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神舟五号载人飞船

神舟五号载人飞船,是我国神舟系列飞船的第五艘,也是中国第一艘载人航天飞船。2003年10月15日09时00分,我国在酒泉卫星发射中心长征二号F运载火箭成功发射神舟五号飞船,飞船搭载着航天员杨利伟进入太空。

神舟五号的成功发射,标志着中国成为继俄罗斯、美国之后,世界第三个独立掌握载人航天的国家。

神舟五号在飞行21小时14圈后,于2003年10月16日6时23分成功返回地球。

名称神舟五号载人飞船研制国家中华人民共和国
发射时间2003年10月15日09时00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2003年10月16日6时23分
飞行时间21小时/14圈航天员杨利伟

任务简介

神舟五号载人航天飞行任务主要是全面考核载人环境,获取航天员空间生活环境和安全的有关数据,全面考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和系统间的协调性。飞船乘坐一名航天员,飞行约一天,在绕地球飞行的第14圈返回。航天员可以按照预先规定的程序和地面指令手动补发船箭分离、帆板展开等重要指令。飞船具有自主应急返回和人工控制返回以及第2天、第3天返回的能力。

根据计划安排,我国首次载人飞行于2003年10月15日至16日实施。载人飞船和运载火箭在发射场的技术区完成总装、测试后,进入发射区加注推进剂。发射前16小时,从航天员三人首飞梯队中,选优确定了首飞航天员杨利伟,发射前约2小时45分航天员进入飞船。

北京时间2003年10月15日9时整,火箭一级发动机和4个助推发动机同时点火;火箭飞行120秒逃逸塔分离,137秒助推器分离,159秒火箭一、二级分离,200秒整流罩分离,460秒二级主发动机关机,587秒船箭分离,飞船进入倾角42.4度、近地点高度199.14公里、远地点高度347.8公里的椭圆轨道。入轨后,飞船建立轨道运行姿态,展开推进舱上的太阳能电池阵,对太阳定向,并在第5圈实施变轨,进入343公里圆轨道。飞行期间,地面与航天员保持密切联系,通过生理遥测参数,了解航天员的身体状态;航天员监视飞行过程中重要指令的执行以及飞船运行状态。

杨利伟在太空展示中国国旗和联合国旗

图:杨利伟在太空展示中国国旗和联合国旗

神舟五号载人飞船在轨自主运行14圈返回地球。在返回的前一圈,由地面测控站向飞船注入返回制动精确参数。飞船偏航调姿90度,轨道舱与飞船分离。再偏航调姿90度并制动进入返回轨道,在高度降为145公里时,推进舱与返回舱分离。返回舱再入大气层,穿越“黑障区”后进入主着陆场上空,按程序开伞减速,在下降至地面约1米左右时,着陆缓冲发动机点火工作。

航天员杨利伟成功着陆

图:航天员杨利伟成功着陆

返回舱于2003年10月16日早晨6点23分安全着陆,航天员杨利伟在飞行21小时23分后顺利返回。此后,轨道舱继续留轨飞行约半年,开展有关的空间科学实验和技术试验。

航天员

杨利伟,男,汉族,1965年6月21日出生,辽宁省葫芦岛市绥中县人,中国共产党党员,身高168厘米,体重65公斤。中国首批12名航天员之一,原中国人民解放军空军的一名歼击机飞行员。

