神舟十五号(中国载人航天工程发射的第十五艘飞船)

更新时间:2025-02-24 01:26:43 阅读: 评论:0

神舟十五号(中国载人航天工程发射的第十五艘飞船)

神舟十五号 (中国载人航天工程发射的第十五艘飞船) 次浏览 | 2023.02.21 09:40:45 更新 来源 :互联网 精选百科 本文由作者推荐 神舟十五号中国载人航天工程发射的第十五艘飞船

神舟十五号(英文:Shenzhou-15 ,英文又称:Shenzhou XV ,简称:神十五),是中国发射载人航天工程的第十五艘飞船。

神舟十五号飞行任务是中国载人航天工程2022年的第六次飞行任务,也是中国载人航天工程空间站建造阶段最后一次飞行任务。神十五航天员乘组计划在轨工作生活6个月,任务主要为:验证空间站支持乘组轮换能力,实现航天员乘组首次在轨轮换;开展空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备安装与调试,进行空间科学实验与技术试验;进行空间站日常维护维修;验证空间站三舱组合体常态化运行模式 。

北京时间2022年11月21日,神舟十五号载人飞船与长征二号F遥十五运载火箭组合体已转运至发射区 。11月27日,神舟十五号发射任务组织全区合练 。2022年11月28日9时,神舟十五号载人飞行任务新闻发布会召开。 神舟十五号载人飞船于2022年11月29日23时08分发射,飞行乘组由航天员费俊龙、邓清明和张陆组成,费俊龙担任指令长。11月30日7时33分,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。

中文名

神舟十五号

外文名

Shenzhou-15

所属国家

中国

搭载火箭

长征二号F遥十五运载火箭

发射地点

酒泉卫星发射中心

发射时间

2022年11月29日23时08分

飞行乘组

费俊龙、邓清明、张陆

研制历程历史背景

1992年9月,中央决策实施载人航天工程,并确定了我国载人航天“三步走”的发展战略。第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

工程前期通过实施四次无人飞行任务,以及神舟五号、神舟六号载人飞行任务,突破和掌握了载人天地往返技术,使我国成为第三个具有独立开展载人航天活动能力的国家,实现了工程第一步任务目标。通过实施神舟七号飞行任务,以及天宫一号与神舟八号、神舟九号、神舟十号交会对接任务,突破和掌握了航天员出舱活动技术和空间交会对接技术,建成我国首个试验性空间实验室,标志着工程第二步第一阶段任务全面完成。

2010年,中央批准载人空间站工程立项,分为空间实验室任务和空间站任务两个阶段实施。

空间实验室阶段主要任务是:突破和掌握货物运输、航天员中长期驻留、推进剂补加、地面长时间任务支持和保障等技术,开展空间科学实验与技术试验,为空间站建造和运营奠定基础、积累经验。通过实施长征七号首飞任务,以及天宫二号与神舟十一号、天舟一号交会对接等任务,工程第二步任务目标全部完成。

空间站阶段的主要任务是:建成和运营我国近地载人空间站,掌握近地空间长期载人飞行技术,具备长期开展近地空间有人参与科学实验、技术试验和综合开发利用太空资源能力。当前,中国载人航天已全面迈入空间站时代,预计于2022年前后完成空间站在轨建造任务 。

研制进程

2021年6月报道,神舟十五号正在进行紧锣密鼓地组装和测试 。

2022年4月17日,中国载人航天工程航天员系统总设计师、中国航天员科研训练中心研究员黄伟芬介绍,按照空间站建造阶段的任务安排,执行2次载人飞行任务的航天员乘组已经选定。8月,中国载人航天工程办公室正式发布神舟十五号载人飞船等后续三次飞行任务标识 。

2022年11月27日,神舟十五号发射任务组织全区合练。发射任务各系统已经完成了飞船和火箭功能检查、匹配检查,组织了全系统发射演练,后续将按程序进行火箭推进剂加注和发射工作 。

2022年4月17日,中国载人航天工程办公室主任郝淳在国务院新闻办公室举行新闻发布会上表示,2022年将实施6次飞行任务。其中,将发射神舟十五号载人飞船,神舟十五号飞行乘组由3名航天员组成,与神舟十四号航天员在轨轮换后,在轨驻留6个月 。

