航天器的分類
單艙型
其中，單艙最簡單，只有航天員座艙，美國首位航天員格倫乘坐單艙“水星”飛船上天；雙艙型
雙艙航天器由座艙和服務艙組成，提供動力、電源、氧氣和水，改善了航天員的工作和生活環境。前蘇聯“東方”飛船上的世界首位男女航天員、前蘇聯“升天”飛船上的世界首位出艙航天員、美國“雙子座”飛船都屬於雙艙型；最復雜的三艙飛船是三艙飛船，它是在兩艙飛船的基礎上或增加1軌道艙(衛星或飛船)增加活動空間和進行科學實驗，或增加1登月艙(登月飛船)登陸或離開月球，中國的神舟飛船，前蘇聯/俄羅斯聯盟系列和美國。聯盟號系列宇宙飛船至今仍在使用。
“東方”號宇宙飛船
“東方1”飛船屬於前蘇聯。由乘員艙、設備艙和末級火箭組成，總重6.17噸，長7.35米。乘員艙呈球形，直徑2.3米，重量2.4噸。外側覆蓋耐高溫材料，可承受再入大氣層時因摩擦產生的約5000攝氏度高溫。船員艙只能載壹個人。有三個艙門，壹個供航天員進出，壹個用於與設備艙連接，壹個用於返回時帶降落傘。宇航員可以通過舷窗觀察或拍攝艙外的景象。宇航員的座椅上裝有彈射裝置，壹旦發生事故，可以彈射脫離危險。與此同時，當飛船下降到距地面7000米時，航天員連同座椅壹起彈出艙外，打開降落傘下降。到達4000米高度時，航天員與座椅分離，單獨靠降落傘返回地面。設備艙是壹個長2.25米、重2.27噸的錐形圓筒。在飛船返回大氣層之前，它與乘員分離，被遺棄在太空中變得毫無用處。“東方1”飛船開啟了人類進入太空的道路。
“進步”號貨船
“進步”系列貨運飛船執行定期向空間站補給食物、貨物、燃料和設備的任務。到1993年底，已經發展了兩代，* * *推出了42架“進步”和20架“進步M”。與空間站對接後，進入大氣層自焚。這個航天器由儀器艙、燃料艙和貨艙組成。貨艙容積6.6立方米，可運輸1.3噸貨物。燃油艙攜帶1噸燃油。它可以自己飛行4天，並與空間站對接長達2個月。
“升天”號宇宙飛船
阿森松號飛船屬於前蘇聯，重5.32噸。球形乘員艙的直徑與東方號飛船的直徑大致相同。改進是提高艙體的密封性和可靠性。航天員在艙內不用穿宇航服，返回時也不用彈射，而是帶著乘員艙軟著陸。“升天1”搭載3名航天員，太空飛行24小時17分鐘；“阿森松島2號”搭載兩名宇航員，在太空飛行了26小時2分鐘。
聯盟號宇宙飛船
聯盟號飛船屬於前蘇聯和俄羅斯，由軌道艙、指令艙和設備艙三部分組成，總重量約6.5噸，總長約7米。宇航員在軌道艙裏工作和生活。設備艙呈圓柱形，長2.3米，直徑2.3米，重約2.6噸。它配有遙測、通信、能源、溫度控制等設備。指令艙呈鐘形，底徑3米，長2.3米，重2.8噸。運輸
飛船返回大氣層前，扔掉軌道艙和設備艙，指令艙搭載宇航員返回地面。從聯盟10號飛船開始，前蘇聯的飛船改用與空間站對接進行載人飛行，將載人航天活動推向了更高的階段。
除了前蘇聯和俄羅斯的三種航天器，美國還研制並發射了三種類型的航天器，分別是水星、雙子座和著名的阿波羅。其中水星是美國第壹艘載人飛船，阿波羅是登月飛船。此外，中國研制並發射的神舟系列飛船成為世界上第七艘載人飛船。
水星載人宇宙飛船
