神舟五号

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2003年10月15日,神舟五号载人飞船成功发射,在轨飞行时间21小时。这是我国首次载人航天飞行,同时圆满完成了对地遥感及空间环境监测试验。在任务期间空间环境预报中心提供环境预报安全保障,有效载荷中心提供地面技术支持。神舟五号载人飞船上的有效载荷共有26件,主要包括:对地遥感观测设备;空间环境高能粒子监测设备;有效载荷公用设备。

 

神舟五号简介

        “神舟”五号飞船是在无人飞船的基础上研制的我国第1艘载人飞船,乘有1名航天员---杨利伟。飞船在轨道运行了1天。整个飞行期间为航天员提供必要的生活和工作条件,同时将航天员的生理数据、电视图像发送地面,并确保航天员安全返回。

 

  在2003年10月15日09时00分,负载着“神舟”五号的长征2F火箭发射。

  9时10分,船舰分离,“神舟”五号载人飞船发射成功,飞船以平均每90分钟绕地球1圈的速度飞行。

  飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成,总长8860mm,总重7840kg。飞船的手动控制功能和环境控制与生命保障分系统为航天员的安全提供了保障。

  飞船由长征-2f运载火箭发射到近地点200千米、远地点350千米、倾角42.4°初始轨道,实施变轨后,进入343km的圆轨道。飞船环绕地球14圈后在预定地区着陆。

  “神舟”五号飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的愿望,是中华民族智慧和精神的高度凝聚,是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。

  “神舟”五号

  发射时间:2003年10月15日09时整

  发射火箭:新型长征二号F捆绑式火箭,此次是长征系列运载火箭第71次飞行,也是继1996年10月以来,我国航天发射连续第29次获得成功。

  飞行员:杨利伟

  飞船进入轨道所需飞行时间:9分10秒,船箭分离,“神舟”五号载人飞船准确进入预定轨道。

  返回时间:2003年10月16日06时28分

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  着陆地点:内蒙古中部阿木古朗草原地区

  飞行时间/圈数:21小时/14圈

  搭载物品:除了中国飞天第一人杨利伟外,“神舟”五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽旗、一面联合国国旗、人民币主币票样、中国首次载人航天飞行纪念邮票、中国载人航天工程纪念封和来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。

  试验项目:神舟5号将尽量减少机舱内的实验项目及仪器,以腾出更多空间来供航天员活动并执行科学观察任务,可以说这一次的任务主要是考察航天员在太空环境中的适应性。

  新技术应用:首次增加了故障自动检测系统和逃逸系统。其中设定了几百种故障模式,一旦发生危险立即自动报警。即使在飞船升空一段时间之后,也能通过逃逸火箭而脱离险境。

  意义:这次的成功发射标志着中国成为继前苏联(现由俄罗斯承继)和美国之后,第三个有能力独自将人送上太空的国家。

  舱段介绍

  轨道舱

  尺寸:长2.8米,直径2.2米

  神舟飞船的轨道舱的外形为圆柱形的。为了使轨道舱在独自飞行的阶段可以获得电力,轨道舱的两侧安装了太阳电池翼,每块太阳翼除去三角部分面积为2.0×3.4米,轨道舱自由飞行时,可以由它提供0.5千瓦以上的电力。轨道舱尾部有4组小的推进发动机,每组4个,为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨道运动的能力;轨道舱一侧靠近返回舱部分有一个圆形的舱门,为航天员进出轨道舱提供了通道,不过,该舱门的最大直径仅65厘米,只有身体灵巧、受过专门训练的人才能进出自由。舱门的上面有轨道舱的观察窗。

  轨道舱是飞船进入轨道后航天员工作、生活的场所。舱内储备有食物、饮水和大小便收集器、睡袋等生活装置外,还有空间应用和科学试验用的仪器设备。

  返回舱返回后,轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室,它将继续留在轨道上工作半年左右。轨道舱留轨利用是中国飞船的一大特色,俄罗斯和美国飞船的轨道舱和返回舱分离后,一般是废弃不用的。

