航天系統(tǒng) 航天器 運(yùn)載系統(tǒng) 發(fā)射場(chǎng)

第九章航天系統(tǒng)9.1航天器9.2航天運(yùn)輸系統(tǒng)9.3航天發(fā)射場(chǎng)9.1航天器航天：載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動(dòng)，又稱空間飛行或宇宙航行航天器：在地球大氣層以外的宇宙空間，基本上按照天體力學(xué)的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的各類飛行器。航天器的分類：無人航天器和載人航天器，根據(jù)是否繞地球運(yùn)動(dòng)無人航天器分為人造地球衛(wèi)星和空間探測(cè)器航天器的分類衛(wèi)星的主要設(shè)備包括下列七大系統(tǒng)空間探測(cè)器是對(duì)月球和月球以外的天體和空間進(jìn)行探測(cè)的無人航天器，又稱為深空探測(cè)器。美國2007年8月發(fā)射、2008年5月25日在火星著陸的“鳳凰號(hào)”探測(cè)器衛(wèi)星式載人飛船登月載人飛船空間站空間站又稱為軌道站或航天站，是一種大型載人航天器，如同一艘不落的“航天母艦”，可供多名航天員巡訪、居住和工作。空間站通常由對(duì)接艙、軌道艙、服務(wù)艙、生活艙等組成，航天員的替換和物資設(shè)備的補(bǔ)充由載人飛船、貨運(yùn)飛船或航天飛機(jī)完成。前蘇聯(lián)的“和平”號(hào)空間站國際空間站宇航員斯蒂芬·羅賓遜在STS-114任務(wù)期間固定在MSS的底部航天飛機(jī)為使航天運(yùn)輸工具可重復(fù)使用，美國在1972年開始研制航天飛機(jī)（SpaceShuttle），并于1981年成功發(fā)射了“哥倫比亞號(hào)”。航天飛機(jī)是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器，像火箭那樣垂直發(fā)射進(jìn)入空間軌道，像飛船那樣在太空軌道飛行，還能像飛機(jī)那樣再入大氣層滑翔著陸。航天飛機(jī)的構(gòu)成正在（垂直）發(fā)射的航天飛機(jī)正在（水平）降落的航天飛機(jī)搭載空間站的材料和設(shè)備到太空軌道中國航天在中國航天業(yè)上有哪些是火箭，哪些是宇宙飛船？火箭：長征一號(hào)、長征二號(hào)E、長征二號(hào)F宇宙飛船：神舟一號(hào)、神舟二號(hào)、神舟三號(hào)、神舟五號(hào)宇宙飛船宇宙飛船，是一種運(yùn)送航天員、貨物到達(dá)太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保證航天員在太空短期生活并進(jìn)行一定的工作。它的運(yùn)行時(shí)間一般是幾天到半個(gè)月，一般乘2到3名航天員。神舟系類宇宙飛船神舟一號(hào)神舟二號(hào)神舟三號(hào)神舟四號(hào)神舟五號(hào)神舟六號(hào)神舟七號(hào)神州八號(hào)神舟一號(hào)

飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)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制中心，航天員乘坐其上天和返回地面。推進(jìn)艙也稱動(dòng)力艙，為飛船在軌飛行和返回時(shí)提供能源和動(dòng)力。這次試驗(yàn)飛行沒有載人，。它是中國載人航天工程的首次飛行，標(biāo)志著中國在載人航天飛行技術(shù)上有了重大突破，是中國航天史上的重要里程碑。神舟二號(hào)發(fā)射時(shí)間：2001年1月10日1時(shí)0分3秒發(fā)射火箭：新型長征二號(hào)F捆綁式火箭，此次發(fā)射是長征系列運(yùn)載火箭第六十五次飛行。飛船進(jìn)入軌道所需飛行時(shí)間：飛船起飛十三分鐘后，進(jìn)入預(yù)定軌道。返回時(shí)間：2001年1月16日晚上7時(shí)22分發(fā)射地點(diǎn)：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心著陸地點(diǎn)：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)

飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈

我國第一艘正樣無人飛船。與“神舟一號(hào)”試驗(yàn)飛船相比，“神舟二號(hào)”飛船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了新的擴(kuò)展，據(jù)介紹，我國首次在飛船上進(jìn)行了微重力環(huán)境下空間生命科學(xué)神舟三號(hào)發(fā)射時(shí)間：2002年3月25日22時(shí)15分。發(fā)射火箭：新型長征二號(hào)F捆綁式火箭，這次發(fā)射是長征系列運(yùn)載火箭第66次飛行。飛船進(jìn)入軌道所需飛行時(shí)間：火箭點(diǎn)火升空10分鐘后，飛船成功進(jìn)入預(yù)定軌道。返回時(shí)間：2002年4月1日。發(fā)射地點(diǎn)：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。著陸地點(diǎn)：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)。飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈。神舟四號(hào)發(fā)射時(shí)間：2002年12月30日0時(shí)40分發(fā)射火箭：新型長征二號(hào)F捆綁式火箭，此次是長征系列運(yùn)載火箭的第69次飛行。飛船進(jìn)入軌道所需飛行時(shí)間：火箭點(diǎn)火升空十幾分鐘后，

