第一次载人太空飞船的情况怎样?

第一次载人太空飞船的情况怎样?
第一次载人太空飞船的情况怎样?

第一次载人太空飞船的情况怎样?
第一次载人太空飞船的情况怎样?
1961年4月12日,原苏联成功地发射了第一艘载人宇宙飞船,飞船绕地球一周后,一个小火箭点火,飞船立即减速,离开绕地轨道,返回地球.飞船进入大气层后,船体与空气高速摩擦,温度迅速升高,加加林透过窗户看到飞船的金属外壳已被烧红.又一个火箭启动,飞船再一次减速之后,保护舱分离,一小一大两个降落伞相继打开,接近地面时,飞船的速度降至每秒1米,最后安全降落在一个偏僻的小村庄的田野上为了将人类送上太空,实现世世代代的夙愿,无数科学家、工程技术专家以自己的智慧和辛勤的劳动,建造了载人飞船、航天飞机、空间站.直接参加飞行活动的航天员,更是以他们高度的智慧、敢于探险的胆识、熟练的驾驶技术,开拓人类从未进行过的伟大事业.他们在航天活动中的事迹,永远值得后人称颂.载人飞船的航天活动,自1961年4月12日加加林上天开始,至1998年底,短短的37年中,进行了共6种型号119次载人飞船飞行任务.其中114次飞行任务取得成功,成功率达到95%.
另一方面,载人航天是一项前无古人、异常庞大复杂并带有很大探险性的活动.虽然从一开始就从高安全性高可靠性上严密进行论证、设计和试验,但难免有不周到之处.因此,在美、苏实施各自的载人航天工程以来,在地面试验、训练、发射、在轨运行、返回再入中,都曾发生过重大灾难性的事故,为此付出了15名航天员的生命和其它政治、经济上的巨大代价.与载人飞船试验训练有关而死亡的航天员8名,其中地面模拟训练死亡1人,地面试验死亡3人,返回再入死亡4人.就飞行安全性来说,1961-1998年底,共有268名航天员启航,安全返回地面的264名,安全生还率达到98.9%.
每次载人飞船发射都非常壮观,每艘载人飞船的安全返回都很激动人心,每次灾难性事故都使千百万人寝食不安.整个载人航天是一部史诗,一部巨著；每次飞行都是一首美好的诗篇,一则令人难忘的故事.下面记录的是三次影响重大的飞行事件的前后经过.
一、东方1号飞船将人类第一次送入太空
苏联东方号载人飞船工程从1957年开始论证,1959年春完成设计,1960年初运载火箭和飞船都研制出来,并于当年1月进行了两次无人亚轨道飞行试验.1960年5月15日,在拜科努尔发射场东方号发射工位,首次进行无人驾驶的卫星式飞船1号的发射试验,以考核飞船密封性能和控制系统、生命保障系统、通信系统工作情况.在返回时,由于飞船姿态控制系统故障,制动火箭点火后将返回舱推向了更高的轨道,1962年9月5日飞船才进人大气层烧毁.
1960年8月19日,载有两只狗两只大白鼠、40只小老鼠和其它一些动植物的卫星式飞船2号发射入轨,进行了生物和航天医学试验,检验了飞船的安全性能和返回系统.返回舱飞行18圈后,返回着陆成功.
1960年12月1日,又发射了卫星式飞船3号,船上装有两只小狗和一些植物,飞行27圈后再入回收时失败.
1961年3月9日,苏联发射卫星式飞船4号,船内装有模拟假人及1只几内亚猪、1只狗、若干小动植物.该飞船和载人飞船状态完全一致,结果获得圆满成功,按指令在指定地点着陆.
与此同时,在莫斯科郊外的航天员培训中心,准备上天的首批航天员季托夫、加加林、邦达连科等人正在进行一系列上天前的模拟训练.
1961年3月23日,邦达连科在为期10天的地面训练的最后一天,在充满高浓度氧气的气压室里训练后,他用酒精棉球擦拭身上固定过传感器的部位,然后顺手将棉球扔向一旁,恰巧落在炽热的电热器上,火苗一下蹿了起来,立即引起大火.他被严重烧伤,经抢救无效而死亡.这是第一个死于事故的未上天的航天员.1961年3月25日,又一次进行了卫星式飞船5号的发射试验,获得了圆满结果.
