神舟五號返回艙。由5架直升機組成的空中搜救分隊和14臺專用車輛組成的地面搜救分隊立即從不同的方向迅速向落點前進。

6時18分,返回艙引導傘已打開,楊利偉報告身體狀況良好。

6時23分,飛船返回艙在內蒙古四子王旗阿木古郎牧場的主著陸場安全著陸。

6時28分,地面搜索人員距返回艙落點7.5公里。

6時31分,國務院總理溫家寶與楊利偉通話,祝賀他順利返航。

6時33分,搜救直升機發現落在草叢中的飛船返回艙,并迅速著陸開始救援工作。

6時36分,地面搜索人員找到了神舟五號返回艙。

6時38分,搜索人員報告,楊利偉身體狀況良好。

6時54分,載人航天工程總指揮李繼耐宣布中國首次載人航天飛行獲得圓滿成功。

6時54分,溫家寶總理代表黨中央、國務院、中央軍委祝賀載人飛行圓滿成功。

7時40分,中國首位航天員楊利偉乘坐直升機離開著陸場返回北京。

飛船結構

軌道艙

軌道艙長2.8米、直徑2.2米,外形為圓柱形的。為了使軌道艙在獨自飛行的階段可以獲得電力,軌道艙的兩側安裝了太陽電池翼,每塊太陽翼除去三角部分面積為2.0×3.4米,軌道艙自由飛行時,可以由它提供0.5千瓦以上的電力。軌道艙尾部有4組小的推進發動機,每組4個,為飛船提供輔助推力和軌道艙分離后繼續保持軌道運動的能力;軌道艙一側靠近返回艙部分有一個圓形的艙門,為航天員進出軌道艙提供了通道,不過,該艙門的最大直徑僅65厘米,只有身體靈巧、受過專門訓練的人才能進出自由。艙門的上面有軌道艙的觀察窗。

軌道艙是飛船進入軌道后航天員工作、生活的場所。艙內儲備有食物、飲水和大小便收集器、睡袋等生活裝置外,還有空間應用和科學試驗用的儀器設備。

返回艙返回后,軌道艙相當于一顆對地觀察衛星或太空實驗室,它將繼續留在軌道上工作半年左右。軌道艙留軌利用是中國飛船的一大特色,俄羅斯和美國飛船的軌道艙和返回艙分離后,一般是廢棄不用的。

返回艙

返回艙長2.00米,直徑2.40米(不包括防熱層),外形呈鐘形,有艙門與軌道艙相通。放回艙式飛船的指揮控制中心,內設可供3名航天員斜躺的座椅,供航天員起飛、上升和返回階段乘坐。座椅前下方是儀表板、手控操縱手柄和光學瞄準鏡等,顯示飛船上個系統機器設備的狀況。航天員通過這些儀表進行監視,并在必要時控制飛船上系統機器設備的工作。軌道艙和返回艙均是密閉的艙段,內有環境控制和生命保障系統,確保艙內充滿一個大氣壓力的氧氮混合氣體,并將溫度和濕度調節到人體合適的范圍,確保航天員在整個飛行任務過程中的生命安全。

另外,艙內還安裝了供著陸用的主、備兩具降落傘。神舟號飛船的返回艙側壁上開設了兩個圓形窗口,一個用于航天員觀測窗外的情景,另一個供航天員操作光學瞄準鏡觀測地面駕駛飛船。返回艙的底座是金屬架層密封結構,上面安裝了返回艙的儀器設備,該底座重量輕便,且十分堅固,在返回艙返回地面進入大氣層時,保護返回艙不被炙熱的大氣燒毀。

推進艙

推進艙長3.05米,直徑2.50米(底部直徑2.80米),又稱設備艙,它呈圓柱形,內部裝載推進系統的發動機和推進劑,為飛船提供調整姿態和軌道以及制動減速所需要的動力,還有電源、環境控制和通信等系統的部分設備。兩側各有一對太陽翼,除去三角部分,太陽翼的面積為2.0×7.5米。與前面軌道艙的電池翼加起來,產生的電力將三倍于聯盟號飛船,平均1.5千瓦以上,差不多相當于富康AX新浪潮汽車的電源所提供功率。這幾塊電池翼除了所提供的電力較大之外,它還可以繞連接點轉動,這樣不管飛船怎樣運動,它始終可以保持最佳方向獲得最大電力,免去了“翹向太陽”所要進行的大量機動,這樣可以在保證太陽電池陣對日定向的同時進行飛船對地的不間斷觀測。

設備艙的尾部是飛船的推進系統。主推進系統由4個大型主發動機組成,它們在推進艙的底部正中。在推進艙側裙內四周又分別布置了4對糾正姿態用的小推進器,說它們小是和主推進器比,與其他輔助推進器比它們可大很多。另外推進艙側裙外還有輔助用的小型推進器。

