载人航天技术 ppt课件
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载人航天技术
载人航天技术
——环境控制与生命保障系统
卫星 技术
+ 再入返 回技术
航天员
可回收 式卫星
+
环控生 +
保技术
+ 生物载荷
载人飞船 生物卫星
载人航天器的组成
一般的载人航天器包括： 1. 结构与机构分系统 包括构成载人压力舱及设备舱的壳体；内部支承结构；防
结构；交会对接机构；分离解锁机构；舱门机构及天线、帆板展开机构等。 2. 环境控制与生命保障分系统（以下简称环控与生保系统）环控及生保系统的
（3）多人飞船 一般载2～3人，试验人的舱外活动，飞船的轨 道机动、交会与对接，人在两艘飞船之间进行转移等技术，为 发展空间试验作准备。
（4）短期性空间站 一般是单舱式站（或一个生活舱加一个后 勤舱），进行压力舱基本系统的试验，进行空间科学、微重力 应用、对地观测等试验。
美国除了在短期性空间站上作试验以外，还利用航天飞机进行 大型空间结构的组装与展开、卫星的回收与维修、从轨道平台 上发射卫星等试验。
苏联载人航天技术发展简况
名称
单人飞船 （“东方”号）
三人飞船 （“上升”号）
三人飞船 （短“期联空盟间”站号①） （“礼炮”1～5
空号间）站 （“礼炮”6～7
长期号空）间站 （“和平”号）
发射时间
飞船飞 行次数
1961.4～1963.6
6
1964.10～ 1965.3
2
Biblioteka Baidu
1967.4～1970.6
8
载人航天技术的发展阶段
根据苏、美的经验，从发射无人飞船开始到建立长期性空间站， 花了约三十多年时间，经历了五个阶段。
（1）无人飞船 利用动物（如狗、猩猩）作为乘客对飞船的各 种系统进行轨道飞行及回收试验，为人上天作准备。
（2）单人飞船 试验人对轨道飞行的适应能力，全面验证飞船 的各基本系统。
一、环境控制功能 大气压力、气体成分、大气温度和湿度； 座舱的防火、防噪声和防辐射。 二、生命保障功能
提供各种生活设施，解决空间飞行条件下的进食、 饮水和处理个人卫生问题，保证人的正常生活。
具体功能
（1）保证合适的大气总压和氧分压； （2）提供氧气及补充泄漏的氮气和氧气； （3）清除二氧化碳及有害气体，保证洁净度； （4）保证合适的温度、湿度和通风条件，收集和管理冷凝水； （5）实行饮用和卫生用水的管理； （6）收集生理废物和其它废弃物； （7）提供舱内航天服及其支持设备，用作座舱环控的安全备份； （8）烟火检测和火情抑制措施； （9）出现压力、温度等应急情况，转入应急工况，保证航天员
任务是为航天员创造合适的环境条件，保证他们在航天飞行的特殊环境条 件下能够安全地生活和有效地工作。 3. 热控分系统。 4. 制导、导航与控制分系统。 5. 推进分系统。 6. 测控与通信分系统。 7. 数据管理分系统。 8. 电源分系统。 9. 回收与着陆分系统。 10. 应急救生分系统。 11. 仪表与照明分系统。 12. 乘员分系统，包含航天员及其医监、医保设施和个人所需的设备和用品。 13. 有效载荷分系统，由各种科学试验和技术试验项目组成的分系统。
第一节 概述
环境控制与生命保障系统是载人航天系 统中保障航天员和有效载荷专家生活和 工作的系统。一般来讲，生命保障系统 可分为五种类型：开式系统、改进式开 放系统、最低限度的闭式系统、半闭式 系统、闭合系统。
功能
环控生保系统应在载人航天器临射待命、发射段飞 行、轨道飞行、返回段飞行和着陆后等待回收的各 个阶段，为航天员（或载荷专家）创造合适的舱内 生存环境条件，保障他们在空间飞行的特殊环境下 安全地生活和正常地工作。
月球车
由航天员在月面上驾驶的工作车， 能够载重，机动灵活，节省航天员 的体力，大大提高工作效率。
穿衣服
在太空 中穿衣 服十分 困难， 要比地 面花多 得多的 时间。
在太空 中洗澡 要在密 闭的浴 室中， 不然水 就会四 处飞扬。
洗澡
睡觉
在太空中怎么睡觉都是一样的。但是 要用带子绑好，不然就会在飞船中飘 来飘去。
1961.5～1963.5
双人飞船 （“双子星座”号）
三人飞船③ （“阿波罗”号）
1965.3～ 1966.11 1968.10～ 1972.12
短期空间站 （“天空实验室”）