飛船成功進(jìn)入預(yù)定軌道

返回時(shí)間：2003年1月5日19時(shí)16分發(fā)射地點(diǎn)：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心

著陸地點(diǎn)：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)

飛行時(shí)間/圈數(shù)：6天零18小時(shí)/108圈神舟五號(hào)發(fā)射時(shí)間：2003年10月15日9時(shí)整．發(fā)射火箭：新型長征二號(hào)F捆綁式火箭，此次是長征系列運(yùn)載火箭第71次飛行。飛行員：楊利偉

飛船進(jìn)入軌道所需飛行時(shí)間：9分10秒，船箭分離，“神舟”五號(hào)載人飛船準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。返回時(shí)間：2003年10月16日6時(shí)28分發(fā)射地點(diǎn)：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心

著陸地點(diǎn)：內(nèi)蒙古中部阿木古朗草原地區(qū)飛行時(shí)間/圈數(shù)：21小時(shí)/14圈“神舟”五號(hào)飛船是在無人飛船的基礎(chǔ)上研制的我國第1艘載人飛船，乘有1名航天員，在軌道運(yùn)行了1天。神舟六號(hào)神舟六號(hào)飛船于北京時(shí)間2005年10月12日上午9:00在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，費(fèi)俊龍和聶海勝兩名中國航天員被送入太空神舟七號(hào)神舟七號(hào)飛船全長9.19米，由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成，長征2F運(yùn)載火箭和逃逸塔組合體整體高達(dá)58.3米2008年9月27日16點(diǎn)30分，翟志剛、劉伯明分別穿著中國制造的“飛天”艙外航天服和俄羅斯出品的“海鷹”艙外航天服進(jìn)入神舟七號(hào)載人飛船兼任氣閘艙的軌道艙。翟志剛出艙作業(yè)，劉伯明在軌道艙內(nèi)協(xié)助，實(shí)現(xiàn)了中國歷史上宇航員第一次的太空漫步“神七”航天員的出艙過程“神七”航天員出艙神州八號(hào)神舟八號(hào)，是中國“神舟”系列飛船的第八個(gè)，是一個(gè)無人目標(biāo)飛行器，是為中國的空間站作對(duì)接準(zhǔn)備，也是中國神舟系列飛船進(jìn)入批量生產(chǎn)的代表。探月衛(wèi)星嫦娥一號(hào)嫦娥二號(hào)嫦娥三號(hào)嫦娥一號(hào)我國整個(gè)探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個(gè)階段2007年發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，繞月探測(cè)工程將完成以下四大科學(xué)目標(biāo)一、獲取月球表面三維立體影像二、分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點(diǎn)三、探測(cè)月壤厚度四、探測(cè)地球至月亮的空間環(huán)境嫦娥二號(hào)“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并獲得了圓滿成功

“嫦娥二號(hào)”主要任務(wù)是獲得更清晰、更詳細(xì)的月球表面影像數(shù)據(jù)和月球極區(qū)表面數(shù)據(jù)，為“嫦娥三號(hào)”實(shí)現(xiàn)月球軟著陸進(jìn)行部分關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，并對(duì)嫦娥三號(hào)著陸區(qū)進(jìn)行高精度成像。嫦娥三號(hào)嫦娥三號(hào)將是中國發(fā)射的第一個(gè)地外軟著陸探測(cè)器和巡視器(月球車)，也是阿波羅計(jì)劃結(jié)束后重返月球的第一個(gè)軟著陸探測(cè)器

月球車的模型航天運(yùn)輸系統(tǒng)航天運(yùn)輸系統(tǒng)：把任何有效載荷運(yùn)送到預(yù)定軌道的航天運(yùn)輸工具，可分為運(yùn)載器和運(yùn)輸器運(yùn)載器：把人造地球衛(wèi)星、空間平臺(tái)、載人飛船、空間站和空間探測(cè)器等航天器送入預(yù)定軌道的飛行器稱運(yùn)載器，通常為一次性使用的運(yùn)載火箭運(yùn)輸器：為軌道上的航天器運(yùn)送人員、裝備、物資以及進(jìn)行維修、更換、補(bǔ)給等在軌服務(wù)的飛行器成運(yùn)輸器，用運(yùn)載火箭和飛船可以構(gòu)成一次性運(yùn)輸器運(yùn)載火箭運(yùn)載火箭是由多級(jí)火箭組成航天運(yùn)輸工具一般由2—3級(jí)組成，每級(jí)火箭均有推進(jìn)系統(tǒng)，末級(jí)內(nèi)裝有火箭的制導(dǎo)與控制、跟蹤、遙測(cè)、電源等系統(tǒng)。同時(shí)，末級(jí)頂部安裝被運(yùn)送的航天器。