水星飛船是美國第壹代載人飛船。它已經進行了25次飛行試驗，其中6次是載人飛行試驗。“水星”飛船項目從1958+00年6月開始，到1963年5月結束，歷時4年零8個月。“水星”項目耗資3.926億美元，其中飛船耗資6.5438+3530萬美元，占總費用的34.5%；運載火箭為8290萬美元，占總費用的21.1%；地面跟蹤網719%美元，占比18.34%；運營及回收費用為4930萬美元，占比65，438+02.6%；其他設施5，320萬美元，占比65，438+03.46%。“水星”計劃的主要目的是實現載人航天的突破，將壹艘載有壹名宇航員的宇宙飛船送入地球軌道，經過多次飛行後安全返回地面，並考察失重對人體和失重環境下人類工作能力的影響。重點是解決以前從未遇到過的高加速度和零重力上的再入空氣動力學、熱動力學和人為誤差問題。水星號飛船全長約2.9米，底部最大直徑1.86米，重量約1.3 ~ 1.8噸。它由壹個截錐形座艙和壹個圓柱形傘狀座艙組成。駕駛艙只能坐壹名航天員，最長飛行時間設計為2天，最長飛行時間為34小時20分鐘，繞地球飛行22周(水星-9飛船從1963年5月飛至16年5月)。水星號的六次載人飛行持續了54小時25分鐘。水星飛船的姿態控制系統主要是自動控制，還有另外兩種手動控制方式作為備份。航天員只是在必要的時候使用手控裝置控制飛船的飛行姿態，在飛船操縱中只起輔助作用。它們基本上是地面研究人員了解人對太空飛行環境適應性的課題。但也顯示了人在飛行中的主觀能動性。
神舟飛船
神舟1是中華人民共和國載人航天工程中發射的第壹艘無人實驗飛船。飛船於2008年6月20日早上6點從酒泉航天發射場發射。此次發射任務是長征二號，是在長征二號捆綁式火箭的基礎上研制的。發射點火十分鐘後，船箭分離，準確進入預定軌道。
飛船入軌後，地面的測控中心和分布在太平洋、印度洋的測量船對飛船進行跟蹤控制。在同壹個地方，還測試了飛船內的生命保障系統和姿態控制系統。
北京時間165438+10月21日淩晨3點，地面指揮中心向飛船發出返回指令，“神舟1”飛船於1999 165438+10月21日15: 4658到達。宇宙飛船在太空飛行了21小時。
神舟二號飛船是中國發射的第二艘實驗飛船，也是中國第壹艘全尺寸無人飛船。飛船的技術狀態與載人飛船基本相同，由推進艙、返回艙和軌道艙三部分組成。
神舟二號於北京時間1+0從酒泉航天發射中心發射升空，成功進入預定軌道。
神舟二號飛船在飛行過程中，各種測試儀器設備性能穩定，工作正常，收集了大量有價值的飛行試驗數據。此時，飛船上還首次開展了微重力環境下的空間生命科學、空間材料、空間天文學、物理學等多個領域的科學實驗。
65438+10月16日19: 22，神舟二號在內蒙古中部主著陸場成功著陸。飛船在太空已近7天，繞地球108圈。
“神舟三號”是中國發射的第三艘無人實驗飛船。它也是壹個無人飛船的原型，除了沒有宇航員在船上之外，它的技術狀態和載人飛船完全壹樣。宇宙飛船由推進艙、返回艙和軌道艙組成。飛船於2002年3月25日北京時間22: 15從酒泉衛星發射中心成功發射。飛船搭載模擬航天員，可以定量模擬航天員在太空中的人體代謝、生理信號和重要生理活動參數。此外，“神舟三號”還搭載了多項實驗裝置和植物種子。
2002年4月1日，神舟三號飛船在太空繞地球飛行108圈，降落在內蒙古中部著陸場。
神舟四號載人飛船是中國神舟飛船系列之壹，是中國第三艘全尺寸無人飛船。它的技術狀態和載人飛船除了上面沒有人之外，完全壹樣。航天器由推進艙、返回艙、軌道艙和附加部分組成。全長約7.4米，最大直徑2.8米，總質量7794公斤。
65438+2002年2月30日淩晨，神舟四號從酒泉航天發射場發射。飛船如期在太空飛行6天18小時。繞地球108圈後，於2003年10月5日北京時間19: 00發射。