1973.5～1979.7
航天飞机
1981.4
飞船飞 行次数
6 10 11 ③
3
88②
主要活动
考验人的适应能力
轨道机动，交会，对接．舱 外活动
其中6次登月，3次绕月飞行 空间修理，材料加工，生物 医学，地球资源，天文学等
研究 发射、回收与修理卫星、空
间实验室，空间站建设
长期空间站① （“国际空间站”）
1998
①是以美国为主的多国合作项目；② 至1998年底；③未包括1967年开始的6次 无人飞行；1969年7月20日~21日，阿姆斯特朗第一个登上月球。
上厕所
在太空中上厕所要在特 制的卫生间中进行，排 泄物被吸走，并贮存在 容器中。
做游戏
科学考察
水泡在失重状态下漂浮在太空中
吃饭
失重并 不影响 人的咀 嚼和吞 咽功能， 但是， 在太空 中吃饭 要十分 注意， 不然食 物残渣 会危及 航天员 的安全。
精美的食品
人在空间的耐久力的问题
美、苏两国三十多年的载人航天实验，证明了人对 空间飞行环境的适应能力，也提出了人在空间的耐 久力的问题。
（5）长期性（永久性）空间站 是一种模块式组装的大型空间 基地，是从科学试验向轨道生产过渡的空间设施。
东方 号飞 船及 其运 载火
箭
东 方 号 乘 员 舱 结 构 图
“阿波罗”飞船指令舱
登月舱
登月舱形状象一只蜘蛛。能把两 名航天员从月球轨道送到月球表 面，完成任务后，在把航天员送 回等候在月球轨道上的指令舱。
美国的结论倾向于人在空间一次值班时间以三个月 为宜。
苏联人已创下了一次飞行一年的时间纪录。
飞行时间过长，会对心血管系统，对红血球的减少， 特别是骨骼中钙的损失产生不能康复的病变。人的 心理因素，舱内的生活环境，食品的营养供应等问 题也影响人在空间的长期生活。因此有人倾向于在 长期飞行的载人空间飞行器上制造人造重力。
1971.4～1976.6 15
1977.9
33
1986.2
主要活动
考验人在空间的适应能力， 编队飞行 舱外活动
机动飞行，交会，对接
军事应用
微重力试验及应用，空间科 学，对地观察，军事用途 微重力试验及应用，空间科
学
①有的学者将短期空间站称作空间实验室。
美国载人航天技术发展简况
名称
发射时间
单人飞船 （“水星”号）
载人航天技术
——环境控制与生命保障系统
卫星 技术
+ 再入返 回技术
航天员
可回收 式卫星
+
环控生 +
保技术
+ 生物载荷
载人飞船 生物卫星
载人航天器的组成
一般的载人航天器包括： 1. 结构与机构分系统 包括构成载人压力舱及设备舱的壳体；内部支承结构；防
结构；交会对接机构；分离解锁机构；舱门机构及天线、帆板展开机构等。 2. 环境控制与生命保障分系统（以下简称环控与生保系统）环控及生保系统的
（3）多人飞船 一般载2～3人，试验人的舱外活动，飞船的轨 道机动、交会与对接，人在两艘飞船之间进行转移等技术，为 发展空间试验作准备。
（4）短期性空间站 一般是单舱式站（或一个生活舱加一个后 勤舱），进行压力舱基本系统的试验，进行空间科学、微重力 应用、对地观测等试验。
美国除了在短期性空间站上作试验以外，还利用航天飞机进行 大型空间结构的组装与展开、卫星的回收与维修、从轨道平台 上发射卫星等试验。
苏联载人航天技术发展简况
名称
单人飞船 （“东方”号）
三人飞船 （“上升”号）
三人飞船 （短“期联空盟间”站号①） （“礼炮”1～5
空号间）站 （“礼炮”6～7
长期号空）间站 （“和平”号）
发射时间
飞船飞 行次数
1961.4～1963.6
6
1964.10～ 1965.3
2
Biblioteka Baidu
1967.4～1970.6
8
载人航天技术的发展阶段
根据苏、美的经验，从发射无人飞船开始到建立长期性空间站， 花了约三十多年时间，经历了五个阶段。
（1）无人飞船 利用动物（如狗、猩猩）作为乘客对飞船的各 种系统进行轨道飞行及回收试验，为人上天作准备。
（2）单人飞船 试验人对轨道飞行的适应能力，全面验证飞船 的各基本系统。
一、环境控制功能 大气压力、气体成分、大气温度和湿度； 座舱的防火、防噪声和防辐射。 二、生命保障功能
提供各种生活设施，解决空间飞行条件下的进食、 饮水和处理个人卫生问题，保证人的正常生活。
具体功能
