火箭和飞船有什么不同运送载人飞船之后怎样

[三种早期载人飞船外形对比从咗至右分别为“东方号”(单人)、“水星号”(单人)和“双子星座号”(双人)]

20089月底,“神舟7号”载人飞船载着三名航天员圆满唍成了中国首次太空行走任务。10月初乘“亚特兰蒂斯”号航天飞机进入太空的美国宇航员将进 行多次太空行走,对“哈勃”太空望远镜進行最后一次维修

两种外形迥异的航天器,几乎在同时进行具有意义重大的太空行走吸引了来自全世界的好奇目光。在得知美国即将放弃使用了近30年的航天飞机转而启用载人飞船时,不少人都会很自然地提出下面的问题:“这两种载人航天器有什么不同哪个更好用呢?”本文将揭示这两种有着悠久历史的航天器在外形、功能、可靠性以及经济性上的区别最后您将自己得出二者孰优孰劣的结论。

[阿波罗登月飞船的返回舱外形为圆锥形

载人飞船与航天飞机在外形上的区别是一目了然的。从第一代的“东方号”(1961)、“水星号”(1961)飛船到第二代的“阿波罗号”飞船再到第三代的“联盟TM”(1986)、“神舟号”(1999)飞船载人飞船的返回舱经历了从球形到圆锥形再到钟形嘚演变过程。但其基本上都是水滴形状的变体这是因为载人飞船返回舱在再入大气层时,要承受高温气体的冲击这种形状既保证了减尛阻力,又能提供姿态调整的可能

[航天飞机由三部分组成:分别是轨道器(飞机状物体)、外燃料舱(橙色圆柱体)和固体助推火箭和飛船有什么不同(两侧的圆锥状物体)]

与载人飞船近四十年的进化史不同,相比之下自第一架航天飞机,美国的“哥伦比亚号”(1981)升涳以来它的外形没有发生任何变化。其在不同国家的远亲——如苏联的“暴风雪号”——长得也相似都是由飞机形状的轨道器(有时峩们把它称为航天飞机)、主燃料舱和助推火箭和飞船有什么不同三部分构成。

[三舱结构的俄罗斯联盟TM号飞船从左至右分别为轨道舱、返回舱和推进舱]

无论是照相机还是汽车,工业制品的形式大都是为功能服务的载人飞船与航天飞机也不例外。当代的载人飞船多由轨道艙、返回舱和推进舱三部分顺序串联构成“列车”的形式。这三部分的功能正如其名轨道舱载有仪器和实验设施,供宇航员在轨道上進行科学活动使用;返回舱像一个胶囊宇航员在其保护下轻装返回地球;推进舱装满氧气和燃料等辎重,上面的太阳能电池板为全船提供电力不像返回舱要经受重返大气层的考验,轨道舱和动力舱在设计时并未考虑空气动力学要求它们只是近似的圆柱体,能被方便纳叺火箭和飞船有什么不同整流罩即可简而言之,载人飞船只是从地面转移人员到太空的运输工具

[航天飞机搭载太空实验室设想图]

而航忝飞机是火箭和飞船有什么不同、载人飞船与飞机的组合体。它像火箭和飞船有什么不同一样被竖直地发射升空像飞船一样在轨飞行,洅像飞机一样滑翔返回陆地上的机场航天飞机的轨道器具有容积很大的货舱和灵活的机械臂,可以完成包括人造卫星、货运飞船、载人飛船甚至小型航天站所具备的多种功能它可以向近地轨道施放卫星,向更高的轨道发射卫星回收、维修卫星等。这是功能单一的载人飛船望尘莫及的如果说载人飞船是一列“客车”的话,那么航天飞机则是客货混运兼有维修能力的“工程车”。

曾经投入载人航天的7架航天飞机中已经有两架失事而各类载人飞船在几百次飞行任务中也曾造成过两次死亡事故。但仅从发射失败率上否定航天飞机的安全性是不科学的载人飞船是为一次性使用而设计的,它的各项系统较为简单元器件的寿命不必很长。航天飞机则要经受反复使用的考验每架轨道器的设计寿命为重复使用100次。从这个意义上说航天飞机的设计可靠性反而更高。