“神舟四號”飛船是在前三艘飛船的基礎上進壹步改進完善，按照載人航天的安全要求設計制造的。飛船返回艙增加了兩個座位，坐的是兩個模擬宇航員。航天員工作、生活、醫療都需要，包括睡袋、壓力服、太空食品，以及著陸後萬壹發生意外所需的各種救生物品。
此外，“神舟四號”飛船在太空中進行了展開太陽帆板、調整姿態等壹系列動作，並成功實施變軌。同時，生命保障分系統、飛船環境控制分系統、載人航天應用分系統、航天員分系統都進行了全面測試。此外，“神舟四號”飛船上有多個實驗項目，* * *飛船上有8個科研項目在進行，有效載荷55個。
神舟五號載人飛船是中國神舟飛船系列之壹，是中國發射的第壹艘載人飛船，將宇航員楊利偉送入太空。這次成功的發射標誌著中國成為繼俄羅斯和美國之後第三個有能力獨自將人送入太空的國家。
“神舟六號”載人飛船是中國神舟飛船系列之壹。“神六”和“神五”在外形上沒有區別。仍然是推進艙、返回艙、軌道艙三艙結構，重量基本維持在8噸左右。它們是由“長征二號”F運載火箭發射的。它是中國第二艘載有宇航員的飛船，也是中國第壹艘執行“多人多天”任務的載人飛船。
2008年9月25日，神舟七號載人飛船於21: 10: 04: 988由長征二號F火箭從中國酒泉衛星發射中心發射升空。神舟七號載人飛船是中國神舟飛船系列之壹，由長征二號F火箭發射。這是中國第三艘載人飛船。突破和掌握艙外活動相關技術。神舟七號載人飛船的科研單位是中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海空間技術研究院。“長征二號”F型運載火箭的科研單位是中國航天科技集團公司下屬的中國運載火箭技術研究院。
神舟七號飛船由軌道艙、返回艙和推進艙組成。神舟七號飛船全長9.19米，由軌道艙、返回艙和推進艙組成。“神七”載人飛船重12噸。“長征2F”運載火箭和逃逸塔高達58.3米。
——作為航天員的工作生活艙，出艙時使用的氣閘艙。配有泄壓控制、艙外航天服支持等功能。裏面有航天員生活設施。軌道艙頂部裝有壹顆飛行衛星和五個再壓縮氣瓶。沒有跟蹤功能。
返回艙——宇航員返回地球的模塊，與軌道艙相連。裝備降落傘和反推力火箭著陸，實現軟著陸。
推進艙——配備推進系統、部分電源、環境控制和通信系統，以及壹對太陽能電池板。
阿波羅宇宙飛船
美國的“阿波羅”計劃是人類首次登上月球的偉大工程。始於1961年5月，止於1972年2月，歷時11年7個月。“阿波羅”計劃的目的是將人類送上月球，實現人類的月球野外旅行，為載人行星探索做技術準備。
阿波羅飛船由三部分組成:指令艙、服務艙和登月艙。
指揮艙
航天員在飛行中生活和工作的座艙，也是整個飛船的控制中心。指令艙呈圓錐形，高3.2米，重約6噸。指令艙分為三部分:前艙、航天員艙和後艙。著陸部件、回收設備和姿態控制發動機放置在前艙。航天員艙是密封艙，裏面裝有供航天員生活14天的必需品和救生設備。後艙有10姿態控制發動機、各種儀表和貯箱，還有姿態控制、制導和導航系統、機載計算機和無線電分系統。
服務艙
前端與指令艙連接，後端裝有推進系統的主機噴口。艙體呈圓柱形，高6.7米，直徑4米，重約25噸。主發動機用於變軌和變軌機動。姿態控制系統由16火箭發動機組成，這些發動機還用於將飛船與第三級火箭分離，將登月艙與指令艙對接，並將指令艙與服務艙分離。
登月艙
它由下降階段和上升階段組成。從地面起飛時，重14.7噸，寬4.3米，最大高度約7米。
①下降階段:由著陸發動機、四條著陸腿和四個儀表艙組成。
