与神舟五号比较，神舟六号有什么进步

2005年10月12日9时，举世瞩目的中国第二艘载人飞船神舟六号升空，把费俊龙、聂海胜两名航天员送入太空。飞船在太空飞行5天后，于10月17日4时33分安全返回地面。

神舟六号飞船以实现多人多天飞行为目标，搭载了载人航天第二步任务的试验设备和科学试验设备，全面验证和考核了飞船的生命保障功能以及结构与机构系统和制导导航与控制系统等。它首次实现了“真正有人参与的空间飞行试验”，具有承上启下的重要意义，是我国载人航天工程“三步走”战略进入第二步任务的揭幕之战。

采用大量新技术 完美迈开第二步
神舟六号使中国载人航天又上新台阶

飞船亮点多多

总体情况

神舟六号仍由轨道舱、返回舱和推进舱组成，全长8米，重约8079千克（神舟五号总长8.86米，总重7840千克）,其中航天员的活动空间为5.5立方米。该飞船包括结构与机构、制导导航与控制、热控、电源、测控与通信、数据管理、环控与生保、回收着陆、推进、仪表与照明、有效载荷、乘员和应急救生共计13个分系统，设备643件，元器件10万多只,装船软件83个（其中A级20个，B级31个，C级32个），语句40万条，节点8万多个，计算机芯片120多个。

作为神舟五号飞船的后续产品，神舟六号飞船在设计上优化了全船配置，减轻了结构重量，合理安排了新增设备在轨飞行工作模式，保证了飞船的能量平衡，进一步提高了飞船的可靠性和安全性。神舟六号具备乘坐3名航天员在太空飞行7天的能力，有13项关键技术达到国际先进水平。制造飞船的各种零件产品，国产化率达到了95%。

不同之处

神舟六号与神舟五号飞船的主要技术状态一致，但神舟六号取消了附加段；轨道舱内安装了科学实验设备，搭载了载人航天第二步任务所需的技术试验设备；航天员首次进入轨道舱工作和生活。与神舟五号飞船相比，神舟六号的技术状态变化有110项。

另外，由于飞行时间长，航天员多，所以神舟六号飞船在大气成分保证、温度保证和湿度保证等方面同单天单人太空飞行有所不同。返回舱在座位的设置上也做了一些较大的改动，由一个座位变为两个座位。同时，神舟六号还首次让两位航天员脱下舱内航天服，换穿工作服，打开返回舱舱门，进入轨道舱进行了科学实验和技术试验，包括穿舱试验、工效学评价试验和轨道舱飞船设备操作试验等一系列重要科技试验活动，全面考核了轨道舱的设计水平，检验了舱内环境控制与生命保障系统等关键技术的可靠性，为我国载人航天后续任务打下重要的技术基础。

与神舟五号相比，神舟六号的结构没有改变，但由于运行时间长，人数和设备增加，所以在轨道舱方面进行了相应改进。神舟六号的轨道舱比神舟五号多运200千克左右的物品。

与无人航天飞行相比，载人航天最大的特点是有人直接介入太空活动。科技试验如果没有人的参与，试验的内容和效果会受到很大限制，因为从某种意义上说，科学试验过程中出现一些根本无法预料到的情况时，是需要人直接干预的。所以说，航天员的直接参与将使空间科学试验实现质的飞跃。

几大亮点

（1）生命之门

神舟六号飞行中，返回舱舱门的开关是重中之重。因为航天员要首次打开返回舱的舱门到轨道舱中工作，所以舱门的质量经受到真正的考验。它不仅要开关自如，而且密封性要非常好，否则容易漏气，在返回时威胁到航天员的生命安全。神舟六号返回舱舱门的质量极高，舱门与舱壁之间连一根头发丝的间隙也没有，保证了这次飞行任务的圆满完成。