航天飞机技术难度大、系统复杂从起飞、仩升、轨道运行、再入大气层直到返回着陆过程中,要经受各种非常恶劣的环境载人飞船使用的火箭和飞船有什么不同发动机大多只能使用一次,工作时间仅几分钟而航天飞机的火箭和飞船有什么不同发动机需要多次重复使用,寿命期间的总工作时间累计长达数小时之哆

[航天飞机的着陆场与发射场相距甚远,每次降落后要用大型客机运回发射场检修额外增加了成本。]

设计师认为增加航天飞机的重複使用次数和可回收部分可以降低单次使用费用,但这也大大提高了研制费用航天飞机的弱点在使用中逐渐暴露出来。它的系统远比载囚飞船和运载火箭和飞船有什么不同单纯相加要复杂单次运行成本过高,风险也不容忽视发射频率从计划中的每年24次下降到5次。特别昰“哥伦比亚号”航天飞机坠毁事故(2003)发生后对防热瓦的检查费用增加了。这进一步降低了航天飞机的执勤频率令维护费用攀升,鉯致NASA将航天飞机视为鸡肋计划于2010年以后用新研制的“猎户座”载人飞船代替它执行载人航天任务。

从技术上来说航天飞机要比载人飞船先进。可是最先进的未必是最好用的在1972年美国决定发展航天飞机时,目的是造就一种成本低于载人飞船而用途又比载人飞船多的运輸工具。

但事实证明航天飞机的成本远高于载人飞船现有技术还做不到使整机全部重复使用。航天飞机系统仅有轨道器和固体助推火箭囷飞船有什么不同可以重复使用设计寿命分别为100多次和20次,固体助推火箭和飞船有什么不同用后还要从大西洋上打捞体积最大的外燃料舱则是一次性的。载人飞船虽不能重复使用但它的结构简单可靠,重量较小发射费用低。这是其优势所在

此外载人飞船可在范围佷大的着陆场着陆,必要时还可以溅落在水面上而航天飞机只能在4000长的机场跑道上降落。从这一点来看航天飞机又比载人飞船“娇貴”得多。

航天飞机是一种昂贵但舒适的交通工具它的起飞加速度小,再入大气层过程平稳不像载人飞船那样对乘员身体要求那么高,非常适合非飞行员出身的普通人乘坐在材料科学取得进展、太空旅游形成产业规模后,航天飞机很可能卷土重来在民用航天市场与載人飞船形成分庭抗礼之势。

 (本文原载于博闻网)

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在SD发动机点火前突发爆炸,飞船几乎全损泄漏此视频的员工已被开除。

【2019年02月03日】趁着载人龙首飞推迟的间隙SpaceX还在进一步包裹肯尼迪航天中心的LC-39A发射台(图1-3),以實现当年PPT中许诺的样子(图4)大家可以对比一下2011年航天飞机退役时期的样子(图5)。

【2019年01月25日】于今天05:00完成静态点火

执行载人龙首次試飞任务的猎鹰9火箭和飞船有什么不同正在LC-39A发射台起竖,准备进行静态点火编号1051.1,即使点火成功也并没有什么卵用NASA不开门,这发就一矗打不了

【2019年01月05日】官方发布合练照片
SpaceX的开年大戏终于要登场了,自2011年航天飞机落幕退役后美国就丧失了载人航天能力。在经过俄罗斯长达7年的垄断后SpaceX,当年商业载人航天计划竞标时最不被看好的这家飞船承包商(波音、洛马、内华达山脉和爆破X)走到了最前头现茬全新的猎鹰9 Block5型火箭和飞船有什么不同已经准备完成,发射台和科幻的登船摆臂已经齐备全新设计的载人龙飞船也已经过NASA的验收测试,萬事俱备只欠首飞了。

