天宫一号载人航天器的结构与性能是怎样的？

天宫一号在结构上可分为资源舱和实验舱。与之前的载人航天器相比，天宫一号为航天员提供的可活动空间大大拓展，达15立方米，能够同时满足3名航天员工作和生活的需要。实验舱前端装有被动式对接结构，可与飞行器进行对接。

航天飞船的结构 航天飞船的结构图

航天飞船的结构 航天飞船的结构图

1、资源舱

资源舱的主要任务是为天宫一号的飞行提供能源保障，并控制飞行姿态。天宫一号的电源分系统的所有设备（太阳能电池翼）都在资源舱内，并包括了为飞行器提供能量的燃料。天宫一号的导航与制导系统中6个控制力矩陀螺也在资源舱内。导航与制导系统的用途是在天宫一号与飞行器进行对接之际负责寻找目标，而控制力矩陀螺则会对天宫一号进行的姿态控制。

2、实验舱

实验舱主要负责航天员工作、训练及生活。实验舱分为前锥段、圆柱段和后锥段。对接完成后航天员进入全密封的前锥段和圆柱段进行工作、训练，一些必要的生活活动、睡眠等也大多都在这里进行。后部非密封的后锥段安装再生生保设备。

实验舱内设有使航天员保持骨骼强健的健身区。

在“天宫一号”里，航天员生活的实验舱也是飞行器运行的核心舱，里面有很多电子设备。对此，设计师采取了“藏”的策略，把航天员用不着的东西都装修在里面。暴露在外面的设备都采用了圆角的设计，可避免航天员与设备之间的碰撞，保证了安全。

在“天宫一号”内，每个区域旁边都设有数量不等的手脚限位器，总数达到30余个长约20厘米、采用锦丝带材质的手脚限位器被巧妙地安放在舱壁四周。这种“小身材”装置却有着大功效，它是保证航天员在失重飘移状态下，便于手脚着力的“法宝”，也是舱内数量多的一种设备。

为保证航天员的娱乐，“天宫一号”组合体里还专门给航天员提供了用来娱乐的笔记本电脑，航天员在工作之余、在睡觉之前，可以用笔记本电脑来上上网、发发微博、看看大片，播放一些自己喜欢的歌曲和音乐，或者进行其他的娱乐活动。

3、技术特点

天宫一号在寿命、对接口等方面不同于其他空间站。

首先，试验性空间站在轨寿命通常低于5年，而其他空间站可达5至10年，或者更长；其次，试验性空间站的规模较小，对接口也少，没有扩展能力。而其他空间站至少有两个对接口，能同时对接载人运输器、货物运输器或专用实验舱；三是试验性空间站上的航天员一次在轨时间较短，一般是几十天，而其他空间站上的航天员一次在轨时间大多为百天以上。

此外，两者的区别还体现在：试验性空间站上的燃料和消耗品原则上要一次带足，其他空间站则是用货运飞船定期进行多次补给；试验性空间站上的有效载荷设备很少更换，但其他空间站可多次更换和增加实验仪器；试验性空间站上的航天员一般不进行航天器的维修工作，只进行试验、训练等，而其他空间站上的航天员要经常进行维修工作。

天宫一号与国外试验性空间站在功能和用途方面有相似之处，但质量较小，约为8吨，而国外试验性空间站都为20吨级以上，因此称其为简易“空间实验室”更加合适。

日前，载人航天工程办公室正式公开发布天宫一号应用数据推广使用相关政策，以进一步推动天宫一号应用数据更好地服务于国民经济建设和科学研究等方面。2014年3月2日，科学院空间应用工程与技术中心在与航天科技公司所属资源卫星应用中心等三家单位，签署了“天宫一号应用数据商业协议”。

4、运行

天宫一号绕地球一圈的运行时间约为90分钟。

天宫一号的运行轨道高度在与飞船交会对接时大约距离大气层340公里；无人期间则会适当调高，约370公里，以减小轨道衰减速度，更节约能源。

宇宙飞船由哪几部分组成？

宇宙飞船通常由三大部分组成。一是返回舱，除供航天员乘坐外，也是整个飞船的控制中心；二是轨道舱，这里装备有各种实验仪器和设备，是航天员在太空的工作场所；三是服务舱，装备有推进系统、电源和气源等设备，对飞船起服务保障作用。

航天飞机是由哪些部分组成的？

航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，它以火箭发动机为动力发射到太空，能在轨道上运行，且可以往返于地球表面和近地轨道之间，可部分重复使用的航天器。它由轨道器、固体燃料助推火箭和外储箱三大部分组成。

外部燃料箱：外表为铁锈颜色，主要由前部液氧箱、后部液氢箱以及连接前后两箱的箱间段组成。外部燃料箱负责为航天飞机的3台主发动机提供燃料。外部燃料箱是航天飞机三大模块中不能重复使用的部分，发射后约8.5分钟，燃料耗尽，外部燃料箱便被坠入到大洋中。