至此,苏联已进行了9次无人飞船试验,除了用卫星式飞船编号的5次外,另外4次用了卫星编号.9次试验中,失败4次,成功5次,其中最后两次连续成功.苏联决策机关认为已完全具备了载人飞船的发射能力.1961年4月8日,苏联国家航天委员会研究决定发射载人的东方1号飞船.10日晚,加加林被决定为第一个上天的航天员,季托夫为替补航天员.
11日2时,已对接成水平整体状态的东方号运载火箭和飞船运往发射阵地,然后进行火箭飞船的测试、加注.
12日7时10分,加加林进入东方1号飞船座舱,等待着人类历史上第一次进入太空飞行时刻的到来.
苏联火箭之父、东方号总设计师科罗廖夫坐阵指挥了这次具有历史意义的发射.
9时07分,东方号火箭载着飞船从拜科努尔发射场东方号火箭发射工位发射升空.两分钟后,捆绑在东方号火箭上的4个助推器分离并脱落.又过30秒,卫星整流罩打开并被抛掉.起飞后5分钟,芯级发动机关机,2级火箭点火.当飞船达到预定轨道时,火箭关机.东方1号飞船按预定程序同火箭分离,进入了一条近地点181公里、远地点327公里、倾角为65度的椭圆轨道.
加加林驾驶飞船飞行44分钟后,飞船开始调姿,准备返回.至78分钟,制动火箭点火,仪器舱与座舱分离.距地面7公里时,加加林连同座椅一起被弹射出来.在4公里的高度时,他从座椅中又一次被弹射分离出来,乘降落伞徐徐落在萨拉托夫州的斯梅洛夫卡村.
这一历史行程从发射到着陆历时108分钟.
加加林1934年3月9日出生于俄罗斯格扎茨克卢希洛镇的木匠家.1955年参加空军,成为空军飞行员.后来被挑选为苏联第一批航天员.1964年4日14日,加加林被授予苏联英雄称号,以后又获得列宁勋章.1968年3月27日,已晋升为上校的加加林与另一名飞行教官在演习飞行中,因为天气不好出事故而丧生.为了纪念他,苏联将他的出生地改名为加加林区,将发射东方1号飞船的发射阵地命名为加加林发射阵地,并在阵地旁边修建了加加林塑像,把莫斯科郊外的航天员培训中心命名为加加林航天员培训中心.月球背面的一座环形山也以他的名字命名为加加林山.国际航空联合会设立了以他的名字命名的加加林金质奖章,以奖励那些有突出贡献的航空人员.
二、阿波罗载人登月飞行
阿波罗工程是美国于60年代至70年代初组织实施的一项大型登月航天工程.1961年5月25日正式宣布开始实施,1969年5月18日发射了阿波罗10号飞船,进行了登月全过程的演练并安全返回.
1969年7月16日是人类首航月球的日子.位于美国佛罗里达州东海岸的梅里特岛卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心,人们正在忙碌着,准备在此将人类首批赴月使者送上月球.
土星V号运载火箭载着阿波罗11号飞船耸立在39A发射台上.飞船上载有指令长N·A·阿姆斯特朗、登月舱驾驶员E·E·奥尔德林和指令舱驾驶员科林斯.
在离发射台5公里的控制室里,1300多台计算机和其它设备正在有条不紊地运转.
格林尼治时间13时32分(以下所用时间均指格林尼治时间),火箭点火发射.土星V火箭在火山爆发似的气浪中,腾空而去.
第1级火箭工作2分42秒后燃尽而分离.这时,飞行的速度已达到了2.7公里／秒,高度67公里.
发射后3分17秒,抛掉救生塔.
发射后9分11秒,速度增加到6.8公里／秒,距发射点1550公里,飞行高度为182公里,第2级火箭关机并分离.
第3级运载火箭可以多次启动.它第1次启动于发射后9分5秒,第1次关机于起飞后11分40秒.这时飞船已加速到7.7公里／秒,进入了近地点180公里、远地点185公里的绕地球运行的停泊轨道.
发射后2小时44分,第3级火箭再次点火加速.工作约5分钟后,3级火箭再次关机.此时,飞船离地球高度为328公里,速度达到10.9公里／秒的速度,飞船按计划进入登月过渡轨道.
7月16日16时40分,指令舱从第3级火箭中脱开,并调头180度,然后再和与火箭连在一起的登月舱对接.重新对接后的飞船和3级火箭再次分离.
飞船在起飞前的对接顺序是登月舱-服务能-指令舱,经过调头对接后,飞船舱段的排列顺序变为服务舱-指令船-登月般.整个调头过程直到14时12分才结束.