神舟六号返回舱舱门有多道保险：1）装有防误开锁。飞船在发射或返回时振动很大。为避免关好的舱门误打开，舱门上有一把特殊的锁——防误开锁。它既安全可靠，又容易操作。航天员只要按设计好的动作操作，把拉手转到一个固定位置，形成解锁状态，门就能被打开。2）采取多道密封措施。每个密封环节都采用了冗余技术，能保证关上舱门后密封性百分之百达到要求。3）配备特殊的舱门清洁布。为将微小多余物擦拭掉，保证舱门的密封性，研制了一种用特殊材料制成的舱门清洁布。这种造价几百元的特制绸布具有不掉小纤维多余物，不产生静电，不残留水迹，无挥发物，对人体无害、无毒等优点。4）能快速检漏。为了验证舱门的密封性，设计师研制了快速检漏设备。常规的保压检漏方法需要很长时间，甚至一天才能得出结果，而快速检漏设备在关闭舱门10分钟左右的时间内就能完成舱门的密封检测，确认舱门是否关好。5）能进行环境模拟试验。这项试验主要验证航天员在失重状态下开关舱门和舱门的密封性能。为了让航天员在失重状态下用得上力，舱门附近设有助力点，使航天员能在固定状态下操作。

舱门之所以能关紧，还与航天员进行了开关舱门训练有关，包括开平衡阀、测气压平衡、开门、舱门清洁、关门、关平衡阀、检漏等训练。其中“清洁舱门”就有一整套清洁规程，简单地说就是分三次擦完，每次擦1/3。

（2）全启生保

神舟六号运行时间长，载人多，航天员要去轨道舱生活和试验，所以对飞船的环境控制和生命保障系统要求更高了。比如，飞船轨道舱的环境控制和生命保障分系统要为航天员创造合适的舱内环境，保证舱内适宜的温度、湿度和通风条件，清除舱内有害气体，收集处理废物，提供用水和氧气等。为此，神舟六号飞船首次全面启动了环境控制和生命保障系统。基于“两人五天”的飞行任务，神舟六号准备了足量甚至有余量的食品和水等。食品柜和水箱置于轨道舱中（神舟五号时处于空置状态）。除配置航天员生活必需品，如食品加热装置和餐具等之外，轨道舱还首次挂有一个睡袋，供两名航天员轮流休息用；首次装有太空马桶；首次装有热饭用的电加热器，等等。舱内的氧气、温度和湿度可自动感应调节。

（3）不惧干扰

神舟六号航天员要进行穿舱等活动，因而会对飞船产生较大的扰动力。为此，科研人员对飞船的制导导航与控制系统进行了新的改进，做到了航天员“你动你的”，飞船“我飞我的”。

航天员10月13日先后进行了开关舱门、穿脱压力服、穿舱、抽取冷凝水四大项“在轨干扰力”试验，结果表明航天员较大幅度动作对飞船姿态影响微小，飞船姿态保持良好，姿态控制发动机不需要启动。这标志着飞船能够承受航天员舱内活动的扰动，以后不需要再安排类似试验，航天员可自由进行类似幅度的动作。试验结果也让航天员敢于在太空中做一些幅度较大的动作。费俊龙在穿舱试验后，曾轻松地在返回舱的两个舷窗间较快地飘来飘去，拿着照相机以不同角度拍摄美丽的地球。他的这个动作在神舟五号飞行时是绝对禁止的。

（4）改进缓冲

座椅缓冲器是航天员座椅下的一个装置，类似汽车座椅下的减震器。它可在返回舱缓冲发动机工作不正常时，用于缓冲返回舱“硬着陆”时对航天员的冲击，保障航天员的安全。

神舟一号到四号飞船上采用的是拉刀式座椅缓冲器，通过切削金属的方式来吸收能量。但多次实践和深入研究表明，采用胀环式座椅缓冲器更好。它通过胀环的塑性变形来吸收能量，具有缓冲性能易于控制以及加工、装配和调试简单的优点。胀环式缓冲器可使缓冲可靠度由拉刀式的0.999提高到0.999999，并可把航天员胸背向冲击过载降到安全区域内。为了使航天员更加安全地返回地面，从神舟五号开始便改用了胀环式座椅缓冲器，从而为航天员安全返回又多加了一道保险。

