书城科普太空世纪
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第11章 座舱

座舱是整个载人飞船或空间站的核心部分,由于要为宇航员提供类似地球环境的生活条件,其特点一是坚固,座舱的结构要有足够的强度与刚度,经受大气层的剧烈摩擦而不解体,能承受200℃以上温差的变化不变形,能在辐照和强烈振动的条件下可靠地工作;二是轻便,轻便是航天器设计的重要指标,发射飞船时,运载火箭的运载能力与有效载荷(卫星或飞船)的比例大致为,100∶1,即100千克的火箭仅能把1千克的有效载荷发射人轨;三是密封好,飞船运行在几乎没有空气的太空,轻微结构变形都会导致飞行器内部气压的变化,使仪器设备失灵,导致严重的人身事故。

因座舱的设计不仅要考虑到发射时的要求,还得考虑返回时经受巨大的大气摩擦,外形选择十分讲究。从前苏联第一艘载人宇宙飞船“东方”号到美苏两国的航天飞机,外形可分为两种类型。其一是无翼式,前苏联的“东方”号飞船、“上升”号飞船、“联盟”号飞船,美国的“水星”号飞船、“双子星”座飞船等均属于无翼式。这种无翼式飞船,结构简单,工艺技术要求略低,工程上易于实现,其缺陷是不能获得很大的升力,返回地面时,宇航员无法控制飞船的落点。其二是有翼式,美苏两国研制的航天飞机就是这种类型,能够获得巨大的升力,能在预定的机场跑道降落。