發(fā)射窗口發(fā)射窗口（Launch

window

）是指允許發(fā)射航天器的時(shí)間范圍。這個(gè)范圍的大小亦叫做發(fā)射窗口的寬度。窗口寬度有寬有窄，寬的以小時(shí)計(jì)，甚至以天計(jì)算，窄的只有幾十秒鐘，甚至為零

目前，由中國獨(dú)立研制的“長征”系列運(yùn)載火箭已形成4個(gè)系列12個(gè)型號(hào)的群體，是中國航天的主力運(yùn)載工具?；鸺剀壍?、地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力分別達(dá)到12噸和5.2噸，可用于發(fā)射不同軌道的衛(wèi)星，入軌精度達(dá)到國際先進(jìn)水平。我國的長征系列運(yùn)載火箭長征一號(hào)系列長征一號(hào)1970年4月24日，長征一號(hào)火箭首次發(fā)射，將中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)順利送入軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。長征一號(hào)火箭的運(yùn)載能力為300公斤，此火箭共進(jìn)行了兩次發(fā)射，均獲得成功。

長征一號(hào)丁長征系列一號(hào)火箭的改進(jìn)型號(hào)．長征一號(hào)丁主要用于發(fā)射低地球軌道（LEO）和太陽同步軌道（SSO）小型衛(wèi)星。長征一號(hào)丁的運(yùn)載能力為1000公斤，火箭直徑2.25米，總長31.28米。1997年11月，長征一號(hào)丁火箭首次飛行完全成功。

長征二號(hào)系列長征二號(hào)長征二號(hào)為一種兩級(jí)運(yùn)載火箭?；鸺L31.17米，芯級(jí)最大直徑3.35米。1974年11月5日首次發(fā)射，因控制系統(tǒng)的一根導(dǎo)線斷裂而失敗。1975年11月26日進(jìn)行的二次發(fā)射，成功將我國第一顆返回式衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道。截至1978年，共發(fā)射4次，其中失敗一次。長征二號(hào)丙

長征二號(hào)丙運(yùn)載火箭發(fā)射一次的價(jià)格約為2千5百萬美元。采用了大推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，箭長為35.15米，近地軌道的運(yùn)載能力增加到2.4噸，火箭的可靠性也大大提高。長征二號(hào)丁“長征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭用于發(fā)射各種低軌道任務(wù)的衛(wèi)星。

長征二號(hào)捆

“長征2號(hào)E”捆綁火箭?；鸺傞L49.68米,直徑3.35米?？偲痫w重量461噸，起飛推力600噸，能把8.8噸至9.2噸有效載荷送入近地軌道。長征二號(hào)F長征二號(hào)F運(yùn)載火箭按照發(fā)射載人飛船的要求，以提高可靠性確保安全性為目標(biāo)研制的運(yùn)載火箭。是目前我國所有運(yùn)載火箭中起飛質(zhì)量最大、長度最長的火箭。52米（發(fā)射天宮型）/58.34米（發(fā)射神舟飛船)

長征三號(hào)系列長征三號(hào)

長征三號(hào)全箭總長44.56m，起飛質(zhì)量202t，1984年1月29日首次發(fā)射，由于第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)二次啟動(dòng)不正常，衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道運(yùn)行。經(jīng)過70個(gè)晝夜的奮斗，4月8日再發(fā)射，獲得圓滿成功。

長征三號(hào)甲長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭是是我國同步軌道運(yùn)載火箭的基本型。長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在1994年11月和1997年5月兩次成功發(fā)射了東方紅三號(hào)衛(wèi)星。

長征三號(hào)乙

長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(CZ-3B)是一枚三級(jí)大型液體捆綁式運(yùn)載火箭。是中國目前運(yùn)載能力最大、技術(shù)最先進(jìn)、構(gòu)成最復(fù)雜的運(yùn)載火箭，代表中國目前運(yùn)載火箭技術(shù)的最高水平，在世界航天界也居前列。長征三號(hào)丙長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭除在它的一級(jí)綁有兩個(gè)助推器外，它的其余結(jié)構(gòu)部分、系統(tǒng)與長征三號(hào)乙火箭基本相同。它的推出為用戶根據(jù)有效載荷的質(zhì)量和任務(wù)要求而靈活選用長征火箭拓寬了范圍。