在着陆场

  返回舱尺寸:长2.00米,直径2.40米(不包括防热层)。

  "神舟”飞船的返回舱呈钟形,有舱门与轨道舱相通。放回舱式飞船的指挥控制中心,内设可供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、手控操纵手柄和光学瞄准镜等,显示飞船上个系统机器设备的状况。航天员通过这些仪表进行监视,并在必要时控制飞船上系统机器设备的工作。轨道舱和返回舱均是密闭的舱段,内有环境控制和生命保障系统,确保舱内充满一个大气压力的氧氮混合气体,并将温度和湿度调节到人体合适的范围,确保航天员在整个飞行任务过程中的生命安全。

  另外,舱内还安装了供着陆用的主、备两具降落伞。神舟号飞船的返回舱侧壁上开设了两个圆形窗口,一个用于航天员观测窗外的情景,另一个供航天员操作光学瞄准镜观测地面驾驶飞船。返回舱的底座是金属架层密封结构,上面安装了返回舱的仪器设备,该底座重量轻便,且十分坚固,在返回舱返回地面进入大气层时,保护返回舱不被炙热的大气烧毁。

  推进舱

  尺寸:长3.05米,直径2.50米底部直径2.80米

  神舟号的推进舱又称设备舱,它呈圆柱形,内部装载推进系统的发动机和推进剂,为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力,还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。两侧各有一对太阳翼,除去三角部分,太阳翼的面积为2.0×7.5米。与前面轨道舱的电池翼加起来,产生的电力将三倍于联盟号,平均1.5千瓦以上,差不多相当于富康AX新浪潮汽车的电源所提供功率。这几块电池翼除了所提供的电力较大之外,它还可以绕连接点转动,这样不管飞船怎样运动,它始终可以保持最佳方向获得最大电力,免去了“翘向太阳”所要进行的大量机动,这样可以在保证太阳电池阵对日定向的同时进行飞船对地的不间断观测。

  设备舱的尾部是飞船的推进系统。主推进系统由4个大型主发动机组成,它们在推进舱的底部正中。在推进舱侧裙内四周又分别布置了4对纠正姿态用的小推进器,说它们小是和主推进器比,与其他辅助推进器比它们可大很多。另外推进舱侧裙外还有辅助用的小型推进器。

  附加段

  附加段也叫过渡段,是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备用的。在载人飞行及交会对接前,他也可以安装各种仪器用于空间探测。

  对于附加段现阶段的设备没有官方介绍,但是一些业内人士进行了大胆的推测,如:其中一个半环型装置,据推测是用来安装方形的仪器装置。而三个相互垂直并可伸出的0.4米的探针被推测为可能是导航系统的一部分或对接系统的一部分。因为美国的阿波罗飞船上曾有类似的装置用来进行对接。神舟飞船轨道舱前端可能装有俄罗斯式的对接系统。但这些装置可能只是一种试验型,在将来执行与太空站对接的任务时肯定会被新型对接系统所替换。

神舟五号发射

              

  2003年10月15日5时20分,航天员出征仪式在航天员公寓问天阁举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委副主席胡锦涛等领导同志在此地亲切会见了首飞梯队的3名航天员。执行首飞任务的航天员杨利伟表示,要聚精会神地做好每一个动作,决不辜负祖国和人民的期望。

  10月15日5时30分,身着银灰色太空服的我国首位航天员杨利伟向中国载人航天工程总指挥李继耐报告,请示出征。此前,中国首次载人航天飞行航天员梯队公开亮相。他,杨利伟。在接受新华社记者采访时,杨利伟表示有信心完成首次载人航天飞行任务。

  10月15日6时15分,进入飞船返回舱的杨利伟坐到了用合成材料特制的座椅上。此时按计划离火箭升空还有2小时45分钟。起飞前,杨利伟在舱内进行各项准备,完成100多个动作。地面指挥控制中心屏幕显示,杨利伟生理参数正常。

