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新浪科技訊 “地球是人類的搖籃。人類絕不會(huì)永遠(yuǎn)躺在這個(gè)搖籃里，而會(huì)不斷探索新的天體和空間。人類首先將小心翼翼的穿過大氣層，然后再去征服太陽系空間?！?/P>

　　莫斯科時(shí)間1961年4月12日9點(diǎn)07分，在蘇聯(lián)拜科努爾宇航中心，尤里·加加林乘坐東方一號(hào)宇宙飛船進(jìn)入太空，實(shí)現(xiàn)了他的先輩齊奧爾科夫斯基的偉大預(yù)言。而另一個(gè)世界強(qiáng)國--美國，也不甘落后，在緊鑼密鼓的準(zhǔn)備之后，于1962年2月20日將水星6號(hào)載人飛船送入地  
球軌道。由此，揭開了人類歷史上波瀾壯闊的征服太空的競(jìng)賽。32年過去了，美蘇(俄)兩國的航天發(fā)射技術(shù)都得到了長足的進(jìn)步，而廣袤的宇宙又將張開雙臂迎接新的來訪者--2003年10月中旬，在經(jīng)過4次成功的無人實(shí)驗(yàn)發(fā)射之后，中國將使用長征2F運(yùn)載火箭將載有宇航員的神舟5號(hào)飛船送入地球軌道。那么，神舟5號(hào)比起它的前輩東方號(hào)和水星號(hào)究竟有什么不同呢？讓我們?cè)倩剡^來看人類蹣跚學(xué)步進(jìn)入太空的那段歷史。

　　東方號(hào)飛船世界上第一種宇宙飛船。是蘇聯(lián)宇航先驅(qū)謝爾蓋·р·科羅廖夫主持設(shè)計(jì)的。由座艙和服務(wù)艙組成，總長4。41米，最大直徑為2。43米，重4725公斤，座艙自由空間1.6立方米，可以搭載一名宇航員，在軌時(shí)間最長為5天。

　　座艙是宇航員工作、生活是乘坐的艙段，它同時(shí)也是搭載宇航員返回地面的部分，所以也叫返回艙。該艙呈球形，重2460公斤，內(nèi)徑2.3米。飛行員的座椅就放在中央位置。航行期間航天員穿著宇航服坐在座椅上工作和休息。座椅與座艙的中軸線成64度，背靠和座椅夾角為110度。艙內(nèi)有手控裝置、導(dǎo)航儀表、無線電通信設(shè)備、生命保障系統(tǒng)、著陸系統(tǒng)，還有科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、攝像機(jī)、照相機(jī)，有足夠的水和食品。服務(wù)艙又叫推進(jìn)艙，也稱設(shè)備艙或儀器艙。外形為一個(gè)短圓柱段和兩個(gè)錐體組成，它的最大直徑是2.43米，重達(dá)2265公斤。艙內(nèi)安裝的儀器設(shè)備僅在運(yùn)行中使用，而不再返回地面。如遙測(cè)、軌道控制、姿態(tài)控制、變軌發(fā)動(dòng)機(jī)、姿控氣瓶、電源等。

　　為了保證宇航員在飛船中的正常生命活動(dòng)、飛船座艙內(nèi)載有環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。飛船內(nèi)充滿一個(gè)大氣壓下的氮氧混合氣體，其中氧氣占21%，氮?dú)庹?9%，接近地球上的大氣環(huán)境。艙內(nèi)溫度為17--26攝氏度，相對(duì)濕度為45--65%，二氧化碳濃度不超過0.5%。

　　為在意外條件下挽救宇航員的生命，座椅下面裝有兩臺(tái)固體火箭，緊急情況可以將座椅彈射出艙。座椅里備有救生包、食品、水、藥品和防身槍支，供應(yīng)急救生著陸使用。座艙裝有3套降落傘系統(tǒng)，一套供整艙降落用，兩套(其中一套備份)供座椅彈射降落時(shí)用。由于彈射救生座椅只能用于7公里以下，中高空用彈射座椅救生會(huì)損傷宇航員，在航天器起飛的前40秒如果出意外，直接將宇航員探出艙外，如果意外發(fā)生在40--150秒，則先關(guān)閉運(yùn)載火箭，等降落至7公里后再將飛行員彈出，如果在更高的軌道段出故障，則將返回艙分離，直接返回地球。

