中新網(wǎng)9月16日電 據報道，中國載人航天工程已進(jìn)入關(guān)鍵階段，目前各項準備工作進(jìn)展順利。飛船是怎么一回事？載人航天又是怎么一回事？據《中國國防報》報道，帶著(zhù)這些問(wèn)題，記者采訪(fǎng)了中國航天技術(shù)研究院高級工程師龐之浩(以下簡(jiǎn)稱(chēng)龐)。
記：宇宙飛船作為第一種載人航天器，在人類(lèi)飛天的過(guò)程中發(fā)揮了怎樣的作用？
龐：載人航天是20世紀人類(lèi)最偉大的壯舉。它大大擴展了人類(lèi)的活動(dòng)范圍，實(shí)現了人類(lèi)飛天的夢(mèng)想，是進(jìn)一步大規模開(kāi)發(fā)與利用空間資源的重要手段，對國家的政治、軍事、經(jīng)濟和科技等方面的發(fā)展均有重要的戰略意義。
1961年4月12日，前蘇聯(lián)航天員加加林乘坐“東方”號載人宇宙飛船升空，成為世界航天第一人，開(kāi)創(chuàng )了載人航天的新紀元。此舉不僅使加加林名揚四海，宇宙飛船作為第一種載人航天器也因此蜚聲全球。
宇宙飛船與返回式衛星有相似之處，因為載人，故增加了許多特設系統，以滿(mǎn)足航天員在太空工作和生活的多種需要。例如，用于空氣更新、廢水處理和再生、通風(fēng)、溫度和濕度控制等的環(huán)境控制和生命保障系統，報話(huà)通信系統，儀表和照明系統，航天服，載人機動(dòng)裝置和逃逸救生系統等�？臻g交會(huì )對接技術(shù)是載人飛船工程的一項關(guān)鍵技術(shù)，因為只有這樣才能為別的航天器提供運輸功能。
當然，掌握航天器再入大氣層和安全返回技術(shù)也至關(guān)重要。尤其是宇宙飛船，除了要使飛船在返回過(guò)程中的制動(dòng)過(guò)載限制在人的耐受范圍內，還應使其落點(diǎn)精度比返回式衛星更高，從而及時(shí)發(fā)現和營(yíng)救航天員。前蘇聯(lián)載人宇宙飛船就曾因落點(diǎn)精度差，使航天員困在了冰天雪地的森林中差點(diǎn)被凍死。目前，掌握航天器返回技術(shù)的國家只有美國、俄羅斯和中國。
從結構上來(lái)看，人類(lèi)已研制出了3種結構的宇宙飛船，即一艙式、兩艙式和三艙式。其中一艙式最為簡(jiǎn)單，只有航天員的座艙。兩艙式飛船由座艙和提供動(dòng)力、電源、氧氣和水的服務(wù)艙組成。它改善了航天員的工作和生活環(huán)境。世界第一個(gè)出艙的航天員列昂諾夫乘坐的前蘇聯(lián)“上升”號飛船以及美國的“雙子星座”號飛船均屬于兩艙式。最復雜的就是三艙式飛船。它是在兩艙式飛船基礎上或增加一個(gè)軌道艙(衛星式飛船)，用于活動(dòng)空間、進(jìn)行科學(xué)試驗等，如前蘇聯(lián)/俄羅斯“聯(lián)盟”系列飛船；或增加一個(gè)登月艙(登月式飛船)，用于在月面著(zhù)陸和離開(kāi)月面，如美國“阿波羅”號飛船。
從種類(lèi)上說(shuō)，在發(fā)射的宇宙飛船中，除了載人飛船外，還有貨運飛船和載人貨運混合飛船。按照飛行任務(wù)的不同，載人飛船又可分為衛星式載人飛船、登月式載人飛船和行星際式載人飛船。前兩種在20世紀已經(jīng)發(fā)射成功，后一種有望在21世紀實(shí)現，很可能是載人火星飛船。
記：雖然宇宙飛船和航天飛機、空間站相比簡(jiǎn)單一些，但對技術(shù)上的要求也一定很高吧？
龐：當然。雖說(shuō)載人飛船是當今最簡(jiǎn)單的一種載人航天器，具有飛行時(shí)間短、沿彈道式或半彈道式路徑返回、一次性使用等特點(diǎn)，其實(shí)它也很復雜，所以現只有中、俄、美3國擁有它。
