神舟五号飞船

神舟五号飞船

神舟五号载人飞船是“神舟”号系列飞船之一，是中国首次发射的载人航天飞行器，于 2003 年 10 月 15 日将航天员杨利伟送入太空。 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。 “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，船箭分离，“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。 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× 米，轨道舱自由 3.4 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。 返回舱 尺寸：长 2.00 米，直径 2.40 米(不包括防热层)。 ，除去三角部分，太阳翼的面积为 2.0× 米。与前面轨道舱 7.5 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。 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、 宫保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“神舟”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。

编辑本段神舟五号总设计师 戚发轫 1933 年出生，中国工程院院士，神舟号飞船和东方红二号、东方红二号甲、 东方红三号卫星总设计师，中国空间技术研究院科技委主任、原院长，现任北京航空航天大 学宇航学院院长。 神舟五号的技术进步点，“神舟”：中国天地往返运输的优良工具 中国载人航天工程副总指挥、中国航天科技集团公司总经理张庆伟指出，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。“神舟”飞船第一步就可载三人；第一次载人飞行，苏联加加林 只绕地球飞行一圈，谢泼德只进行了亚轨道飞行，而中国航天员却在近地轨道飞行了一天。 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。 “神舟”飞船适用性强，可一船多用，飞船轨道舱既能进行留轨对地观测，又能作未来空 间交会对接的一个飞行器。 国外发射飞船一次是连续发射两艘， 而我国的方案中是先发射一 艘，其留轨舱与下一个飞船进行交会对接。即为实现交会对接，国外的发射是 2N 次，而我 国的飞船发射是 N+1 次，只要发射次数 N>1，以 N 等于 5 为例，国外需发射 10 艘飞船，而 我国只要发射 6 艘飞船， 如此以来我国发射的飞船总数量就少于国外， 既节省了巨额的发射 费用， 又可利用空间留轨开展科学试验。 中国走着一条低成本、 高效益的载人航天发展道路。 “神舟”试验飞船与美国的第一艘试验飞船“水星号”和前苏联第一艘试验飞船“东方号” 相比，在技术上有着明显的进步点。 （见表 1 所示： ）表 1 表 1 中国、美国、苏联第一艘飞船的主要技术指标： 项 目 起飞质量 （T） 约 1.4 约 4.7 7.8 座舱最大 载入方式 直径（m） 1.8 2.3 2.5 弹道式 弹道式 升力式 电 源 构 座舱、制动舱 再入舱、仪器舱 附加段 轨道舱、返回舱、推进舱 形

水星号飞船 东方号”飞船 神舟号飞船

蓄电池 蓄电池 太阳电池

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。 张庆伟同时指出与 20 世纪 90 年代国外先进的载人飞船—联盟 TM 飞船相比， （见表 2） 表 2 “神舟”飞船与联盟 TM 飞船的比较 项目 联盟 TM 飞船 神舟”飞船 起飞质量 （T） 7 7.8 座舱最大 直径（m） 2.2 2.5 载入方式 半弹道式 升力式 着陆点精度 半径小于 30km 的圆 理论偏差 15km 正负 9km 再 入 过 载峰值 g 3-4 3.24

“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。 编辑本段长征二号的进步点 神箭：可靠性、安全性和成功率均达到国际先进水平 张庆伟表示， 在载人火箭技术方面，长征二号 F 载人火箭五次将“神舟”飞船准确送入浩 瀚太空。 长征二号 F 火箭的可靠性提高到 0.97， 使航天员的安全性达到 0.997， 成功率为 100%， 长征二号 F 火箭的可靠性、安全性和成功率均已达到国际先进水平。载人火箭的各类产品， 从设计、质量、功能到飞行结果都达到预想目标，中国的长征二号 F 火箭总体性能优良， 表明中国航天运载工具已进入成熟期。此次发射是长征火箭的第 71 次飞行，也是自 1996 年 10 月以来长征火箭连续 29 次飞行成功。长征火箭的发射成功率达 91%。 长征二号 F 火箭是中国航天史上第一次用于载人航天的全新的运载火箭，也是目前中 国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长、系统最复杂的火箭。火箭全长 58.3 米，顶部 带有逃逸塔，起飞质量为 479.8 吨，运载能力为 7.8 吨，可以把飞船送入 200 公里—450 公 里的近地轨道。 长征二号 F 火箭首次在国内火箭上采用了 55 项新技术，其中的火箭故障检测系统和逃 逸系统等主要关键技术，属于世界性难题。数百种火箭故障模式及逃逸判据，实现了运载火 箭在待发段和上升段发生故障时的自动检测、 自动诊断故障， 并能发出故障信息给逃逸系统， 实施航天员自动逃逸和地面指令逃逸，这一技术达到了国际先进水平。 为增加火箭的可靠性和安全性，长征二号 F 火箭的重要系统和关键部位首次采取冗余 技术，给火箭上了“双保险”。万一主系统出现故障，可以迅速切换到备份系统上，保证火箭 正常工作，