　　東方號(hào)的姿態(tài)控制可以使用自動(dòng)控制系統(tǒng)，也可以由航天員手動(dòng)，航天員用右手操縱手控器控制飛船的方位，左手操縱緊急開關(guān)打開座艙的逃離艙口和操縱彈射座椅，控制飛行姿態(tài)的力矩由東方1-C氣體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分成兩族獨(dú)立的半系統(tǒng)，每組有8個(gè)冷氮?dú)馔屏ζ?。安裝在儀器艙上端與返回艙對(duì)接處四周的12個(gè)球形氣瓶配置成3個(gè)獨(dú)立的高壓氮?dú)馄拷M，像兩組推力器供氣，其中兩組氣瓶保證自動(dòng)狀態(tài)控制推進(jìn)供氣，另一瓶組保證手動(dòng)姿態(tài)控制推進(jìn)供氣。

　　當(dāng)飛船返回時(shí)，先將服務(wù)艙分離，然后制動(dòng)火箭點(diǎn)火，使返回艙進(jìn)入過渡軌道。再入方式為彈道式，無升力控制，因而過載較大，達(dá)8--12g，大于5g過載的持續(xù)時(shí)間達(dá)到100秒。在正常返回情況下，東方號(hào)飛船有兩種著陸方式：第一種是坐在艙內(nèi)的座椅上和整艙一起著陸，第二種方法是將航天員彈出艙外單獨(dú)著陸。利用第一種方式時(shí)，在返回艙下降到4公里時(shí)膜盒式高度表發(fā)出指令，拋掉傘艙蓋，先后拉出引導(dǎo)傘、減速傘、主傘。最后著陸時(shí)返回艙的速度不大于10米/秒。當(dāng)采用彈射座椅方式著陸時(shí)，返回艙下降到7公里高度時(shí)，高度計(jì)發(fā)出指令，將座艙門分離。航天員頭盔的玻璃罩自動(dòng)蓋上，收緊背帶，借統(tǒng)供氧系統(tǒng)。2秒后，座艙門已經(jīng)離開到了安全距離以外，彈射座椅的彈射機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將座椅連航天員一起沿導(dǎo)軌彈到艙外，減速傘打開。3秒后，座椅分離。減速傘拉帶主傘后分離。在過10秒，放下救生包，系于一根15米長的繩子下端。航天員乘主傘降落，速度約為5--6米/秒。第二種方式相比第一種，由于無需在飛船高速進(jìn)入大氣層后控制飛船的姿態(tài)，更加簡單一些。因此被第一次載人航天飛行所選中。

　　與蘇聯(lián)的飛船類似，美國的第一型宇宙飛船水星號(hào)也采用了兩艙段結(jié)構(gòu)，分為座艙和傘艙，飛船外形呈圓錐形，高2.9米，底部直徑1.83米，頂部直徑0.5米。包括救生塔在內(nèi)，總長7.92米。飛船質(zhì)量每次發(fā)射時(shí)不太一樣，以首次軌道飛行的水星6號(hào)為例，起飛質(zhì)量1934公斤，在軌質(zhì)量1355公斤，濺落時(shí)為1130公斤。水星號(hào)傘艙呈圓柱體，下部圓錐體為座艙。座艙里只能乘坐一名宇航員，設(shè)計(jì)最長飛行時(shí)間為2天。航天員躺在座椅上，通過舷窗和潛望鏡可以觀察到空間的景象。

　　水星號(hào)飛船上裝有通信、姿態(tài)控制、供配電、熱防護(hù)、環(huán)境控制和生命保障以及回收著陸等系統(tǒng)，配置有座椅、手控裝置、攝像機(jī)、降落傘、橡皮艇等設(shè)備。水星號(hào)飛船裝有兩套相互獨(dú)立的遙測(cè)分系統(tǒng)，用來傳輸座艙工程參數(shù)和航天員勝利參數(shù)。兩個(gè)雷達(dá)信標(biāo)機(jī)用于地面跟蹤測(cè)量。飛船上還設(shè)有兩路無線電話路，有記錄遙測(cè)數(shù)據(jù)的磁記錄。飛船的制動(dòng)火箭安裝在座艙的防熱罩上，再入大氣層后即拋掉。飛船姿態(tài)控制以自動(dòng)為主，另有兩種手控方式作為備份。