  10月15日8时50分,胡锦涛、黄菊、吴官正等领导同志来到试验指挥楼平台,现场观看飞船发射。与此同时,吴邦国、温家宝、贾庆林、曾庆红、李长春、罗干等领导同志在北京航天指挥控制中心观看飞船发射实况。

  

  10月15日8时59分50秒,飞船起飞进入10秒倒计时。

  10月15日9时整,火箭在震天撼地的轰鸣中腾空而起,急速飞向太空。

  10月15日9时10分左右,飞船进入预定轨道。从这一刻起,杨利伟成了浩瀚太空迎来的第一位中国访客。

  10月15日9时31分许,停泊在南太平洋的“远望三号测量船捕获飞船信息。“神舟”五号飞船的舱内图像清晰地显示在北京航天指控中心的大屏幕上,杨利伟在与医学监督医生通话时显得相当沉稳,他说:“我感觉良好!”

  10月15日9时42分,载人航天工程总指挥李继耐宣布:“飞船已进入预定轨道,发射取得成功。”指挥控制大厅内顿时一片欢腾。在热烈的掌声中,胡锦涛发表了重要讲话。他指出,实施载人航天工程,是以江泽民同志为核心的党的第三代中央领导集体作出的重大战略决策。十多年来,在党中央、中央军委的领导下,经过广大科技人员和解放军指战员的不懈奋斗,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就,谱写了中华民族自强不息的壮丽诗篇。

  10月15日10时许,在“神舟”五号飞船进行环绕地球第一圈飞行时,地面指挥人员报告舱内环境正常后,杨利伟得到指令,打开面罩,拿着书和笔,当他松开手时,笔在太空失重环境下立即飘浮起来。

  10月15日10时31分,“神舟”五号飞船进入喀什测控站检测区域,在接到地面指令后,杨利伟摘下手套,并解开系在膝盖下方的束缚带。在北京航天指挥控制中心的大屏幕上可以看到,杨利伟的动作非常轻松熟练。

  10月15日10时40分左右,飞船开始绕地球飞行第二圈,通过飞船传回的图像可看到,杨利伟由卧姿改为坐姿,并通过圆形舷窗向外观测。

  10月15日11时过后,杨利伟开始在太空中进餐。他一边看书,一边用捏挤包装袋的方式享用这顿不同寻常的午餐。据悉,杨利伟的食谱颇具中国特色,包括八宝饭、鱼香肉丝、宫爆鸡丁和用中药及滋补品制成的饮料等。

  10月15日12时左右,杨利伟开始他在外太空的第一次休息。画面显示,仰面躺卧的杨利伟表情沉静,在环绕地球飞行的飞船中,他的这次酣眠持续了约3个小时。

  10月15日15时52分,北京航天指挥控制中心向杨利伟了解了飞船工作状况和他的身体状况。航天员向地面报告:航天服气密性良好,飞船工作正常。

  10月15日15时54分,飞船变轨程序启动,指挥控制大厅右侧大屏幕三维动画实时显示,飞船尾部喷出桔黄色的火焰,加速飞行。很快,飞船又进入平稳的飞行状态。整个过程中,航天员杨利伟始终神情镇定。南太平洋上的“远望”二号测量船向北京传来数据,表明变轨圆满成功。

  10月15日17时26分,中共中央政治局委员、中央军委副主席、国务委员兼国防部长曹刚川在北京航天指控中心与正在太空飞行的航天员杨利伟进行实时通话。曹刚川说:“祖国和人民期待着你凯旋。”杨利伟浑厚的男中音清晰地回响在指挥大厅中:“请首长放心,我一定努力工作,把后续工作完成好,向祖国和人民交一份满意的答卷。”

  10月15日18时40分许,“神舟”五号飞船运行到第七圈,杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗。他在距地面343公里的太空中说:向世界各国人民问好,向在太空中工作的同行们问好,感谢全国人民的关怀。

  10月15日19时58分,“神舟”五号飞船运行到第八圈时,稍早之前来到北京航天指挥控制中心指挥大厅的杨利伟妻子张玉梅、儿子杨宁康与太空中的杨利伟通话。杨利伟对妻子说:“在太空感觉很好,太空的景色非常美。”他对儿子说:“好儿子,我看到咱们美丽的家了!”

