飞行船飞行原理

飞行船飞行原理

　　自从1970年以来，中国发射了不少类型的卫星，1999年又成功地发射了飞船。飞船与卫星有什么相同的地方，又有什么不同呢?我们从它们的系统组成来谈谈这个问题。

　　飞船与卫星有许多的共同点，如它们的飞行原理、发射、轨道、轨道上的运行，以及返回所经历的环境是相同的。但是它们又有许多要求是不同的，如“过载”、就有不同的要求。那什么是“过载”呢?简单说来，当火箭携带飞行器加速飞行时所产生的加速度超过“重力加速度”的倍数就称为“过载”，“重力加速度”规定用“g”来表示，超过2倍就是2g;而超过10倍就是10g。可不要小看它，这个过载值对卫星内部的仪器设备产生直接的影响，如果太大，就会对设备产生破坏作用，当然对人那就更严重了。卫星在发射或者返回时,可以承15g或者更大的过载，这与作用的时间还有关系。而能够保证航天员正常工作和生活的过载值不超过4-5g,如果再大，轻则昏迷，重则器官破坏甚至死亡。所以对载人飞船的发射和返回都要保证这个条件。不管是卫星还是飞船都是由许多系统组成的，它们有许多相同的系统，可以称为飞行器的公用系统，也就是指不管任何类型和用途的飞行器都必须配备的系统。

　　公用系统包括:结构系统、能源系统、姿态控制系统、热控制系统、跟踪测轨系统、遥测系统、遥控系统、程序控制系统等。

　　系统的作用和基本的工作原理，我们在前面的文章中都介绍过了，但就是在这些系统中，对飞船的某个系统内功能或者说配置要求与卫星也是不同的。

　　我们举个例子，比如测控系统，卫星的测控功能能够做到测轨、遥测和遥控就可以了，但是对于飞船的测控系统功能除了上述的要求外，由于人的参与，还增加了语音通信和电视传输。语音通信的作用是帮助航天员之间、航天员和地面之间的话音联系，也就是通话，而电视传输的作用不难理解，不但航天员和地面人员之间能够通话，而且地面能够看到航天员的每时每刻的工作和生活情况，甚至通过他们的面部表情来了解他们的状况。当然也可以通过电视向全国播放他们的工作生活情况，还可以在遥远的太空和家人说话和见面呢，这对他们的心理是个鼓舞。但无人的卫星就不需要这些了。除了这些公用系统外，也是由于有人，飞船还有些特殊的系统，可以称为专用系统。飞船的专用系统包括了以下几个方面。

　　作为载人飞船是要把人送上天，因此，人的生命保障及安全是最重要的问题，高度真空的空间是不具备人生存的条件的，只好依靠飞船的设计来保证这些条件，而且要保障的内容是多方面的。一是建立和维持航天员的生活和工作所必要的最佳大气环境条件，如温度、湿度及有害气体的控制;二是供给生命活动所必需的物质，如氧气的供应、水的供应、食物的供应等;三是去除生活活动时所产生的废物，如各种有害的气体、食物的碎屑、大小便等废物。可想而知，在密封的飞船内处理这些问题，技术上是很复杂的。

　　除了使航天员更好地工作，随时可以方便地看到飞船和自身的各种参数及工作状态外，在飞船上还为航天员配备了数据显示仪表系统。在航天员座椅的上前方，正对航天员的视线装有一块大的仪表屏，它与飞机驾驶员或者汽车司机面前的仪表屏相似，但功能要多得多。在这块仪表屏上有文字显示火箭的飞行情况、火箭执行的重大关键动作和飞船的重要的系统参数，如环境温度、舱内压力、电源电压、气源气压、飞行高度，以及航天员的生理参数等。仪表屏上还设有报警装置，当某个系统的工作状态出现异常，马上出现灯光及声音警告，通知航天员某个系统出现不正常现象，引起航天员的注意，以便采取相应的检修措施。而当出现了危及航天员安全的紧张故障，必须采取紧急的措施，此时就会出现更加醒目的灯光及声音报警，告诉航天员立即采取措施，必要时紧急返回地球。为了航天员的生活规律化，在飞船的生活舱内有专门的照明设施，它们可以变明变暗，模拟地面的白天黑夜。

　　返回系统由三大部分组成:减速设备、控制设备、标位设备。

　　减速设备的任务是用来降低飞船在返回过程中的速度，保证航天员的安全着陆。

　　控制设备的任务是在飞船的返回过程中发出各种动作指令，如降落伞的打开、缓冲发动机的工作等。

　　标位设备的用途是在返回舱着陆前后标明自己的位置，便于地面人员寻我和营救。

　　载人航天中，航天员的生命安全是第一位的，尤其是在出现事故的情况下采取有效的措施，保护航天员的生命安全，为此在飞船上专门配置了事故应急救生系统。

　　说实在的，从航天员进入飞船座舱开始，直到火箭携带飞船飞行的过程中，可以说航天员就处在危险之中了。几百吨的燃料已经加注到火箭及飞船上，一个错误的操作都有可能带来灾难性的事故。一旦出现了紧急重大事故，如运载火箭有爆炸的危险性，航天员来不及撤出飞船座舱，必须马上逃离现场的危险区。

　　飞船的交会对接系统也是不可少的。一般飞船，由于体积有限，不可能携带很多的燃料和航天员的生活必需品，因此都不能长时间地单独运行。而作为空中运输器，要把人员及物资运到空间站去，或把人送到其他星球。这样就有一个使两个飞行器在空中联成一体，完成工作后再分离的过程，而这种联接、再分离的过程我们就称它为交会对接。