長征四號(hào)系列長征四號(hào)甲

長征四號(hào)甲運(yùn)載火箭于1979年開始研制，前后歷時(shí)十年。它是在風(fēng)暴一號(hào)火箭的基礎(chǔ)上研制的，其主要任務(wù)是發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星，和各種對(duì)地觀測(cè)應(yīng)用衛(wèi)星系列。長征四號(hào)乙

我國在長征四號(hào)甲基礎(chǔ)上研制。火箭全長45.576米，運(yùn)載能力在太陽同步軌道為2200千克。1999年5月10日首次發(fā)射，其中我國和巴西合作的地球資源衛(wèi)星均由該火箭發(fā)射。

長征四號(hào)丙長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了二次啟動(dòng)技術(shù)，大幅提高火箭的運(yùn)載能力。它的近地能力為2800千克。長征五號(hào)中國火箭長征二號(hào)捆-奧普?qǐng)D斯通信衛(wèi)星（外星）長征二號(hào)F-神舟五號(hào)載人飛船長征二號(hào)F-神舟六號(hào)載人飛船長征二號(hào)F-神舟七號(hào)載人飛船長征三號(hào)甲-嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星長征三號(hào)丙-嫦娥二號(hào)探月衛(wèi)星長征三號(hào)乙-鑫諾二號(hào)通信衛(wèi)星長征三號(hào)甲-風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星長征四號(hào)乙-海洋一號(hào)海洋探測(cè)衛(wèi)星長征三號(hào)乙-亞太六號(hào)通信衛(wèi)星（外星）長征三號(hào)乙-印度尼西亞通信衛(wèi)星長征三號(hào)丙-天鏈一號(hào)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星長征二號(hào)丁-遙感衛(wèi)星四號(hào)長征二號(hào)丙-遙感衛(wèi)星六號(hào)中國火箭發(fā)射失利1974年11月5日，對(duì)航天人來說是又一個(gè)“黑日”!我國首次用長征二號(hào)發(fā)射返回式衛(wèi)星的試驗(yàn)沒有實(shí)現(xiàn)人們企盼已久的目標(biāo)，火箭起飛即失穩(wěn)，20秒鐘后墜毀在發(fā)射場(chǎng)上。失敗的原因是火箭控制系統(tǒng)速率陀螺儀輸出的彈上電纜斷了一根導(dǎo)線。多少人的心血?dú)в谝坏?，發(fā)射場(chǎng)上的人們，被這突如其來的結(jié)果驚呆了，是“真”還是“夢(mèng)”?長征二號(hào)捆-奧普?qǐng)D斯通信衛(wèi)星（外星）“長二捆”火箭發(fā)射未能成功的原因是助推器點(diǎn)火后，一、二號(hào)助推器發(fā)動(dòng)機(jī)氧化劑副系統(tǒng)斷流閥門電爆管誤爆，致使發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)。而引起電爆管誤爆的正是由于程序配電器內(nèi)的那點(diǎn)鋁質(zhì)多余物，造成助推器點(diǎn)火后即關(guān)機(jī),火箭主計(jì)算機(jī)測(cè)得推力不夠,實(shí)施了緊急關(guān)機(jī)。長征三號(hào)乙-國際708通信衛(wèi)星（外星）1996年2月15日長三乙火箭首發(fā)發(fā)射國際通信衛(wèi)星708，火箭點(diǎn)火起飛后約兩秒，火箭飛行姿態(tài)出現(xiàn)異常，火箭低頭，偏離發(fā)射方向向右傾斜，約22秒，火箭頭部著地，隨即發(fā)生劇烈爆炸，星箭全部損失，星體和箭體基本沒有大的殘骸。爆炸地點(diǎn)距發(fā)射架1200米，故障原因?yàn)橥勇輧x發(fā)生傾斜。航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射場(chǎng)的選址發(fā)射場(chǎng)通常選在人口稀少、地勢(shì)平坦、視野開闊、運(yùn)輸方便、氣象條件適宜的低緯度地區(qū)。緯度越低，地球離心力越大，發(fā)射的有效載荷就可以相應(yīng)地增大，并可縮短從發(fā)射點(diǎn)到入軌點(diǎn)的航程，發(fā)射成本會(huì)相應(yīng)地降低。例如，法國建在南美洲北部的圭亞那航天中心（GuianaSpaceCenter），我國在海南省文昌市建設(shè)中的“文昌航天發(fā)射中心”。主要衛(wèi)星發(fā)射中心酒泉·西昌·太原酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心又稱“東風(fēng)航天城”，是中國科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的發(fā)射試驗(yàn)基地之一，是中國創(chuàng)建最早、規(guī)模最大的綜合型導(dǎo)彈、衛(wèi)星發(fā)射中心，也是中國目前唯一的載人航天發(fā)射場(chǎng)。

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心西昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1970年，于1