神舟一號飛船

神舟一號飛船

神舟一號飛船是中華人民共和國載人航天計畫中發射的第一艘無人實驗飛船,飛船于1999年11月20日凌晨6點30分在酒泉航天發射場發射升空,承擔發射任務的是在長征-2F捆綁式火箭的基礎上改進研製的長征2號F載人航天火箭。在發射點火十分鍾後,船箭分離,並準確進入預定軌道。 飛船入軌後,地面的各測控中心和分布在太平洋、印度洋上的測量船對飛船進行了跟蹤測控,同時,還對飛船內的生命保障系統、姿態控製系統等進行了測試。

  • 中文名稱
    神舟一號無人飛船
  • 所屬國家
    中國
  • 發射時間
    99年(己卯年)11月20日凌晨6點
  • 發射地點
    酒泉航天發射場
  • 運載火箭
    長征2號F
  • 返回時間
    11月21日凌晨3點41分
  • 著回地點
    內蒙古自治區中部地區
  • 繞地球圈數
    14圈
  • 飛行時間
    21小時11分

基本簡介

1999年11月20日,地面指揮中心向飛船發出返回的指令。神舟一號飛船于台北時間凌晨6點發射。同年11月21日凌晨3點41分順利降落在內蒙古中部地區的著陸場。飛船在太空中總共飛行了21個小時。

神舟一號神舟一號

它是中國載人航天工程的首次飛行,標志著中國在載人航天飛行技術上有了重大突破和進步,是中國航天史上的一座裏程碑。

神舟一號飛船于1999年11月20日6時30分在酒泉衛星發射中心由新型長征運載火箭發射升空,次日凌晨3時41分在內蒙古自治區中部地區成功著陸。

作為中國航天史上的又一裏程碑,神舟一號試驗飛船的成功發射與回收,標志著我國載人航天技術獲得了新的重大突破。中共中央、國務院、中央軍委致電表示祝賀。中國載人航天工程從1992年開始實施。飛行試驗獲得圓滿成功,使中國發展載人航天事業邁出了重要一步。

​發射時刻

1999年11月20日凌晨,在酒泉衛星發射中心新增的載人航天發射場上,高達100多米的發射塔架各層平台陸續開啟,露出了運載火箭和試驗飛船的雄姿。捆綁式新型長征運載火箭昂首挺立,頂部安裝著我國自行研製的第一艘試驗飛船。由江澤民主席題名為“神舟”號的飛船,由推進艙、返回艙、軌道艙組成,兩面巨幅五星紅旗,醒目地印在船體兩側,在燈光照射下,鮮艷奪目。

神舟一號飛船

6時30分,隨著“點火”口令的下達,運載火箭噴出一團紅色烈焰,托舉著試驗飛船,像一條巨型火龍,呼嘯著向太空飛去。飛行約10分鍾後,飛船與運載火箭成功分離,準確進入預定軌道。這是長征系列運載火箭的第59次飛行,它為我國本世紀的航天發射史冊增添了新的一頁。

在北京航天指揮控製中心,上百台終端微機的顯示屏上跳動著令人眼花繚亂的數位;四個大螢幕顯示著試驗飛船進入太空的運行狀態曲線,三維動畫把一組組數位變成形象逼真的圖像投影于巨幅螢幕上……“神舟”號升空之後,一場探索太空奧秘的科學試驗,在距發射場千裏之遙的北京航天指揮控製中心展開了。

20日6時30分7秒,就在試驗飛船進入蒼穹的瞬間,描繪著中國西北地區版圖和理論彈道曲線的大螢幕上開始出現一個小小的亮點,標示著船箭實際飛行的曲線吻合著理論運行弧線,開始向前延伸……來自地面測控站和遠望號測量船的測控資料,源源不斷地匯聚到指揮控製中心。上百名技術人員目不轉睛地監視著熒屏上的一行行流動的數位,飛速敲擊著微機鍵盤。工程技術人員沉穩地按下了發令鍵,向飛船發出了入軌指令。軌道專家組綜合技術人員的計算結果,確定了軌道選優,表明飛船已經進入預定軌道,指控大廳裏爆發出一陣陣熱烈的掌聲。