第3级火箭完成任务后,点燃剩余燃料,奔向绕太阳飞行的轨道.
当飞船飞离地球12万公里,快飞完距地球1／3的路程时,3名航天员已顺利完成第1天的航行.
第2天,即17日16时17分,在飞往月球的过渡轨道上,点燃飞船小发动机进行第1次轨道修正.
第3天,即18日20时40分,飞船距地球约32万公里,阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱,检查舱内设备,并为地球上的人们拍摄登月舱内实况录像.
7月19日11时33分,飞船到达了地球和月球引力相等的分界点.此时,飞船离地球37万公里,距月球仅有2.8万公里.
7月19日16时50分,服务舱制动发动机点火,飞船速度不断降低.当速度降至2.57公里／秒时,飞船被月球吸引拐了弯,随后进入近月点103公里、远月点312公里的椭圆轨道.阿波罗绕月飞行了12圈后,航天员阿姆斯特朗和奥尔德林进入代号为"鹰"的登月舱.又飞行了1圈后,登月舱和指令舱分离.
科林斯仍留在指令舱内,继续沿环月轨道飞行.
登月舱分离后.启动下降发动机,使速度降至31米/秒,然后下降到距月面15公里的高度.
当"鹰"下降到9000米时,计算机报警灯亮了.这表明计算机出了故障.从9000米到1900米的几分钟内,弄得阿姆斯特朗、奥尔德林和休斯敦航天中心的人都十分紧张.休斯敦指挥人员判断可能是计算机过载运行所致,指挥部叫航天员不要什么事都询问计算机.两名航天员互相鼓励："沉着,沉着!"关闭了输入计算机的交会对接雷达数据,计算机报警灯才熄灭了.
登月舱继续下降.
离月球高度还有1000多米时,航天员发现预定的着陆点是一个怪石磷峋的火山口.航天员改为半自动操作,越过火山口,选择了一个较为平坦的地方降落.实际着陆点比预定区域中心偏离9.5公里.
登月舱座舱里的蓝灯一闪一亮,说明长1.5米的探针已触到月面,登月舱就停在那里不动了.
此时是1969年7月20日格林尼治时间20时17分43秒,"鹰"在月球静海西南角着陆.人类派出的两个探险者第一次成功地来到月球.
两名航天员利用4个多小时做好了出舱登月的准备工作,然后激动而急切地向地面指挥中心请求,放弃原计划5小时的用餐休息时间,提前出舱登月.
7月21日2时39分,登月舱的门打开了,阿姆斯特朗在奥尔德林的帮助下,倒着钻出舱口.阿姆斯特朗稳稳地站在舷梯上,奥尔德林准备好了电视录像机和照相机,分分秒秒地拍下了人类首次登月的珍贵镜头.阿姆斯特朗一步步地爬下舷梯,到了最后一层,他若有所思地向月面迈出了左脚,轻轻地用穿着月面靴的脚蹭蹭月面.此时是7月21日格林尼治时间2时56分.接着,他使劲踩了一下,既不滑也不下陷,于是右脚也踏上了月面.
他激动地说："这对一个人来说,只不过是小小的一步,可是对人类来讲,却是巨大的一步."
19分钟后,奥尔德林也一级一级地从舷梯上走下来.当剩下最后两级时,索性一步跳了下来.
他们拿出一块薄薄的金属纪念牌,上面镌刻着地球东西两半球的画面和一段留言："1969年7月,太阳系的行星-地球上的人,第一次在月球上留下了足迹.我们代表人类来这里进行了一次和平旅行."
接着,他们在月面上竖起了一面美国国旗,两个人站在国旗旁,接受了美国总统尼克松在休斯敦指挥大厅里的祝贺.
随后,他们开始了紧张的科学探测,放置了1台激光反射器、l台测量月震的月震仪、l个捕获太阳风粒子的铝箔帆.他们同时还拍照了月面照片,搜集到22公斤月球岩石和土壤样品.
5时10分,两个人把两箱月球标本装进登月舱后,互相招呼着钻进狭小的舱口.为了减轻返回时的负担,他们再一次打开舱口,脱下了在月面上用过的背包、航天服、手套和靴罩,连同其它不再需要的物品,统统扔到月面上.一切安排就绪以后,他们才吃饭并睡了7小时.
17时54分,他们利用下降段作发射架,打开自动开关,点燃了爆炸螺栓,推力为15.6千牛的上升发动机点火,登月舱以10.8米／秒的速度离开月面.