　　水星號(hào)的座艙環(huán)境與東方號(hào)不同，艙內(nèi)大氣采用采用1/3大氣壓的純氧。這種方式比東方號(hào)的要簡單許多，壓力低，成份單一，所以容易調(diào)壓，不需要向東方號(hào)一樣堅(jiān)固的艙體結(jié)構(gòu)和那么復(fù)雜的調(diào)壓系統(tǒng)，降低了飛船的重量，泄露量也小。同時(shí)，穿低壓航天服出艙活動(dòng)是不許吸氧排氮，減少了準(zhǔn)備時(shí)間。但是副作用也很明顯，首先長期呼吸純氧會(huì)抑制紅細(xì)胞生長，對(duì)眼鼻也有刺激作用，其次座艙的純氧環(huán)境是一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)很難控制，1967年1月27日美國阿波羅4A飛船在地面測(cè)試中由于電路短路引起火災(zāi)，3名宇航員在15秒內(nèi)被燒死，所以此后美國飛船發(fā)射時(shí)會(huì)向其中注入一些氮?dú)?。水星?hào)飛船中溫度為26度(最高不超過43.4攝氏度)。

　　水星號(hào)飛船和逃逸塔連接在一起后組成逃逸救生系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由安裝在飛船頂部的逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)、救生塔分離發(fā)動(dòng)機(jī)、救生塔塔架組成。逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)推力為22.9千牛，工作時(shí)間1.2秒，3個(gè)噴管向外傾斜19度，是推力方向和飛船縱軸略有傾斜，以便逃逸救生軌道橫偏，避免和后面追來的火箭相撞。分離發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在飛船底部防熱罩上，推力3.53千牛，工作時(shí)間1.5秒。救生塔塔架是個(gè)三米高的三角形鋼架結(jié)構(gòu)，用3個(gè)爆炸螺栓固定在飛船上。逃逸時(shí)，救生塔將座艙牽引離開危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)運(yùn)載火箭正常運(yùn)行至主發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，逃逸塔即被拋掉。1961年4月25日一次無人亞軌道試驗(yàn)中，當(dāng)火箭起飛43.4秒之后，控制系統(tǒng)發(fā)生故障，救生程序被啟動(dòng)，逃逸塔點(diǎn)火，將飛船座艙牽引離開火箭爆炸危險(xiǎn)區(qū)，并且回收成功。救生塔和彈射座椅方式各有利弊。救生塔對(duì)宇航員來說比較安全，缺點(diǎn)是如果座艙內(nèi)發(fā)生危險(xiǎn)，救生塔就無能為力了。而且救生塔占用了過多的有效載荷，也不如彈射座椅來經(jīng)濟(jì)。但是彈射過程對(duì)宇航員來說實(shí)在很危險(xiǎn)，而且救生塔有過數(shù)次良好的表現(xiàn)，所以從聯(lián)盟飛船開始蘇聯(lián)飛船都裝有逃逸塔。

　　水星號(hào)的控制系統(tǒng)也是采用自動(dòng)為主，手動(dòng)備份的方式，通過噴管向外噴射氣體來控制飛船的俯仰、偏航、滾動(dòng)等動(dòng)作。由于計(jì)算機(jī)設(shè)備的原始，水星號(hào)在航行的時(shí)候還鼓勵(lì)宇航員通過手動(dòng)方式控制飛船。1963年水星9號(hào)在飛行時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)故障，宇航員庫帕從舷窗觀察地平線，手動(dòng)控制飛船姿態(tài)，成功返回地球。

　　水星號(hào)的返回方式和東方號(hào)大致相同，采用彈道式再入，水星飛船底朝下進(jìn)入大氣層，由于飛船形狀的關(guān)系，可以獲得一定升力，從而得到一定的氣動(dòng)控制。宇航員是用手動(dòng)方式可以改變航行路線，飛向?yàn)R落地點(diǎn)。在降落的最后階段，打開降落傘，使飛船輕輕落在海面上。這種方式比起東方號(hào)在地面降落，對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求降低，但是對(duì)座艙密封性能要求更高，1961年水星4號(hào)飛船在亞軌道飛行后濺落大洋中，座艙進(jìn)水，航天員格里索姆差點(diǎn)淹死。