②向上升級:是登月艙的主體。完成繞月活動後，航天員開上去升級返回繞月軌道與指令艙會合。上部升級由航天員座艙、返回發動機、推進劑貯箱、儀器艙和控制系統組成。宇航員座椅；艙內可容納兩名宇航員(但沒有座位)，並配有導航、控制、通信、生命支持和電源。
阿波羅11
“阿波羅11”(Apollo 11)承擔了美國國家航空航天局(美國國家航空航天局)阿波羅計劃中的第五次載人飛行任務。這是人類首次登月任務。執行這次任務的三名宇航員是指揮官尼爾·阿姆斯特朗、指令艙飛行員邁克爾·約翰·科林斯和登月艙飛行員巴茲·奧德林。1969年7月20日，阿姆斯特朗和奧爾德林成為第壹批踏上月球的人類。
雙子座宇宙飛船
美國載人飛船系列。從3月1965到6月1966，165438+10月* * *執行了10次載人飛行。主要目的是進行機動飛行、交會對接和航天員在軌嘗試艙外活動。為阿波羅飛船載人登月做技術準備(見阿波羅計劃)。“雙子座”飛船重約3.2 ~ 3.8噸，最大直徑3米，由駕駛艙和設備艙兩部分組成。駕駛艙分為密封和非密封兩部分。密封艙配備了顯示儀器、控制設備、廢物處理裝置和兩名宇航員的兩個彈射座椅，以及食物和水。無線電設備、生命支持系統和降落傘安裝在非密封艙內。座艙前端還有雷達和交會對接裝置，座艙底部覆蓋有再入防熱材料。設備艙分為上艙和下艙。四個剎車引擎主要安裝在上層客艙。在下部艙內，有軌道發動機及其燃料、軌道通信設備、燃料電池等。設備艙內壁有很多管道流著冷卻劑，所以設備艙也是壹個空間散熱器。返回前，飛船拋棄設備艙並降下，然後點燃4枚制動火箭，再拋棄設備艙和上層艙。駕駛艙再入大氣層，下降到低空時打開降落傘。宇航員帶著駕駛艙濺落在海面上。
日本航天貨運飛船
日本標準時間11淩晨2: 01(北京時間1: 01)，從種子島宇宙中心發射的空間站轉移飛行器是日本第壹艘太空貨運飛船，將承擔為國際空間站運送實驗設備、食物等補給的重任。
等待發射的空間站轉運飛行器為圓柱形，全長約10米，最大直徑約4.4米。可運載約6噸貨物，發射時質量約為16.5噸。與運載火箭分離後，可以自主飛行直至空間站；補給物資後，可以與空間站分離，沖入地球大氣層時燃盡。空間站轉運飛行器由加壓貨艙、非加壓貨艙、外露集裝箱框架、電子模塊和推進模塊組成，還配備了通信系統、天線和反射器。加壓貨艙主要運載國際空間站內部物資，包括實驗平臺、飲用水和衣物等。空間站轉運車與空間站對接時，航天員可以進入加壓貨艙進行操作。暴露在外的貨盤存放在非加壓貨艙中，這是運輸國際空間站外部實驗裝置和電池的架子。作為國際空間站補給的交通工具，除了日本的空間站轉運飛機之外，還有俄羅斯的“進步”號飛船和歐洲的自動貨運飛船(ATV)，但同時運載內外物資是日本空間站轉運飛機的特長之壹。“空間站轉運飛行器1”任務計劃持續約36天，主要為空間站運送約4.5噸物資，如7臺試驗臺、“希望”號實驗艙儲物間所需的1儲物臺、空間站外部實驗裝置等。此次任務的目的是檢驗交會飛行技術、空間站轉運車離開運載火箭接近國際空間站後的安全技術和控制技術，驗證推進系統的組成和與空間站對接時航天員進入貨艙的載人相應設計。
歐洲“ATV”自動貨運飛船
歐洲航天局制造的“ATV”自動貨運飛船的載貨能力接近8噸，比俄羅斯的“進步”貨運飛船還要大。除了向國際空間站運送貨物，“ATV”飛船還可以作為太空拖船，在必要時幫助國際空間站提升軌道。“ATV”飛船的壹大特點是具有先進的高精度導航能力，可以在地面控制較少的情況下自動與國際空間站對接。
