而在从921工程立项到现在的32年间,有一型飞船始终贯穿着中国载人航天工程,那便是神舟载人飞船。
它承担着从在轨实验平台到天地来回载具的任务,创造了中国载人航天任务零失落败,航天员零伤亡的天下记录。

在接下来一段韶光里,我们将通过大约14至20期视频,从总体到各个分系统,全方位地理解一艘神舟飞船。
这可能是你能探求到最详细的关于神舟飞船的视频。

本日我们就从神舟飞船的总体设计开始。
一艘飞船的总体设计紧张指飞船的布局,包括舱段的数量,舱段间的相对位置,舱段内主要设备的位置。
神舟飞船的舱段设计最早有五个方案,如果按照待发射状态从上往下的顺序,分别是五院提出的轨道舱,返回舱,推进舱方案,五院和医院各提出的一个返回舱,轨道舱,推进舱方案,以及五院和八院各提出的一个返回舱,推进舱方案。

三种构型,后四种方案有一个共同的上风,便是返回舱在最上方,逃逸的时候只要带走返回舱就够了。
比较之下,第一种方案须要把轨道舱和返回舱一起带走,还要在空中进行轨返分离,要担保返回舱反面逃逸翱翔器相撞,物资太发散,技能较为繁芜。

载人航天01若何设计一个载人飞船 Happy艺术在抖音

但是后面几个方案有更大的问题。
一院的返轨推方案中轨道舱和返回舱之间是返回舱的防热大底,如果不想要航天员出返回舱才能进轨道舱,就必须在防热大底上开舱门,这肯定会显著降落防热系统可靠性,不然为什么没有其他载过人的飞船这么设计?

其余,航天员想要进入这样的飞船的返回舱也是个难题,他们必须前辈入轨道舱,再从下往上进入返回舱,这样又必须研制可以折叠或者可以移动的的航天员座椅,不然根本进不去。
在当时技能条件下这对付中国航天还是比较难。

这时候又有人要问了:假如加一个通道,让本来在舱外的转移发生在舱内不就好了?五院的返轨推方案便是这样,在返回舱和轨道舱之间其余有一个密封的转移通道,绕开防热大底,让航天员在返回舱和轨道舱之间转移。
这个方案中通道的尺寸会受到整流罩包络的限定,很可能利用不便,也存在不能留轨利用等问题。

这一点我们后面会讲。
两个返推两舱方案倒是不用乱开舱门,但是存在一些其他的问题。
首先解释一下:各国载人航天器可以粗浅地分为小返回舱和大返回舱,由于返回舱的直径和高度之比不应该超出一个范围,返回舱内部容积紧张受直径限定。

·小返回舱指的是由于空间限定,最多只能坐三个穿了舱内服的人。

·而大返回舱如果只考虑空间,最多载5到7个穿了舱内服的航天员,但是一样平常只会载3-4个。

·小返回舱的直径一样平常不会超过3米,比如东方号和上升号的2.6米,同盟号的2.2米,神舟的2.517米。

·而大返回舱的直径范围就比较大了,从载人龙的3.7米,阿波罗的3.9米,到梦舟和措户座的5米。

小返回舱的乘员上限一样平常直接由空间大小决定,大多数空间被人和返回舱必须带的设备霸占,很难有较大的活动空间。
因此,用小返回舱的两舱构型飞船不适宜载人独立翱翔太久,一样平常认为不宜超过5天;在轨道上能做的实验也比较有限,如果要延长这个韶光,或者要飞船独立进行更多实验,就必须添加轨道舱。
而大返回舱的两舱飞船不会有这个问题。

当然,假如设计上没有独立翱翔良久或者做很多实验的需求,比如设计一艘发射后立时快速对接空间站的天地来回载具,独立翱翔的韶光只有六个多小时,那么用小返回舱或者塞5-7个人的大返回舱的两舱飞船也是没有问题的。

神州飞船受到921工程开始时我国运载火箭技能和逃逸技能的限定,难以采取大返回舱的方案,只能用小返回舱。
神州在初期又必须作为独立的在轨实验平台利用,估量的任务周期也很靠近两舱构型的上限:5天,以是必须加一个轨道舱。

其余,两舱方案相称于把原来轨道舱的设备也塞进返回舱,会使得本来就不宽敞的返回舱非常拥挤,质量也要变大,对航天员设计返回着陆系统的人都不友好。

其余,后面四个方案全都不能留轨利用,返推方案连个轨道舱都没有,又很难让推进舱在离制度动后再自己入轨,没办法留点东西在轨道上,给后续的空间站工程积累履历。

这时聪明的你就要问了:那第二个方案不是有轨道舱吗?实在它在返回时已经离开轨道了,推进舱没办法再给它轨道升回去。
还有便是,后两个方案如果有对接机构,是直接连在返回舱上的,返回前还要分离,这就相称于一艘飞船多了一个舱段,可靠性也会降落。

而且经由严谨的论证,五院的人创造:第一种方案的逃逸系统技能难度不大,完备可以攻关办理。
况且苏联老大哥(解体了)早就造出告终构相同的同盟号飞船,而且中国航天已经对该型飞船的性能进行了一定的研究,唯一的问题已经得到办理了,我们还有什么情由不选第一种方案?

于是,现在我们看到的轨返推布局就这么定了。
神舟飞船不算附加段或对接机构,长度有8米,加上对接机构后长度靠近9米,最大直径在推进舱截锥段有2.8米。
起飞质量随批次会发生一些变革,第一批次的起飞质量是7.8吨,第二、第三批次达到了8.1吨,展开太阳能帆板后翼展达到了17米,神舟飞船目前有3个批次,第一批次神舟一号到神州七号,第二批次神舟八号到十五号和第三批次十六号到二十一号。

·第一与第二、第三批次的飞船在一些设备的布局上有较大差异,且前者用标准长RF发热,后者要用改进长RF。
神舟七号可以看做是两批次间的过渡型号,二三批次飞船间紧张是升级了飞控系统,增加了下行能力,总体没(口误)有很大变革。

之后先容的各舱段构造紧张用第一批次的数据,并会解释不同批次总体设计上的差异。

感谢收看第一期神舟系列视频,下一期将先容三个舱段的设计与翱翔程序,请关注我们,得到更多航天知识。