神舟十五号

神舟十五号乘组将实施数次出舱活动,进行舱内载荷设备组装、测试和调试工作,操控机械臂实施舱外载荷安装;对三舱三船最大构型组合体进行运行管理和维护 。

神舟十四号和神舟十五号两个乘组都将在轨飞行6个月,将首次实现乘组在轨轮换,实现不间断有人驻留。两个乘组6名航天员将共同在轨驻留5-10天,航天员系统将面临更加严峻的挑战。

2022年6月4日,在神舟十四号载人飞行任务新闻发布会上,中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍,在轨驻留期间,神舟十四号乘组三名航天员将迎来空间站两个实验舱以及天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船的来访对接,并与神舟十五号飞行乘组进行在轨轮换,于12月返回东风着陆场。天和核心舱与天舟三号、天舟四号组合体各项设备工作正常,具备交会对接和航天员进驻条件。

2022年9月18日消息,2022年底,三名航天员将乘坐神舟十五号载人飞船与神舟十四号会合,届时中国空间站将有6名航天员共同在轨驻留。 10月23日报道,神舟十五号载人飞行任务已经全面进入准备阶段。

北京时间2022年11月21日,神舟十五号载人飞船与长征二号F遥十五运载火箭组合体已转运至发射区。发射场设施设备状态良好,后续将按计划开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作。旅游宣传部门现表示,神舟十五号载人飞船于11月29日傍晚时分在甘肃酒泉卫星发射中心搭乘长征二号 F 遥十五火箭进行发射。

2022年11月27日,神舟十五号发射任务组织全区合练。发射任务各系统已经完成了飞船和火箭功能检查、匹配检查,组织了全系统发射演练,后续将按程序进行火箭推进剂加注和发射工作。 

2022年11月28日9时,神舟十五号载人飞行任务新闻发布会召开 ,航天员乘组将在轨工作生活6个月,计划于2023年5月返回东风着陆场 。

2022年11月29日23时08分,神舟十五号载人飞船发射,飞行乘组由航天员费俊龙、邓清明和张陆组成,费俊龙担任指令长。

神舟十五号就位待发

系统组成飞船系统

神舟载人飞船是中国自行研制的用于天地往返运输人员和物资的载人航天器,达到或优于国际第三代载人飞船技术,具有完全自主知识产权及鲜明的中国特色。飞船可一船多用,既可留轨观测又可作为交会对接飞行器,满足天地往返的需求。神舟系列载人飞船的研制总体单位是中国空间技术研究院,总指挥是何宇,总设计师是贾世锦。

神舟系列载人飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成,共有 14 个分系统,是中国可靠性、安全性要求最严苛的航天器。神舟十五号载人飞船作为“打一备一”的应急救援船,曾在酒泉卫星发射中心与神舟十四号载人飞船同时准备待飞。随着任务进展,神舟十四号载人飞船在2022年6月份出征,神舟十五号载人飞船在地面继续待命。根据飞行任务计划,作为应急救援船时,神舟十五号载人飞船已经具备发射条件,被封存在恒温恒湿的洁净软罩里。正式进入发射流程,在完成检查、测试、加注等一系列工作后,飞船被装入整流罩内,与竖立在厂房中的长征二号F运载火箭合二为一。

作为神舟十二号至神舟十五号的同批次研制的4艘飞船在并行批产的基础上,神舟十五号与神舟十四号两艘飞船外观完全一致,研制人员为每艘飞船分别定制了信息“标识码”来进行区分、控制,并制定两船、六人的紧急撤离方案,确保航天员生命安全。后续,“打一备一”、两船同时停靠、6名航天员在轨交接的运行模式,将成为空间站新常态。[4]

火箭系统

CZ-2F运载火箭是在长征二号E运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性、确保安全性为目标研制的火箭。火箭全长58.34米,起飞重量479.8吨,起飞推力约600吨。芯级直径3.35米,捆绑4个直径2.25米的助推器。CZ-2F火箭是我国仅有一种载人运载火箭,具有两种状态,即发射天宫实验室状态和发射载人飞船状态。