保证航天员的安全。 长征二号 F 火箭在国内航天史上实现了“三垂”： 飞船和火箭在技术区实现了垂直总装测 试；实现了运载火箭高度垂直竖立情况下，在自发电源的驱动下，沿着铁轨自行行走 1.5 公 里的垂直运输；实现了 1.5 公里的远距离发射。这些技术都达到了国际先进水平。 发射“东方号”、“上升号”飞船所采用的运载火箭是“东方号”运载火箭，发射“联盟号”和 “进步号”飞船采用的是“联盟号”运载火箭。美国“水星号”飞船最初用“红石”运载火箭进行亚 轨道飞行，“双子星”座飞船的运载火箭则是“双子星”运载火箭（即大力神ⅡLV4 火箭） 。 由科罗廖夫领导设计的“东方号”运载火箭全长 38.36 米，起飞质量 287 吨，起飞推力 4002.5 千牛，可将 4.7 吨的有效载荷送入近地轨道。“东方号”运载火箭 1970—1989 年共发 射 92 次，成功 91 次，成功率为 98.8%。“联盟号”运载火箭是在“东方号”运载火箭基础上改 进发展而成的，近地运载能力从 4.7 吨提高到 7.2 吨，截至 1993 年 4 月，“联盟号”火箭已发 射了 1012 次，失败 17 次，成功率达 98.3%. “红石”火箭是美国第一个载人飞船进行亚轨道飞行的运载火箭， 而宇宙神运载火箭则成 为美国第一代载人飞船“水星号”绕地飞行的运载工具。水星—宇宙神运载火箭全长为 29.07 米， 起飞质量 117.93 吨， 起飞推力 1610.26 千吨， 4 次亚轨道飞行， 在 两次环地轨道飞行中， 4 次飞行成功，两次飞行失败。“双子星”运载火箭是在大力神Ⅱ导弹的基础上发展而成的， 专门用它发射美国第二代载人飞船双子星飞船。火箭全长 33.22 米，起飞质量 148.3 吨，起 飞推力 1912.7 千牛，可将 3620 公斤的有效载荷送入 483 公里的轨道。1965 年 3 月，双子星 运载火箭开始发射载人飞船，以后连续发射了 10 艘乘载 2 人的飞船，12 次发射均获成功。 火箭最顶端的逃逸塔 安置在火箭最顶端的逃逸塔长约 8 米， 形状酷似一根巨大的避雷针， 火箭的低空逃逸就 是通过逃逸塔来实现的。低空逃逸是指起飞前 30 分钟到起飞后 2 分钟即火箭抛逃逸塔前，

其中包括在发射台上的逃逸。 用于中国首次载人发射的“长征”二号 F 型火箭，有三种模式保 证航天员在发生意外时能够安全逃生。 这三种模式是： 低空逃逸、 高空逃逸和船箭应急分离。 新华社记者李刚摄 神舟五号的发电站 随着“神舟”五号载人飞船脱离运载火箭顺利进入太空， 展开后的太阳帆板就像是飞船长 出了两对硕大的翅膀，通过将太阳能转换成电能，来为飞船上的电器设备提供能源。 “太阳帆板有供电和充电两大功能，相当于一个小型发电站

