历史上成功载人飞船的例子

1、2003年10月15日，中国自行研制的“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心由“长征”二号F型火箭发射成功，中国首位航天员被顺利送上太空。这是中国进行的首次载人航天飞行，38岁的中国人民解放军航天员大队航天员杨利伟成为中国第一位“太空使者”。

2、1961年5月5日，美国第一位进行亚轨道飞行的航天员艾伦·B·谢泼德驾驶美国“水星”MR3飞船进行首次载人亚轨道飞行，美国因此成为继苏联之后世界上第二个具有载人航天能力的国家。

3、2005年10月12至17日，我国成功进行了第二次载人航天飞行，也是第一次将我国两名航天员同时送上太空。

4、1965年12月15日，美国发射“双子星座”6号飞船，飞船载有希拉中校和斯坦福尔德上尉。飞船绕地球飞行16圈，历时25小时51分钟。此次飞行是与12月4日发射的“双子星座”7号交会，并保持近距离编队飞行，相距约03米。这是美国载人飞船第一次空间交会飞行。

5、1964年10月12日，苏联成功发射载3人的第二代载人飞船“上升”1号。航天员科马罗夫、耶戈洛夫和费捷斯托夫驾驶飞船绕地球飞行16圈，历时24小时17分，返回于库斯塔奈地区。这是苏联、也是世界航天史上第一次载3人飞行。

人民网-从“两弹一星”到载人航天精神的特别故事

１９６３年５月，美国开始了双子星座计划，目的是研究人类登月所必需的技术和试验人类在太空中飞行的耐力。

双子星飞船一共制造了１２艘，分别用高２７米，重１３６吨，推力３５吨的大力神２型火箭发射。

最初两艘双子星座飞船的飞行，并不载人，目的是对大力神２型火箭和双子星座飞船进行飞行试验。１号于１９６４年４月８日发射入轨，２号于１９６５年元月发射入轨。两次无人驾驶飞船的发射和重返大气层的试验，表明火箭性能稳定，飞船能耐住返回地球的考验。

１９６５年一共发射入轨了５只双子星座太空船，主要是为了逐渐延长飞行时间。“水星计划”的最长飞行时间是一天半，而双子星座４号就延长到４天，双子星座５号飞行了８天，到７号，延长到了１４天，在当时，这是惊人的记录。这表明，人类完全可以禁受前往月球的长时间太空飞行。

此外，１９６５年双子星座载人飞行还试验了宇航员外出到太空漂游及太空船编队飞行。１９６５年６月３日发射的４号飞行了４天，绕地球６２圈。飞第二圈时，怀特利用喷枪喷气推力，在舱外太空里作了２０分钟的“漫步”，在太空里聊天、说笑和拍照。太空“漫步”，除了试验宇航员在太空中的工作能力外，还对宇航服的安全性进行试验。

第一次编队飞行是由６号和７号实现的。1965年１２月４日，以飞行两个星期为目标，将７号射入轨道。宇航员是鲍曼和拉斐尔。１１天后，即１２月１５日，又成功地将６号射入轨道。发射后６小时，６号飞了４圈，距离７号只有３０米远了。随后，６号飞船逐渐接近了７号，最近的接近距离为１米，两艘飞船的宇航员可以通过窗口相互看清对方的面孔。在以后的５个半小时里，两只飞船保持数米距离，编队飞行，绕地球４圈。第二天，６号先返回地面，７号继续完成了飞行１４小时的目标，而后返回地球。

１９６６年，又成功发射了５号双子星座飞船，侧重于试验宇航服和会合时对接技术以及宇航员操纵飞船的本领。

１９６６年３月１６日，先发射了无人飞船“阿金那Ｂ”进入轨道，然后又将双子星座８号送入轨道，宇航员是阿姆斯特朗和斯科特。

８号一进入轨道，就去追“阿金那Ｂ”飞船，飞了４圈后，终于接近了它。在宇航员的操纵下，８号的突起的鼻部成功地插入“阿金那Ｂ”的对接口里，首次对接获得成功。可是，对接不久，８号的姿控小火箭的一支错误地点火，急速地喷射气流，使得飞船乱跳乱转起来。接到地面返航命令后，阿姆斯特朗镇静地设法将飞船与“阿金那Ｂ”分开，而后成功地返回地球。他们在太空里飞了不到一天时间。