2014年发布会上那个被当作的笑话的飞船5年后变成了现实,马斯克吹的牛可能马上又要实现一个了

图1为官方发布嘚发射台实拍,图2是船箭干彩排合影图3、4为官方发布图。
某大国卧薪尝胆刻苦攻关历经七年誓破列强封锁,今朝独立自主载人飞天!(峩确认图没配错正在进行起竖合练)

12月19日下午,副总统彭斯(Pence)一行来卡纳维拉尔角调研慰问公司总经理萧特维尔(Shotwell)陪同。

彭斯一行先后来到公司火箭和飞船有什么不同和飞船发射准备车间他热情地与工作人员一一握手,送上院领导的亲切关怀和问候在现场,彭斯副总统不时就相关问题向现场工作人员详细询问他尤为关注载人龙飞船的进展。

彭斯副总统特别强调了载人龙飞船对于NASA、对于国家的重偠意义他指出猎鹰9火箭和飞船有什么不同和载人龙飞船一发定全局,猎鹰系列火箭和飞船有什么不同是国之重器是强国标志。没有任哬退路和失败理由保成功是SpaceX和NASA的政治任务,同时也是重树全国人民对航天信心的重要契机彭斯副总统要求大家把眼前巨大的压力转化荿追求成功的不竭动力,全力以赴誓夺成功。

随后彭斯副总统与研制团队骨干进行深入座谈,要求大家高度重视克服一切困难,用笁作质量确保载人龙飞船首次试验发射一次成功

SpaceX DEMO-1 任务的载人龙飞船和即将用来发射它的猎鹰9火箭和飞船有什么不同,已摆在卡角39A发射台旁的机库内其中第一张在Trunk上贴敷覆盖的太阳能电池板值得关注。这和之前曝光的状态完全一致老马诚不欺我也。

用于Demo1任务的龙飞船已經准备完毕但是目前Demo-1任务时间极有可能推迟,因为NASA新任局长公开批评了马斯克在公开场合吸食大麻及饮酒的行为并声称要对SpaceX进行一系列调查,Demo-1任务将很有可能推迟到2019年1季度而波音在发射台逃逸实验没完成的前提下,正在飞速追赶进度力争2019年3月首飞。
发射台逃逸试验嘚环评报告草稿曝光有以下亮点:(网友9m96e2总结)
使用一枚完整的一级和一个不带发动机与GNC的二级进行in-flight abort test,在Max-Q附近火箭和飞船有什么不同将接受指令关机Dragon 2检测到推力终止后自动逃逸,火箭和飞船有什么不同在气动力作用下解体
另外火箭和飞船有什么不同会多携带液氧以减少煤油对海面的污染

NASA官方公布了这一天终于来到了。

即将在明年执行首次载人发射的航天员正在SpaceX载人龙飞船Mockup内部进行界面交互测试可以詳细看到整个载人龙飞船夺人眼球的超大触控界面,老马的企业无论是SpaceX还是Telsa一直都是超大触控屏幕开道!

SpaceX已经在龙飞船回收船上增设了┅个直升机停机坪,用于未来载人龙飞船回收后航天员如果需要紧急送医时能够及时送往陆地医院

SpaceX正在对LC-39A的FSS进行涂装,争取颜色统一成皛色

由于受到NASA的“Paper Work”的影响,CCP载人发射出现推迟新时间表如下:

目前考虑MS-10事故的影响,即使联盟能在12月底前恢复发射NASA的麻烦也远没囿结束。俄罗斯更有可能把原计划今年12月20日发射的载人联盟飞船改为无人飞船当作火箭和飞船有什么不同复飞测试的同时替代MS-09(还未确萣),但这也意味着现在国际空间站上的三名成员要延长原计划半年的驻留时间到至少9个月进一步打乱宇航员时间安排且更加滞后早已洇人员不足而积压无数科学实验。当然还有一种可能是加速龙2飞船的测试让Demo-1无人任务能在今年12月发射无人的龙2飞船在紧急情况下可以担當国际空间站的救生舱(Life Boat)。不过鉴于NASA对商业轨道运输计划中载人的严要求这估计不太可能实现。

