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发信人: xiaoxiang (浪子潇湘), 信区: Aero
标  题: 国外载人飞船技术发展概况
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年02月03日09:52:05 星期一), 站内信件

国外载人飞船技术发展概况
☆刘晓川☆
from 国际航天动态与研究
　
　　从50年代末至60年代，前苏联与美国互相竞争发展载人飞船技术。前苏联的试
验型载人飞船有载1人的“东方”号、载3人的“上升”号及“联盟”号，投入使用
的有“联盟T”和“联盟TM”飞船。美国的试验型载人飞船有载1人的“水星”号、
载2人的“双子星座”飞船，投入使用的有“阿波罗”飞船。
　
1.前苏联/俄罗斯
　
　　前苏联/俄罗斯一直很重视宇宙飞船的发展及其应用，至今已经发展了三代载
人飞船。
　　第一代是“东方”号。它最先把人类送入太空，称得上是开路先锋。它采用双
舱式设计，由球形座舱和倒圆的锥形服务舱组成，质量4.7吨，只能乘1名宇航员，
最长飞行时间为5天。世界上第一名男、女宇航员都是乘“东方”号飞船上天的，
并在太空进行了科学、医学、生物学及技术试验。当座舱单独再入大气层下降到离
地7千米高度时，宇航员靠弹射座椅离开座舱，乘降落伞单独着陆。


　　第二代是“上升”号。它是在“东方”号的基础上改进而成的，即把笨重的弹
射座椅改为3把普通的座椅，以便坐3人。它在座舱外增设了气闸舱，供宇航员出舱
使用。它还增加了着陆缓冲用的制动火箭，质量5吨多。1964年10月，“上升”1号
飞船首次载宇航员绕地飞行，进行了天体物理学、航天医学和生物学研究及技术试
验。1965年3月发射的“上升”2号使列昂诺夫成为世界太空行走第一人。
　　第三代是“联盟”号。它是从1967年开始使用的，由近似球形的轨道舱、钟形
座舱和圆柱形服务舱组成，重约6.8吨，可乘坐3名宇航员，主要用于为空间站提供
服务。
　　“联盟”号的轨道舱分隔成工作区和生活场所。轨道舱前端还有交会对接机构，
具有轨道机动和交会对接功能，可与“礼炮”号空间站对接。宇航员可通过这个对
接机构进入“礼炮”号空间站。在没有对接任务的自主飞行中，对接机构处可装科
学仪器。
　　“联盟”号的座舱是飞船上升和返回时宇航员乘坐的地方。它直接和轨道舱相
通，宇航员可在两舱之间来回活动。该舱装有操纵飞船的设备、降落伞生命保障系
统、减震座椅和制动火箭等。因为是密封的，所以该舱可在水面上溅落。
　　“联盟”号服务舱的密封部分装有定向和稳定系统，而在非密封部分则装有供
机动飞行和返回时使用的推进剂、发动机和辅助电源等，舱外有天线、散热器和太
阳能电池板。
　　“联盟”号是组合式飞船。与“东方”号相比，它的内部可居住容积增大了一
倍。座舱由球形改为钟形是为了达到良好的外力控制特性和精确的落点。宇航员返
回时可操纵座舱，改变攻角以获得升力，调节航程以减小偏差，使飞船沿半弹道式
路径返回（前两代为弹道式）。半弹道式路径比弹道式路径要好得多，它不仅能部


分地调节航程和纠正横向落点偏差，而且可使返回过程中遇到的最大过载从8～9g
减小到3～4g，使宇航员好受得多。
　　返回时，座舱先与轨道舱和服务舱分离，按预定轨道运行至离地4千米时打开
降落伞减速，并由伽马射线测高仪提供指令，点燃4个着陆缓冲火箭，实现软着陆。
另两个舱则再入大气层烧毁。
　　“联盟”号飞船在轨道上曾作过编队飞行、交会对接试验、材料焊接试验、大
地观测和生物学研究等。它既能自主飞行较长时间，也可为空间站接送宇航员，或
与空间站对接后成为空间站的一个构件舱一起联合飞行。
　　从1979年以后，“联盟”号改进为“联盟T”飞船。它采用了新型计算机，从
而具有自动对接能力，提高了对接的可靠性。它还安装了新型太阳能电池板，使在
轨寿命得到了延长。它使用了具有更高推力和机动能力的组合发动机，万一与空间
站对接不上时，可重新进行对接。
　　1986年起至今，苏/俄一直使用进一步改进的“联盟TM”飞船。它采用了科斯
新型交会对接系统，可使飞船与处于任何相对姿态的空间站对接，而空间站不必机
动。它采用了由强度更高、质量更轻的材料制成的降落伞，使发射和带回的有效载
荷均有所增加，且在钟形座舱里占有更小的体积。
　　俄罗斯是目前唯一仍在使用飞船的国家，并仍在继续发展。
　
2.美国
　
　　无独有偶，美国载人飞船也发展了三代。
　　第一代是1961年4月至1963年6月使用的“水星”号。它采用单舱式设计，质量