1966年６月３日发射９号飞船入轨，宇航员是斯塔福德和塞尔南，他们驾驶飞船用三种不同方法和一个目标会合，没有能进行对接试验，因为目标的对接口没有从保护罩中露出来。在返回地球前，６月６日，塞尔南在太空“漫步”了１２８分钟，以试验宇航服的可靠性和人在太空中的活动能力。

1966年７月１８日，约翰·扬和柯林斯乘１０号飞船作了三天飞行，他们先与自己的目标靶“阿金那Ｂ”会合，又追上８号的目标靶，与之会合。最后，他们和自己的“阿金那Ｂ”实现了对接。这次飞行中，柯林斯先后两次出舱，共活动了８７分钟。

1966年９月１２日发射入轨了１１号飞船，宇航员是康拉德和戈登，他们飞了近三天时间。他们先和一只“阿金那”对接，然后开动了“阿金那”上的主火箭发动机，将对接体推进到更高的轨道。戈登出舱活动了４４分钟，又打开舱盖１３０分钟。

最后一次发射的双子星座飞船１２号是1966年１１月１１日进入轨道的，先进行了会合对接试验，而后奥尔德林出舱活动了１４９分钟，又两次打开舱盖，半露出身体在太空中进行照相。这样，奥尔德林露在太空中的时间有５个半小时。

双子星座计划是阿波罗计划的一个分方案，１０次载人飞行都完成了各自的飞行目的，考验了人在太空中行走和长时间飞行的耐力，试验改进了宇航服。同时，也考验了地面设施和宇航工程管理队伍，这些是阿波罗计划的精彩一页。

“双子星座”计划是美国作为从“水星”到“阿波罗”计划之间过渡，它于1961年12月7日正式宣布实行，到1966年11月结束，前后历时近5年。

“双子星座”计划完成了10次环绕地球轨道载人飞行（每次2人），共耗资接近13亿美元。其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练航天员长时间飞行及舱外活动的能力。

“双子星座”号系列飞船是美国的第二代载人飞船，“双子星座”号系列飞船先后进行了12次飞行试验，其中2次无人飞行和10次载人飞行。“双子星座”计划共耗资12834亿美元，其中飞船为7974亿美元，占总费用的62%；运载火箭为4098亿美元，占总费用的3193%；支援设施为0762亿美元(其中用于改造全球通讯设备为5600万美元)，占总费用的594%。“双子星座”计划主要是为阿波罗载人登月计划提供飞行经验，准备各种技术条件。

在某种意义上讲，“双子星座”号飞船形状与“水星”号飞船有相似之处，他们基本呈圆锥—钟形，全长57米，底部最大直径3米，重30吨—39吨。

“双子星座”号飞船的返回舱里乘2名航天员，全长34米，最大直径为23米，航天员活动空间255立方米。总重量1982千克，其中包括2名航天员的体重144千克和座椅的重量426千克。舱内用纯氧，压力340毫帕。

而其设备舱则长14米，最大直径305米，重1278千克，其中环控生保系统的重量为117千克。

飞船结构采用分舱段布局原则，把每个分系统的所有部件都放置在一个紧凑的舱体内，这样既便于检查和组装，又便于出故障时更换。从第五艘到第十二艘“双子星座”飞船都是用了燃料电池，这种电池结构较简单、紧凑，能耐冲击和振动，体积小、重量轻、比功率高。此外，飞船还采用弹射座椅作为紧急救生手段，它不仅在发射阶段而且在着陆阶段可为航天员提供一种救生手段。

那么，“双子星座”飞船主要都完成了什么任务呢？

1958年，美国宇航局总部和太空任务小组开始考虑“水星”载人航天计划之后美国的载人航天计划的目标和任务。以吉尔罗斯和费格特为首的太空任务小组对此尤为关心，他们认为这项计划应在“水星”计划已完成的任务基础上，主要实现两大目标：载人轨道飞行时间大大延长，达到1周以上；实现飞船在轨道上机动、交会和对接。

1961年，当美国制定了“阿波罗登月计划”后，这一计划的任务更加明确起来，即为完成登月任务探索、试验新技术，最重要的有两方面：一是将载人飞行时间延长到2周，以充分研究人在太空生活和工作的适应性；二是完成两个航天器在轨机动、交会和对接。这两大任务在登月期间都会遇到。这样，“双子星座”计划就变成“阿波罗”计划的辅助项目。

