航天运载工具课件

1、航天运载工具,第八章 航天运载工具,人类太空探索的突破得益于运载工具的进步,从二战德国的V-2导弹开始,航天运载工具发展快速,运载能力从几十公斤发展到超过100吨,活动范围也从近地轨道拓展到月球乃至太阳系之外。,航天运载工具,1981年4月12日美国“哥伦比亚”号航天飞机的成功飞行,实现了天地往返运输系统的部分可重复使用,标志着航天运载器的一次技术飞跃。美国的航天飞机曾被认为是世界上最先进的航天载具。原指望利用航天飞机重复使用的特点降低发射成本,结果由于技术复杂、发射频率低等原因,使得航天飞机的发射费用远高于一次性运载火箭,1986年“挑战者”号失事和2003年“哥伦比亚”号空中解体事故更暴露

2、了航天飞机技术复杂带来的恶果。美国计划在2010年前将现有的3 架航天飞机全面退役,转而研制下一代航天运载工具,但距真正使用尚且遥远。,航天运载工具,第一节 “神舟”系列飞船,1999年11月20日,中国第一艘宇宙飞船“神舟”一号在酒泉卫星发射中心由新型“长征”运载火箭发射升空,次日在内蒙古自治区中部地区成功着陆。从此,中国的宇宙飞船技术踏上了“神舟”之旅。2003年和2005年,“神舟”五号和“神舟”六号飞船的成功升空;2008年,“神舟”七号实现了中国人在太空行走的美好愿望,都标志着中国航天技术迈上了一个新的台阶。,航天运载工具,“神舟”五号飞船实现了中国的载人航天梦,它于2003年10月

3、15日在中国酒泉卫星发射中心发射,由“长征”2号F型火箭运载升空。中国宇航员杨利伟在此次活动中成为第一个进入太空的宇航员,他与“神舟”五号一起在太空中度过了22个小时。“神舟”五号是中国自行研发的载人飞船,飞船上特别设置了“手动挡”,防止自动挡因意外失灵、另外,人们还给这架飞船做了简单的装潢。,航天运载工具,杨利伟在“神舟”五号飞船内,航天运载工具,“神舟”五号飞船安全着陆 神舟”五号飞船,航天运载工具,继“神舟”五号的成功飞行之后,中国在2005年10月12日,又将“神舟”六号载人飞船送入太空。与“神舟”五号相比,这架飞船有了更多的进步,有包括飞行控制系统、应急模式等110余项技术的改进。它

4、承裁着费俊龙、聂海胜两名中国宇航员在太空中运行了119个小时,两人在太空中还进行了多项科学实验,为中国航天事业做出了杰出的贡献!,航天运载工具,“神舟”五号飞船,航天运载工具,费俊龙与聂海胜正在实验,航天运载工具,“神舟”六号的发射时间表,航天运载工具,“神舟”六号的发射与回收,航天运载工具,“神舟”七号飞船全长9.19米,共分三个舱段,可满足生活、返航、动力三大基本功能,可分别独立工作。“神舟”七号飞船还具有“留轨利用”功能。在返回舱返回后,轨道舱在地面的控制下,继续在轨道上运行,像卫星一样工作,继续进行空间应用和空间科学实验。 “神舟”七号飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。轨道舱是

5、航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心,航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱,为飞船在轨飞行和返回地面提供能源和动力。附加段先用于安装专用的空间科学和技术试验设备,后期则作为交会对接机构的安装部位。,航天运载工具,第二节 美国航天飞船,宇宙飞船,不是飞翔于宇宙的船,而是空间飞行器。美国最早的载人宇宙飞船当属“水星”号宇宙飞船了。当然了,还有更多的,我们这就来了解一下它们。 “水星”号飞船是美国第一个载人飞船系列。从1961牟5月至1963年5月共发射6艘。前两次是绕地球不到一圈的亚轨道飞行,后4次是载人轨道飞行。主要目的是试验飞船各种工程系统的性能,考察失重环境对人体的影响

6、、人在失重环境中的工作能力以及对发射和返回过程中遇到超重的忍耐力等。,航天运载工具,“水星”号飞船,航天运载工具,正在打捞返回“水星”号飞船,航天运载工具,1965年12月4日,国际标准时间19点30分,美国在音尼迪航天中心用“大力神”2号火箭发射了“双子星座”7号卫星式宇宙飞船。宇宙飞船上有两名宇航员:博尔曼和洛弗尔。,运行中的“双子星座”7号,航天运载工具,“双子星座”7号结构示意图,航天运载工具,“阿波罗”号飞船是美国实施载人登月计划的航天器。这架飞船由指令舱、服务舱和登月舱三个部分组成。指令舱为圆锥形,高3.2米,底面直径3.1米,重约6吨;服务舱前端与指令舱对接,舱体呈圆筒形,高6.