不过，神舟五号飞船里杨利伟所用的那个座椅有个小的缺陷，就是返回前座椅提升后航天员难以看到舷窗外的情况。针对神舟六号载有两人，飞船降落时力量较大等因素，科研人员对神舟六号的座椅缓冲器又进行了重新设计，并与整船结合进行了反复试验。从高塔、飞机上抛下的3次试验均获得成功，使航天员在落地时所受的反作用力更小了。

（5）减震坐垫

为了使返回舱着陆时对航天员的冲击降至最小，神舟六号飞船航天员的座椅上首次安装了赋形减震坐垫。它也可对航天员起到有效的保护作用。

赋形减震坐垫是根据航天员形体的不同特征量体定制的一种吸能坐垫，可在发生撞击的瞬间有效地分散人体的应力，避免人体出现损伤。这种坐垫吸收了国外类似产品的优点，性能达到国际先进水平，每副造价为10万元人民币左右。在用于神舟六号飞船之前，赋形减震坐垫参加了多次返回舱跌落和空投试验，并利用力学假人进行了试验，结果表明可以对航天员形成有效保护。

（6）人性“装修”

神舟六号飞船不仅更安全，而且更舒适。在失重条件下，两名航天员在舱内进行5天活动期间，身体难免会碰到舱壁和仪器设备，这就有可能碰伤航天员或碰坏仪器。为此，科研人员对神舟六号进行了人性化“装修”。例如，把有的仪器设备装在航天员不易碰到的位置，或把仪器设备包起来，或对有的仪器做特殊处理。这些都保证了人与仪器设备能“和平共处”，相安无扰。

为照顾航天员的习惯，轨道舱舱壁涂上了不同的颜色。代表“天”的部分涂成米黄色，代表“地”的部分涂成深棕色，中间是过渡颜色。

舱内使用冷光源的荧光灯，明亮而不刺眼。灯管外面还配置了有机玻璃灯罩，使亮度二次均匀分布，保证了舱内颜色不失真。飞船上各种按钮和开关的尺寸都做得比地面上的大，之间的间隙也很大，以免航天员戴着手套触摸不方便。

此外，飞船内的仪表设计更加智能和体贴，飞船设计师将其比喻成“航天员的贴心‘秘书’”。飞船飞行的各种重要数据通过3块液晶屏和6块仪表显示。航天员工作计划乃至起居生活也在仪表系统的管理范围之内。仪表会用优美的女中音提示：“该进行科学试验了，别忘存储数据”，“该锻炼身体了”，“起床！”，“午饭时间到了！”，等等。

飞船上需要监测和显示的参数多达上千个。为此，设计师采用了人工智能技术，让航天员能对所有数据做到叫谁谁来，不叫不来。航天员需要的数据，只需按一下按钮就会立即显示。比如，按一下“环控”按键，舱内压力、二氧化碳含量、温度、湿度、噪声水平、辐射剂量、氧气储量和饮用水储量等各种参数就会跃然屏上。不需要的数据一般不显示。万一哪个数据不符合标准，将有语音报警，告诉航天员哪里发生了险情。

飞船返回舱的外表采取了有效的隔热和降噪措施，可以保证舱内的温度和噪声均在航天员可承受的范围内。

（7）“黑匣”增容

神舟六号飞船航天员座椅下方安装的一个橘红色的小匣子是应急数据记录器，即所谓的“黑匣子”，主要用于记录飞船飞行的重要数据。飞船返回时会因与大气摩擦产生的等离子体使飞船有一段时间处于“黑障”状态。这个时段的飞行数据只能通过“黑匣子”记录。飞船回收过程中很难测控，反推火箭是否正常点火等都需要“黑匣子”记录。它的体积比神舟五号上的缩小了一半，长、宽、高分别为17厘米、10厘米和20厘米。同时还在三个区域放置三个互为备份的存储器。