作为一项既是独立的又是过渡性的计划，“双子星座”计划取得了许多开创性成就，为“阿波罗”计划提供了极其宝贵的经验和技术成果，其中包括：

（1）提供了足够执行“阿波罗”计划的长时间飞行经验，包括生理、医学、生活等方面。

（2）验证了飞船在载人条件下温度、供氧、压力长期工作的可靠性和寿命。

（3）完成了最重要的飞行器交会与对接，为载人登月的月球轨道对接方案提供了有力的证据。

（4）完成了长达2小时以上的舱外活动，为宇航员在月面活动积累了经验。

（5）实现飞行器姿态控制、机动和变轨飞行。这是“阿波罗”计划必不可少的任务。

（6）实现受控再入，提高了落点精度，为宇航员的安全提供了更大的保障。

（7）飞船分成几段，在再入时只回收载人舱。“阿波罗”飞船也采用了这种格局。

（8）“双子星座”飞船的新型燃料电池获得了验证和改进，它成功用于“阿波罗”飞船。

（9）“双子星座”飞船存在的一些问题，如姿态控制系统的可靠性、救生系统故障、宇航服笨重、太空行走困难等被“阿波罗”计划广泛吸取并加以改进。

（10）“双子星座”计划还提供了宇航员训练、太空生活等方面的经验。此外，“双子星座”计划的历次飞行对“阿波罗”计划任务的确定提供了直接的指导。

（11）远距离对地通讯获得发展和验证。

（12）地面各控制台站的工作满足远程太空飞行的要求。

此外，该计划还在对地观测、科学试验方面取得大量成果。

知识点

燃料电池

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。它具有发电效率高、环境污染少等优点。

这种电池由一种或多种化学溶液组成，其中插入两根称为电极的金属棒。一个电极上的电势比另一个电极上的大，因此，如果这两个电极用一根导线连接起来，电子就会通过导线从一个电极流向另一个电极。这样的电子流就是电流，只要电池中进行化学反应，这种电流就会继续下去。手电筒的电池即是代表。

美国用“水星”号飞船完成了首次载人航天发射后，美国又开发了“双子星座”飞船，作为从“水星”到“阿波罗”计划之间的过渡。

其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练航天员长时间飞行及舱外活动的能力。该计划历时5年，完成了10次环地轨道载人飞行，每次2人，共花费128亿美元。“双子星座”号飞船计划是为“阿波罗”号飞船计划提供飞行经验，准备各种技术条件，提供经过训练并富有实际飞行经验的航天员。“双子星座”号飞船计划始于1961年11月，结束于1966年11月。这期间共进行了12次飞行试验，其中2次不载人，10次载人。"双子星座"号飞船由再入舱和连接舱组成，其飞行试验重点解决了轨道交会、对接、航天员出舱活动和机动飞行变轨等技术问题。

美国载人飞船 系列。从1965年3月到1966年11月共进行10次载人飞行。主要目的是在轨道上进行机动飞行、交会、对接和航天员试作舱外活动等。为“阿波罗”号飞船载人登月飞行作技术准备(见阿波罗工程)。“双子星座”号飞船重约32～38吨，最大直径3米，由座舱和设备舱两个舱段组成。

“水星”号飞船

“水星”计划是美国1958年开始实施的第一个载人航天计划。鉴于当时与前苏联竞争的紧迫形势，该计划的基本指导思想是尽可能利用已经掌握的技术和成果，以最快的速度和简单可靠的方式抢先把人送上天。

“水星”号飞船计划的主要目的是把载1名航天员的飞船送入地球轨道，绕地球飞行几圈后安全返回地面。“水星”飞船计划始于1958年10月，结束于1963年5月。“水星”号飞船由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成，共进行了25次飞行试验，其中6次载人。在经过了17次不载人飞行试验后，美国才于1961年5月5日进行了首次载人亚轨道飞行。载人亚轨道飞行试验成功后，美国于1962年2月20日进行了首次载人轨道飞行，绕地球3圈，飞行4小时55分钟后返回地面。

美国通过“水星”计划证明人能够在空间环境中生存和有效地驾驶飞船，也取得了载人飞船设计的初步经验。但是在这一回合的载人航天竞争中输给了前苏联，突出表现为载人上天的时间落后于前苏联，航天运载能力也处于劣势。