　　在運(yùn)載工具上，兩國的運(yùn)載火箭都是在液體洲際導(dǎo)彈基礎(chǔ)上發(fā)展而來。東方號(hào)火箭由月號(hào)火箭發(fā)展而來，增加了第一級(jí)的推進(jìn)劑質(zhì)量和二級(jí)子發(fā)動(dòng)機(jī)的性能?；鸺秊槎?jí)液體捆綁火箭，由芯級(jí)、四個(gè)助推器、第二子級(jí)、桁架式級(jí)間段、整流罩組成。尾段裝有4個(gè)三角形穩(wěn)定尾翼?；鸺L38.46米，底部最大直徑10.3米，起飛質(zhì)量287噸，起飛推力4002.5千牛，近地運(yùn)載能力4730千克，太陽同步軌道運(yùn)載能力1840千克(650公里，98度)。其第一級(jí)芯級(jí)原型是р-7型液體洲際導(dǎo)彈，級(jí)長28.75米，直徑2.95米，起飛質(zhì)量101噸，其中結(jié)構(gòu)質(zhì)量7.8噸，推進(jìn)劑質(zhì)量93.2噸，工作時(shí)間320秒。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為рд-108，由動(dòng)力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是比沖大(真空比沖達(dá)到3090米/秒)，該發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)重量1250公斤，直徑1950毫米，長2850毫米。采用液氧和煤油為推進(jìn)劑。海平面總推力745千牛，真空總推力941.8千牛。助推器長19.8米，直徑2.68米，起飛質(zhì)量每臺(tái)43噸，其中推進(jìn)劑有39.5噸，工作時(shí)間120-140秒，發(fā)動(dòng)機(jī)為рд-107型發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量1155千克，直徑2580毫米，長1860毫米，同樣使用液氧/煤油為推進(jìn)劑，4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的海平面總推力為3284千牛。二級(jí)火箭級(jí)長2.98米，直徑2.58米，子級(jí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量1.1噸，裝有5.9噸液氧/煤油推進(jìn)劑，采用рд-448型發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)直徑766毫米，長1600毫米，工作時(shí)間440秒，真空推力為54.9千牛，這種發(fā)動(dòng)機(jī)分兩步關(guān)機(jī)，先將推力降低至45%，持續(xù)4秒后在關(guān)機(jī)，這樣可以減輕關(guān)機(jī)造成的干擾，有利于提高有效載荷的入軌精度。

　　東方號(hào)火箭裝有兩套控制系統(tǒng)。其中一套在芯級(jí)儀器艙內(nèi)，為全慣性控制系統(tǒng)，主要有慣性平臺(tái)。第二套裝在2級(jí)上，是捷聯(lián)式慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，有一個(gè)積分加速度表裝在箭體縱向，測(cè)量飛行時(shí)軸向的視加速度。飛行中，由芯級(jí)火箭和助推器的游動(dòng)推力室提供姿態(tài)控制力矩，4個(gè)尾翼起穩(wěn)定作用，當(dāng)芯級(jí)分離后，二級(jí)火箭利用以渦輪廢氣為動(dòng)力的4個(gè)小噴管控制姿態(tài)。東方號(hào)運(yùn)載火箭近地軌道高度偏差在正負(fù)40公里，周期偏差22秒。東方號(hào)火箭最后一次發(fā)射是在1991年，共發(fā)射了149次，成功率超過99%。在東方號(hào)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展出了上升號(hào)、聯(lián)盟號(hào)、閃電號(hào)和進(jìn)步號(hào)，成為一系龐大的運(yùn)載火箭家族。

　　美國在試驗(yàn)水星號(hào)宇宙飛船時(shí)，最早采用了水星-紅石運(yùn)載火箭進(jìn)行了載人亞軌道試驗(yàn)，這種火箭由"紅石"導(dǎo)彈發(fā)展而來，采用NA-75-110-A7液氧/酒精發(fā)動(dòng)機(jī)，推力347千牛，它曾成功地將美國第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空，也具備把水星號(hào)送入軌道的能力，但是這種火箭達(dá)不到絕對(duì)安全可靠的要求和足夠的性能裕量。真正把美國人送入地球軌道的是"水星--宇宙神"運(yùn)載火箭。