神舟六号的“黑匣子”性能比神舟五号上的更高，不仅容量增加了100倍，还采用了特殊的装甲防护，能在1000摄氏度高温中烧0.5小时或在海水中浸泡1个月而无恙，并可抵抗10000g的冲击。科技人员曾把它放在炮弹中打出去，打到铁板上瞬时产生15000g的冲击量也没能让它损坏。

继往开来

中国现已发射了4艘无人试验飞船和两艘载人飞船。它们不仅起点高，而且步子大，每艘飞船都在前一艘的基础上有较大的改进。

神舟一号主要是利用长征二号F火箭发射的机会，着重考核整个载人航天工程总体设计方案的可行性，特别是飞船系统的舱段分离技术、调姿制动技术、升力控制技术、防热技术和回收着陆技术等五大关键技术的可靠性。因此，飞船采用了最小的配置，仅上了与飞船返回系统紧密相关的8个分系统；飞船的轨道舱也没有进行留轨试验。

神舟二号作为我国第一艘按载人飞行要求而采用全系统配置的无人正样飞船，在完善了神舟一号在舱内温控和系统配合等方面存在的不足的基础上，重点考核了环境控制与生命保障和应急救生两个分系统的功能，进一步检验了飞船系统与其他系统的协调性。同时，轨道舱进行了长达半年之久的留轨试验。

神舟三号是中国第一艘完全处于载人技术状态的正样无人飞船，表明我国已完全掌握载人航天天地往返技术。它是神舟二号的改进型，对神舟二号某些部分做了进一步改进，并通过了大量地面试验的验证。神舟三号上还增加了部分载人所需的设备和技术，尤其是增加了飞船发射出现故障时用于保证航天员安全脱离危险的逃逸救生塔，并进一步优化改进了许多分系统的性能。这些工作使航天员安全保证措施得到了较大完善。

神舟四号在充分继承前三艘无人飞船成熟技术的基础上，进一步提高了飞船的可靠性和安全性。它完善了应急救生系统功能，增加了航天员手动控制系统，增强了整船偏航机动能力，改善了舱内载人环境，充分考虑了航天员座椅使用、出舱进舱和操作是否方便舒适等因素，并在发射前由航天员进行了人船联合测试和工效学评价试验考核。

神舟五号对航天员座椅的安全性和舒适性做了进一步改进和完善，并按乘坐一名航天员的要求做了修改。它自动化程度非常高，配备了多种安全飞行模式。飞行中考核了飞船整船的软件和硬件产品及机、电、热设计，证明飞船具备了载人航天飞行的条件。

神舟六号按照“两人五天”并具有7天自主飞行能力的要求，进行了多项技术改进和人性化设计，增强了飞船的可靠性和安全性。飞行中，航天员进入轨道舱开展日常活动；在第7～10圈和第65～67圈时用卫星通信终端进行通话试验；在第73圈时航天员完成返回准备，在第76圈时飞船进行了最后的返回设置，第77圈顺利返回。

它所完成的“两人五天”飞行及进入轨道舱生活和工作等一系列载人航天任务和所进行的交会对接设备搭载试验，为未来掌握太空行走和空间对接技术奠定了基础。太空行走和空间对接都必须在多人多天飞行和进入轨道舱的条件下才能进行。当然，进行太空行走还要研制出复杂的舱外航天服、便携式生保系统或载人机动装置等；进行空间对接也要研制出复杂的测量敏感器和空间对接机构等。

神舟六号载人飞船的发射是2005年我国最具影响和最具战略意义的国家级科研试验任务，是我国最重大的科技实践活动之一。据中国航天界负责人透露，在神舟七号和八号发射时，将进行太空行走等试验。