附加段

附加段也叫過渡段,是為將來與另一艘飛船或空間站交會對接做準備用的。在載人飛行及交會對接前,他也可以安裝各種儀器用于空間探測。

對于附加段現階段的設備沒有官方介紹,但是一些業內人士進行了大膽的推測,如:其中一個半環型裝置,據推測是用來安裝方形的儀器裝置。而三個相互垂直并可伸出的0.4米的探針被推測為可能是導航系統的一部分或對接系統的一部分。因為美國的阿波羅飛船上曾有類似的裝置用來進行對接。神舟飛船軌道艙前端可能裝有俄羅斯式的對接系統。但這些裝置可能只是一種試驗型,在將來執行與太空站對接的任務時肯定會被新型對接系統所替換。

技術成果

本次飛行任務由一名航天員擔任指令長兼駕駛員,飛行期間航天員不進入軌道艙、不脫航天服,并按預先規定的程序和地面指揮手動補發船箭分離、帆板展開、推返分離等指令,完成飛船狀態監視、血壓測量、攝影攝像、飲食睡眠等工作。自主飛行段正常飛行時間為1天,飛船入軌后第五圈變軌,第14圈制動返回主著陸場。具有第2天、第3天返回的能力。飛船軌道艙留軌飛行半年,主載荷為CCD詳查相機。組織實施按照白天發射、白天回收的原則進行。

飛船具備自主應急返回的能力,在應急情況下允許航天員返回全球預定的10個應急著陸區;具備人工控制返回功能,在自動返回系統失效的情況下,航天員可以手動控制返回地面。

航天員的選拔、訓練工作已經完成了基礎理論和專業技術、飛行程序與任務模擬、航天環境適應性、救生與生存等學習與訓練;人船聯合測試項目;飛船訓練模擬器和手控訓練模擬器訓練。6月末根據考核情況,優選出6名預備航天員進行強化訓練,9月完成強化訓練后確定首次載人飛行3人航天員梯隊。

發射場、測控通信、著陸場系統,根據前四次飛行試驗的情況,進一步完善了技術狀態,落實了任務實施方案,按計劃進行設備的復檢、標定、維護,進行演練、聯調。對航天員實施醫監醫保和醫療救護的方案已經確定。這幾個系統的準備工作在9月底完成,確保2003年10月執行任務。

為了確保首次載人飛行任務圓滿成功,工程總體在2003年又重點安排了大量的可靠性、安全性驗證試驗,如飛船、火箭的發動機可靠性試車,飛船各種火工機構、火工裝置的點火試驗,各種活動部件的壽命及可靠性試驗,電子設備的可靠性增長試驗、綜合應力試驗,飛船防火、防潮、防結露措施驗證試驗等。針對無人飛行試驗無法考核的人工手動功能,安排了地面大量仿真和試驗,如:火箭逃逸仿真,飛船應急救生和在軌自主應急返回仿真,人工控制功能仿真,系統級故障模擬與對策驗證仿真等,特別重視了與航天員安全相關的飛船艙內有害氣體消除和防護、脈沖噪聲、座椅提升和緩沖性能試驗及著陸沖擊試驗等。

此外,我國神舟飛船的起飛質量和座艙最大直徑,都遠遠大于美國的水星號和蘇聯的東方號。神舟飛船的構形比水星號和東方號的兩艙構形具有更多的功能,在艙段間的電、氣、液路連接與分離技術等技術方面也更復雜。在電源方面神舟飛船采用了太陽電池陣為主的電源方案,這比水星號、東方號的電源系統技術上有了很大的進步。神舟是中國天地往返運輸的優良工具,堪稱擺渡天河的真正神舟。

外界評論

中國大陸認為:“如同在六七十年代先后成功研制‘兩彈一星’(原子彈、彈道導彈和衛星)一樣,中國人這次成功地把載人飛船送入外太空,也是完全依靠自身的智慧和力量……這就說明了,在航天科技領域,中國和其它兩個大國(美俄)的差距已經大大縮小,并且已經正式加入了世界宇航大國的行列。”

聯合國秘書長安南:“太空之旅沒有國界,神舟五號飛船的升空是全人類邁向太空的一步。”

2003年10月15日,國際空間站的第7遠征隊的二名宇航員:俄羅斯宇航員尤里·馬連欽科與美國華裔宇航員盧杰在空間站上通過視頻說了歡迎辭,其中盧杰用普通話問候楊立偉:“歡迎你到太空來,祝你一路平安,勝利返航”。

美國國務院發言人鮑徹:“我們祝賀中國人民首次成功將他們的第一名宇航員送上太空。這是一項歷史性的成就。我們對中國成功地成為第三個將人類送上太空的國家表示贊賞。”
美國《華盛頓郵報》報道:“中國已經成為第三個把人送入太空的國家。”

俄羅斯《真理報》以紅標題《中國有了自己的加加林》對中國成功發射載人飛船表示祝賀。并說,中國在航天方面取得的成績證明了毛澤東說過的一句話:“社會主義好”。

歐洲航天局局長:“中國已經成為第三個獨自將人類送入太空的國家,這表明它的太空技術已經非常可靠。中國載人航天取得的成功將開啟國際太空合作的新時代。”

新加坡《聯合早報》發表題為《歷史性的飛天》的社論,稱中國成功發射神五為人類宇航史上又一個“輝煌的時刻”。

神舟五號載人飛船
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最新更新:2015-08-07 13:47
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