（1）保证合适的大气总压和氧分压； （2）提供氧气及补充泄漏的氮气和氧气； （3）清除二氧化碳及有害气体，保证洁净度； （4）保证合适的温度、湿度和通风条件，收集和管理冷凝水； （5）实行饮用和卫生用水的管理； （6）收集生理废物和其它废弃物； （7）提供舱内航天服及其支持设备，用作座舱环控的安全备份； （8）烟火检测和火情抑制措施； （9）出现压力、温度等应急情况，转入应急工况，保证航天员
任务是为航天员创造合适的环境条件，保证他们在航天飞行的特殊环境条 件下能够安全地生活和有效地工作。 3. 热控分系统。 4. 制导、导航与控制分系统。 5. 推进分系统。 6. 测控与通信分系统。 7. 数据管理分系统。 8. 电源分系统。 9. 回收与着陆分系统。 10. 应急救生分系统。 11. 仪表与照明分系统。 12. 乘员分系统，包含航天员及其医监、医保设施和个人所需的设备和用品。 13. 有效载荷分系统，由各种科学试验和技术试验项目组成的分系统。
第一节 概述
环境控制与生命保障系统是载人航天系 统中保障航天员和有效载荷专家生活和 工作的系统。一般来讲，生命保障系统 可分为五种类型：开式系统、改进式开 放系统、最低限度的闭式系统、半闭式 系统、闭合系统。
功能
环控生保系统应在载人航天器临射待命、发射段飞 行、轨道飞行、返回段飞行和着陆后等待回收的各 个阶段，为航天员（或载荷专家）创造合适的舱内 生存环境条件，保障他们在空间飞行的特殊环境下 安全地生活和正常地工作。
月球车
由航天员在月面上驾驶的工作车， 能够载重，机动灵活，节省航天员 的体力，大大提高工作效率。
穿衣服
在太空 中穿衣 服十分 困难， 要比地 面花多 得多的 时间。
在太空 中洗澡 要在密 闭的浴 室中， 不然水 就会四 处飞扬。
洗澡
睡觉
在太空中怎么睡觉都是一样的。但是 要用带子绑好，不然就会在飞船中飘 来飘去。
1961.5～1963.5
双人飞船 （“双子星座”号）
三人飞船③ （“阿波罗”号）
1965.3～ 1966.11 1968.10～ 1972.12
短期空间站 （“天空实验室”）
1973.5～1979.7
航天飞机
1981.4
飞船飞 行次数
6 10 11 ③
3
88②
主要活动
考验人的适应能力
轨道机动，交会，对接．舱 外活动
其中6次登月，3次绕月飞行 空间修理，材料加工，生物 医学，地球资源，天文学等
研究 发射、回收与修理卫星、空
间实验室，空间站建设
长期空间站① （“国际空间站”）
1998
①是以美国为主的多国合作项目；② 至1998年底；③未包括1967年开始的6次 无人飞行；1969年7月20日~21日，阿姆斯特朗第一个登上月球。
上厕所
在太空中上厕所要在特 制的卫生间中进行，排 泄物被吸走，并贮存在 容器中。
做游戏
科学考察
水泡在失重状态下漂浮在太空中
吃饭
失重并 不影响 人的咀 嚼和吞 咽功能， 但是， 在太空 中吃饭 要十分 注意， 不然食 物残渣 会危及 航天员 的安全。
精美的食品
人在空间的耐久力的问题
美、苏两国三十多年的载人航天实验，证明了人对 空间飞行环境的适应能力，也提出了人在空间的耐 久力的问题。
（5）长期性（永久性）空间站 是一种模块式组装的大型空间 基地，是从科学试验向轨道生产过渡的空间设施。
东方 号飞 船及 其运 载火
箭
东 方 号 乘 员 舱 结 构 图
“阿波罗”飞船指令舱
登月舱
登月舱形状象一只蜘蛛。能把两 名航天员从月球轨道送到月球表 面，完成任务后，在把航天员送 回等候在月球轨道上的指令舱。
美国的结论倾向于人在空间一次值班时间以三个月 为宜。
苏联人已创下了一次飞行一年的时间纪录。
飞行时间过长，会对心血管系统，对红血球的减少， 特别是骨骼中钙的损失产生不能康复的病变。人的 心理因素，舱内的生活环境，食品的营养供应等问 题也影响人在空间的长期生活。因此有人倾向于在 长期飞行的载人空间飞行器上制造人造重力。
1971.4～1976.6 15
1977.9
33
1986.2
主要活动
考验人在空间的适应能力， 编队飞行 舱外活动
机动飞行，交会，对接
军事应用
微重力试验及应用，空间科 学，对地观察，军事用途 微重力试验及应用，空间科
学
①有的学者将短期空间站称作空间实验室。
美国载人航天技术发展简况
名称
发射时间
单人飞船 （“水星”号）