飞离月面780米后,他们改为手动操作.飞行4分钟后,进入近月点19.2公里,远月点83.3公里的环月轨道,并逐渐接近指令舱.
21时15分,随着"哐当"一声响,登月舱稳稳地啮合在指令舱上.等候在指令舱的科林斯早就漂到对接通道口迎接他们两人的返回.
阿姆斯特朗和奥尔德林带着月球样品,费力地爬过连接通道回到指令舱.
载着两位航天员成功地登月和返回的登月舱,完成使命以后,最后与指令舱分离了.它载着航天员在月面用过的手套、安全帽等物品,继续在月球轨道上运行.
7月22日5时30分,启动服务舱的主发动机,飞船以2.4公里／秒的速度,脱离环月轨道,进入月-地过渡轨道.
22日17时39分,阿波罗11号又一次通过了月球和地球引力分界点.
7月24日16时20分8秒,飞船飞回到距地球高度1500公里处,指令舱已飞入返回走廊.在此之前15分钟,与3名航天员飞行中相依为命的服务舱也被抛掉.
24日16时35分8秒,指令舱以11公里／秒的速度冲入大气层.由于高速再入,使飞船周围空气温度上升到2700"C,指令舱底部和它的周围烧成了一个大火球.当高度降到60公里时,指令舱以45度角圆底朝前飞行,并不断调姿,利用空气阻力减速.
在20公里的上空时,执行监视任务的喷气飞机已看到火球.执行回收任务的大黄蜂号航空母舰也发现了目标.
在8公里高度上,指令舱降落伞打开,随后打开3个大主伞.
24日16时50分22秒,飞船指令舱在预定海域-夏威夷西南太平洋海面上溅落.
阿姆斯特朗高喊："我们已经溅落."休斯敦控制中心的人们全体起立,雷鸣般的掌声经久不息.指令舱大头朝下沉入海里,3个圆形救生圈又把它浮到海面.
3个人在热烈的掌声中挥手走进大黄蜂号的隔离室.在此等候的总统尼克松隔着玻璃向他们表示了祝贺.25日,他们回到休斯敦空军基地,隔着玻璃与家人会了一面.因为他们要同带回的月球样品一起,到月球资料研究所接受1个月的身体、防疫方面的检查.
8月10日,经认真检查,未发现异常现象.
8月11日,他们提前离开月球资料研究所,回到温暖可爱的家.
第一个登上月球的美国航天员阿姆斯特朗,1930年8月5日生于俄亥俄州瓦帕科内塔.1962年选为航天员以前是飞行员.1966年3月16日曾与D·R·斯科特同乘双子星座飞船进入太空.由于他对航天活动的重大贡献,阿姆斯特朗获美国自由勋章、美国航天局卓越服务奖章和国际航空联合会金质奖章.
三、阿波罗和联盟号飞船联合对接飞行
1962年6月,在苏联和美国载人飞船相继进入太空不久,苏联科学院和美国航天局就签订了第一个太空合作协议.1969年,双方把载人航天飞行中的安全及相互救援问题作为合作的首选问题,酝酿进行两种飞船对接的可行性.1970年10月,两国成立了联合工作组,具体研究实现两国飞船对接的技术途径及所需经费.
1972年5月24日,美国总统尼克松和苏联部长会议主席柯西金在莫斯科签署一项美苏进行联合载人空间飞行协议.协议上说："发展苏联和美国载人飞船和空间站的相容会合与对接系统,以提高载人太空飞行的安全性,并为将来进行联合科学实验提供机会."协议定于1975年安排一次阿波罗和联盟号飞船的联合飞行,使两国航天员到彼此的飞船互访.
此后,两国航天专家解决了为实现对接而遇到的一系列问题,诸如两种飞船会合对接时的距离测量问题、通信问题、对接机构插入定位问题、气压及成分不同的问题、发射窗口问题等.这些问题中,最难解决的是两种飞船生命保障系统体制不一样的问题.阿波罗飞船内为纯氧环境,气压大约为地面的1／3.而联盟号飞船内用21%的氧和79%的氮,混合大气压约为1个大气压.联盟号航天员直接进入低气压的阿波罗飞船,会造成减压病,体内液体会形成氮气泡.为了解决这一问题,经双方反复协商,最后决定在两船之间设计一个对接过渡舱.过渡舱长3.15米,直径1.42米,两端可以分别与两艘飞船对接.同时设计了爪式对接机构,两艘飞船均可实施主动对接.其它问题经过协调也都-一得到解决.