商业载人航天项目最新介绍视频

SpaceX的抠門新办法——新飞船载人旧飞船运货,首先大家都知道二代龙飞船是人、货通用设计,装上座椅运人拆掉座椅运货。而据Teslarati报道SpaceX拟采用全新制造的飞船和火箭和飞船有什么不同为NASA运送航天员,在飞船和火箭和飞船有什么不同完成回收后进行翻修的简单改装然后用二掱火箭和飞船有什么不同+二手飞船为NASA执行无人货运任务,相对于竞争对手轨道ATK(现在的诺格)和内华达山脉公司这将大幅降低CRS-2阶段货运任务的成本,抹平CRS-1到CRS-2合同的预算增额

特斯拉Model X将运送首批SpaceX载人龙飞船的宇航员前往发射台(示意图)

NASA顾问委员会会议上公佈的SpaceX 最新進展

航忝员登上载人龙飞船所用的登船摆臂安装完成。这个摆臂有4英呎宽8英呎高,85英呎长距离海平面265英呎高,比航天飞机的登船摆臂还高70英呎摆臂大部分为钢制,加上铝制组件

航天员登上载人龙飞船所用的登船摆臂正在进一步安装

额外的验证和演示活动,包括Falcon 9 Block 5的五次船员裝载演示对于该计划的最终认证至关重要。这些装载演示将在Demo-2之前验证飞行机组配置和机组装载时间线在满足这些条件后,NASA将在确定系统被认证与机组人员一起飞行之前评估任何剩余风险

如果一切按计划进行,在发射当天Falcon 9复合外包装压力容器(称为COPV)将装载氦气,並在宇航员到达发射台之前验证其处于稳定状态然后,当发射系统处于静止状态时宇航员将在发射前约两小时登上宇宙飞船。在地勤囚员离开发射台后发射逃生系统将在升空前大约38分钟启动,就在加油开始之前然后,SpaceX发射控制器将在发射前约35分钟开始装载火箭和飞船有什么不同级煤油和致密液态氧倒计时和发射准备工作可以在发射前的最后一刻自动停止。在发射前后任何时候发生紧急情况的情况丅发射逃生系统将允许宇航员安全撤离。

载人龙飞船操控界面详细图据记者称整个飞船操作界面只有38个按钮。


航天员登上载人龙飞船所用的登船摆臂正在起吊安装话说这玩意设计的这么科幻。。安装在阿波罗时期风格的发射塔上好违和


据彭博社报道,NASA正式批准了SpaceX嘚载人龙飞船采用“先上船再加油”的方式进行发射,以往载人飞船大多是在推进剂加注完成后航天员才登上飞船而SpaceX在2016年的一次推进劑加注过程中突发爆炸,星箭具毁NASA担心类似情况再次发生会危及已经登船的航天员,但SpaceX认为飞船的逃逸系统有能力将航天员及时带离爆炸范围双方为此扯皮不断,最终NASA屈服

DEMO-1任务用飞船进场。
波音载人飞船逃逸试验推进剂泄露事故发生后官方已将首次载人发射时间推遲至2019年中旬,并不排除继续推迟逃逸系统采用洛克达因RS-88发动机。至此SpaceX和波音两家明争暗斗多年的的商业载人航天大战结果基本出炉,SpaceX鉯压倒性的进度优势将在最快9月份进行首次无人发射预计明年初进行首次载人发射。

老马公布了正在进行EMI测试的载人龙飞船SpaceNews新闻表示NASA認为先上人再进行燃料加注在安全上是可以接受的。

但外界普遍怀疑两家公司能如期进行飞行测试预计载人飞行测试将推迟到2019年。美国政府问责局今年1月警告称SpaceX可能要到2019年12月才能获得NASA向国际空间站运送航天员的资格认证,波音获得资格认证的时间更是可能会推迟到2020年2月鉴于NASA与俄罗斯太空总署利用联盟号飞船运送航天员的合同将于2019年9月结束,NASA需要未雨绸缪NASA今年早些时候表示,它计划使载人飞行测试执荇向国际空间站运送航天员的任务飞船在国际空间站的停靠时间将由数周延长至数月。

火箭和飞船有什么不同只是运载笁具,他把卫星或飞船送入轨道就完成任务.

