航天飛船

航天飛船（space ship）:能單獨進行航天活動，也能往返於地面和空間站之間運送人員或物資、設備的航天器。沿地心軌道飛行的航天飛船稱為衞星式飛船，是一次性使用航天飛船；飛往其他天體的航天飛船稱為星際飛船或遠征飛船。運送人員的航天飛船稱為載人飛船，運送物資、設備的航天飛船稱為貨運飛船.

載人航天飛船一般包括為飛船提供電源和動力支持的推進艙、為航天員提供安全可靠環境支持的返回艙、在軌道運行中為航天員提供工作生活環境的軌道艙和為科學試驗提供各種保障的附加段。

載人航天飛船和宇宙空間站是供航天員、科研人員生活和工作的航天器，因此必須提供航天員在空間安全、工作和生活的生命保障系統，其設施與人造衞星有明顯不同，除無人飛行的分系統外，還必須包括環境控制生物保障系統和應急救生系統。載人航天飛船又分為衞星式載人飛船和登月式載人飛船。

載人航天工程主要由七部分組成：

一、航天員的培訓和鍛鍊；

二、有效載荷的各種科學試驗；

三、載人航天飛船的研製；

四、可靠的運載火箭保障系統；

五、載人航天發射場的建設和保障；

六、海基陸基聯合測控網的建設和保障；

七、可靠的着陸場的建設和保障。

載人飛船一般由乘員、返回座艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成，登月飛船還具有登月艙。返回座艙是載人飛船的核心艙段，也是整個飛船的控制中心。返回座艙不僅和其它艙段一樣要承受起飛、上升和軌道運行階段的各種應力和環境條件，而且還要承受再入大氣層和運回地面階段的減速過載和氣動加熱。軌道艙是宇航員在軌道上的工作場所，裏面裝有各種實驗儀器和設備。服務艙通常安裝推進系統、電源和氣源等設備，對飛船起服務保障作用。對接艙是用來與太空站或其它航天器對接的艙段。

試驗飛船為何不載人就在於對火箭、飛船的安全可靠性的極高要求。人命關天，由於技術難度高，因此在宇航員上天之前，必經進行無人試驗或動物試驗。前蘇聯在加加林上天前一共進行了5次無人飛船的試驗，美國則發射了8艘無人飛船。

飛船的外形其實並不像船，只因要在陸地與茫茫天海之間飛來飛去，充當舟楫之用，故取此名。飛船有載人與載貨之分。一般來講，載人飛船有3個艙段，一個叫推進艙，主管飛船的動力，位於飛船的底部；一個叫返回艙，是宇航員升空、返回及生活工作的座艙，也是飛船的控制中心及與地面聯絡的通信中心，它是載人飛船的核心艙段，位於飛船的中部；還有一個叫軌道艙，它內部安裝了各種儀器，可用於科學實驗及對地觀測。如果需要在太空與別的航天器對接，則還需要有一個對接機構。

飛船返回時並不是所有的艙段都返回，只有返回艙才返回地面，其他的艙段都留在了太空上。

“避雷針”其實是一種宇航員救生系統，學名叫“逃逸塔”。蘇美發射載人飛船的火箭上都有逃逸塔裝置。它的作用是在火箭起飛前15分鐘到起飛後160秒鐘期間，也就是飛行高度在110公里以內時，萬一火箭發生故障，幫助飛船裏的宇航員脱離危險區安全着陸。逃逸塔的技術難度很大。一旦險情發生，逃逸塔必須迅速拉着飛船脱離火箭，如果速度太快，產生的巨大過載會使人體根本無法忍受；而速度慢了，又會產生高度太低降落傘無法打開的危險。如何取得一個適當的平衡點，這是一大難題。早在神舟號載人飛船發射前，中國航天科技工作者就已成功完成了逃逸塔的飛行試驗。

此次發射首次採用了“三垂模式”，即垂直總裝、垂直測試、整體垂直運輸的模式。以往的火箭總裝、測試、運輸都是“躺”着進行的，到了發射塔架再把一節節火箭以及整流罩、衞星等吊接組裝，然後再次進行測試。專家介紹説，此次改“躺”為“站”，可以使火箭少受拆卸組裝之苦。保證火箭的技術狀態與發射時的狀態相同，火箭在發射塔架上的“停留”時間也可以大大縮短，一般3天即可實施發射，減少了外界環境對火箭產生的不利影響。