“双子星座”号飞船

继用“水星”号飞船完成了首次载人航天发射后，美国又开发了“双子星座”飞船，作为从“水星”到“阿波罗”计划之间的过渡。其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练航天员长时间飞行及舱外活动的能力。该计划历时5年，完成了10次环地轨道载人飞行，每次2人，共花费128亿美元。“双子星座”号飞船计划是为“阿波罗”号飞船计划提供飞行经验，准备各种技术条件，提供经过训练并富有实际飞行经验的航天员。“双子星座”号飞船计划始于1961年11月，结束于1966年11月。这期间共进行了12次飞行试验，其中2次不载人，10次载人。“双子星座”号飞船由再入舱和连接舱组成，其飞行试验重点解决了轨道交会、对接、航天员出舱活动和机动飞行变轨等技术问题。

“阿波罗”号飞船

经美国航宇局和冯·布劳恩等火箭专家论证，提出美国在20世纪60年代经过努力能够达到而又刚好超出前苏联的目标是载人登月。于是，美国总统肯尼迪于1961年5月25日宣布了“阿波罗”载人登月计划。

“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱组成。1969年7月16日，美国使用“土星”5号运载火箭将载有3名航天员的“阿波罗”11号飞船送入空间，7月21日飞船抵达月球，美国航天员阿姆斯特朗实现了人类登月的梦想。

美国为实施“阿波罗”计划还研制了“徘徊者”、“勘测者”、“月球轨道环行器”无人月球探测器、土星族重型运载火箭，以及由逃逸系统、指令舱、服务舱和登月舱组成的阿波罗飞船，这些工作为1969年把人送上月球奠定了坚实的技术基础。

“阿波罗”登月计划于1961年5月23日起开始实施，直至1972年12月结束。期间共进行了17次飞行试验，其中“阿波罗”1号至“阿波罗”6号为无人亚轨道与地球轨道飞行；“阿波罗”7号为载人地球轨道飞行；“阿波罗”8号和9号为载人月球轨道飞行、“阿波罗”11号至“阿波罗”17号为载人登月飞行（只有“阿波罗”13号失败）。“阿波罗”计划共花费240亿美元，先后完成6次登月飞行，把12人送上月球并安全返回地面。它不仅实现了美国赶超前苏联的政治目的，同时也带动了美国科学技术特别是推进、制导、结构材料、电子学和管理科学的发展。但是“阿波罗”计划耗资太大，几乎占用了航宇局20世纪60年代全部经费的3/5，严重影响了美国空间科学和空间应用领域的发展，迫使美国重新考虑下一步的航天目标。

“天空实验室”计划

在得知前苏联的“礼炮”1号空间站升空后，美国赶紧利用“阿波罗”计划剩余的土星运载火箭和载人飞船作为运输系统以及积累的技术成果，将“土星”5号运载火箭的末级改装成了美国第一个试验性空间站“天空实验室”。故此，“天空实验室”又称“阿波罗”应用计划。

1973年5月15日，“天空实验室”发射升空，开展试验性空间站活动，该空间站重82吨，长36米，容积316米3。该计划至1974年2月结束，耗资25亿美元，共完成3次载人活动。先后有9名航天员每批3人在此空间站上工作了18、59、84天，进行了天文观测、地球资源勘查、生物医学和材料加工等270项试验，突出显示了人在空间长期生活和从事检查、维修、排除故障和进行科研工作的能力。美国认为只是利用“阿波罗”计划的剩余材料便研制出了空间站，在技术上没有什么难度，同时也没有意识到空间站的潜在价值，加之美国认为研制兼具运载火箭和载人飞船性能的可重复使用的航天飞机更具潜力，至此美国转向了航天飞机的研制。直至20世纪80年代才重新提出研制“自由”号永久性载人空间站。

航天飞机

航天飞机是可重复使用的航天器，用于进入地球轨道，在地球与轨道航天器之间运送人员和物资，是人类首次研制的可重复使用往返于天地之间的运输系统。航天飞机还可用于在空间释放与维修人造卫星和空间探测器、地球资源勘探和环境监测、空间加工和科学试验、建造空间结构等方面。航天飞机是一种具有重要民用与军用价值的多用途航天器，它的出现是美国航天技术发展的一次飞跃。实现了航天运载器由一次使用向部分重复使用的过渡。