當地時間11月20日18時,當圍繞地球運行了14圈的“神舟”號試驗飛船飛臨南大西洋海域上空時,在南大西洋海域待命的遠望三號航天測量船及時準確地向飛船發出了返回指令。隨後,飛船建立返回姿態,製動發動機點火,飛船從宇宙空間開始返回。與此同時,布陣在太平洋上的遠望一號、遠望二號以及在印度洋上的遠望四號船已先後完成了各自擔負的測控任務。這時海況突然變化,海面上翻騰起高達3米的涌浪,船舷兩側飛濺起高高的浪花。遠望三號按任務要求的航線劈波斬浪,昂首前行。

18時48分,廣播裏傳來了北京指揮中心指揮調度員下達的“一分鍾準備”的指揮口令。船舶頂部巨大的雷達跟蹤測量天線徐徐轉動,牢牢指向了“神舟”號試驗飛船將要飛出地平的方向。

當北京指揮中心下達的“調姿開始”的調度口令傳到船上統一測控系統機房時,顯示屏上一串串變幻的數位符號不斷跳動,印表機發出有節奏的輕響,有關飛船調姿態、軌道艙分離和返回製動的一系列遙控指令已經順利地送上了飛船。

18時58分,遠望三號船圓滿完成了“神舟”號試驗飛船最後一個圈次的跟蹤測控任務。

19時41分,當最後一抹晚霞從西天消失的時候,已是台北時間21日凌晨的3時41分,一直在等候飛船著陸的人們,終于盼來了北京指揮中心發布的飛船成功著陸訊息。船上驟然響起的掌聲與歡呼聲,伴隨著陣陣波濤,在大西洋的上空久久回蕩。

台北時間21日凌晨3時多,“神舟”號飛船從無際蒼穹猶如被馴服的烈馬,脫離原先的軌道、按照航天專家的意願,向著她的歸宿——內蒙古四子王旗降落。

此刻,內蒙古中部的飛船預定著陸場區,各種測量設備翹首以待,技術人員時刻準備捕獲“巡天使者”。“各號註意,飛船進入黑障區。”聽到這一口令時,著陸場區所有人的心縮緊了。此刻,飛船已劃過太空,進入距地面隻有80公裏的大氣層,正以每秒約7.5公裏的驚人速度與大氣層劇烈摩擦,下降至40多公裏高度時,船體外部產生等離子殼,形成電磁禁止,致使地面與飛船通信暫時中斷。

“回收一號發現目標”,前置雷達站的報告打破了片刻的沉默,這表明雷達捕捉到了“神舟”號。“神舟”號在下降,“神舟”號穿過黑障區,回收部隊在行動,雷達不停地跟蹤,3架直升機在落區上空盤旋。

當“神舟”號距地還有30公裏時,操作員果斷地向她發出了開啟電源開關的指令。

喜訊接踵而來——“減速傘分離”,“主傘全開”。3架直升機根據信標信號飛去。“神舟”號距地越來越近,在約有1.5米的一剎那,隻見船載著陸緩沖發動機同時噴出的烈焰,劃破夜空,染紅了草原,滿載著一系列科學試驗資料飛船,穩穩落在大地上。

至此,我國第一艘試驗飛船——“神舟”號,從發射升空到返回地面,遨遊太空21個小時,獲得圓滿成功。

發射歷程

基本信息

發射時間:

1999年11月20日6時30分7秒

發射火箭:

新型長征二號F捆綁式火箭,這次發射,是長征系列運載火箭的第59次飛行,也是最近3年連續17次獲得成功。

飛船進入軌道所需飛行時間:火箭起飛約10分鍾,飛船與火箭分離,進入預定軌道。

返回時間:

1999年11月21日3時41分

發射地點:

酒泉衛星發射中心

著陸地點:

內蒙古自治區中部地區

飛行時間:

21小時11分/14圈

搭載物品

一是旗類,中華人民共和國國旗、澳門特別行政區區旗、奧運會會旗等;二是各種郵票及紀念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農作物種子,此外還有甘草、板藍根等中葯材。

