神舟一号　横空出世——中国载人航天工程第一次飞行任务

　　1999年11月20日至21日，我国进行载人航天工程第一次飞行试验，主要目的是考核运载火箭性能和可靠性，并利用这一机会，验证飞船关键技术和系统设计的正确性，以及包括发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个工程大系统工作的协调性。

　　一、分系统情况简介

　　1.飞船系统

　　试验飞船由推进舱、返回舱和轨道舱组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心，航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱，为飞船在轨飞行和返回时提供能源和动力。参加试验任务的有结构与机构、热控、电源、制导导航与控制、数据管理、推进、测控通信、回收着陆、环控生保等九个分系统。

　　飞船三舱总长8米，圆柱段直径2.5米，锥段最大直径2.8米，总质量为7755千克，返回舱采用普通圆伞和着陆缓冲发动机陆地软着陆，主伞面积1200平方米，着陆速度不大于3.5米/秒。

　　2.火箭系统

　　发射神舟一号飞船的“长征二号F”运载火箭，是我国为载人航天工程而研制的新型捆绑式大推力运载火箭。“长征二号F”火箭是在“长征二号E”火箭基础上研制的以发射载人飞船为主要目的的运载火箭。

　　为适应载人航天高安全性和可靠性要求，“长征二号F”火箭除对箭体结构、动力装置系统、控制系统、遥测系统等进一步提高可靠性外，还增加了逃逸救生和故障检测处理分系统等，以提高载人航天的安全性。

　　“长征二号F”的主要构型为芯级捆绑四个助推器，芯一级、二级直径3.35米，整流罩最大直径3.8米，逃逸塔最大直径为2米，全箭总长58.343米。采用常规推进剂,燃烧剂为偏二甲肼，氧化剂为四氧化二氮。火箭加注后质量约480吨。起飞推力600吨。

　　3.发射场系统

　　发射场在酒泉卫星发射中心建设，主要由技术区、发射区、试验指挥区等组成。采用“在总装厂房垂直总装、垂直测试、箭船组合体在活动发射平台上垂直整体运输”及在测发楼对发射工位上的火箭进行远距离（1.5千米）测试发控的全新发射模式。这是此次任务中的一大技术亮点。

　　4.测控通信系统

　　载人航天测控网是以S波段统一测控系统（采用国际标准体制）为主的陆海基测控网，可国际联网。参加任务的有3个中心、11个地面站和4艘远望号测量船。各中心、测控站（船）通过通信网有机结合、协调工作，共同完成对火箭和飞船的测控任务。在原有的航天测控网基础上，我国新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网，也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨运行期间，地面测控系统和分布于公海的4艘“远望”号测量船对其进行了跟踪与测控，成功进行了一系列科学试验。

　　火箭上升段的测控任务由东风、兴县、渭南和青岛站完成，东风指控中心指挥。运行段的测控任务由东风、渭南、青岛、厦门、喀什、卡拉奇、和田、南非HBK及4艘测量船完成，返回段由远三、HBK、和田、东风副场站、主着陆场站完成，均由北京航天指控中心统一指挥，西安卫星测控中心作计算备份。

　　5.着陆场系统

　　主着陆场位于我国内蒙中部二连浩特以南阿木古朗草原，负责在飞船返回时的跟踪、搜索和回收。参加搜索回收的设备有直升机和特种车辆。

　　6.航天员和飞船应用系统

　　航天员系统和飞船应用系统部分装船产品参加本次任务开机工作，另一部分装船产品不开机工作，但也将经受真实的空间环境和力学环境的考验。

　　二、任务执行情况

　　1999年11月20日北京时间凌晨6时30分3.5秒，“长征二号F”运载火箭载着神舟一号试验飞船在我国酒泉卫星发射中心发射。

　　火箭起飞后飞行111秒逃逸塔分离，123秒四个助推器分离，155秒一二级分离，197秒整流罩分离，454秒二级关机，569秒二级游机关机，572.5秒船箭分离后，飞船在青岛西南部海洋上空入轨。

　　发射段“长征二号F”运载火箭各级飞行正常，地面测控正确，北京中心入轨十分钟后的计算结果表明，飞船准确进入预定轨道：轨道倾角为42.564度、近地点高度200.04千米、远地点348.715千米,轨道周期5391.437秒。

　　飞船入轨后，北京中心对飞船工况进行了监视，遥测数据表明，飞船建立轨道飞行姿态正确，太阳电池帆板展开正常并准确捕获太阳，飞船工作正常。

　　运行段飞行第3圈时，北京中心计算并通过喀什站向飞船注入了试喷控制参数。飞行第5圈经过太平洋远二测量船上空时，飞船发动机试喷成功。北京中心根据试喷后的外测数据进行了控后轨道改进及返回参数和控制量计算。

　　飞船控制分系统根据发射段、试喷过程及前10圈对陀螺工程遥测参数的监视，确认陀螺工作正常，飞船第15圈采用升力式返回。

　　飞船第13圈在经过渭南、青岛上空时，两地面站进行返回控制数据注入没有成功。北京中心根据实际情况，马上通知在大西洋的远三测量船，准备14圈飞船进入其测控区时进行数据注入。远三测量船及时捕获飞船并注入成功。

　　飞船在轨运行第14圈，于21日凌晨2点53分在南大西洋远三测量船上空准时进行第一次调姿，轨道舱与返回舱－推进舱联合体分离；然后进行第二次调姿并点火制动成功，准确进入返回轨道，在巴基斯坦南部卡拉奇站上空140千米高度返回舱与推进舱分离，再入大气层。

　　3点20分左右，直升机目视发现目标，地面电扫雷达于3点24分发现目标。

　　返回舱降至10～8千米高度时，降落伞打开，离地约1.2米时缓冲火箭点火，返回舱于3点41分正常软着陆。地面搜索车辆在4点20分找到返回舱。实际落点距理论落点偏差12千米。

　　三、技术成就

　　作为我国航天史上的又一里程碑，神舟一号试验飞船的成功发射与回收，标志着我国载人航天技术获得了新的重大突破。试验过程中，成功验证了飞船关键技术和系统设计的正确性，以及发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个工程大系统工作的协调性。

　　神舟一号飞船试验过程中，运载火箭和试验飞船性能良好、飞行正常、动作准确，主要关键技术取得突破性进展；发射场设施设备和“三垂”测发模式经受住了实战考核；新建的载人航天测控通信网工作协调，数据处理正确，指挥、控制无误；着陆场系统迅捷高效；载人航天发射组织指挥关系初步确立、运转正常。试验结果表明，第一次飞行试验的各项目的已经达到，实现了中央下达的“争八保九”目标，为载人航天工程后续任务的实施打下了良好的技术基础。

　　当然，由于是第一次飞行试验，因此与无人飞船飞行试验相比尚有一些技术距离，例如：为提高航天员安全而增加的火箭逃逸系统和故障检测系统虽参加了任务，但不具备逃逸功能；飞船十三个分系统中有九个分系统全部参加试验，有效载荷、乘员、仪表照明三个分系统只是部分设备参加了试验，涉及航天员安全的应急救生分系统没有参加试验；航天员系统和飞船应用系统除个别设备参加试验外，绝大部分设备是工艺件，不加电工作；着陆场系统没有启用副场。本次试验的技术状态距无人飞船尚有一段距离，下步的主要技术工作是严格把好无人飞船正样技术状态，进一步完善各系统的技术方案。