总体单位:中国运载火箭技术研究院

总指挥:荆木春

总设计师:容易

作为中国航天史上技术最复杂的“航天员专列”,“神箭”长征二号F(以下简称长二F)运载火箭的每一次亮相,其可靠性和安全性都会再度提升。长二F运载火箭是在长征二号E运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性、确保安全性为目标研制的火箭,在长征二号E基础上增加了逃逸系统和故障检测处理系统,其可靠性指标从0.91提升至0.97,安全性指标达0.997,完成了普通运载火箭到载人运载火箭的跨越 。

发射场

主要承担载人飞船和空间实验室的发射任务。主要任务是负责运载火箭、飞船、空间实验室、有效载荷和航天员系统装船设备在发射场的测试和发射,并提供相应保障条件。酒泉载人航天发射场于1998年正式投入使用,采用了具有国际先进水平的“垂直总装、垂直测试、垂直运输”及远距离测试发射控制的先进模式。

总体单位:中国酒泉卫星发射中心

总指挥:邹利鹏

总设计师:郑永煌

神舟十五号技术创新快速对接

神舟十五号采用快速交会对接模式,首次与90吨级的空间站组合体在前向端口对接,实现刚性连接。核心舱上的对接口“满员”停靠,所有对接机构全部“上岗”工作。为了实现可靠对接、安全停靠,型号研制队伍在地面通过了31次捕获缓冲试验,验证了对接机构具备在单项极限偏差、组合偏差共31种工况下的捕获缓冲能力,使对接机构的运动精度横向偏差可以控制在1毫米以内,角度偏差控制在0.1度以内。

能源调控

中国空间站首次同时停靠两艘载人飞船,其中,神舟十五号停靠空间站节点舱前向对接口,神舟十四号停靠在空间站节点舱径向对接口。由于停靠位置的不同,看似状态相同的两艘飞船,无论是光照发电条件,还是天地通信条件,都是完全不同的。来自空间站四组超大柔性太阳电池翼和三个巨型舱体的遮挡,导致两船的能源需求和天地通信需求各不相同。为此,研制团队通过精细制定能源并网时机,精准调控能源并网功率,不仅可以让两艘载人飞船实现用电自由,还能避免能源过剩造成的用电风险。同时,两船在轨的天地通信可通过各种信息大联合,由空间站代传相关信息和指令,统一分配通信资源,实现两船天地测控无缝衔接。

神舟十五号飞行乘组航天员简介 新型装置
  • 云测试飞控

为了高效满足神舟飞船滚动生产、打一备一的任务需求,研制人员实现了酒泉-北京异地“云测试”和“云飞控”的功能。“云测试”,使技术保障人员无论身处何处,都能为飞船做“体检”;“云飞控”,意味着能够在飞船完成关键动作期间,都能得到专家的全力支持。

  • 新型仪表

神舟十五号的综合显示单元和时间单元、发声单元、手控左/右面板单元、编码指令设备等设备分别作为飞船终端显示仪表、终端语音仪表、手控终端仪表和终端控制仪表,为航天员提供飞船运行过程中的参数显示、语音播报、运动控制指令发送。在飞船飞行期间航天员着航天服被束缚时,手控右舱壁单元和开关指令板为其提供必要的操控界面,并具备声、光反馈功能。

针对神舟飞船任务要求,研制团队在以上仪表产品中应用了具备高可靠性和高安全性的处理器平台,研发了多项关键技术。其中最关键的处理器抗辐照加固技术,可以确保在复杂宇宙射线和高速粒子条件下,高速硬件系统正常的工作。该技术在有辐照环境的一些特殊工业领域中,存在非常有价值的技术应用前景。

  • 仪板减震

仪表板作为飞船仪表设备的承重部件,其整体框架式构型不仅为仪表显示设备和主要手控设备提供独立的空间,而且为它们提供了准确可靠的安装接口。仪表板通过四个金属橡胶减振器实现与飞船舱壁的可靠联接,四个金属橡胶减振器结构上既有金属的固有特性,又有橡胶的弹性。在飞船发射、飞行和返回过程中遇到较大的振动、冲击等情况时,能够为飞船上的仪器设备提供必要的力学工作环境。