技術套用

這次發射首次採用了在技術廠房對飛船、火箭聯合體垂直總裝與測試,整體垂直運輸至發射場,進行遠距離測試發射控製的新模式。我國在原有的航天測控網基礎上新增的符合國際標準體製的陸海基航天測控網,也在這次發射試驗中首次投入使用。飛船在軌運行期間,地面測控系統和分布于公海的4艘“遠望號”測量船對其進行了跟蹤與測控,成功進行了一系列科學試驗。

飛行任務

1999年11月20日至21日,我國進行載人航天工程第一次飛行試驗,主要目的是考核運載火箭性能和可靠性,並利用這一機會,驗證飛船關鍵技術和系統設計的正確性,以及包括發射、測控通信、著陸回收等地面設施在內的整個工程大系統工作的協調性。

系統情況簡介

1.飛船系統

試驗飛船由推進艙、返回艙和軌道艙組成。軌道艙是航天員生活和工作的地方。返回艙是飛船的指揮控製中心,航天員乘坐其上天和返回地面。推進艙也稱動力艙,為飛船在軌飛行和返回時提供能源和動力。參加試驗任務的有結構與機構、熱控、電源、製導導航與控製、資料管理、推進、測控通信、回收著陸、環控生保等九個分系統。

飛船三艙總長8米,圓柱段直徑2.5米,錐段最大直徑2.8米,總質量為7755千克,返回艙採用普通圓傘和著陸緩沖發動機陸地軟著陸,主傘面積1200平方米,著陸速度不大于3.5米/秒。

2.火箭系統

發射神舟一號飛船的“長征二號F”運載火箭,是我國為載人航天工程而研製的新型捆綁式大推力運載火箭。“長征二號F”火箭是在“長征二號E”火箭基礎上研製的以發射載人飛船為主要目的的運載火箭。

為適應載人航天高安全性和可靠性要求,“長征二號F”火箭除對箭體結構、動力裝置系統、控製系統、遙測系統等進一步提高可靠性外,還增加了逃逸救生和故障檢測處理分系統等,以提高載人航天的安全性。

“長征二號F”的主要構型為芯級捆綁四個助推器,芯一級、二級直徑3.35米,整流罩最大直徑3.8米,逃逸塔最大直徑為2米,全箭總長58.343米。採用常規推進劑,燃燒劑為偏二甲肼,氧化劑為四氧化二氮。火箭加註後質量約480噸。起飛推力600噸。

3.發射場系統

發射場在酒泉衛星發射中心建設,主要由技術區、發射區、試驗指揮區等組成。採用“在總裝廠房垂直總裝、垂直測試、箭船組合體在活動發射平台上垂直整體運輸”及在測發樓對發射工位上的火箭進行遠距離(1.5千米)測試發控的全新發射模式。這是此次任務中的一大技術亮點。

4.測控通信系統

載人航天測控網是以S波段統一測控系統(採用國際標準體製)為主的陸海基測控網,可國際聯網。參加任務的有3個中心、11個地面站和4艘遠望號測量船。各中心、測控站(船)通過通信網有機結合、協調工作,共同完成對火箭和飛船的測控任務。在原有的航天測控網基礎上,我國新增的符合國際標準體製的陸海基航天測控網,也在這次發射試驗中首次投入使用。飛船在軌運行期間,地面測控系統和分布于公海的4艘“遠望”號測量船對其進行了跟蹤與測控,成功進行了一系列科學試驗。

火箭上升段的測控任務由東風、興縣、渭南和青島站完成,東風指控中心指揮。運行段的測控任務由東風、渭南、青島、廈門、喀什、卡拉奇、和田、南非HBK及4艘測量船完成,返回段由遠三、HBK、和田、東風副場站、主著陸場站完成,均由北京航天指控中心統一指揮,西安衛星測控中心作計算備份。

