飛行船飛行原理
2023-08-05 13:45:17 2
自從1970年以來，中國發射了不少類型的衛星，1999年又成功地發射了飛船。飛船與衛星有什麼相同的地方，又有什麼不同呢?我們從它們的系統組成來談談這個問題。
飛船與衛星有許多的共同點，如它們的飛行原理、發射、軌道、軌道上的運行，以及返回所經歷的環境是相同的。但是它們又有許多要求是不同的，如「過載」、就有不同的要求。那什麼是「過載」呢?簡單說來，當火箭攜帶飛行器加速飛行時所產生的加速度超過「重力加速度」的倍數就稱為「過載」，「重力加速度」規定用「g」來表示，超過2倍就是2g;而超過10倍就是10g。可不要小看它，這個過載值對衛星內部的儀器設備產生直接的影響，如果太大，就會對設備產生破壞作用，當然對人那就更嚴重了。衛星在發射或者返回時,可以承15g或者更大的過載，這與作用的時間還有關係。而能夠保證航天員正常工作和生活的過載值不超過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射和返回都要保證這個條件。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，可以稱為飛行器的公用系統，也就是指不管任何類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了，但就是在這些系統中，對飛船的某個系統內功能或者說配置要求與衛星也是不同的。
我們舉個例子，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，但是對於飛船的測控系統功能除了上述的要求外，由於人的參與，還增加了語音通信和電視傳輸。語音通信的作用是幫助航天員之間、航天員和地面之間的話音聯繫，也就是通話，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，而且地面能夠看到航天員的每時每刻的工作和生活情況，甚至通過他們的面部表情來了解他們的狀況。當然也可以通過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話和見面呢，這對他們的心理是個鼓舞。但無人的衛星就不需要這些了。除了這些公用系統外，也是由於有人，飛船還有些特殊的系統，可以稱為專用系統。飛船的專用系統包括了以下幾個方面。
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境條件，如溫度、溼度及有害氣體的控制;二是供給生命活動所必需的物質，如氧氣的供應、水的供應、食物的供應等;三是去除生活活動時所產生的廢物，如各種有害的氣體、食物的碎屑、大小便等廢物。可想而知，在密封的飛船內處理這些問題，技術上是很複雜的。
除了使航天員更好地工作，隨時可以方便地看到飛船和自身的各種參數及工作狀態外，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，正對航天員的視線裝有一塊大的儀表屏，它與飛機駕駛員或者汽車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、火箭執行的重大關鍵動作和飛船的重要的系統參數，如環境溫度、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，當某個系統的工作狀態出現異常，馬上出現燈光及聲音警告，通知航天員某個系統出現不正常現象，引起航天員的注意，以便採取相應的檢修措施。而當出現了危及航天員安全的緊張故障，必須採取緊急的措施，此時就會出現更加醒目的燈光及聲音報警，告訴航天員立即採取措施，必要時緊急返回地球。為了航天員的生活規律化，在飛船的生活艙內有專門的照明設施，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。
減速設備的任務是用來降低飛船在返回過程中的速度，保證航天員的安全著陸。
控制設備的任務是在飛船的返回過程中發出各種動作指令，如降落傘的打開、緩衝發動機的工作等。
標位設備的用途是在返回艙著陸前後標明自己的位置，便於地面人員尋我和營救。
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採取有效的措施，保護航天員的生命安全，為此在飛船上專門配置了事故應急救生系統。
說實在的，從航天員進入飛船座艙開始，直到火箭攜帶飛船飛行的過程中，可以說航天員就處在危險之中了。幾百噸的燃料已經加注到火箭及飛船上，一個錯誤的操作都有可能帶來災難性的事故。一旦出現了緊急重大事故，如運載火箭有爆炸的危險性，航天員來不及撤出飛船座艙，必須馬上逃離現場的危險區。
飛船的交會對接系統也是不可少的。一般飛船，由於體積有限，不可能攜帶很多的燃料和航天員的生活必需品，因此都不能長時間地單獨運行。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。這樣就有一個使兩個飛行器在空中聯成一體，完成工作後再分離的過程，而這種聯接、再分離的過程我們就稱它為交會對接。