7、7米,直径4米,重约25吨;登月舱由下降级和上升级组成,宽4.3米,最大高度约7米。,“阿波罗”号飞船,航天运载工具,1966年3月17日,“双子星座”8号的宇航员进行了首次太空对接。宇航员尼尔A阿姆斯特朗和戴维R斯考特在计划为期3天的飞行使命中的第5圈飞行时,操纵其“双子星座”密封舱与“阿根纳”号宇宙飞船对接成功。半小时后,“双子星座”号密封舱开始旋转并失去控 制。接着,“阿根纳”号宇宙飞船 上12只小型助推火箭中的一只 原因不明地起火。宇航员随即 将其飞行器与“阿根纳”号分离, 并成功地坠落于太平洋。,航天运载工具,第三节 俄罗斯宇宙飞船,俄罗斯的宇宙飞船与美国的不相上下,俄罗斯最早的载人

8、宇宙飞船为“东方”号宇宙飞船。此后经过“上升”号飞船,到现在使用最多的要算是“联盟”号系列宇宙飞船了。,航天运载工具,1961年4月12日,“东方”号宇宙飞船承载着第一位宇航员飞入太空。它从拜科努尔发射场起航,在最大高度为301千米飞行超过3小时,这是一艘能够自动驾驶的宇宙飞船。它的“乘客”就是著名的前苏联太空人加加林。,“东方”1号宇宙飞船,航天运载工具,“上升”号宇宙飞船重5.32吨,球形乘员舱直径与“东方”号飞船大体相同,改进之处是提高了舱体的密封性和可靠性。宇航员在座舱内可以不穿宇航服,返回时不再采用弹射方式,而是随乘员舱一起软着陆。“上升”1号载三名宇航员,在太空飞行24小时17分钟

9、;“上升”2号载两名宇航员,在太空飞行26小时2分钟。,上升2号宇宙飞船进入地球轨道,航天运载工具,“联盟”TM飞船是“联盟”T的改进型,主要是对飞船的对接系统、通信系统、推进系统、应急救生系统和降落伞系统等进行了改良。它的主要任务是把航天员送入“和平”号空间站,待航天员完成任务后再把航天员送回地面。从1986年5月至2000年4月底共发射了30艘。 “联盟”TM飞船的最大改进是对接系统。全新的对接系统,可以使它在任何姿态下与“和平”号空间站进行对接。原来的对接系统在对按时需要空间站做机动飞行,调整到一定姿态,与飞船呈直线对接。 “联盟”TM飞船是前苏联为适应“和平”号空间站长期飞行,而改进发

10、展的第三代在人飞船。1986年5月21日,第一艘“联盟”TM新型宇宙飞船在前苏联的拜科努尔航天中心发射,这是“联盟”TM飞船的首次不载人试验飞行。,航天运载工具,“联盟”号飞船,航天运载工具,联盟tm-28号飞船脱离空间站,航天运载工具,第四节 航天飞机,飞机都是在大气层内飞行的,但是有一种飞机是喜欢在太空飞行的。它们的工作不是运输游客往来于世界各地,而是运载探索太空的宇航员往来于地面和太空,它们就是航天飞机。 美国航天飞机由三大部分组成,分别是轨道飞行器、外挂燃料箱和固体火箭助推器。这个长50多米的飞机一次可供7名宇航员乘坐,紧急状态下可以乘坐10名,最大运贷能力为25吨。 飞行舱兼具两个功

11、能,既是驾驶轨道器的地方,也是使用机械手臂对有效荷载进行操作的地方。舱内有众多的飞行仪器仪表和控制装置。飞行舱内有4个座椅,可以来坐指令长和驾驶员等4名航天员。,航天运载工具,“奋进”号是美国宇航局航天飞机家族中的最新成员,于1991年建造。它继承了“挑战者”号的遗志,接替了“挑战者”号的工作。它与“发现”号、“亚特兰蒂斯”号共同为美国的航天事业服务。,正在发射“奋进”号,航天运载工具,航天飞机驾驶舱,航天运载工具,在继“哥伦比亚”号之后,美国航空航天中心又将“挑战者”号送入太空。这是在它旗下正式使用的第二架航天飞机。它于1982年完工启用,在1986年1月28日执行第十次任务,已升空73秒的

12、时候,因不幸发生爆炸而坠毁,数百万观看的美国人从欢呼转为痛哭。 “哥伦比亚”号航天飞机是第一架成功实现近地轨道飞行的美国航天飞机。1981年4月12日首次试飞,然而很不幸的是,“哥伦比亚”号2003年2月1日执行第28次任务时,返回途中在得克萨斯州上空发生爆炸,机组成员全数遇难。,航天运载工具,“挑战者”号爆炸 正在升空的“哥伦比亚”号 “哥伦比亚”号遇难的7位宇航员,航天运载工具,第五节 昂贵的航天服,如果不加特殊的保护,人是不可能在恶劣的太空环境中生存的。太空的寒冷可瞬间冻结皮肤;太阳的炙热又可引起严重的烧伤、失去大气层血液就会沸腾、人缺氧一会儿都会有生命危险。面对恶劣的宇宙环境,我们必须拥有一个保护服才能生存,航天服就应运而生了。,航天运载工具,1933年,著名的美国飞行员怀利波斯特成功地设计了第一件高空飞行员保护服。美国的航天服就是借鉴了这个技术。 航天服分为五层:内衣层、调温层、加压层、约束层、保护层。事实上真正的航天服远不止这几层,像美国的太空服多达15层,另外还要加上一个背包。 在航天服的内衣层中有一条神奇的腰带,藏有一套复杂的微型监测系统,负责生理上各种数据的记录(包括心率