飛行船飛行原理
自從1970年以來(lái)，中國發(fā)射了不少類(lèi)型的衛星，1999年又成功地發(fā)射了飛船。飛船與衛星有什么相同的地方，又有什么不同呢?我們從它們的系統組成來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。
飛船與衛星有許多的共同點(diǎn)，如它們的飛行原理、發(fā)射、軌道、軌道上的運行，以及返回所經(jīng)歷的環(huán)境是相同的。但是它們又有許多要求是不同的，如“過(guò)載”、就有不同的要求。那什么是“過(guò)載”呢?簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，當火箭攜帶飛行器加速飛行時(shí)所產(chǎn)生的加速度超過(guò)“重力加速度”的倍數就稱(chēng)為“過(guò)載”，“重力加速度”規定用“g”來(lái)表示，超過(guò)2倍就是2g;而超過(guò)10倍就是10g�？刹灰】此�，這個(gè)過(guò)載值對衛星內部的儀器設備產(chǎn)生直接的影響，如果太大，就會(huì )對設備產(chǎn)生破壞作用，當然對人那就更嚴重了。衛星在發(fā)射或者返回時(shí),可以承15g或者更大的過(guò)載，這與作用的時(shí)間還有關(guān)系。而能夠保證航天員正常工作和生活的過(guò)載值不超過(guò)4-5g,如果再大，輕則昏迷，重則器官破壞甚至死亡。所以對載人飛船的發(fā)射和返回都要保證這個(gè)條件。不管是衛星還是飛船都是由許多系統組成的，它們有許多相同的系統，可以稱(chēng)為飛行器的公用系統，也就是指不管任何類(lèi)型和用途的飛行器都必須配備的系統。
公用系統包括:結構系統、能源系統、姿態(tài)控制系統、熱控制系統、跟蹤測軌系統、遙測系統、遙控系統、程序控制系統等。
系統的作用和基本的工作原理，我們在前面的文章中都介紹過(guò)了，但就是在這些系統中，對飛船的某個(gè)系統內功能或者說(shuō)配置要求與衛星也是不同的。
我們舉個(gè)例子，比如測控系統，衛星的測控功能能夠做到測軌、遙測和遙控就可以了，但是對于飛船的測控系統功能除了上述的要求外，由于人的參與，還增加了語(yǔ)音通信和電視傳輸。語(yǔ)音通信的作用是幫助航天員之間、航天員和地面之間的話(huà)音聯(lián)系，也就是通話(huà)，而電視傳輸的作用不難理解，不但航天員和地面人員之間能夠通話(huà)，而且地面能夠看到航天員的每時(shí)每刻的工作和生活情況，甚至通過(guò)他們的面部表情來(lái)了解他們的狀況。當然也可以通過(guò)電視向全國播放他們的工作生活情況，還可以在遙遠的太空和家人說(shuō)話(huà)和見(jiàn)面呢，這對他們的心理是個(gè)鼓舞。但無(wú)人的衛星就不需要這些了。除了這些公用系統外，也是由于有人，飛船還有些特殊的系統，可以稱(chēng)為專(zhuān)用系統。飛船的專(zhuān)用系統包括了以下幾個(gè)方面。
作為載人飛船是要把人送上天，因此，人的生命保障及安全是最重要的問(wèn)題，高度真空的空間是不具備人生存的條件的，只好依靠飛船的設計來(lái)保證這些條件，而且要保障的內容是多方面的。一是建立和維持航天員的生活和工作所必要的最佳大氣環(huán)境條件，如溫度、濕度及有害氣體的控制;二是供給生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)，如氧氣的供應、水的供應、食物的供應等;三是去除生活活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的廢物，如各種有害的氣體、食物的碎屑、大小便等廢物�？上攵�，在密封的飛船內處理這些問(wèn)題，技術(shù)上是很復雜的。
除了使航天員更好地工作，隨時(shí)可以方便地看到飛船和自身的各種參數及工作狀態(tài)外，在飛船上還為航天員配備了數據顯示儀表系統。在航天員座椅的上前方，正對航天員的視線(xiàn)裝有一塊大的儀表屏，它與飛機駕駛員或者汽車(chē)司機面前的儀表屏相似，但功能要多得多。在這塊儀表屏上有文字顯示火箭的飛行情況、火箭執行的重大關(guān)鍵動(dòng)作和飛船的重要的系統參數，如環(huán)境溫度、艙內壓力、電源電壓、氣源氣壓、飛行高度，以及航天員的生理參數等。儀表屏上還設有報警裝置，當某個(gè)系統的工作狀態(tài)出現異常，馬上出現燈光及聲音警告，通知航天員某個(gè)系統出現不正�，F象，引起航天員的注意，以便采取相應的檢修措施。而當出現了危及航天員安全的緊張故障，必須采取緊急的措施，此時(shí)就會(huì )出現更加醒目的燈光及聲音報警，告訴航天員立即采取措施，必要時(shí)緊急返回地球。為了航天員的生活規律化，在飛船的生活艙內有專(zhuān)門(mén)的照明設施，它們可以變明變暗，模擬地面的白天黑夜。
返回系統由三大部分組成:減速設備、控制設備、標位設備。
減速設備的任務(wù)是用來(lái)降低飛船在返回過(guò)程中的速度，保證航天員的安全著(zhù)陸。
控制設備的任務(wù)是在飛船的返回過(guò)程中發(fā)出各種動(dòng)作指令，如降落傘的打開(kāi)、緩沖發(fā)動(dòng)機的工作等。
標位設備的用途是在返回艙著(zhù)陸前后標明自己的位置，便于地面人員尋我和營(yíng)救。
載人航天中，航天員的生命安全是第一位的，尤其是在出現事故的情況下采取有效的措施，保護航天員的生命安全，為此在飛船上專(zhuān)門(mén)配置了事故應急救生系統。
說(shuō)實(shí)在的，從航天員進(jìn)入飛船座艙開(kāi)始，直到火箭攜帶飛船飛行的過(guò)程中，可以說(shuō)航天員就處在危險之中了。幾百?lài)嵉娜剂弦呀?jīng)加注到火箭及飛船上，一個(gè)錯誤的操作都有可能帶來(lái)災難性的事故。一旦出現了緊急重大事故，如運載火箭有爆炸的危險性，航天員來(lái)不及撤出飛船座艙，必須馬上逃離現場(chǎng)的危險區。
飛船的交會(huì )對接系統也是不可少的。一般飛船，由于體積有限，不可能攜帶很多的燃料和航天員的生活必需品，因此都不能長(cháng)時(shí)間地單獨運行。而作為空中運輸器，要把人員及物資運到空間站去，或把人送到其他星球。這樣就有一個(gè)使兩個(gè)飛行器在空中聯(lián)成一體，完成工作后再分離的過(guò)程，而這種聯(lián)接、再分離的過(guò)程我們就稱(chēng)它為交會(huì )對接。
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