  10月15日21时31分,“神舟”五号飞船进入第九圈。

  10月15日23时08分,“神舟”五号飞船进入第十圈飞行,航天员杨利伟开始休息。

  10月16日4时19分,“神舟”五号飞船进入第十四圈飞行。

  10月16日5时35分,北京航天指挥控制中心成功向正在太空运行的“神舟”五号载人飞船发送返回指令。按照程序,飞船将在建立返回姿态后,经过返回制动、轨道舱与返回舱分离、推进舱与返回舱分离等一系列太空控制动作,开始返回内蒙古主着陆场。

  10月16日5时36分,“神舟”五号飞船轨道舱与返回舱成功分离。返回舱与推进舱轨道高度不断降低,向预定落点返回。飞船轨道舱将留轨工作半年,开展相关的科学实验。

  10月16日5时38分,“神舟”五号载人飞船制动火箭点火,飞船返回舱飞行速度减缓,轨道高度进一步降低。返回舱向预定着陆场降落。

  10月16日5时56分,在北京航天指挥控制中心的组织指挥下,“神舟”五号载人飞船返回舱与推进舱成功分离,成功进入返回轨道。飞船返回舱失去动力后,按照升力控制技术向预定着陆场降落。

  稍后,布设在新疆和田的活动测量站报告,“神舟”五号飞船进入中国国境上空。

  10月16日6时04分,“神舟”五号飞船再入大气层。目前飞船处于“黑障”阶段。

  10月16日6时07分,搜救直升机收到“神舟”五号飞船返回舱发出的无线电信号,机上的搜索人员目视到“神舟”五号返回舱。由5架直升机组成的空中搜救分队和14台专用车辆组成的地面搜救分队立即从不同的方向迅速向落点前进。

  10月16日6时许,杨利伟报告身体状况良好。返回舱引导伞已打开。

  稍后,杨利伟再次报告身体状况良好。主伞工作正常。

  稍后,主着陆区直升机驾驶员目视到飞船降落伞,地面搜索人员看到了降落伞,返回舱主伞已脱落。五架直升机跟踪正常。

  10月16日6时28分,地面搜索人员报告距“神州”五号返回舱落点7.5公里。

  稍后,温家宝总理与杨利伟通话,祝贺他顺利返航。

  10月16日6时36分,地面搜索人员找到了“神舟”五号返回舱。

  10月16日6时38分,搜索人员报告,杨利伟身体状况良好。

  稍后,杨利伟向人群挥手,正在出舱。

  10月16日6时51分,杨利伟在“神舟”五号舱口向大家招手,神态自若。

  10月16日6时54分,李继耐在北京航天指挥控制中心宣布:“神舟”五号载人飞船16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆,实际着陆点与理论着陆点相差4.8公里。返回舱完好无损。我们的航天英雄杨利伟自主出舱。我国首次载人航天飞行圆满成功。

  稍后,温家宝总理代表党中央、国务院、中央军委祝贺载人飞行圆满成功。

  稍后,在飞船着陆点,杨利伟坐在专用的椅子上向大家挥手,并与工作人员说话。

  10月16日7时23分,杨利伟在距返回舱约10米的一辆医疗检查车上进行体检。

  10月16日7时29分,中央军委主席江泽民给中国载人航天工程总指挥李继耐打电话,祝贺我国首次载人航天飞行获得圆满成功。江泽民说,我国首次载人航天飞行的成功,是我国改革开放和社会主义现代化建设的又一伟大成就,是我国高技术发展的又一里程碑,是中国人民自强不息的又一非凡壮举。在以胡锦涛同志为总书记的党中央正确领导下,充分发挥社会主义制度的优势,自力更生、自主创新,大力协同、集智攻关,我们就一定能够谱写我国航天事业以及整个科技事业更加绚丽的篇章!