  • 内外照明

神舟十五号载人飞船在轨飞行时会周期性经过地球阴影区,经历长时间的黑暗,因此在与空间站对接后的照明问题就很重要。为了适应外层空间的复杂环境,神舟十五号载人飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离透光照明)采用了先进的固态照明光源。该光源的优点是耐冲击、抗振动、功耗低、稳定性高,但受限于发光材料的性能,固态照明对高温环境和低温环境都比较敏感。研制团队先后突破了空间二次光学系统设计、在轨抗特殊空间环境设计、敏感器件抗力学环境设计等技术难题。

  • 快速检漏

神舟十五号与空间站组合体对接后,航天员要进入到空间站,期间要经历多次穿舱活动,都需要打开和关闭舱门,因此精准快速检测舱门的密封性至关重要。舱门检漏仪的作用就是检测神舟飞船的舱门是否达到了密封状态,它通过内部的核心传感系统,感受压力和温度的变化,在短时间内判断舱门是否关闭完好,并向航天员发送“舱门已关好,可以脱航天服”的指令。

早期的神舟飞船是整舱加压,通过检测整舱舱压变化来判断舱门的密封性,这种方法虽准确、可靠,但缺点是耗时长。舱门快速检漏仪实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速、准确检漏,填补了中国国内在该领域的空白。

  • 微重开关

微波重力水平开关从神舟七号飞船开始,就成功应用到神舟系列飞船等各类型号任务中。返回舱的通信天线有两路,由于舱体落地后的姿态是不确定的,为保证通信质量,需要自动接通相对水平面较高的一路天线,同时断开另外一路。比起神舟系列飞船早期使用的进口单刀双掷汞开关,微波重力水平开关采用的是更为先进可靠的电控技术,通过测量天线敏感轴的重力分量,来表征天线敏感轴与水平面的夹角,实现自动切换通信天线方向,技术指标和安全性、可靠性均优于进口的汞开关。

任务载荷

2022年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约10分钟后,天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功。天舟五号货运飞船装载了神舟十五号3名航天员6个月的在轨驻留消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资,还搭载了“澳门学生科普卫星一号”、宇航用氢氧燃料电池、空间宽能谱高能粒子探测载荷等试验项目。

神舟十五号载人飞船发射之后,中国空间站将形成“三舱三船”构型,其中的“三船”包括:天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船。[5]

神舟十五号就位待发作用意义

神舟十五号飞行任务是中国空间站建造阶段的最后一棒,也是空间站应用与发展阶段的第一棒,具有承前启后的重要作用。

文化特色

纪念邮票

为纪念神舟十五号载人飞船发射成功、6位中国航天员首次实现“太空会师”,中国载人航天工程办公室授权中国集邮有限公司发行了《中国空间站神舟十五号载人飞船发射成功》纪念封、《中国空间站神舟十五号载人飞行任务》纪念封、《中国空间站神舟十五号载人飞行任务》纪念邮折、《中国空间站神舟十五号载人飞行任务》纪念邮册等纪念邮品。

神舟十五号纪念邮票 主要工作

任务期间,神十五乘组将重点开展6个方面工作:

一是开展空间站三舱状态长期驻留验证工作;二是完成15个科学实验机柜解锁、安装与测试,开展空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的40余项空间科学实验和技术试验;三是实施3至4次出舱活动,完成梦天舱扩展泵组和载荷暴露平台设备安装等工作;四是验证货物气闸舱出舱工作模式,与地面协同完成6次货物出舱任务;五是开展常态化的平台测试、维护及站务管理工作;六是开展在轨健康防护锻炼、在轨训练与演练等工作。

总体评价

神舟十五号飞行任务是中国空间站建造阶段的最后一棒,也是空间站应用与发展阶段的第一棒,具有承前启后的重要作用。

神舟十五号飞行是中国载人航天工程立项实施以来的第27次飞行任务,也是进入空间站阶段后的第4次载人飞行任务。此次发射成功标志着空间站关键技术验证和建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。自2021年4月底天和核心舱发射以来,中国航天仅用不到20个月时间,先后在文昌、酒泉两个发射场成功组织3次空间站舱段、4次载人飞船和4次货运飞船发射,同一发射场两次任务最短间隔仅12天。三十而立的载人航天工程用连战连捷、任务全胜的优异战绩,在探索浩瀚宇宙的新征程上跑出了中国航天的“加速度”。(环球网、中国载人航天网 评)[3]

参考资料

本文发布于:2023-06-04 03:35:46,感谢您对本站的认可!

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