宇宙飛船在返回地面時(shí)，為了減速、防熱及結構上的需要，返回重量越小越好。為此，一般真正返回地面的只有座艙，這也是分艙設計的重要原因。它要像飛機在空中拋掉副油箱和多級火箭拋掉熄火后的子級火箭似的“輕裝下陣”。所以，飛船座艙的外形設計十分重要。
座艙是載人飛船的核心，通常采用無(wú)翼的大鈍頭旋轉體，有的是球形，有的是鐘形。采用這種簡(jiǎn)單外形具有結構簡(jiǎn)單、工程上易于實(shí)現等特點(diǎn)。同時(shí)，座艙一般均有視野開(kāi)闊的舷窗，以便航天員觀(guān)察發(fā)射前的準備活動(dòng)、在軌交會(huì )對接情況、返回點(diǎn)火時(shí)的姿態(tài)和再入著(zhù)陸的地面情況等。俄羅斯航天員曾多次在自動(dòng)對接系統失靈情況下，通過(guò)舷窗進(jìn)行手動(dòng)對接獲得成功。此外，為保持航天員高效率工作，座艙內的大氣壓力和成分、供氧、二氧化碳和水氣的清除、水和食物、航天服等都要細致研究，都需要很復雜的技術(shù)才能完成。
飛船的氣閘艙有兩個(gè)閘門(mén)，一個(gè)與座艙連接叫內閘門(mén)，另一個(gè)是可通向太空的外閘門(mén)。航天員出艙前要在座艙內穿好航天服，然后走出內閘門(mén)，關(guān)閉內閘門(mén)，把氣閘艙內的空氣抽入座艙內，當氣閘艙內和艙外壓力相等時(shí)就可打開(kāi)外閘門(mén)進(jìn)入太空了。航天員返回氣閘艙時(shí)按相反的順序操作。內外閘門(mén)的氣密性絕對可靠是氣閘艙工作的基本條件，閘門(mén)的啟閉須十分小心和熟練，避免漏氣很重要，否則極危險。前蘇聯(lián)“上升”-2飛船于1965年3月率先應用了氣閘艙。航天員列昂諾夫通過(guò)它走出艙外，成為世界太空行走第一人。
飛船在上升或返回過(guò)程中，若發(fā)生故障，需要應急彈射時(shí)，座艙門(mén)應可以迅速打開(kāi)；而在軌運行或降落在海面時(shí)，則要求座艙門(mén)嚴格密封。航天員除可由座艙門(mén)進(jìn)出以外，還能從應急逃逸口爬出座艙。在載人飛船上升、軌道運行和返回地球3個(gè)不同的飛行階段，有不同的飛行環(huán)境，所以其救生手段不同。例如，發(fā)射飛船的火箭起飛后發(fā)生危險。如果火箭飛行高度低于兩萬(wàn)米，航天員則可像飛機的飛行員一樣啟動(dòng)彈射坐椅從座艙彈出，再打開(kāi)降落傘返回地面；若火箭的飛行高度超過(guò)兩萬(wàn)米，航天員就只能啟動(dòng)飛船頂部的逃逸用的小火箭，用它把飛船拉離運載火箭，飛向安全區后，再打開(kāi)飛船的降落傘，使飛船軟著(zhù)陸。
目前，載人飛船還是一次性的，要想重復使用須解決座艙熱防護層能經(jīng)受10 00℃以上高溫及返回著(zhù)陸系統可保證準確著(zhù)陸和很小的著(zhù)陸速度這兩大關(guān)鍵，從而不被燒壞和撞壞。國外正從這兩方面入手研制可重復使用的載人飛船。
記：隨著(zhù)人類(lèi)航天活動(dòng)的不斷深入，宇宙飛船的用途越來(lái)越廣泛，您能否具體談一下這方面情況？
龐：載人飛船在載人航天史上有著(zhù)不可磨滅的功績(jì)。在送人上太空后，宇宙飛船被用于對地觀(guān)測、航天員出艙作業(yè)和生物學(xué)研究等多種科學(xué)研究和各項航天技術(shù)試驗，取得了巨大的成果。
宇宙飛船最重要的用途之一就是為空間站和月球基地等接送航天員和物資，且費用較航天飛機低許多。目前在軌的國際空間站和以前的“和平”號空間站、“禮炮”號系列空間站以及美國“天空實(shí)驗室”空間站都是用宇宙飛船作為天地往返交通工具的。宇宙飛船猶如太空“公共汽車(chē)”，立下了汗馬功勞。