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非凡的21小时

任务时间线

10月14日

17时29分,首飞航天员梯队与记者见面。

10月15日

5时28分,航天员出征仪式在航天员公寓举行,中共中央总书记、国家主席胡锦涛发表讲话。

5时30分,在5辆摩托车的护送下,杨利伟乘专车驶向发射塔架。

9时00分03秒497毫秒,神舟五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。

9时10分,船箭分离。

9时10分,神舟五号载人飞船准确进入预定轨道。

9时34分,航天员杨利伟向北京报告,感觉良好。

9时42分,李继耐宣布:神舟五号载人飞船发射成功,胡锦涛发表讲话。

10时31分,航天员杨利伟执行地面指令,摘下手套,并解开系在膝盖下方的束缚带。

11时08分,北京航天飞行控制中心指挥大厅大屏幕显示,航天员杨利伟开始在太空中进餐。

11时12分至14时15分,航天员杨利伟进行太空飞行中的首次休息。

13时02分,北京航天飞行控制中心指挥大厅大屏幕显示,神舟五号飞船正在进行第三圈飞行。

13时39分,神舟五号飞船进入绕地飞行第四圈。北京航天飞行控制中心指挥大厅大屏幕上显示,航天员杨利伟呈仰卧姿态,正在记录飞行日志。

15时28分,神舟五号飞船进入第五圈飞行。

15时57分,航天员杨利伟的报告和地面监测表明,飞船变轨成功。

16时50分,神舟五号飞船进入第六圈飞行。

17时05分,北京航天飞行控制中心指挥大厅的大屏幕上显示出航天员杨利伟从神舟五号飞船舷窗向外拍摄到的地球画面,画面清晰。

17时30分,中央军委副主席、国防部长曹刚川在北京航天飞行控制中心指挥大厅与正在太空飞行的神舟五号载人飞船航天员杨利伟开始进行实时通话。

18时24分,神舟五号飞船进入第七圈飞行。

19时57分,神舟五号飞船飞行进入第八圈。

20时,正在太空飞行的航天员杨利伟与他的父母妻儿进行了“天地对话”。

21时31分,神舟五号飞船进入第九圈飞行。

23时08分,神舟五号飞船进入第十圈飞行。

10月16日

0时18分,神舟五号飞船绕地球进行第11圈飞行。杨利伟进行太空睡眠。

1时17分,飞船飞行进入第十二圈。测控点向北京航天飞行控制中心报告飞船跟踪正常。

2时52分,飞船飞行进入第十三圈。航天员杨利伟向地面指挥人员汇报身体感觉良好。

4时19分,飞船飞行进入第14圈。按照即定计划,飞船在环绕地球运行14圈后,将在预定地区着陆。

4时34分,飞船第13次飞越中国上空,飞船飞行情况一切正常,地面指挥中心,各地监控站点工作正常。杨利伟开始进行飞船着陆的准备工作。

5时04分,围绕地球运行了14圈的飞船飞越南大西洋海域上空,在这里待命10天的远望三号航天测量船迅速捕获飞船目标,及时准确地向飞船发出了调姿和返回制动的指令。

5时35分,北京航天飞行控制中心成功向正在太空运行的神舟五号飞船发送返回指令。

5时36分,神舟五号飞船轨道舱与返回舱成功分离。返回舱与推进舱轨道高度不断降低,向预定落点返回。飞船轨道舱将留轨工作半年,开展相关的科学实验。

5时38分,神舟五号飞船制动火箭点火,飞船返回舱飞行速度减缓,轨道高度进一步降低。返回舱向预定着陆场降落。

5时58分,在北京航天飞行控制中心的组织指挥下,神舟五号飞船返回舱与推进舱成功分离。飞船返回舱失去动力后,按照升力控制技术向预定着陆场降落,成功进入返回轨道。

6时02分,设在新疆和田的活动测量站报告,飞船进入中国国境上空。

6时04分,神舟五号飞船进入大气层,处于“黑障”阶段。

6时07分,搜救直升机收到飞船返回舱落地后发出的无线电信号,机上的搜索人员目视到神舟五号返回舱。由5架直升机组成的空中搜救分队和14台专用车辆组成的地面搜救分队立即从不同的方向迅速向落点前进。

6时18分,返回舱引导伞已打开,杨利伟报告身体状况良好。

6时23分,飞船返回舱在内蒙古四子王旗阿木古郎牧场的主着陆场安全着陆。

6时28分,地面搜索人员距返回舱落点7.5公里。

6时31分,国务院总理温家宝与杨利伟通话,祝贺他顺利返航。

6时33分,搜救直升机发现落在草丛中的飞船返回舱,并迅速着陆开始救援工作。

6时36分,地面搜索人员找到了神舟五号返回舱。

6时38分,搜索人员报告,杨利伟身体状况良好。

6时54分,载人航天工程总指挥李继耐宣布中国首次载人航天飞行获得圆满成功。

6时54分,温家宝总理代表党中央、国务院、中央军委祝贺载人飞行圆满成功。

7时40分,中国首位航天员杨利伟乘坐直升机离开着陆场返回北京。

飞船结构

轨道舱

轨道舱长2.8米、直径2.2米,外形为圆柱形的。为了使轨道舱在独自飞行的阶段可以获得电力,轨道舱的两侧安装了太阳电池翼,每块太阳翼除去三角部分面积为2.0×3.4米,轨道舱自由飞行时,可以由它提供0.5千瓦以上的电力。轨道舱尾部有4组小的推进发动机,每组4个,为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨道运动的能力;轨道舱一侧靠近返回舱部分有一个圆形的舱门,为航天员进出轨道舱提供了通道,不过,该舱门的最大直径仅65厘米,只有身体灵巧、受过专门训练的人才能进出自由。舱门的上面有轨道舱的观察窗。