人類載人航天事業起步於２０世紀６０年代。１９６１年４月１２日，前蘇聯航天員加加林駕駛人類第一艘載人航天飛船繞地球一週後，安全返回地面，從此揭開了人類載人航天的歷史。

１９６９年７月２０日，美國航天員阿姆斯特朗和奧爾德林乘“阿波羅號”航天飛船，實現了人類首次登上月球的奇蹟。

１９７１年４月，前蘇聯發射了人類第一個宇宙空間站“禮炮號”。“禮炮號”宇宙空間站總重量約１８噸，總長約１４米。

１９７３年５月，美國發射了名為“天空實驗室”的宇宙空間站，總重量約為８２噸，總長約３６米。

１９７０年４月，中國成功發射了第一顆人造地球衞星，從此開始了中國的航天事業。

１９９９年１１月２０日和２００１年１月１０日，“神舟號”試驗飛船和“神舟二號”無人飛船在酒泉衞星發射中心發射升空。在剛剛成功的“神舟三號”發射中，還首次試驗了逃逸系統，該系統可在火箭發射和升空階段出現意外故障等緊急情況下，將飛船帶離危險區域，以確保航天員的生命安全。

2003年10月15日，“神舟五號”載人航天飛船發射成功，這是中國一大喜訊。

“生命之塔”專為航天員打造

“神舟”系列載人飛船發射時，在火箭的最頂端有一個由多個異形發動機組成的“四爪魚”模樣的設備。火箭發射約2分鐘後，它噴出幾道絢麗的火焰，形成一條完美的弧線，脱離火箭，消失天際。這就是中國航天四院為航天員打造的“生命之塔”――逃逸塔。逃逸救生系統是載人航天工程運載火箭系統的重要組成部分，被形象地稱為火箭上的“救生艇”。它的作用是在火箭發生危及航天員生命安全的故障時，幫助航天員安全脱離險境。

保護航天員的生命説來簡單，其實是一個世界性的難題，而逃逸塔的誕生，被列為運載火箭系統最難啃的骨頭。之所以被稱為“生命之塔”，就因為逃逸塔代表了載人航天技術不同於一般航天技術的地方：必須確保航天員的絕對安全。針對可能會有的事故概率，逃逸塔應運而生。

“飛天救生艇”技術國際領先

逃逸塔位於火箭的頂端，共由四種型號10台發動機組成，結構十分複雜，製造的材質是特製的超高強度鋼，燃料為固體推進劑。平時所説的“逃逸塔”就是低空發動機，高8米，位於箭船頂部,而高空發動機則安裝在飛船整流罩上。

從火箭發射前30分鐘到起飛後120秒、飛行高度在39千米時逃逸塔分離，以及從120秒到200秒左右、飛行高度115千米時整流罩分離這兩個時間空間段內，萬一發生意外緊急狀況時，逃逸塔就會啓動，靠固體燃料火箭發動機提供巨大的瞬間推力，將航天員所在的飛船從火箭上拉出來，帶着航天員偏離火箭的運行軌道，逃離險境，然後藉助降落傘和緩衝裝置安全降落到地面。由於增加了逃逸系統，長征二號F火箭的安全性指標由過去發射100次可能出現3次危及航天員生命的問題，減少到現在發射1000次才可能發生3次這樣的事故，達到了國際先進水平。

逃逸塔“捨己為人”不能失敗

國際上若干次火箭發射失敗的例子證明，威脅航天員生命的故障大多數發生在火箭上升階段，而最直接的保護辦法就是讓航天員脱離危險區域，這正是逃逸塔的主要作用。但除了拯救航天員的生命，逃逸塔還揹負着另一個“捨己為人”的使命。即使火箭發射順利，逃逸塔還必須點火工作，讓自身脱離火箭，俗稱“拋塔”，使得飛船後續飛行得以繼續進行。也就是“神舟”系列飛船發射後約2分鐘時看到的一幕，這就意味着無論發射成功與否，逃逸塔都必須脱離火箭，不能存在失敗的機會。