  10月16日上午9时52分,杨利伟乘专机从内蒙古着陆场飞抵北京。中共中央政治局委员、中央军委副主席、国务委员兼国防部长曹刚川,中央军委委员、总装备部部长、载人航天工程总指挥李继耐,总装备部政委迟万春等到机场迎接。

神舟五号发射意义

             

  神舟五号载人飞船是在无人飞船基础上研制的我国第一艘载人飞船,可搭载一名航天员,在轨运行一天。整个飞行期间为航天员提供必要的生活和工作条件,同时将航天员的生理数据、电视图像发送地面,并确保航天员安全返回。飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。飞船的手动控制功能和环境控制与生命保障分系统为航天员的安全提供了保障。飞船由“长征二号F”运载火箭发射到近地点200公里、远地点350公里、倾角42.4°初始轨道,实施变轨后,进入343km的圆轨道。飞船环绕地球14圈后在预定地区着陆。英雄航天员杨利伟执行此次载人航天飞行任务。

  一、任务执行情况简介

  神舟五号载人航天飞行任务主要是全面考核载人环境,获取航天员空间生活环境和安全的有关数据,全面考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和系统间的协调性。飞船乘坐一名航天员,飞行约一天,在绕地球飞行的第14圈返回。航天员可以按照预先规定的程序和地面指令手动补发船箭分离、帆板展开等重要指令。飞船具有自主应急返回和人工控制返回以及第2天、第3天返回的能力。

  根据计划安排,我国首次载人飞行于2003年10月15日至16日实施。载人飞船和运载火箭在发射场的技术区完成总装、测试后,进入发射区加注推进剂。发射前16小时,从航天员三人首飞梯队中,选优确定了首飞航天员杨利伟,发射前约2小时45分航天员进入飞船。

  北京时间2003年10月15日9时整,火箭一级发动机和4个助推发动机同时点火;火箭飞行120秒逃逸塔分离,137秒助推器分离,159秒火箭一、二级分离,200秒整流罩分离,460秒二级主发动机关机,587秒船箭分离,飞船进入倾角42.4度、近地点高度199.14公里、远地点高度347.8公里的椭圆轨道。入轨后,飞船建立轨道运行姿态,展开推进舱上的太阳能电池阵,对太阳定向,并在第5圈实施变轨,进入343公里圆轨道。飞行期间,地面与航天员保持密切联系,通过生理遥测参数,了解航天员的身体状态;航天员监视飞行过程中重要指令的执行以及飞船运行状态。

  神舟五号载人飞船在轨自主运行14圈返回地球。在返回的前一圈,由地面测控站向飞船注入返回制动精确参数。飞船偏航调姿90度,轨道舱与飞船分离。再偏航调姿90度并制动进入返回轨道,在高度降为145公里时,推进舱与返回舱分离。返回舱再入大气层,穿越“黑障区”后进入主着陆场上空,按程序开伞减速,在下降至地面约1米左右时,着陆缓冲发动机点火工作。返回舱于10月16日早晨6点23分安全着陆,航天员杨利伟在飞行21小时23分后顺利返回。此后,轨道舱继续留轨飞行约半年,开展有关的空间科学实验和技术试验。

  二、神舟五号飞行任务的技术成就

  本次飞行任务由一名航天员担任指令长兼驾驶员,飞行期间航天员不进入轨道舱、不脱航天服,并按预先规定的程序和地面指挥手动补发船箭分离、帆板展开、推返分离等指令,完成飞船状态监视、血压测量、摄影摄像、饮食睡眠等工作。自主飞行段正常飞行时间为1天,飞船入轨后第五圈变轨,第14圈制动返回主着陆场。具有第2天、第3天返回的能力。飞船轨道舱留轨飞行半年,主载荷为CCD详查相机。组织实施按照白天发射、白天回收的原则进行。

