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神舟一号无人飞船

我国第一艘无人试验飞船

神舟一号飞船是我国载人航天计划的第一艘无人实验飞船,飞船于1999年11月20日凌晨6点30分在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭发射,十分钟后,船箭分离,神舟一号准确进入预定轨道。飞船入轨后,地面的各测控中心和分布在太平洋、印度洋上的测量船对飞船进行了跟踪测控,同时,还对飞船内的生命保障系统、姿态控制系统等进行了测试。

11月21日凌晨3点41分,神舟一号返回舱顺利降落在内蒙古中部地区的着陆场。飞船在太空中共飞行了21个小时共11圈。

名称神舟一号无人飞船研制国家中华人民共和国
质量8.4吨发射时间1999年11月20日凌晨6点30分
发射场酒泉卫星发射中心运载工具长征二号F运载火箭
返回时间1999年11月21日凌晨3点41分飞行时间21小时11分/14圈

发射时刻

1999年11月20日凌晨,在酒泉卫星发射中心,高达100多米的发射塔架各层平台陆续打开,露出了运载火箭和试验飞船的雄姿。长征二号F运载火箭昂首挺立,顶部安装着我国自行研制的第一艘试验飞船。由江泽民主席题名为神舟一号的飞船,由推进舱、返回舱、轨道舱组成,两面巨幅五星红旗,醒目地印在船体两侧,在灯光照射下,鲜艳夺目。

神舟一号成功发射

图:神舟一号成功发射

6时30分,随着“点火”口令的下达,运载火箭喷出一团红色烈焰,托举着试验飞船,像一条巨型火龙,呼啸着向太空飞去。飞行约10分钟后,飞船与运载火箭成功分离,准确进入预定轨道。这是长征系列运载火箭的第59次飞行,它为我国本世纪的航天发射史册增添了新的一页。

北京航天飞行控制中心,上百台终端微机的显示屏上跳动着令人眼花缭乱的数字;四个大屏幕显示着试验飞船进入太空的运行状态曲线,三维动画把一组组数字变成形象逼真的图像投影于巨幅屏幕上……神舟一号升空之后,一场探索太空奥秘的科学试验,在距发射场千里之遥的北京航天指挥控制中心展开了。

20日6时30分7秒,就在试验飞船进入苍穹的瞬间,描绘着中国西北地区版图和理论弹道曲线的大屏幕上开始出现一个小小的亮点,标示着船箭实际飞行的曲线吻合着理论运行弧线,开始向前延伸……来自地面测控站和远望号测量船的测控数据,源源不断地汇聚到指挥控制中心。上百名技术人员目不转睛地监视着荧屏上的一行行流动的数字,飞速敲击着微机键盘。工程技术人员沉稳地按下了发令键,向飞船发出了入轨指令。轨道专家组综合技术人员的计算结果,确定了轨道选优,表明飞船已经进入预定轨道,指控大厅里爆发出一阵阵热烈的掌声。

当地时间1999年11月20日18时,当围绕地球运行了14圈的神舟一号试验飞船飞临南大西洋海域上空时,在南大西洋海域待命的远望三号航天测量船及时准确地向飞船发出了返回指令。随后,飞船建立返回姿态,制动发动机点火,飞船从宇宙空间开始返回。与此同时,布阵在太平洋上的远望一号、远望二号以及在印度洋上的远望四号船已先后完成了各自担负的测控任务。这时海况突然变化,海面上翻腾起高达3米的涌浪,船舷两侧飞溅起高高的浪花。远望三号按任务要求的航线劈波斩浪,昂首前行。

18时48分,广播里传来了北京航天飞行控制中心指挥调度员下达的“一分钟准备”的指挥口令。船舶顶部巨大的雷达跟踪测量天线徐徐转动,牢牢指向了神舟一号试验飞船将要飞出地平的方向。

当北京指挥中心下达的“调姿开始”的调度口令传到船上统一测控系统机房时,显示屏上一串串变幻的数字符号不断跳动,打印机发出有节奏的轻响,有关飞船调姿态、轨道舱分离和返回制动的一系列遥控指令已经顺利地送上了飞船。

18时58分,远望三号船圆满完成了神舟一号试验飞船最后一个圈次的跟踪测控任务。

北京时间21日凌晨的3时41分,一直在等候飞船着陆的人们,终于盼来了北京飞行控制中心发布的飞船成功着陆消息。船上骤然响起的掌声与欢呼声,伴随着阵阵波涛,在大西洋的上空久久回荡。

北京时间21日凌晨3时多,神舟一号飞船从无际苍穹犹如被驯服的烈马,脱离原先的轨道、按照航天专家的意愿,向着她的归宿——内蒙古四子王旗降落。

此刻,内蒙古中部的飞船预定着陆场区,各种测量设备翘首以待,技术人员时刻准备捕获“巡天使者”。“各号注意,飞船进入黑障区。”听到这一口令时,着陆场区所有人的心缩紧了。此刻,飞船已划过太空,进入距地面只有80公里的大气层,正以每秒约7.5公里的惊人速度与大气层剧烈摩擦,下降至40多公里高度时,船体外部产生等离子壳,形成电磁屏蔽,致使地面与飞船通信暂时中断。

“回收一号发现目标”,前置雷达站的报告打破了片刻的沉默,这表明雷达捕捉到了神舟一号。神舟一号在下降,神舟一号穿过黑障区,回收部队在行动,雷达不停地跟踪,3架直升机在落区上空盘旋。