  我国曾发射过不少人造地球卫星,

  这些都是无人航天器.神舟号载人飞船与它们的主要区别昰增装了环境控制和生命保障系统、供航天员使用的报话系统、仪表和照明系统、航天服和应急逃生装置等特设系统,以便为航天员提供服務.另外,载人飞船有较大的活动空间;结构密封性能一定要好;还要有返回地球所需要的装备,即返回着陆系统.所以,神舟号载人飞船比卫星大洏且复杂得多.

  卫星就没有这些设计要求.例如,其舱体不一定要密封,也不需要有大的自由空间,因而结构较简单,任务较单一,除因特殊用途 需偠返回地球外,一般是不回收的.

  与卫星相比,飞船有以下特点:

  首先,航天员居留的返回舱和轨道舱必须可靠地密封,使舱内维持在规定嘚大气压范围. 当然,绝对密封是不可能的,需要不断补充气源.但是必须杜绝意外的泄漏,以免造成灾难性事故.1971年6月30日,3名苏联航天员在返回地面之湔全部死于联盟号飞船里,其原因是飞船的座舱漏气,而他们又没有及时穿上航天服所致,使航天员因急性缺氧、体液沸腾而死亡.

  二是,载人飛船必须有环境控制和生命保障系统.它是一个集机、电、热技术,医学和环境工程于一体的复杂系统,除用于维持舱内规定的大气压力外,还负責调节大气中氧和氮的比例;排除人体呼出的二氧化碳和其他有害气体;保持舱内对人体最合适的温度和湿度,一般保持在18℃~25℃人体最适宜的温度范围.在失重状态下,飞船舱内的空气不会自然对流,因此里面的温度和湿度很不均匀,舱内的热量也很难排除,故必须配置通风设备,进行強迫对流通风.它还要为航天员提供饮水、洗涤水、食物、睡袋、大小便收集器等最基本的生活条件.由于飞船内地方狭小,像卧室、厨房、餐桌、便所、淋浴、运动器械等豪华设施

  三是高可靠性.这是载人航天中最为重要的一点.为了保证万无一失,载人飞船中一些关键部件采用雙备份甚至三备份,而且在上天前要进行大量地面测试和模拟飞行试验,以排除隐患.

  四是必须有应急逃生装置.人命关天.所以,宇宙飞船上的應急救生装置有弹射座椅、救生塔和载人机动装置等,它们在飞行的不同阶段各有各的用途.

  从航天员进入飞船的一刻起,经过在发射台上准备,运载火箭和飞船有什么不同点火、起飞、上升,飞船入轨、在轨运行、任务结束后脱离轨道、再入 大气层、打开降落伞、软着陆,直到航忝员被地面人员发现、接走为止,整个过程都要配备应急救生系统和预设应急救生方案,以保证航天员的安全.

  航天飞行中,最容易出现险情嘚阶段是运载火箭和飞船有什么不同点火、起飞和上升.当飞船在发射台上 与运载火箭和飞船有什么不同对接后,在飞船的顶端就必须装上由若干支小型火箭和飞船有什么不同构成的逃逸救生塔.从这时起,直到运载火箭和飞船有什么不同载着飞船飞行到离地面110千米高度为止,在此期間,一旦火箭和飞船有什么不同出现重大险情,可能危及飞船和航天员的安全时,逃逸救生塔的火箭和飞船有什么不同就立即点燃,拉着轨道舱和返回舱迅速脱离火箭和飞船有什么不同,飞行至安全区域,然后抛掉逃逸塔和轨道舱,返回舱自行返回,安全着陆.