1975年7月15日格林尼治时间12时20分,联盟19号飞船在拜科努尔发射场加加林发射阵地准时发射升空(误差小于5毫秒).飞船上的两名航天员是指令长阿·列昂诺夫上校和随船工程师瓦·库巴索夫.列昂诺夫曾在上升2号飞船中作为第一个进行太空行走的人而被授予苏联英雄称号.库巴索夫在联盟6号飞船上进行了人类第一次太空焊接实验,也获得苏联英雄称号.
苏联进行实况转播,l亿多人收看了这一壮观景象.美国驻苏大使、美国航天局副局长及其他官员到拜科努尔发射场观看了发射.
飞行530秒后,运载火箭末级发动机关机,飞船和火箭分离.飞船进入了近地点180公里,远地点228公里,倾角5l.8度的初始轨道.
联盟19号在第4、第17两圈的远地点,分别做了两次机动飞行,使飞船进入了225公里的圆轨道,以等待和美国阿波罗飞船对接.两次机动飞行都极其成功,设计要求轨道最大偏差1500米,到达轨道时间允许最大偏差90秒,但实际轨道最大偏差仅为250米,时间相差仅7.5秒.
联盟19号发射后7小时30分,美国土星1B火箭从肯尼迪航天中心39号发射阵地发射阿波罗18号飞船上天.飞船上乘载着3名航天员.指令长是美国空军准将斯坦福尔德.他参加过3次太空飞行,包括乘坐阿波罗18号飞船1969年5月18-26日的月球轨道飞行,获得过美国航天局服务功勋章3枚.登月舱驾驶员斯莱顿和指令舱驾驶员布兰德则是第1次参加太空飞行.
阿波罗飞船进入了近地点149公里、远地点167公里、倾角引51.8度的轨道.
飞行1小时后,阿波罗与土星1B运载火箭分离,并执行了调头飞行,以便从运载火箭里拉出对接密封舱,然后完成了可能和火箭碰撞而进行的躲避操纵,并为对接作好姿态调整.
在第3次经过远地点时,阿波罗做了机动飞行,使飞船进入169公里的圆轨道.以后又进行了5次机动飞行.
在联盟19号飞行至36圈,阿波罗飞行到29圈,即联盟号发射51小时49分钟之后,两船进行了对接.对接完成得非常顺利,比原计划还提前了几分钟.接着进行航天员互访活动.阿波罗飞船的指令长斯坦福尔德和对接驾驶员斯莱顿首先进入对接过渡舱,然后关闭通往阿波罗飞船的舱门,将对接船充上氧、氮混合大气,并调整舱内压力.待和联盟号气压平衡后,将对接船和联盟号的通道舱门打开.
阿波罗飞船两名航天员进入了联盟号.
斯坦福尔德紧紧握住列昂诺夫的手.
列昂诺夫微笑地用英语说："很高兴见到您!"
两人相互拥抱,非常激动.
通过电视转播,全世界数以万计的观众目睹了这一重要历史场面.
会见期间,美国总统福特同航天员通了电话.苏共总书记勃列日涅夫向两国航天员发了贺电.
会见中,两国航天员交换了国旗,共同进餐,一起做体操,还联合举行了太空答记者问的电视节目,回答了苏、美新闻记者的问题.第一次会见进行了10小时.
会见完毕后,美国航天员返回阿波罗飞船.
第2天,联盟号飞船的指令长对阿波罗飞船进行了回访.
在对接状态下,共飞行了两天.
分离后,7月19日又做了32项科学实验,其中联合实验5项.此5项中有1项是著名的人造日蚀实验.两飞船对接分离后,阿波罗飞船作为遮掩物挡住太阳,联盟号的航天员进行了观测并拍下日冕照片,并报告了美丽的日冕情况.另外还进行了带状菌生物节律、微生物交换、紫外吸收等实验,均取得满意的效果.
分离后,联盟19号又经过43小时的飞行,于7月20日在哈萨克的阿尔卡利克东北87公里处安全着陆.
阿波罗18号飞船分离后,又继续飞行了6天,7月24日返回,溅落于夏威夷以西434公里的太平洋上.返回时,由于回收系统开关故障,致使有毒的四氧化二氮气体泄漏,进入返回舱,航天员眼睛被刺激和灼伤,并引起肺炎.
联盟号和阿波罗飞船联合对接飞行,引起了全世界的极大关注,各国都表示欢迎.中国当时正准备在这期间发射一颗卫星,应美国之约,也推迟到了7月26日才发射.(东方平)