中外航天器技术数据对比
宇宙飞船是载人航天器中最小、最简单、最便宜的一种。它由于在技术上较其他两种载人航天器易于实现,所需投资较少,研制周期也短。我国作为世界上掌握航天器返回技术的三个国家之一,“神舟”号飞船的研制和发射是我国突破并掌握载人航天技术的必经之路。它凝聚了我国航天工作者的心血,体现了中国航天的高效、经济的原则。 飞船结构特征比较
宇宙飞船从结构上可以分为单舱式、双舱式和三舱式三种结构,其中三舱式飞船最为先进。
苏联第一艘载人飞船“东方”一号宇宙飞船是由再入舱和设备舱组成双舱式结构,整体重量约为4.73吨。其中再入舱是一个直径为2.3米的球体,上面覆盖有防热层,重2.4吨,有三个舱口和三个舷窗,舱内包括宇航员及其弹射座椅系统,仪表板和操纵手柄,此外还设有生命保障系统、控制系统、通讯系统和着陆系统等。
设备舱为顶锥圆筒形,长3.1米,直径为2.58米,重2.27吨。设备舱内有轨道飞行以及使再入舱脱离飞行轨道而返回地面的制动火箭系统、供应电能的电池、储气的气瓶、喷嘴等系统。
再入舱返回地面后,设备舱和制动火箭坠入大气层中烧毁。“上升”号宇宙飞船实际上是“东方”号的改型,构造与“东方”号类似。“联盟”号的发射成功标志着苏联宇宙飞船进入了三舱式时代。
美国的第一代飞船是“水星”号,它采用单舱式结构。美国的第一个航天员格林就是乘坐水星号上天的。“水星”飞船(不计救生塔)重约1.4吨,外形像一口圆锥形的钟,高2.9米,底部直径1.86米,顶部直径0.5米。
飞船底部上面的锥形部分是座舱,内部有一个载人的密封压力舱。座舱内安装有仪表及控制系统、环境控制系统、电源系统,座舱上部的圆柱部分是回收舱。“双子星座”飞船则变成了双舱式结构,分为再入段和过渡段,“阿波罗”飞船主要由指令舱、服务舱和登月舱三舱组成。
我国的“神舟”由附加段、轨道舱、返回舱和推进舱组成。轨道舱位于飞船的前端,其外形为两端带有锥角的圆柱形,在其两侧装有太阳能电池阵、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。轨道舱是航天员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。飞船轨道舱既能进行留轨对地观测,又能作为未来空间交会对接的一个飞行器,是今后天地往返运输的优良工具。
返回舱在飞船的中部,为密闭结构,其前端有舱门,供航天员进出轨道舱使用。返回舱是航天员的座舱,是飞船惟一可再入大气层返回着陆的舱段,舱内设置了可供三个航天员斜躺的座椅,座椅下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜。
服务舱位于飞船的后部,形状像一个圆筒,主要用于飞船的姿态控制、变轨和制动。服务舱安装有四台大推力的主发动机和平移发动机,推进舱的两侧还装有主太阳能电池阵。
苏联/俄罗斯的三代载人飞船中,“东方”号飞船只能乘坐1名宇航员,1961年4月12日,苏联宇航员加加林乘坐“东方”一号飞船在太空飞行108分钟,“东方”号的最长飞行时间4天,从1961年4月至1963年6月,共发射了6艘。
“上升”号飞船可乘坐3名宇航员,它增加了可使宇航员出舱活动的设施,从1964年10月至1965年3月共发射了2艘;“联盟”号飞船既能自主飞行,又能实现空中对接,成为空间站的一个组件联合飞行,它先后发展了联盟T型和联盟TM型。
美国的载人飞船“水星”号只能乘坐1名宇航员,可飞行3天,共发射了5艘;“双子星座”号能坐两名宇航员,可以和其他航天器对接,两名宇航员可出舱活动,共发射了10艘;“阿波罗”号飞船可供3名宇航员在太空生活12天,它共发射了19艘,有18艘成功地绕月飞行,有6艘送12名宇航员登上了月球。
我国的“神舟”一号为试验飞船,从“神舟”二号开始飞船系统结构有了新的扩展,技术性能有了新的提高,飞船技术状态与载人飞船基本一致,“神舟”三号与“神舟”四号则都是正样无人飞船,除没有搭载航天员外,其技术状态与载人飞船完全一致。
“神舟”号采用两对太阳能电池帆板构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收方案。此外还在“长征”2F火箭加装了逃逸塔,在飞船的待发和上升段,一旦出现危及航天员生命的情况,可以发出指令,把装载航天员的舱体与火箭分离开来,让航天员得以逃生。
通过上面的表格可以看出,我国的“神舟”号研制具有明显的后发优势,具有第三代飞船的特征。据专家介绍,“神舟”号很多方面还优于苏联第三代宇宙飞船“联盟”号。