　　宇宙神D型火箭，是在宇宙神D型洲際導(dǎo)彈基礎(chǔ)上改裝而成的，是一種單級(jí)運(yùn)載火箭。"水星--宇宙神"火箭在宇宙神D上再進(jìn)行了一些改進(jìn)。火箭全長29.07米，最大直徑4.876米，起飛質(zhì)量117.93噸，起飛推力1610.26千牛?；鸺芍行囊蛔蛹?jí)和尾段的助推器組成，中心級(jí)包括貯箱和主發(fā)動(dòng)機(jī)。貯箱前面的截錐形對(duì)接段將飛船和火箭連成一個(gè)整體。貯箱兩側(cè)的上、下兩個(gè)儀器艙中安裝制導(dǎo)、控制和電子裝置。助推器的兩臺(tái)助推發(fā)動(dòng)機(jī)借助可分離的機(jī)械系統(tǒng)安裝在一子級(jí)推力環(huán)上，外邊用錐形整流罩保護(hù)。助推發(fā)動(dòng)機(jī)完成飛行任務(wù)后與尾段一起沿縱向與一子級(jí)分離。

　　基礎(chǔ)級(jí)火箭長20.52米，芯級(jí)直徑3.05米，結(jié)構(gòu)質(zhì)量7.854噸，推進(jìn)系統(tǒng)采用MA-2發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺(tái)助推發(fā)動(dòng)機(jī)、一臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)、兩臺(tái)游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組成。5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)均由萬向支架支撐，可進(jìn)行擺動(dòng)以控制火箭飛行姿態(tài)。助推發(fā)動(dòng)機(jī)為LR-89-NA5液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，推力共1334.47千牛，燃燒時(shí)間145s，發(fā)動(dòng)機(jī)可沿俯仰和偏航方向擺動(dòng)，以保持火箭飛行穩(wěn)定。主發(fā)動(dòng)機(jī)為LR-105-NA3發(fā)動(dòng)機(jī)，地面推力為266.89千牛，燃燒時(shí)間280秒。兩臺(tái)游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)LR-101，每臺(tái)推力約4.448千牛。在整個(gè)飛行階段他們提供滾動(dòng)控制力。燃燒時(shí)間約為280秒。

　　宇宙神D火箭的飛行軌道由兩套互相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)和控制：即無線電-慣性混合制導(dǎo)系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛儀飛行控制系統(tǒng)。這型火箭共飛行了18次，失敗了6次，成功率僅有67%。

　　水星號(hào)和東方號(hào)都屬于早期的載人航天器，設(shè)計(jì)目的僅僅是為了證實(shí)人類可以進(jìn)入太空而且安全的返回。這些飛船結(jié)構(gòu)比較簡單，留空時(shí)間短，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也僅限于最基本的設(shè)備。飛船的可靠性不高，在幾次飛行中出現(xiàn)了這樣那樣的事故。更重要的是，很多早期發(fā)射并不是由于技術(shù)發(fā)展水到渠成，而是出于政治原因的需要倉促間飛上天的，美國的水星號(hào)就是如此，相對(duì)于東方號(hào)，它更加簡陋，大多數(shù)性能指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。蘇聯(lián)后來的上升號(hào)飛船也是如此，為了搶在美國人前面發(fā)射多人的飛船，竟然連救生設(shè)施和航天服都取消掉了。盡管如此，這些早期發(fā)射還是取得了重大的成就，蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫在太空中走出了上升2號(hào)的座艙，成為第一個(gè)進(jìn)行太空行走的地球人。隨后，美國人設(shè)計(jì)出了全新的完善的雙子座飛船和大力神運(yùn)載火箭，蘇聯(lián)制造了聯(lián)盟飛船和運(yùn)載火箭。幾年后，巨大的火星Ⅴ火箭將阿波羅11號(hào)飛船送上了月球。如今，兩國在載人航天領(lǐng)域都取得了長足的進(jìn)步，分別以大型空間站和航天飛機(jī)為標(biāo)志，代表了當(dāng)今世界最先進(jìn)的航天技術(shù)。