约1.3～1.8吨，能乘1名宇航员，用于进行地球轨道飞行，试验飞船各种工程系统
的性能，考察人在空间环境下的生存和工作能力。这种飞船总共发射了6艘，每艘
最长飞行时间为2天。它的顶端有一个5米的救生塔。宇航员躺在特制的座椅上，通
过飞船舷窗、潜望镜和显示器观测地球表面。返回前飞船点燃制动火箭，然后抛弃
制动火箭组合件，再入大气层。到低空时降落伞打开，宇航员与飞船一起溅落到海
上，由直升飞机和打捞船只回收。美国第一名宇航员格伦就是乘“水星”号飞船上
天的。
　　前苏联/俄罗斯飞船返回地点均为陆地，而美国都在海面。在海面回收没有障
碍物，易被发现，而且缓冲性能也好一些，但要求座舱密封性能好。
　　1965年投入使用的“双子星座”号飞船是美国的第二代飞船。它由座舱和服务
舱两个舱组成，重约3.2～3.8吨，最大直径3米，可坐2名宇航员。座舱分密封和非
密封两部分，前者装显示仪表、控制设备、废物处理装置、两把弹射座椅及食物和
水等，后者装无线电设备、生命保障系统和降落伞等。座舱前端还有交会对接用的
雷达和对接装置。服务舱分上舱和下舱。上舱装4台制动发动机，下舱有轨道发动
机及其燃料、轨道通信设备和电池等。服务舱内壁有不少流动制冷液的管子。
　　“双子星座”号飞船进行了10次载人飞行。它具有轨道机动、交会和对接能力，
并能让宇航员在轨出舱，主要用途是为以后的“阿波罗”号飞船载人登月飞行做技
术准备。虽然它与“水星”号飞船外形相似，也呈圆锥-钟形，但其密封舱容积加
大了。飞船内部各系统不再采用“堆积”方式装在一起，而是按舱室形式安装。它
还增加了交会雷达等设备。这些使飞船性能得到了大幅度提高。
　　“双子星座”号飞船返回前先抛弃服务舱下舱，然后点燃4台制动火箭，再扔
掉上舱。此后座舱再入大气层，下降到低空时打开降落伞。宇航员与座舱一起在海


面上溅落。
　　“阿波罗”号飞船是美国的第三代飞船，也是目前唯一的登月式载人飞船，登
月型号一共发射过7艘，其中6艘登月成功。
　　“阿波罗”号登月飞船由座舱（也叫指挥舱）、服务舱和登月舱组成，其中圆
锥形座舱是宇航员在轨飞行中生活和工作的地方，也是控制中心及唯一进行回收的
部件，并有供宇航员爬进登月舱的舱门和观察用的舷窗。服务舱为圆柱形，装有主
发动机、姿态控制系统、环境控制系统和电源等，能提供3名宇航员14天的生活环
境。登月舱由上升级和下降级两部分组成，用于把2名宇航员从月球轨道“下放”
到月面，完成任务后再把他们送回月球轨道上的座舱。
　　登月式飞船与卫星式飞船最大的不同就是增设了登月舱。它的座舱还分前舱、
宇航员舱和后舱三部分。前舱放置着陆部件、回收设备和姿控发动机等。宇航员舱
为密封舱，存有供宇航员生活14天的必需品和救生设备。后舱装有各种仪器、贮箱、
计算机和无线电系统等。
　　1969年7月20～21日，“阿波罗”11号飞船首次实现了人类登月的理想，把2名
宇航员送上了月面。后来，“阿波罗”号飞船又5次把10名宇航员送上月面。
　　1975年7月，美国又发射了一艘“阿波罗”号飞船，但它不是为了登月，而是
与前苏联的“联盟”号载人飞船进行对接飞行，实现了当时两个超级大国在太空的
首次握手，在全球产生了巨大反响。至此，美国停止使用飞船，转向发展航天飞机。
 


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