一对固体火箭助推器：这对火箭助推器中装有助推燃料，平行安装在外部燃料箱的两侧，为航天飞机垂直起飞和飞出大气层进入轨道，提供额外推力。在发射后的头两分钟内，与航天飞机的主发动机一同工作，到达一定高度后，与航天飞机分离，前锥段里降落伞系统启动，使其降落在大西洋上，可回收重复使用。

轨道器：即航天飞机本身，它是整个系统的核心部分。轨道器是整个系统中惟一可以载人的、真正在地球轨道上飞行的部件，它很像一架大型的。它的全长37.24m，起落架放下时高17.27m；三角形后掠机翼的翼展23.97m；不带有效载荷时质量68t，飞行结束后，携带有效载荷着陆的轨道器质量可达87t。它所经历的飞行过程及其环境比现代飞机要恶劣得多，它既要有适于在大气层中作高超音速、超音速、亚音速和水平着陆的气动外形，又要有承受再人大气层时高温气动加热的防热系统。因此，它是整个航天飞机系统中，设计困难，结构复杂，遇到的问题多的部分。

轨道器由前、中、尾三段机身组成。前段结构可分为头锥和乘员舱两部分，头锥处于航天飞机的前端，具有良好的气动外形和防热系统，前段的核心部分是处于正常气压下的乘员舱。这个乘员舱又可分为三层：上层是驾驶台，有4个座位，中层是生活舱，下层是仪器设备舱。乘员舱为航天员提供宽敞的空间，航天员在舱内可穿普通地面服装工作和生活。一般情况下舱内可容纳4~7人,紧急情况下也可容纳10人。

航天飞机的中段主要是有效载荷舱。这是一个长18m，直径4.5m，容积300m3的大型货舱，一次可携带质量达29t多的有效载荷，舱内可以装载各种卫星、空间实验室、大型天文望远镜和各种深空探测器等。为了在轨道上施放所携带的有效载荷或回收轨道上运行的有效载荷，舱内设有一或二个自动作的遥控机械手和电视装置。机械手是一根很细的长杆，在地面上它几乎不能承受自身的重量，但是在失重条件下的宇宙空间，却可以迅速而灵活地载卸10t多的有效载荷。航天飞机中段机身除了提供货舱结构之外，也是前、后段机身的承载结构。

航天飞机的后段比较复杂，主要装有三台主发动机，尾段还装有两台轨道机动发动机和反作用控制系统。在主发动机熄火后，轨道机动发动机为航天飞机提供进入轨道、进行变轨机动和对接机动飞行以及返回时脱离轨道所需要的推力。反作用控制系统用来保持航天飞机的飞行稳定和姿态变换。除了动力装置系统之外，尾段还有升降副翼、襟翼、垂直尾翼、方向舵和减速板等气动控制部件。

比较描述宇宙飞船和航天飞机的基本结构及其用途

宇宙飞船(英语名为 space ship )，是一种运送航天员、货物到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘2到3名航天员

航天飞船的结构、机构、结构与机构分系统，它们有啥区别？

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通常，结构是指组成整体的各部分的合理的排列组合，而机构是指两个或两个以上构件通过活动联接形成的装置。航天飞船上不结构和机构，还有结构与机构分系统。这三者在飞船上具体指的是哪些部分？它们之间有什么联系呢？

航天飞船的结构 指各个舱段的金属壳体结构和返回舱的防热结构。金属壳体结构对飞船起着支持和维护环境的作用，不仅能够为仪器设备提供可靠的安装面和支撑，而且在用于航天员生活的舱段中，还能为航天员提供密封的空间。返回舱的防热结构是用来保证在航天飞船返回地球途经大气层时密封壳体不被烧坏，保障返回舱内资料、仪器设备以及航天员的安全。

除此之外，由于航天飞船的结构在运输、发射、在轨飞行、返回和着陆各个阶段还会受到加速度、振动、冲击、噪声、摩擦等作用，为了使结构不发生影响任务完成的变化，航天飞船的结构就必须有足够的强度、刚度、精度、气密性和耐烧蚀性。

以我国的神舟飞船为例，它的结构是由轨道舱结构、返回舱结构和推进舱结构组成的。其中，轨道舱舱体是密封金属壳体结构；返回舱舱体，为了抵御返回大气层时产生的高热，是在密封的金属结构外面再包覆一层烧蚀材料层；推进舱为飞船提供动力，是一个由仪器盘、端框、隔框、桁条和蒙皮组成的铆接非密封的壳体结构。

航天飞船的机构 广义上指那些需要通过机械运动完成特定任务的装置。大致分为两类：

· 一类是需要长期活动的装置，如电源分系统的太阳电池阵驱动装置；

· 另一类是只进行一次动作的装置，如回收与着陆分系统降落伞的吊挂与脱伞机构，伞舱盖的弹抛装置，电源分系统的太阳电池阵展开与锁定机构，实现飞船在轨对接和分离的空间对接装置等。