航天飞机由三部分组成，包括可重复使用100次的轨道器；一次性使用的外挂燃料箱；两个可回收的重复使用20次的固体火箭助推器。美国共制造了6架航天飞机，分别是“企业”号、“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号和“奋进”号。其中“挑战者”号航天飞机在1986年1月28日的发射中爆炸，7名航天员全部遇难。

国际空间站

20世纪80年代初，为了迎接21世纪空间产业化和军事化的挑战，美国开始酝酿建造空间站。其主要目的是继续保持美国空间领先地位，推进空间产业开发，并为未来建立永久性月球基地和进行载人行星探索做准备。1984年1月25日，美国总统里根下令正式研制大型永久载人空间站，要求美国航宇局在10年内完成，耗资80亿美元，并邀请加拿大、西欧及日本等盟国参加空间站的建设。1988年2月，美国政府依据对国内国际形势的研究又颁发了新的空间政策，正式确定了扩大载人航天活动、实施月球和火星载人飞行长远目标。最初通过的空间站设计方案采用动力塔式双龙骨结构，由4个压力舱、4个能源舱、2个后勤舱、移动式遥控服务中心和4个自由飞行平台及轨道转移飞行器组成，电源系统由先进的太阳能发射镜提供87千瓦的功率。经过若干次改进，到1995年，国际空间站总重量为430吨，主桁架长88米，居住舱的容积为1200米3，4个太阳电池阵宽110米，能提供110千瓦的电源功率，其中用户使用功率为46千瓦。其运行高度平均为397公里。

人类首次太空行走为何如此惊心动魄？

上世纪五六十年代，前苏联和美国开展了激烈的太空竞赛，竞赛的核心内容就是第一个将人类送上月球。在这个过程中，需要解决载人航天的三大技术，也就是天地往返技术、交会对接技术和舱外活动技术。

1964年10月12日，“上升-1”号宇宙飞船发射升空，球形乘员舱直径与“东方”号飞船大体相同，改进之处是提高了舱体的密封性和可靠性。为了能容纳三名航天员，“上升”号飞船去掉了弹射座椅，换上了三个带有减震器的座椅，但即使这样，三位宇航员身着航天服也挤不进去，为此把航天服改成了普通的飞行服。

但是，采用普通飞行服也在后来付出了代价。1971年，“联盟-11”号宇宙飞船就是因为座舱失压，三名宇航员没有穿太空服导致他们在飞行中死亡。

1965年3月18日，“上升-2”号载着两名航天员——列昂诺夫和贝里亚耶夫，又完成了一次史无前例的创举：太空行走。太空行走是由列昂诺夫完成的，他通过气闸舱进入太空，靠一根5米长的绳子与飞船连在一起。返回飞船时，由于航天服在真空中膨胀起来，列昂诺夫怎么也无法通过舱口，经过了8分钟的挣扎他才回到飞船中。

太空行走又称为出舱活动，是载人航天的一项关键技术，是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。

苏联人列昂诺夫完成历史性的太空行走三个月后，1965年6月3日，美国宇航员爱德华-怀特也实现了太空行走这一壮举，保护他的是一根8米长的绳子。怀特还在氧气推进剂的帮助下，做了单足旋转，此次太空行走持续了创纪录的23分钟。

除了舱外行走技术以外，交会对接技术则是由美国首先实现的。交会对接是指两个航天器，如宇宙飞船、航天飞机等在太空轨道上交会对接，合并成在结构上连成一体的航天器的过程。

1966年3月16日，美国航天员乘坐“双子星座-8”号飞船，手动操作交会过程，与无人“阿金纳”目标飞行器对接，实现了两个航天器之间的首次交会对接。

当然这个过程非常危险，在交会对接以后，整个飞行器出现了旋转，并且速度越来越快，甚至两位宇航员就要失去意识。这个时候，阿姆斯特朗非常沉着，他利用本用于返回地球的推进剂阻止了飞船的旋转，控制了整个飞行器。

而后，美国的“双子星座”飞船也进行了多次的交会对接，实现了人类对交会技术的熟练掌握。虽说前苏联率先掌握了人类进入太空的天地往返技术，率先进行了人类的首次出舱活动技术，但是实际上，美国的“双子星座”飞船通过“双子星座-3”号到“双子星座-12”号，这10次的载人飞行进行的多次舱外活动和交会对接，使美国在真正的技术实力和技术能力上甩开了前苏联，这也是后来美国在整个登月竞赛中取得成功、击败前苏联非常重要的原因。