Una nave espacial que puede garantizar que los astronautas vivan y trabajen en el espacio exterior para realizar misiones aeroespaciales y regresar a tierra, también conocida como nave espacial. Es una nave espacial tripulada retornable con un tiempo de funcionamiento limitado y solo se puede usar una vez.

Las naves espaciales tripuladas generalmente incluyen naves espaciales tripuladas de tipo satélite y naves espaciales tripuladas lunares. La nave espacial tripulada puede realizar actividades aeroespaciales de forma independiente, o como un “transbordador” entre el suelo y la estación aeroespacial, y también puede realizar vuelos conjuntos después de acoplarse con la estación aeroespacial u otra nave espacial.

La nave espacial tripulada tiene un volumen pequeño y está limitada por la cantidad de materiales consumibles que transporta, no tiene capacidad de reabastecimiento y no se puede reutilizar. En 1961, la Unión Soviética lanzó la primera nave espacial “Vostok” y más tarde lanzó la nave espacial “Ascend” y la nave espacial “Soyuz”.

Al mismo tiempo, Estados Unidos también ha desarrollado con éxito naves espaciales tripuladas como la nave espacial “Mercury”, la nave espacial “Gemini” y la nave espacial “Apolo”. Este último es una nave espacial tripulada que aterrizó en la luna y envió personas a la luna.

El uso denaves espaciales tripuladas tiene una variedad de usos, principalmente: llevado a cabo en órbita cercana a la Tierra, probar una variedad de tecnología espacial tripulada, como encuentros y atraques orbitales y astronautas en órbita, en actividades espaciales; estudiar la ingravidez y la trayectoria El impacto de la radiación espacial y otros factores en el cuerpo humano, el desarrollo de la medicina aeroespacial; misiones tripuladas a la luna; recoger y dejar personal y materiales para la estación espacial; realizar reconocimientos militares y estudios de recursos terrestres; realizar estudios temporales observaciones astronómicas.

Composición Lanave espacial tripulada generalmente está compuesta por la cabina de retorno de la tripulación, la cabina orbital, la cabina de servicio, la cabina de atraque y el equipo de rescate de emergencia La nave espacial de aterrizaje lunar también tiene un módulo de aterrizaje lunar.

La cabina de retorno es la sección central de la nave espacial tripulada. Es la sección donde viajan los astronautas durante el ascenso y el regreso de la nave espacial. También es el centro de control de toda la nave espacial.

La cabina de retorno no solo es igual a otras cabinas, tiene que soportar las etapas de despegue, ascenso y órbita, además de diversos estreses y condiciones ambientales, también tiene que soportar sobrecarga de desaceleración y calentamiento aerodinámico durante el reingreso a la atmósfera y retorno al suelo. El módulo orbital es el lugar de trabajo del astronauta en la órbita, que está equipado con varios instrumentos y equipos experimentales.

La cabina de servicio generalmente está equipada con equipos como el sistema de propulsión, la fuente de alimentación y la fuente de aire, que desempeña un papel de garantía de servicio para la nave espacial. El módulo de acoplamiento es una sección que se utiliza para acoplarse a una estación espacial u otra nave espacial.

Además del mecanismo de bloqueo de atraque, la cabina de atraque también tiene una cabina de esclusa de aire, desde la cual los astronautas pueden salir de la cabina y entrar al espacio. El equipo de rescate de emergencia garantiza que los astronautas puedan regresar al suelo de manera segura o ser transferidos a otra nave espacial en caso de emergencia. También es una parte importante de las naves espaciales tripuladas.

Para garantizar que las personas puedan ingresar al espacio y regresar a tierra de manera segura, la nave espacial tripulada tiene los siguientes subsistemas principales: sistema estructural; sistema de control de actitud; sistema de control de órbita; sistema de control y medición de radio; potencia sistema de suministro; sistema de aterrizaje de retorno; sistema de soporte vital; sistema de iluminación de instrumentos; sistema médico de emergencia.

Problemas especiales: encomparación con las naves espaciales no tripuladas, las naves espaciales tripuladas tienen algunos problemas técnicos especiales debido a la participación directa en las actividades espaciales. Control ambiental: Las cabañas donde viven y trabajan los ocupantes están estrictamente selladas en estructura, y se deben tomar medidas de control ambiental en las cabañas.

La función principal del control ambiental es ajustar la temperatura, la humedad y la presión en la cabina y el traje espacial, absorber los productos del metabolismo humano (como el dióxido de carbono exhalado, el calor y el vapor de agua generado por el metabolismo, etc.) y controlar el pequeña cantidad contenida en el ambiente de la cabina Las sustancias y los olores peligrosos proporcionan la cantidad de oxígeno, ventilación, agua y eliminación de desechos que requieren los astronautas.

Rescate de emergencia: los dispositivos de salvamento de la nave espacial tripulada incluyen asientos eyectables, torres de salvamento, cabinas separadas y dispositivos de maniobra tripulados.

Se utilizan varios métodos de rescate de emergencia en cada etapa de vuelo de la nave espacial: asientos eyectables o torres de salvavidas se usan en la sección de ascenso; asientos eyectables o cabinas separadas se usan en la sección de retorno; cuando se rescata en órbita, otra nave espacial tripulada se acerca a la nave espacial averiada Y atraque con él, rescate a la tripulación o lleve al astronauta a otra nave espacial tripulada en un dispositivo de maniobra tripulado.

Control manual: los seres humanos participan en la manipulación y el control de la nave espacial, lo que puede mejorar la confiabilidad del sistema y manejar situaciones de emergencia inesperadas.

Por esta razón, las naves espaciales tripuladas están equipadas con dispositivos de control manual. Ha habido casos de volver al suelo manualmente debido a la falla del sistema automático. Además, para facilitar el trabajo de los astronautas, la nave espacial tripulada también está equipada con iluminación de instrumentos, observación visual y equipo de comunicación por voz.

Regreso seguro: para garantizar el regreso seguro de los ocupantes, además de la capa de protección térmica y el control de temperatura de la cabina, la sobrecarga de frenado de la nave espacial tripulada o la cabina de retorno durante el proceso de retorno debe limitarse al rango de tolerancia humana. y los requisitos también son altos La precisión del punto de caída, para que se pueda encontrar a tiempo. Alta confiabilidad: para garantizar una alta confiabilidad, todos los sistemas y equipos de la nave espacial tripulada deben estar diseñados para ser confiables.

Los componentes clave adoptan un sistema de respaldo (respaldo doble o triple respaldo), y la nave espacial debe estar conectada a tierra en condiciones ambientales estrictas. Prueba y prueba de vuelo simulada para eliminar peligros ocultos. El diseño de la nave espacial también debe garantizar que los astronautas puedan reparar y reemplazar el equipo defectuoso cuando sea necesario.