　　1992年1月，經(jīng)過反復(fù)論證，我國的載人航天工程也正式上馬。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的分析，最后決定采用宇宙飛船而不是航天飛機(jī)作為天地往返運(yùn)輸工具。這主要是因?yàn)?，航天飛機(jī)的技術(shù)極為復(fù)雜，質(zhì)量也大大增加。為了保證氣動(dòng)力控制有效，飛行器必須配備尾翼、機(jī)翼、空氣動(dòng)力舵和空氣動(dòng)力舵的專用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。為了在跑道上無沖擊的著陸和減速，必須被有帶減震裝置的收放式起落架、制動(dòng)系統(tǒng)和在著陸滑跑時(shí)沿跑道運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)。從而大大增加了他的設(shè)計(jì)、制造成本。當(dāng)然，航天飛機(jī)的好處很明顯，它可以在大氣層中下降時(shí)完成較大的起動(dòng)機(jī)動(dòng)飛行，下降過程平穩(wěn)，過載小，精度高，已與控制，更重要的是，航天飛機(jī)屬于重復(fù)使用的飛行器，使用成本要低于飛船，使用越多，成本越低。但是，與航天飛機(jī)相關(guān)的各種航空技術(shù)正是我國的弱項(xiàng)，而對(duì)于彈道式再入的宇宙飛船，我們有返回式衛(wèi)星的足夠的技術(shù)基礎(chǔ)。除了技術(shù)上的原因，由于我國的載人航天工程只是出于技術(shù)上積累的需要，而不是像美俄一樣有一整套的太空開發(fā)計(jì)劃，我國的國力也不可能支持這樣龐大的太空計(jì)劃，所以不需要像美蘇一樣頻繁載人航天發(fā)射，這使得航天飛機(jī)低成本的優(yōu)勢(shì)無法顯示出來。因此，研制載人飛船在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都成為最好的選擇。

　　在神舟號(hào)飛船的設(shè)計(jì)中，引進(jìn)了聯(lián)盟TM17飛船，這使得神舟的外觀和聯(lián)盟看起來十分相似。和聯(lián)盟TM飛船相同，神舟采用3艙段結(jié)構(gòu)，從上向下依次是軌道艙、返回艙、推進(jìn)艙。軌道艙是宇航員在太空中生活和工作的艙室，也是外觀上神舟飛船和聯(lián)盟TM差別對(duì)大的艙段。軌道艙高3米，呈圓柱形，兩邊用錐形密封。上方裝有雷達(dá)天線，用于空間對(duì)接，在返回艙返回后，可以留軌作為空間實(shí)驗(yàn)室，由側(cè)面的太陽電池陣提供能源，而聯(lián)盟飛船的軌道艙呈球形，也沒有側(cè)面太陽電池陣，在返回艙返回后即廢棄了。返回艙內(nèi)裝有宇航員座椅，各種儀表。返回艙由鈦框組件、側(cè)壁結(jié)構(gòu)、密封大底和防熱大底四大部件組成。其中側(cè)壁結(jié)構(gòu)內(nèi)層采用鋁合金焊接的承力密封結(jié)構(gòu)，外層為防熱結(jié)構(gòu)，兩層膠接在一起。密封大底由金屬承力結(jié)構(gòu)、內(nèi)外蒙皮、端框、反推發(fā)動(dòng)機(jī)組成。防熱大底在飛船載入大氣層后，距地面10公里的高空被整體拋掉。這些設(shè)計(jì)特性，都與聯(lián)盟TM類似。但是神舟飛船在體積上要比聯(lián)盟飛船大13%，船內(nèi)裝有先進(jìn)的GNC系統(tǒng)，神舟飛船內(nèi)裝有完善的設(shè)備儀器，稍加改裝就可以完成對(duì)接任務(wù)或者作為貨運(yùn)飛船往返于地面與太空站之間，同時(shí)，神舟飛船的結(jié)構(gòu)也比聯(lián)盟飛船復(fù)雜，光密封接口就多達(dá)200多處，遠(yuǎn)多于聯(lián)盟。原因在于神舟是一型起點(diǎn)很高的試驗(yàn)飛船，他需要在有限的發(fā)射次數(shù)內(nèi)驗(yàn)證多種技術(shù)的可能性。