轨道舱是飞船进入轨道后航天员工作、生活的场所。舱内储备有食物、饮水和大小便收集器、睡袋等生活装置外,还有空间应用和科学试验用的仪器设备。

返回舱返回后,轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室,它将继续留在轨道上工作半年左右。轨道舱留轨利用是中国飞船的一大特色,俄罗斯和美国飞船的轨道舱和返回舱分离后,一般是废弃不用的。

返回舱

返回舱长2.00米,直径2.40米(不包括防热层),外形呈钟形,有舱门与轨道舱相通。放回舱式飞船的指挥控制中心,内设可供3名航天员斜躺的座椅,供航天员起飞、上升和返回阶段乘坐。座椅前下方是仪表板、手控操纵手柄和光学瞄准镜等,显示飞船上个系统机器设备的状况。航天员通过这些仪表进行监视,并在必要时控制飞船上系统机器设备的工作。轨道舱和返回舱均是密闭的舱段,内有环境控制和生命保障系统,确保舱内充满一个大气压力的氧氮混合气体,并将温度和湿度调节到人体合适的范围,确保航天员在整个飞行任务过程中的生命安全。

另外,舱内还安装了供着陆用的主、备两具降落伞。神舟号飞船的返回舱侧壁上开设了两个圆形窗口,一个用于航天员观测窗外的情景,另一个供航天员操作光学瞄准镜观测地面驾驶飞船。返回舱的底座是金属架层密封结构,上面安装了返回舱的仪器设备,该底座重量轻便,且十分坚固,在返回舱返回地面进入大气层时,保护返回舱不被炙热的大气烧毁。

推进舱

推进舱长3.05米,直径2.50米(底部直径2.80米),又称设备舱,它呈圆柱形,内部装载推进系统的发动机和推进剂,为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力,还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。两侧各有一对太阳翼,除去三角部分,太阳翼的面积为2.0×7.5米。与前面轨道舱的电池翼加起来,产生的电力将三倍于联盟号飞船,平均1.5千瓦以上,差不多相当于富康AX新浪潮汽车的电源所提供功率。这几块电池翼除了所提供的电力较大之外,它还可以绕连接点转动,这样不管飞船怎样运动,它始终可以保持最佳方向获得最大电力,免去了“翘向太阳”所要进行的大量机动,这样可以在保证太阳电池阵对日定向的同时进行飞船对地的不间断观测。

设备舱的尾部是飞船的推进系统。主推进系统由4个大型主发动机组成,它们在推进舱的底部正中。在推进舱侧裙内四周又分别布置了4对纠正姿态用的小推进器,说它们小是和主推进器比,与其他辅助推进器比它们可大很多。另外推进舱侧裙外还有辅助用的小型推进器。

附加段

附加段也叫过渡段,是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备用的。在载人飞行及交会对接前,他也可以安装各种仪器用于空间探测。

对于附加段现阶段的设备没有官方介绍,但是一些业内人士进行了大胆的推测,如:其中一个半环型装置,据推测是用来安装方形的仪器装置。而三个相互垂直并可伸出的0.4米的探针被推测为可能是导航系统的一部分或对接系统的一部分。因为美国的阿波罗飞船上曾有类似的装置用来进行对接。神舟飞船轨道舱前端可能装有俄罗斯式的对接系统。但这些装置可能只是一种试验型,在将来执行与太空站对接的任务时肯定会被新型对接系统所替换。