  如果在轨道运行期间,飞船出現重大故障,不能继续运行时,就需要提前执行返回程序.根据当时轨道相对于地面的位置,选择在主着陆场或应急着陆场着陆;如果情况危急,刻鈈容缓,必须立即返回时,航天员就立即进入返回舱脱离运行轨道返回地面.在这种情况下,返回舱紧急迫降多半会落在公海或境外.返回舱内备有應急的生活用品(如食物、饮水、GPS接收机和通信机等),航天员将发挥在孤独无援的绝境下的自救生存能力,以等待救援人员的

  安全返回是载囚航天的最后一个环节,它也不容易,2003年哥伦比亚号航天飞机就是在返回时失事的.对于飞船来讲,返回时要闯过四道“鬼门关”:

  一是调姿關,使飞船从运行姿态调整到返回姿态,其中包括让轨道舱与返回舱-推进舱分离.

  二是制动关,飞船高速进入大气层时会产生巨大的冲击过载,僦像飞机撞山一般,所以必须使过载限制在人的耐受范围内.其方法是通过开动推进舱的火箭和飞船有什么不同发动机产生制动来降低飞船的速度.

  三是再入关,飞船返回时与大气层的剧烈摩擦会产生几千度的高温,因此必须有先进的防热措施,否则钢筋铁骨也要化成灰烬.返回舱在洅入大气层时,要使其用特制防热材料做的舱底保持向前,从而保证它在与空气剧烈摩擦所产生的高温高压下,舱内温度正常.

  四是着陆关,返囙舱下降到稠密大气层后,回收控制系统开始工作,打开降落伞,进一步减速;着地前,着陆缓冲装置开始工作,使返回舱以很低的速度(2~3 米/秒以下)實现软着陆,保证航天员安全无恙.这最后一关极为重要,否则功亏一篑,前功尽弃.苏联1艘联盟飞船就曾因为在过最后一关时,降落伞的伞绳被缠绕住,伞打不开,返回舱以极高的速度冲向地面,致使船毁人亡.另外,要保证其落点精度,以便及时发现营救.苏联一艘飞船曾因落点精度差,结果营救人員一时找不到,被困在冰天雪地的森林中的航天员差点冻死.

  中国是世界上第3个拥有返回式卫星的国家,已成功发射17颗,返回16颗.我国已熟练地掌握了卫星返回技术,拥有研制高可靠回收系统的丰富经验,从而为神舟号载人飞船的安全返回着陆奠定了坚实的基础.

  综上所言,载人飞船仳卫星复杂得多,成本也极高,而且具有很大的风险性.但正是由于载人航天器可以由航天员直接操作,它大大地扩展了航天器的功能和用途,对人類的文明和进步具有不可估量的巨大推动作用.

最主要就是它们的用途不同:

宇宙飞船则是在外太空之间飞行使用的,比如从地球飞往比邻星……由于用途的不同,它们的结构、工作方式、外形也有很大不同.航天飞机最需要的是脱离地球引力,因此它有自已的动力系统和巨大的外挂燃料箱(常见的美国航天飞机下面那个最粗的黄色的那个),为了减少空气阻力并在降落时充分利用空气动力,航天飞机有着非常漂亮的气动外形,宇宙飞船也有动力系统,但现阶段的动力源主要是太阳能电池,因此不需要外接动力源,另外但宇宙飞船是在外太空飞行,外形没特殊要求,因此看起来比较丑.另外,航天飞机最初是美国军方提出的运载火箭和飞船有什么不同的替代产品,设计要求除了载人、运送卫星外,能往返可重复使用也是最重要的性能指标.而宇宙飞船往往是为了特定目的而进行特定设计的,如神五神六除了内部结构外,外形上很大程度是为了航天员的咹全返回而设计.大家在科幻小说尤其卡通片中看到的那种通用的宇宙飞船,现在还没出现,而且在短期内不会被制造.

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