中国工程院院士、神舟飞船原总设计师戚发轫总设计师谈
中国的载人飞船和飞船的中国特色
神舟五号飞船载人飞行圆满成功,标志着中国的载人航天技术跨出了实质性的一步,成为世界上第三个掌握载人飞行技术的航天大国。就中国的载人飞船以及神舟号载人飞船有哪些中国特色,记者采访了中国工程院院士、飞船总设计师戚发轫先生,他给记者介绍说:神舟号飞船从结构上来说,是由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成。
轨道舱是飞船进入轨道后航天员工作、生活的场所,舱内除备有食物、饮水和大小便收集器等生活装置外,还有空间应用和科学实验用的仪器设备。舱的后端底部与返回舱相连,并设有一个舱门,与返回舱相通,供航天员进出用。轨道舱外两侧装有太阳能电池翼,为轨道舱供电。
返回舱呈钟形,有舱门与轨道舱相通。返回舱是飞船的指挥控制中心,内设供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,显示飞船上各系统及其设备的状况。航天员通过这些仪表进行监视,并在必要时控制船上系统及其设备的工作。轨道舱和返回舱都是密封的舱段,内部有环境控制系统,保证舱内充满一个大气压的氧氮混合气体,并将温度和湿度调节到人体合适的范围。
推进舱又称设备舱,它呈圆柱形,内部装载推进系统的发动机和推进剂,为飞船提供调姿和轨道所需的动力,还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。推进舱外两侧装有太阳电池翼,为飞船提供电能。
飞船3个舱段按在轨道上的飞行状态分别是轨道舱、返回舱和推进舱。飞船的最前端,也就是轨道舱的前端还需装有交会对接机构,是供飞船在太空与其它航天器,特别是同未来的空间实验室交会对接使用。
按功能,可把神舟号飞船划分成13个不同的系统,按其功能分别称为有效载荷、结构与机构、热控制、制导导航与控制、推进、电源、数据管理、测控与通信、环境控制与生命保障,乘员、回收着陆、仪表与照明和应急救生等。这13个分系统涉及物理(机、电、光、热)、化学、生物、天文、医学、环境等数十种学科领域。
戚发轫总师说,我国神舟号载人飞船与国外的载人飞船相比,有自己的特色,主要表现在:
作为第一代载人飞船,我国飞船的研制起点高,越过单人飞船、双人飞船,直接采用多舱组成的飞船,可载2-3人。国外的第一代飞船苏联的东方号是单人单舱飞船,美国的水星船是单人双舱飞船,航天员只能半躺在座椅上,执行手按钮或拉手柄等简单操作。在神舟号飞船中,我国的航天员可以离开座椅进入轨道舱,并在那里开展科学实验活动。
我国的神舟号载人飞船具有留轨利用能力。按照国外的做法,航天员返回后,飞船的轨道舱就废弃在轨道上。而神舟号飞船有航天员乘返回舱返回地面后,它留轨在太空的轨道舱能在无人值守的情况下,像卫星一样自主地工作,这就大大延长了飞船执行空间应用和科学实验的工作寿命,充分发挥余热,也就是又相当于放了一颗卫星,这样就提高飞船的综合效益。从神舟二号开始,无论是不载人还是载人飞船上,轨道舱中都装载有各类空间应用、科学实验和技术试验项目,在航天员返回地面后,它都继续工作半年以上,获取了大量宝贵的空间探测与科学试验数据。
神舟号飞船在进行无人飞行试验的时候,用模拟人代替动物进行试验,以考核飞船的环境控制与生命保障及其它功能系统。而前苏联和美国飞船在载人飞行之前都用动物代替人进行试验。