技术成果

本次飞行任务由一名航天员担任指令长兼驾驶员,飞行期间航天员不进入轨道舱、不脱航天服,并按预先规定的程序和地面指挥手动补发船箭分离、帆板展开、推返分离等指令,完成飞船状态监视、血压测量、摄影摄像、饮食睡眠等工作。自主飞行段正常飞行时间为1天,飞船入轨后第五圈变轨,第14圈制动返回主着陆场。具有第2天、第3天返回的能力。飞船轨道舱留轨飞行半年,主载荷为CCD详查相机。组织实施按照白天发射、白天回收的原则进行。

飞船具备自主应急返回的能力,在应急情况下允许航天员返回全球预定的10个应急着陆区;具备人工控制返回功能,在自动返回系统失效的情况下,航天员可以手动控制返回地面。

航天员的选拔、训练工作已经完成了基础理论和专业技术、飞行程序与任务模拟、航天环境适应性、救生与生存等学习与训练;人船联合测试项目;飞船训练模拟器和手控训练模拟器训练。6月末根据考核情况,优选出6名预备航天员进行强化训练,9月完成强化训练后确定首次载人飞行3人航天员梯队。

发射场、测控通信、着陆场系统,根据前四次飞行试验的情况,进一步完善了技术状态,落实了任务实施方案,按计划进行设备的复检、标定、维护,进行演练、联调。对航天员实施医监医保和医疗救护的方案已经确定。这几个系统的准备工作在9月底完成,确保2003年10月执行任务。

为了确保首次载人飞行任务圆满成功,工程总体在2003年又重点安排了大量的可靠性、安全性验证试验,如飞船、火箭的发动机可靠性试车,飞船各种火工机构、火工装置的点火试验,各种活动部件的寿命及可靠性试验,电子设备的可靠性增长试验、综合应力试验,飞船防火、防潮、防结露措施验证试验等。针对无人飞行试验无法考核的人工手动功能,安排了地面大量仿真和试验,如:火箭逃逸仿真,飞船应急救生和在轨自主应急返回仿真,人工控制功能仿真,系统级故障模拟与对策验证仿真等,特别重视了与航天员安全相关的飞船舱内有害气体消除和防护、脉冲噪声、座椅提升和缓冲性能试验及着陆冲击试验等。

此外,我国神舟飞船的起飞质量和座舱最大直径,都远远大于美国的水星号和苏联的东方号。神舟飞船的构形比水星号和东方号的两舱构形具有更多的功能,在舱段间的电、气、液路连接与分离技术等技术方面也更复杂。在电源方面神舟飞船采用了太阳电池阵为主的电源方案,这比水星号、东方号的电源系统技术上有了很大的进步。神舟是中国天地往返运输的优良工具,堪称摆渡天河的真正神舟。

外界评论

中国大陆认为:“如同在六七十年代先后成功研制‘两弹一星’(原子弹、弹道导弹和卫星)一样,中国人这次成功地把载人飞船送入外太空,也是完全依靠自身的智慧和力量……这就说明了,在航天科技领域,中国和其它两个大国(美俄)的差距已经大大缩小,并且已经正式加入了世界宇航大国的行列。”

联合国秘书长安南:“太空之旅没有国界,神舟五号飞船的升空是全人类迈向太空的一步。”

2003年10月15日,国际空间站的第7远征队的二名宇航员:俄罗斯宇航员尤里·马连钦科与美国华裔宇航员卢杰在空间站上通过视频说了欢迎辞,其中卢杰用普通话问候杨立伟:“欢迎你到太空来,祝你一路平安,胜利返航”。

美国国务院发言人鲍彻:“我们祝贺中国人民首次成功将他们的第一名宇航员送上太空。这是一项历史性的成就。我们对中国成功地成为第三个将人类送上太空的国家表示赞赏。”
美国《华盛顿邮报》报道:“中国已经成为第三个把人送入太空的国家。”

俄罗斯《真理报》以红标题《中国有了自己的加加林》对中国成功发射载人飞船表示祝贺。并说,中国在航天方面取得的成绩证明了毛泽东说过的一句话:“社会主义好”。

欧洲航天局局长:“中国已经成为第三个独自将人类送入太空的国家,这表明它的太空技术已经非常可靠。中国载人航天取得的成功将开启国际太空合作的新时代。”

新加坡《联合早报》发表题为《历史性的飞天》的社论,称中国成功发射神五为人类宇航史上又一个“辉煌的时刻”。

神舟五号载人飞船
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最新更新:2015-08-07 13:47
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