　　用于發(fā)射神舟飛船的是在長征2E基礎(chǔ)上全新設(shè)計(jì)的長征2F運(yùn)載火箭?；鸺L58.343m，起飛質(zhì)量479.8t，芯級(jí)直徑3.35m，助推器直徑2.25m，整流罩最大直徑3.8m。火箭的芯級(jí)和助推器發(fā)動(dòng)機(jī)均使用四氧化二氮和偏二甲肼作為推進(jìn)劑。它可把8t重的有效載荷送入近地點(diǎn)高度200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度350km、傾角42.4°～42.7°的軌道。它在長征-2E基礎(chǔ)上增加了2個(gè)新系統(tǒng)，即逃逸系統(tǒng)和故障檢測(cè)處理系統(tǒng)，以保證載人航天的安全性。芯級(jí)第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為DaFY10-1，由4臺(tái)單機(jī)DaFY11-1通過機(jī)架并聯(lián)組成。芯級(jí)第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為DaFY20-2，由主機(jī)DaFY21-2及游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)DaFY22-1通過機(jī)架并聯(lián)組成主機(jī)采用大噴管，游機(jī)采用短噴管(再生冷卻方式)。助推器發(fā)動(dòng)機(jī)的代號(hào)為DaFY5-2。其中DaFY10-1是新研制的，而DaFY21-2有DaFY5-2由YF20B發(fā)展而來曾經(jīng)作為長征2E，長征3B的助推火箭使用。逃逸系統(tǒng)與聯(lián)盟火箭十分相似，由逃逸塔、上部整流罩、柵格翼及其釋放裝置、上支撐機(jī)構(gòu)、下支撐機(jī)構(gòu)和滅火裝置組成。逃逸系統(tǒng)的動(dòng)力裝置由逃逸主發(fā)動(dòng)機(jī)、分離發(fā)動(dòng)機(jī)、偏航俯仰發(fā)動(dòng)機(jī)、高空逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)和高空分離發(fā)動(dòng)機(jī)組成，其中逃逸主發(fā)動(dòng)機(jī)、分離發(fā)動(dòng)機(jī)、偏航俯仰發(fā)動(dòng)機(jī)和配重段、尾裙儀器組成逃逸塔。在逃逸系統(tǒng)的工作范圍(起飛至整流罩分離)內(nèi)，逃逸模式分為兩種，即有塔逃逸模式(模式Ⅰ)和無塔逃逸模式(模式Ⅱ)。模式Ⅰ適用于火箭飛行0～120s，模式Ⅱ適用于火箭飛行120～200.87s。在模式Ⅰ中，60s之前火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不關(guān)機(jī)，60s之后火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)?；鸺茖?dǎo)系統(tǒng)采用平臺(tái)(捷聯(lián))-計(jì)算機(jī)方案。為了提高可靠性，采用以平臺(tái)為主、故障時(shí)切換到捷聯(lián)慣組的工作方式。計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了部件冗余，增加了冗余管理，采用CPU、A/D和D/A三冗余。姿態(tài)控制系統(tǒng)采用姿態(tài)角-姿態(tài)角速率-數(shù)字網(wǎng)絡(luò)-搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)方案。為了提高可靠性采取了以下冗余措施：相敏檢波濾波裝置、箭載計(jì)算機(jī)A/D變換采用三冗余，按2／1表決方式進(jìn)行工作；箭載計(jì)算機(jī)D/A、綜合放大器與伺服機(jī)構(gòu)伺服閥前置級(jí)、反饋電位計(jì)均采用三冗余。故障檢測(cè)處理系統(tǒng)有兩個(gè)主要任務(wù)，一是檢測(cè)火箭的重要參數(shù)，判斷火箭故障，出現(xiàn)故障時(shí)向有關(guān)系統(tǒng)發(fā)出逃逸指令和中止飛行指令；二是逃逸時(shí)完成逃逸飛行器的時(shí)序控制和火工品配電。其箭上設(shè)備包括故障檢測(cè)處理器、指令控制器、逃逸程序控制器、火工品配電器和電池。故障檢測(cè)參數(shù)分別由遙測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供，它包括姿態(tài)角偏差、箭體角速率、軸向過載、逃逸塔分離信號(hào)、助推器分離信號(hào)、整流罩橫縱向分離信號(hào)和平臺(tái)切換信號(hào)等。

　　由此可見，神舟--長征2F系統(tǒng)與美俄首次載人發(fā)射的倉促和簡陋不同，神舟飛船基本代表了上個(gè)世紀(jì)90年代的世界先進(jìn)水平，他參考了目前世界上最成熟的飛船技術(shù)，是一種技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備完善的、功能強(qiáng)大的載人飛行器。而長征2F運(yùn)載火箭是在現(xiàn)有的、執(zhí)行過多次發(fā)射任務(wù)、且有著良好的安全紀(jì)錄的長征2E火箭上發(fā)展而來，技術(shù)成熟可靠。再加上有前4次成功的無人飛行試驗(yàn)所積累的經(jīng)驗(yàn)，我們完全有理由相信，神舟5號(hào)將能夠以完美的表現(xiàn)，幫助國人實(shí)現(xiàn)飛天的夢(mèng)想。(沈凌/文)  　　
 
 
 
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