火箭有三大改进

10月12日，长征二号F火箭非常顺利地把神舟六号飞船送入轨道。这次飞行是长征系列火箭第88次发射，也是其连续第46次成功。用于发射神舟六号的火箭新增了许多技术，其中三项最突出：一是安装了图像实时测量系统，即摄像系统，使工作人员能在地面实时而清楚地监测火箭助推器分离、一二级分离、整流罩分离和船箭分离等关键动作；二是在飞船逃逸塔上增加了火路保险系统，加大了对航天员的安全保障；三是解决了减振问题。据杨利伟反映，在神舟五号发射过程中，在升空120秒即逃逸塔分离时，振动比较大，而这次非常平稳。这三大改进简单地说就是针对箭体结构振动进行的动力系统调整、逃逸发动机安全点火机构的更新以及箭体上摄像装置的增加。

平稳上天

数据分析和航天员的感受显示，发射神舟五号的长征二号F火箭在上升期间曾出现过短暂的共振现象。研究表明，火箭动力系统的振动频率与火箭结构振动频率在飞行的某一时刻耦合，自振峰重合到一起，造成了超出意料的大幅振动，而这个频率又恰好是人体器官的频率。经过大量细致的工作又发现，造成这种振动频率的根源是动力系统中的一种液体。液体的振动频率影响了发动机，造成发动机推力振动，从而进一步影响了火箭。研究人员采取的解决办法是调整与液体有关的蓄压器能量，改变管路中液体的频率，使之与火箭结构振动频率错开，最终避免了箭体结构的剧烈谐振。

双重保障

逃逸塔与庞大的火箭相比虽然不大，但它下面连接着航天员座椅，上面装备有灵巧的逃逸发动机，要能快速应变，恰到好处地执行保护航天员安全的职责。为确保安全，除继续采用已有的火箭电气安全措施外，火箭系统的研制人员在神舟六号发射前，又为逃逸发动机增加了一道保险——在逃逸塔尾裙和整流罩内壁安装了几个不大的“黑盒子”，即安全点火机构。逃逸塔的任务就是帮助航天员“避难”。要保证航天员的安全，逃逸塔自身首先不能出问题。尤其是点火这个动作，更是决定着航天员能否顺利地“金蝉脱壳”。安全点火机构的具体结构是用一个机械挡板横在点火的位置，用物理隔离的方法将火挡住。它的作用就是防范火箭误点火等现象的发生，让火箭发射更加保险。

全程监视

以往火箭发射时，火箭的关机和分离等动作都是靠相应的遥测参数来反映的，即科研人员只能通过遥测数据判读火箭在飞行过程中的表现，而不能直观地观测火箭的飞行状态和各种分离动作。这些数字不够直观，而且由于信号干扰，存在一定的不准确性。

发射神舟六号的长征二号F火箭首次安装和使用了图像实时测量系统，使地面能看到火箭从起飞到船箭分离等动作的实时画面，从而更加准确地观测和判断火箭状态，尤其是进行分离辅助判断。该系统的作用有两个：一是为火箭的故障诊断提供直观依据；二是记录图像，并监视火箭的飞行动作。

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据有关航天专家透露，这次神舟六号载人飞行与2003年发射的神舟五号载人飞行最大不同之处就在于：一是航天员由一人变成了两人；二是由在轨运行一天变成了多天；三是两位航天员届时将打开返回舱与轨道舱连接处的舱门，首次进入轨道舱进行一些科学实验活动
首次全面启动环控生保系统
“神六”首次全面启动了环境控制和生命保障系统。通过110多项技术改进，这艘飞船提高了冷凝水汽的能力，确保飞船湿度控制在80％以下；改进了座椅的着陆缓冲功能，不仅保护了航天员，还能让航天员在返回途中靠座椅提升仍然可以看到舷窗外的情况。

实现多人多天飞行，并且首次进入轨道舱