。飞船上虽备有应急电源， 但支持的时间有限，主要还是依靠太阳帆板提供电能。”负责太阳帆板设计的主管设计师孔 旭东说，“神舟”飞船上的太阳帆板采用了大量先进的复合材料，以便在尽可能提高发电效能 的同时，减轻其自身质量，其身价达到了上千万元。 据孔旭东介绍， 太阳帆板设计和研制的主要困难是如何适应复杂的空间环境。 飞船在空 间运行的低轨道环境复杂，密度高的等离子体、原子氧以及紫外线照射等不确定因素，都可 能对太阳帆板的结构和电磁片等造成伤害。飞船在太空中大约每 90 分钟绕地球一周，其间 要经受 180 摄氏度的温差考验， 这种频繁的高低温转换， 要求太阳帆板在制造上必须解决热 胀冷缩的难题。孔旭东说，为解决上述问题，他们专门研制了模拟空间环境的试验装置，并 在太阳帆板的制造上采用了特殊材料。 2003 年 10 月 15 日，飞船升空地－－酒泉卫星发射中心，也将作为这一历史时刻的见 证而载入史册。据了解，与飞船发射配套的厂房、设施共同组成了“神舟”飞船 7 大系统中的 “载人发射场系统”。 载人发射场建设经过 3 年半的时间，1998 年 2 月基本结束。挖土石方 60 万立方米，钢 材用量达 2.3 万多吨，建设规模 15 万平方米。工 程初建时，戈壁滩四周光秃秃的，无 一片遮挡树木，年降水量只有 40 毫米左右。每年春秋时节，狂风卷着黄沙呼啸而来， 连载重的汽车也能被它掀翻。而如今，这里绿树成荫，绿化率高达 40%以上。 下面，请跟着我们，一起对载人飞船发射场的关键部位进行一番扫描吧。 “神舟”发射塔架： “神 舟”飞船就是从这里发射的，我国的航天员也将从这里开始遨游太空的旅程。 发射塔通体粉绿色，高达百余米，全部为钢架结构，矗立在沙漠中。塔架上设有固定平 台和可升降的工作平台，供科技人员对飞船、火箭进行发射前的最后测试、检查。夜间，几 十支探照灯同时照亮塔架的轮廓，使之成为戈壁中最辉煌的建筑。 发射塔架承担的主要任务是， 完成飞船火箭组合体功能检查、 推进剂加注、 航天员进舱、 点火发射、航天员应急救生等工作。在发射前夕，如 若出现紧急情况，航天员可迅速通过逃逸滑道进入地下安全掩体。 垂直总装厂房： 这个庞然大物高达 93.5 米，是亚洲最高的单层建筑，曾获我国建筑界 的最高荣誉——“鲁班奖”。 垂直总装测试厂房是发射场的核心建筑， 由于其建筑技术难度高， 目前世界上只有少数 发达国家能够建造。楼体主色调为纯白，两侧嵌有淡蓝色的巨幅捆绑型火箭图案。“神舟” 飞船的很多关键测试就在这个厂房中进行。 垂直

总装厂房左侧的建筑是测发楼。 楼内配置了完备的计算机测试发射系统， 可兼顾技 术区的综合测试和发射区的发射控制，实行自动化巡回检测和对关键部位的监测控制。 载荷总装厂房 与垂直总装测试厂房相对应的，是飞船有效载荷总装测试厂房。这座厂 房楼体洁白无瑕，唯有进出大门漆成暗红色，横跨度高于纵深度。它主要承担飞船的检查、 测试、装配、装载等任务。 此外，还有飞船加注与整流罩装配厂房、火箭逃逸塔总装测试厂房等设计精巧的建筑。

发射场采取了先进的垂直总装、垂直测试、整体垂直转运和远距离测试发射技术。其设计水 平和技术水平可与世界先进水平相媲美。 神舟使命 目标载人飞行 夜晚发射 与以往神舟系列发射时间不同， 神舟 5 号选择了白天。 以往神舟飞船的发射时间一般在凌晨或夜晚。 据有关专家介绍， 航天发射需要确定一天 中的某一个时间段作为飞船发射的时机，这个时间段被称为“发射窗口”。原来神舟系列的发 射窗口选择在夜晚，主要是便于飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量仪易于捕捉到目标。 而神舟 5 号选择白天发射， 主要是考虑到白天温度将有利于发射人员工作， 也易于在意外情 况发生时，充分保障宇航员的人身安全。 保障人员安全，成了首要任务。 神舟 5 号与 4 号基本相似，由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成。所不同的是 5 号的头部是圆柱体，而 4 号的头部是半球体。“神舟”4 号里面装满了实验仪器和物品，而“神 舟”5 号舱内只有宇航员，几乎是空荡荡的，为的是尽可能给宇航员留出空间，其空间的平 面大约为 2．2 米× 2．5 米，不足 7 平方米，可容纳 3 名宇航员。此外，神舟 5 号还留有将 来与空间实验室对接的接口。 在此次载人飞船神舟 5 号的发射中，长征 2F 火箭的逃逸系统将首次为宇航员的安全提 供保护。在发射前 15 分钟，火箭上的自动故障检测处理系统可以自动进行故障检测，一旦 有问题便会自动报警。 发射载人飞船的运载火箭，不仅要具有大的运载能力，而且因为要“载人”，所以一般要 比发射卫星的运载火箭具有更高的可靠性和安全性。根据介绍，“长征”2F 火箭的独特之处 就在于中国自己制造的火箭首次按照安全性进行设计，可靠性指标由不载人火箭的 0．91 提高到 0．97，即发射 100 次火箭可能只有 3 次出现问题；航天员安全性指标为 0．997，即 发生 1000 次危险，只有 3 次救助失败。 目前，神舟飞船的测控点为 12 个，陆上是北京、西安、渭南、青岛、厦门、喀什、卡 拉奇和纳米比亚，海上是日本海、南美南端海域、大西洋和澳大利亚