5.著陸場系統

主著陸場位于我國內蒙中部二連浩特以南阿木古朗草原,負責在飛船返回時的跟蹤、搜尋和回收。參加搜尋回收的設備有直升機和特種車輛。

6.航天員和飛船套用系統

航天員系統和飛船套用系統部分裝船產品參加本次任務開機工作,另一部分裝船產品不開機工作,但也將經受真實的空間環境和力學環境的考驗。

任務執行情況

1999年11月20日台北時間凌晨6時30分3.5秒,“長征二號F”運載火箭載著神舟一號試驗飛船在我國酒泉衛星發射中心發射。

火箭起飛後飛行111秒逃逸塔分離,123秒四個助推器分離,155秒一二級分離,197秒整流罩分離,454秒二級關機,569秒二級遊機關機,572.5秒船箭分離後,飛船在青島西南部海洋上空入軌。

發射段“長征二號F”運載火箭各級飛行正常,地面測控正確,北京中心入軌十分鍾後的計算結果表明,飛船準確進入預定軌道:軌道傾角為42.564度、近地點高度200.04千米、遠地點348.715千米,軌道周期5391.437秒。

飛船入軌後,北京中心對飛船工況進行了監視,遙測資料表明,飛船建立軌道飛行姿態正確,太陽電池帆板展開正常並準確捕獲太陽,飛船工作正常。

運行段飛行第3圈時,北京中心計算並通過喀什站向飛船註入了試噴控製參數。飛行第5圈經過太平洋遠二測量船上空時,飛船發動機試噴成功。北京中心根據試噴後的外測資料進行了控後軌道改進及返回參數和控製量計算。

飛船控製分系統根據發射段、試噴過程及前10圈對陀螺工程遙測參數的監視,確認陀螺工作正常,飛船第15圈採用升力式返回。

飛船第13圈在經過渭南、青島上空時,兩地面站進行返回控製資料註入沒有成功。北京中心根據實際情況,馬上通知在大西洋的遠三測量船,準備14圈飛船進入其測控區時進行資料註入。遠三測量船及時捕獲飛船並註入成功。

飛船在軌運行第14圈,于21日凌晨2點53分在南大西洋遠三測量船上空準時進行第一次調姿,軌道艙與返回艙-推進艙聯合體分離;然後進行第二次調姿並點火製動成功,準確進入返回軌道,在巴基斯坦南部卡拉奇站上空140千米高度返回艙與推進艙分離,再入大氣層。

3點20分左右,直升機目視發現目標,地面電踩地雷達于3點24分發現目標。

返回艙降至10~8千米高度時,降落傘開啟,離地約1.2米時緩沖火箭點火,返回艙于3點41分正常軟著陸。地面搜尋車輛在4點20分找到返回艙。實際落點距理論落點偏差12千米。

技術成就

試驗過程中,成功驗證了飛船關鍵技術和系統設計的正確性,以及發射、測控通信、著陸回收等地面設施在內的整個工程大系統工作的協調性。

神舟一號飛船試驗過程中,運載火箭和試驗飛船性能良好、飛行正常、動作準確,主要關鍵技術取得突破性進展;發射場設施設備和“三垂”測發模式經受住了實戰考核;新增的載人航天測控通信網工作協調,資料處理正確,指揮、控製無誤;著陸場系統迅捷高效;載人航天發射組織指揮關系初步確立、運轉正常。試驗結果表明,第一次飛行試驗的各項目的已經達到,實現了中央下達的“爭八保九”目標,為載人航天工程後續任務的實施打下了良好的技術基礎。

當然,由于是第一次飛行試驗,因此與無人飛船飛行試驗相比尚有一些技術距離,例如:為提高航天員安全而增加的火箭逃逸系統和故障檢測系統雖參加了任務,但不具備逃逸功能;飛船十三個分系統中有九個分系統全部參加試驗,有效載荷、乘員、儀表照明三個分系統隻是部分設備參加了試驗,涉及航天員安全的應急救生分系統沒有參加試驗;航天員系統和飛船套用系統除個別設備參加試驗外,絕大部分設備是工藝件,不加電工作;著陸場系統沒有啓用副場。本次試驗的技術狀態距無人飛船尚有一段距離,下步的主要技術工作是嚴格把好無人飛船正樣技術狀態,進一步完善各系統的技術方案。

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