由于功能不同，航天飞船上的这些机构属于飞船上不同的分系统。其中，一些与结构有密切关系的机构或装置，属于飞船结构与机构分系统。

以神舟飞船为例，结构与机构分系统由结构和机构两部分组成。结构部分由飞船轨道舱、返回舱和推进舱组成，机构部分有4类装置。

1、 舱段的机械、电气液连接与分离装置

航天飞船返回地球前，各个舱段都要紧密连接，保证飞船安全地飞行与工作。这就要保证飞船各个舱段之间的连接处有足够的强度、刚度和精度，因而两舱对接面的连接框和连接锁也必须有足够的强度、刚度和精度。

在飞船返回前和返回中，要先后进行轨道舱与返回舱、推进舱分离，以及返回舱与推进舱的分离。为了保证舱段之间可靠分离，所有连接锁必须能够同时解锁，每个分离推杆都能够同时以同样大小的力把两舱平行地分开。如果动作时间不同步或分离推力偏离质心，就会造成分离后的舱段姿态偏转。

两个舱段之间可不是连接、解锁这么简单，它们的对接面上还有进行热控制的液体管路和进行生命保障的气体管路。技术人员专门为这些回路研制了连接两舱液体和气体回路的可分离接头，这种接头叫做断接器。能够在两个舱段分离时，使液体回路和气体回路立刻被切断。

2 、 部件的连接与分离装置

部件的连接与分离装置包括抛防热大工锁、露出返回舱通气阀盖的火工锁、抛侧壁火工锁以及抛大地天线盖的火工锁。其中，抛防热大工锁用在返回途中，返回舱主伞开伞状态下将防热大底抛掉，以便露出着陆反推发动机、高度计和着陆时起缓冲作用的密封大底。

3、 舱门及其附件

舱门及其附件包括返回舱与轨道舱舱门，显示舱门是否关闭到位的舱门压点开关，用于检查舱门关闭后初始密封状态的舱门快速检漏仪。

4、 座椅及其附件

座椅及其附件包括航天员座椅、发射和返回时将航天员束缚到座椅上的束缚装置，以及座椅着陆缓冲装置。

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航天器结构是怎样的？

航天器结构是指航天器各个受力和支承构件的总成。它的作用是安装、连接各种仪器设备和动力装置，满足它们所需要的环境要求，承受地面作、发射、轨道飞行和返回地面时的外力，并保持航天器的完整性。对航天器结构的基本要求是重量小、可靠性高、成本低等，通常用结构质量比，即结构重量占航天器总重的比例来衡量航天器结构设计和制造的水平，这个比值越小表示水平越高。

航天器任务的多样性决定航天器结构形式的多样性。航天器结构一般分为卫星结构、空间探测器结构、载人飞船结构和航天飞机结构。早期近地轨道卫星大多为固定式结构。为了增加航天器的功能和扩大航天器的尺寸，现代卫星和空间探测器也采用一些可展开式结构。这种结构在发射时藏在运载火箭的有限容积内，到了空间展开成较大的结构。需要返回地面的航天器，特别是载人飞船，对结构又有新的要求，从而形成与再入防热、着陆、救生、生命保障等要求相适应的许多特殊结构形式。随着航天飞机的诞生，又出现了兼有飞机、火箭和航天器特性的新型结构。

航天飞船的有关资料

飞船结构介绍

包括轨道舱、返回舱、推进舱、附加段，四部分。

飞船的轨道舱是一个圆柱体，总长度为2．8米，直径2．27米，一端与返回舱相通，另一端与空间对接机构连接。轨道舱被称为“多功能厅”，集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。

返回舱呈钟形，内有各种仪器，显示飞船上各系统机器设备的状况。航天员通过这些仪表进行监视，并在必要时控制飞船上系统机器设备的工作。

推进舱又叫仪器舱或设备舱。推进舱长3.05米，直径2.50米，底部直径2.80米。安装推进系统、电源、轨道制动，并为航天员提供氧气和水。

附加段也叫过渡段，是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备用的，也可用于空间探测。

扩展资料：

飞船进化史

20世纪70年代初，颗人造地球卫星东方红一号上天之后，开始了东方红二号、东方红二号甲、东方红三号等多颗通信卫星的研制工作。

进入80年代后，的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。

1999年11月20日，艘无人试验飞船神舟一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，完成“处女之行”。

2001年1月10日，在酒泉卫星发射中心成功发射了神舟二号无人飞船。

2002年3月25日，在酒泉卫星发射中心成功发射了神舟三号无人飞船。

2002年12月30日，在酒泉卫星发射中心成功发射神舟四号无人飞船。

参考资料：