海域，分别由四艘“远 望号”测控船承担，总部在北京。神舟 5 号返回的指令由远望三号测控船发出。5 号将在酒 泉发射中心发射，返回舱的主着陆场在内蒙古八王旗的一片戈壁，副着陆场在酒泉，这些安 排都与神舟 4 号一样。 神舟 5 号进一步完善了飞船应急救生系统，从飞船起飞到着陆都精心设计了救生方案。 针对宇航员的安全问题， 神舟 5 号总设计师戚发轫院士曾经表示， 中国有信心保证宇航 员的安全。 他说： “我们在设计飞船时有一个原则， 就是飞船的每一个系统要做到„一次故障， 正常飞行；二次故障，安全返回‟。” 上天干什么？ 一份报告指出，美国经济在“阿波罗计划”的刺激下，增长飞速。更为重要的，其带来的 技术突破，直接促成了 20 世纪若干重大技术进步。而“星球大战计划”所带来的技术突进， 也使美国成为信息时代的领导者。 此外，“从科学和技术的观点看，研制与试验载人飞船的经验将比他们的宇航员在新飞 船上能实际完成的任何事情都重要。因为它们对提高计算机、航天材料、制造技术、电子设 备、系统集成、试验等方面的水平，以及获取研制导航、姿态控制、推进和生命保障各主要 子系统的经验都有益处，而且对军民两用航天项目都是极其需要的。”一位专家说。 另一位专家表示，目前，大量早期的空间科学与应用研究成果已经转化为产业，成为空 间产业的重要组成部分。美国空间计划获得的技术已经为美国经济增加了 2 万亿美元。 在本世纪的头 10 年， 预期的高额利润将吸引大批资金注入到全球空间工业， 大约为 6500 亿－8000 亿美元。到 2010 年，美国在空间的资产将达到 5000 亿－6000 亿美元，大约相当 于现在美国在欧洲的资产。美国在空间上的投入产出比将达到 1∶10。到 2020 年，美国空

间工业的产值将达到国内生产总值的 10%－15%。“在实现这些预期目标的过程中，空间科 学与应用将是最重要的推动力之一。”专家称。 中国自 1975 年以来，已成功地发射了 17 颗返回式卫星。卫星在完成主任务的同时，进 行了多项卫星搭载实验， 在空间材料科学方面取得了多项令人鼓舞的成果。 通过转移这些高 技术成果，可产生新的高技术生长点并带动相关高新技术产业的发展。 此外，空间提供了微重力、高真空、超洁净以及无容器环境，为新材料研究与开发提供 了无与伦比的条件。 除了通过空间环境探索一些地面难以弄清的物理现象外， 利用在空间所 进行的材料加工研究的结果指导地面材料加工工艺是现阶段开展空间材料研究的主要目的。 作为一个要解决 13 亿人口温饱问题的农业大国，

我国从 1987 年开始用返回式卫星搭载 植物种子，并回收种子在地面进行种植、观察、选择和多代培育。在利用空间特殊环境诱导 植物性状变异， 以培育性状优良的新品种及创造新的种子资源等方面取得了可喜的成果， 开 拓了“空间诱变育种”这一新领域。 航天员不进轨道舱只呆在返回舱拍些照片 神舟”五号航天员只呆在返回舱拍些照片，不进入轨道舱，也不在太空做任何实验。 返回舱高度和直径均只有 2．5 米，四周均有仪器设备，留给航天员的空间极为狭小。 为保障航天员的生命安全，航天员进舱后，便被固定在返回舱的座椅上，吃喝拉撒均在座椅 上的生活保障系统完成。此次“神舟”五号飞船上不带任何生物、微生物，只带 1 公斤种子及 航天员用于救生的工具及武器。 “神舟”五号继续航天育种 自 1987 年始至 2001 年初， 中国已成功地进行了 10 次植物种子的搭载试验， 涉及到粮、 棉、油及蔬菜、瓜果等主要作物品种。如在卫星或高空气球上搭载 300 至 400 公斤农作物种 子，返地后经过种植优选，可推广到 1 亿亩的土地上种植。按每亩地可增产 10%的保守算 法，每年可增产粮食 40 亿公斤。 继上次“神舟”四号飞船成功搭载两克河南种子之后， 由河南原子能农学会和河南省科学 院同位素研究所牵头，又组织了包括小麦、棉花、韭菜等多个品种的种子 100 余克，已随神 舟 7 号运往太空，实现了浴男经济农业第二次突破。 编辑本段飞天梦圆 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。