  飞船具备自主应急返回的能力,在应急情况下允许航天员返回全球预定的10个应急着陆区;具备人工控制返回功能,在自动返回系统失效的情况下,航天员可以手动控制返回地面。

  航天员的选拔、训练工作已经完成了基础理论和专业技术、飞行程序与任务模拟、航天环境适应性、救生与生存等学习与训练;人船联合测试项目;飞船训练模拟器和手控训练模拟器训练。6月末根据考核情况,优选出6名预备航天员进行强化训练,9月完成强化训练后确定首次载人飞行3人航天员梯队。

  发射场、测控通信、着陆场系统,根据前四次飞行试验的情况,进一步完善了技术状态,落实了任务实施方案,按计划进行设备的复检、标定、维护,进行演练、联调。对航天员实施医监医保和医疗救护的方案已经确定。这几个系统的准备工作在9月底完成,确保10月执行任务。

  为了确保首次载人飞行任务圆满成功,工程总体在2003年又重点安排了大量的可靠性、安全性验证试验,如飞船、火箭的发动机可靠性试车,飞船各种火工机构、火工装置的点火试验,各种活动部件的寿命及可靠性试验,电子设备的可靠性增长试验、综合应力试验,飞船防火、防潮、防结露措施验证试验等。针对无人飞行试验无法考核的人工手动功能,安排了地面大量仿真和试验,如:火箭逃逸仿真,飞船应急救生和在轨自主应急返回仿真,人工控制功能仿真,系统级故障模拟与对策验证仿真等,特别重视了与航天员安全相关的飞船舱内有害气体消除和防护、脉冲噪声、座椅提升和缓冲性能试验及着陆冲击试验等。

  从1999年到2003年,我国先后成功地发射了四艘无人飞船和一艘载人飞船,突破了载人飞船再入升力控制、应急救生、软着陆、GNC故障诊断、舱段间分离、防热等13项关键技术。作为我国高技术领域的跨世纪工程,神舟飞船总体性能优越,达到了20世纪90年代国际先进水平。神舟飞船“三舱一段”的结构与总体方式具有鲜明的中国特色,神舟飞船起点高,一步到位,智能化程度较高。虽然中国载人航天工程起步较晚,但并不是从“加加林”时代的飞船起步:先搞无人飞船,再搞单人飞船,最后才是多人飞船,而是一步迈过美苏的四十年发展历程,实现了跨越式的发展。国外载人飞船是从搭载小动物开始试验航天员环境控制与生命保障系统的,我国则采用了先进的现代装置——模拟假人,模拟“航天员”所消耗的氧气与二氧化碳,通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。

  此外,我国神舟飞船的起飞质量和座舱最大直径,都远远大于美国“水星”号和苏联“东方”号。神舟飞船的构形比“水星”号和“东方”号的两舱构形具有更多的功能,在舱段间的电、气、液路连接与分离技术等技术方面也更复杂。在电源方面神舟飞船采用了太阳电池阵为主的电源方案,这比“水星”号、“东方”号的电源系统技术上有了很大的进步。尤其是神舟飞船采用了升力式返回再入,由GNC分系统进行再入过程中的升力控制,这是比弹道式再入更为先进的返回方式,可以大大提高飞船返回着陆点的精度和降低再入过载峰值,减轻航天员返回地面时承受过载的痛苦。神舟飞船与20世纪90年代国外的先进载人飞船相比,从再入方式、着陆精度和再入过载峰值等指标上大致与联盟TM飞船相当,并为航天员的工作和生活创造了更为舒适的环境。神舟是中国天地往返运输的优良工具,堪称摆渡天河的真正神舟。

杨利伟基本资料

 

               

  姓名:杨利伟

  民族:汉

  出生年月:1965年6月21日

  籍贯:辽宁省葫芦岛市绥中县

  政治面貌:中国共产党党员

  身高:168厘米

  体重:65公斤

  家庭成员:妻子张玉梅,儿子杨宁康

  杨利伟是中华人民共和国第一位进入太空的太空人,大学文化,他是中国培养的第一代航天员。

  2008年7月22日,总装备部举行将官授衔仪式,“航天英雄”杨利伟被授少将军衔。

航天员杨利伟 
航天员杨利伟

 

 

 

 
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