人在空間站內長(cháng)期工作和生活，隨時(shí)都可能出現危險。例如，航天員突發(fā)急病或飛船出現意外時(shí)，就需要航天員馬上撤離空間站，返回地面。由于宇宙飛船體小質(zhì)輕、成本低，因此很適于長(cháng)期�？吭诳臻g站上用作救生艇。若用價(jià)值連城的航天飛機作救生艇長(cháng)期停留在空間站上，則得不償失。1984年前蘇聯(lián)“禮炮”-7空間站出現故障時(shí)，就是靠�？吭谡旧系摹奥�(lián)盟”號飛船把站上的兩名航天員緊急撤回地面的；1998年開(kāi)始建造的國際空間站也用“聯(lián)盟”-TM飛船作為救生艇。
由于宇宙飛船帶有推進(jìn)系統，能機動(dòng)變軌，因而還可以迅速降低高度進(jìn)行偵察等軍事活動(dòng)。美國“雙子星座”-7飛船在軌道飛行期間，飛船上航天員曾用紅外遙感器監視和跟蹤了一枚潛射導彈的發(fā)射，所獲信息比潛艇上的觀(guān)察人員報告的還要快。
國外開(kāi)始用宇宙飛船進(jìn)行太空旅游。自美國加州百萬(wàn)富翁丹尼斯·蒂托2001年4月乘“聯(lián)盟”-TM飛船登上國際空間站成為第一位登上太空的旅行者之后，很多人都對太空之旅充滿(mǎn)了期待。為此，俄羅斯Energia火箭航天公司表示，其計劃為未來(lái)的太空旅客提供為期一周的太空服務(wù)。旅客可以乘坐俄羅斯的“聯(lián)盟”號宇宙飛船前往太空參觀(guān)。在飛船內，游客既能體驗失重的感覺(jué)，又能透過(guò)舷窗博覽群星，遙看美麗的地球。
另外，未來(lái)的行星際載人飛行從目前和可預見(jiàn)的將來(lái)來(lái)看，將由宇宙飛船率先實(shí)現，而且很可能是載人火星宇宙飛船。
簡(jiǎn)言之，宇宙飛船無(wú)論在過(guò)去、現在，還是將來(lái)，都是大有作為的，因而可以說(shuō)是方興未艾。
記：談到宇宙飛船，不能不說(shuō)一下最值得中國人驕傲的“神舟”號。請您具體談一下好嗎？
龐：我國的“神舟”號是比較先進(jìn)的載人飛船，目前已4次遨游太空�！吧裰邸碧栵w船由軌道艙(也叫工作艙)、返回艙(又稱(chēng)座艙)、推進(jìn)艙(儀器艙)和一個(gè)過(guò)渡段組成。其中載人的軌道艙、返回艙可謂“一室一廳”，作為“一室”的返回艙是航天員在發(fā)射、返回和駕駛飛船時(shí)待的地方，作為“一廳”的軌道艙則是航天員工作和休息的場(chǎng)所。
軌道艙位于返回艙前面，這是為了增加航天員的活動(dòng)空間。它里面裝有多種試驗設備和實(shí)驗儀器，可進(jìn)行對地觀(guān)測。其兩側裝有可收放的大型太陽(yáng)能電池翼、太陽(yáng)敏感器和各種天線(xiàn)以及各種對接機構。
返回艙位于飛船中部，是航天員乘坐的艙段，也是飛船的控制中心。它不僅和其他艙段一樣要承受起飛、上升和軌道運行段的各種應力和飛行環(huán)境，而且還要經(jīng)受返回時(shí)再入大氣層階段的減速過(guò)載和氣動(dòng)加熱。其為密閉結構，前端有艙門(mén)，供航天員進(jìn)出軌道艙使用。
推進(jìn)艙緊接在返回艙后面，通常安裝推進(jìn)系統、電源、氣瓶和水箱等設備，起保障和服務(wù)作用，即為飛船提供動(dòng)力，進(jìn)行姿態(tài)控制、變軌和制動(dòng)，并為航天員提供氧氣和水。推進(jìn)艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽(yáng)能電池翼。過(guò)渡段則在飛船頂部，用于與其他航天器對接或空間探測。
飛船頂部還有一個(gè)高8米的逃逸救生塔。它裝有10臺發(fā)動(dòng)機。在發(fā)射飛船的火箭起飛前900秒到起飛后160秒期間(0～110公里)，如發(fā)生故障，它能拽著(zhù)返回艙和軌道艙與火箭分離，并落到安全地帶，使飛船上的航天員轉危為安。記：感謝您接受我們的采訪(fǎng)。祝愿中華飛天夢(mèng)早日實(shí)現。(來(lái)源：中國國防報，作者：趙利)