地面搭載的ATV太空貨運飛船的研發對歐洲計劃意義重大，歐洲將從這裏加入國際空間站任務。如果歐洲壹年能運送6噸物資，其宇航員可以在空間站停留6個月。“ATV”的自動交會對接技術使其擁有了壹種獨特的與空間站連接的方式，無需人為控制。該飛行器的能力將能夠滿足在月球、火星和其他太陽系目標上的許多探索任務。
未來服役的航天器
俄羅斯“快船”
依靠烏克蘭Zenith火箭發射Clipper的提議與俄羅斯將前蘇聯的航天和國防項目的所有分包合同轉讓給俄羅斯的既定政策相違背。尤其是在2004年底烏克蘭政局動蕩的背景下，RKK的提議尤其令人驚訝。然而，贊成使用Zenith的支持者令人信服地辯稱，Clipper可以使用現有的運載火箭，而無需開發最初為Clipper提出的onega火箭，這將使整個Clipper計劃在技術和資金方面更加現實。
這個鐵形的“快船”重13噸，將能夠進行25次重復飛行。它的設計可以搭載兩名司機，四名乘客和多達700公斤的貨物，而由RKK公司開發的聯盟系列飛船不能超過三名船員。Kliper的外殼，也就是它的熱防護系統，是基於為“暴風雪”號航天飛機開發的材料。
體積為20立方米的可重復使用客艙設計為獨立艙段，可裝配兩種可改變空氣動力的殼體:壹種是航天飛機式有翼滑翔機；另壹種就是所謂的升降體。後者的外形(沒有機翼)可以提供有效的氣動升力。在飛行器再入過程中有必要控制這種升力。
飛機型(或有翼)“快船”在偏離設計著陸航線時可機動最遠2000公裏；升力體外形飛艇(或無翼)只能機動500公裏。前者可以像飛機壹樣降落在跑道上，後者使用三件套降落傘著陸。
“快船”可以向空間站運送船員和貨物，或者進行六人10日遊。主乘員艙的後部安裝了壹個可拆卸的生活艙，這是從聯盟號系列飛船借來的，可以滿足部分乘員的需要。生活區配備了壹個對接端口，壹個廁所和壹個生命支持系統。
美國“奧賴安”
新設計的“奧賴安”號融合了計算機、電子、生命支持、推進系統和熱防護系統等領域的多項最新技術。其外形為圓錐形，被認為是航天器再入地球大氣層最安全可靠的外形設計。
除了采用新技術，奧瑞安號與世界上目前正在使用的幾個航天器頗為相似，包括中國的神舟飛船。第壹個相似之處是都采用了可回收技術。“奧賴安”組合降落傘和氣囊的著陸設計，使得載人艙著陸後可重復使用，也節省了海上著陸昂貴的搜救費用。目前俄羅斯聯盟號飛船和中國神舟號飛船都采用這種設計。
第二點是絕緣層脫落技術。美國此前使用的水星飛船、俄羅斯的聯盟號飛船和中國的神舟號飛船都采用了這種技術，即在飛船沖出大氣層後覆蓋在飛船表面的隔熱層脫落，以減輕著陸重量。正因為如此，奧賴安才能被重用10次。
這個飛船2015飛向國際空間站，2020年開始登月，2031開始飛向火星。
學習點
庫魯圭亞那
庫魯發射場位於南美洲北部法屬圭亞那中部的庫魯地區。建於1971。它是法國目前唯壹的航天發射場，也是歐空局開展航天活動的主要場所。占地約9.06萬平方公裏，隸屬法國國家空間研究中心領導，主要負責發射科學衛星、應用衛星和探空火箭，以及壹些相關運載火箭的測試和發射。庫魯發射場，又稱圭亞那航天中心，位於大西洋沿岸壹片狹長的草原上。由於發射場靠近赤道，對發射地球靜止衛星極為有利。庫魯發射場於1966年開工，1971年竣工，耗資5.2億法郎。早期只發射探空火箭和“鉆石”運載火箭。阿麗亞娜運載火箭於1979年2月在此首次發射成功。截至目前，這壹系列發射的成功率已經達到90%以上，壟斷了全球衛星發射市場的半壁江山。