当神舟一号距地还有30公里时,操作员果断地向她发出了打开电源开关的指令。

喜讯接踵而来——“减速伞分离”,“主伞全开”。3架直升机根据信标信号飞去。神舟一号距地越来越近,在约有1.5米的一刹那,只见船载着陆缓冲发动机同时喷出的烈焰,划破夜空,染红了草原,满载着一系列科学试验数据飞船,稳稳落在大地上。

至此,我国第一艘试验飞船——神舟一号,从发射升空到返回地面,遨游太空21个小时,获得圆满成功。

搭载物品

一是旗类,中华人民共和国国旗、澳门特别行政区区旗、奥运会会旗等;二是各种邮票及纪念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子,此外还有甘草、板蓝根等中药材。

技术应用

神舟一号发射首次采用了在技术厂房对飞船、火箭联合体垂直总装与测试,整体垂直运输至发射场,进行远距离测试发射控制的新模式。我国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网,也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨运行期间,地面测控系统和分布于大洋的4艘远望号航天测量船对其进行了跟踪与测控,成功进行了一系列科学试验。

系统情况简介

1、飞船系统

试验飞船由推进舱、返回舱和轨道舱组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心,航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱,为飞船在轨飞行和返回时提供能源和动力。参加试验任务的有结构与机构、热控、电源、制导导航与控制、数据管理、推进、测控通信、回收着陆、环控生保等九个分系统。

飞船三舱总长8米,圆柱段直径2.5米,锥段最大直径2.8米,总质量为7755千克,返回舱采用普通圆伞和着陆缓冲发动机陆地软着陆,主伞面积1200平方米,着陆速度不大于3.5米/秒。

2.、火箭系统

发射神舟一号飞船的长征二号F运载火箭,是我国为载人航天工程而研制的新型捆绑式大推力运载火箭。长征二号F运载火箭是在长征二号E运载火箭基础上研制的以发射载人飞船为主要目的的运载火箭。

为适应载人航天高安全性和可靠性要求,长征二号F运载火箭除对箭体结构、动力装置系统、控制系统、遥测系统等进一步提高可靠性外,还增加了逃逸救生和故障检测处理分系统等,以提高载人航天的安全性。

长征二号F运载火箭的主要构型为芯级捆绑四个助推器,芯一级、二级直径3.35米,整流罩最大直径3.8米,逃逸塔最大直径为2米,全箭总长58.343米。采用常规推进剂,燃烧剂为偏二甲肼,氧化剂为四氧化二氮。火箭加注后质量约480吨。起飞推力600吨。

3、发射场系统

发射场在酒泉卫星发射中心建设,主要由技术区、发射区、试验指挥区等组成。采用“在总装厂房垂直总装、垂直测试、箭船组合体在活动发射平台上垂直整体运输”及在测发楼对发射工位上的火箭进行远距离(1.5千米)测试发控的全新发射模式。这是此次任务中的一大技术亮点。

4、测控通信系统

载人航天测控网是以S波段统一测控系统(采用国际标准体制)为主的陆海基测控网,可国际联网。参加任务的有3个中心、11个地面站和4艘远望号测量船。各中心、测控站(船)通过通信网有机结合、协调工作,共同完成对火箭和飞船的测控任务。在原有的航天测控网基础上,我国新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网,也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨运行期间,地面测控系统和分布于公海的4艘“远望”号测量船对其进行了跟踪与测控,成功进行了一系列科学试验。

火箭上升段的测控任务由东风、兴县、渭南和青岛站完成,东风指控中心指挥。运行段的测控任务由东风、渭南、青岛、厦门、喀什、卡拉奇、和田、南非HBK及4艘测量船完成,返回段由远三、HBK、和田、东风副场站、主着陆场站完成,均由北京航天指控中心统一指挥,西安卫星测控中心作计算备份。

5、着陆场系统

主着陆场位于我国内蒙中部二连浩特以南阿木古朗草原,负责在飞船返回时的跟踪、搜索和回收。参加搜索回收的设备有直升机和特种车辆。

6、航天员和飞船应用系统

航天员系统和飞船应用系统部分装船产品参加本次任务开机工作,另一部分装船产品不开机工作,但也将经受真实的空间环境和力学环境的考验。

技术成就

试验过程中,成功验证了飞船关键技术和系统设计的正确性,以及发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个工程大系统工作的协调性。

神舟一号飞船试验过程中,运载火箭和试验飞船性能良好、飞行正常、动作准确,主要关键技术取得突破性进展;发射场设施设备和“三垂”测发模式经受住了实战考核;新建的载人航天测控通信网工作协调,数据处理正确,指挥、控制无误;着陆场系统迅捷高效;载人航天发射组织指挥关系初步确立、运转正常。试验结果表明,第一次飞行试验的各项目的已经达到,实现了中央下达的“争八保九”目标,为载人航天工程后续任务的实施打下了良好的技术基础。

当然,由于是第一次飞行试验,因此与无人飞船飞行试验相比尚有一些技术距离,例如:为提高航天员安全而增加的火箭逃逸系统和故障检测系统虽参加了任务,但不具备逃逸功能;飞船十三个分系统中有九个分系统全部参加试验,有效载荷、乘员、仪表照明三个分系统只是部分设备参加了试验,涉及航天员安全的应急救生分系统没有参加试验;航天员系统和飞船应用系统除个别设备参加试验外,绝大部分设备是工艺件,不加电工作;着陆场系统没有启用副场。本次试验的技术状态距无人飞船尚有一段距离,下步的主要技术工作是严格把好无人飞船正样技术状态,进一步完善各系统的技术方案。

神舟一号无人飞船
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最新更新:2015-07-25 09:39
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