联盟号飞船

联盟号飞船（俄文名：Союз，英文名： Soyuz ）是自1960年代至今由前 苏联 / 俄罗斯 研制并发射的一系列 载人飞船 的总称，用作 地球轨道空间站 与地面间航天员以及物资的往返工具 。

联盟号飞船的早期型号由前苏联第一试验设计局（简称OKB-1，后续重组为科研生产联合体NPO，后又并入 科罗廖夫能源联合体 ）设计和建造，现改进型号的研制由俄罗斯 科罗廖夫能源火箭航天集团 负责。

联盟号飞船采用三舱构型，由 轨道舱 、 返回舱 和服务舱三部分组成 。截至2022年12月，联盟号飞船的最新系列为MS，其总长7.48米，直径2.72米， 翼展 10.7米，质量7080 千克 ，额定载员3人，可居住体积8.5立方米 。

联盟号飞船是前 苏联 继 东方号飞船 、 上升号飞船 之后自行研制的第三款 载人飞船 ，从1962年开始立项研制。在20世纪60年代的早期至70年代早期的设计研制阶段发生多次失败，前后两次事故导致4名航天员丧生 。1971年开始，联盟号飞船主要用作 空间站 的天地往返运输飞行器，最初为礼炮号空间站服务 ，1986年开始为 和平号空间站 服务 ，2000年后开始为 国际空间站 服务 。

发展历史

研发背景

20世纪50年代中后期，苏联和 美国 开启了 太空竞赛 ，追求 太空飞行 技术的统治地位，围绕 人造卫星 、 空间探测器 、 载人飞船 等领域展开竞争。 苏联 研制的 东方号 绕 地球 飞行成功，标志着人类向 宇宙 踏出了第一步，证明了载人航天的可行性，人类的宇宙航行时代即将到来，同时也标志着苏联在载人太空飞行技术领域率先得到了突破。在确定要继承早期苏联载人飞船—东方号的设计时，苏联的设计师们重新回顾了苏联宇航之父K·齐奥尔科夫斯基在 20 世纪初所做的工作。 康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 曾 预言 ，一旦实现载人太空飞行，下一个明确的飞行目标就是月亮和 火星 。为了掌握太空飞行，多个飞行器的交会和对接是实现绕 地球 以及月球或者更远的轨道进行探测的关键。为此， 苏联 专家开始设计 新一代载人飞船试验船 ，这也就是联盟号系列的由来。由于联盟号飞船是在 东方号 飞船的基础上发展而来，并克服了东方号飞船不能够进行交会和对接的缺陷，新一代载人飞船——联盟号具有交会和对接特性地成为其主要的特色。尔后，1969年7月20日， 美国 阿波罗11号 完成人类第一次登月任务， 苏联 随之放弃了登月计划。联盟号飞船被继续应用于军事目的，并在20世纪60年代末，发展为往返 空间站 的运输飞船。

研发历程

前期研制时期

1962年3月10日， 谢尔盖·科罗廖夫 签署文件正式为联盟号飞船命名，“联盟”（ Soyuz ）的字母组合表示两个运输工具的物理对接，标志着联盟号飞船研制的开始。

1963年5月10日，OKB-1发布联盟7K系列 载人飞船 的外形，确定了联盟号飞船的任务舱、 返回舱 、 推进舱 的三舱架构。

1963年12月3日， 苏联共产党 和 苏联部长会议 发布命令，批准了联盟7K飞船用作载人绕月飞行的计划。

1964年春，OKB-1重新设计了 联盟7K 的内部结构，使之能容纳3名航天员，并开始第一台样机的生产。

1964年9月26日，OKB-1在 卡普斯京亚尔 的老试验场将一个联盟号飞船的模型发射至亚轨道以确定飞船的 空气动力学 特性，最终飞船裂解导致试验失败。

1965年2月，一项利用联盟号7K飞船完成航天员的舱外转移的新计划提交到 国家国防技术委员会 的科学技术委员会并获得批准，由此联盟计划所有的工作集中到载人对接和舱外转移两项任务上，并更名为联盟号7K-OK飞船。后续的所有联盟号飞船都以此型号为原型，通常称联盟号7K-OK飞船为“初始型联盟号飞船。

1965年8月18日， 苏联军事工业委员会 批准并下发了联盟号7K-OK飞船的飞行试验时间表。

1965年12月15日， 谢尔盖·科罗廖夫 在总设计师会议上提交了月球飞船的初步设计方案，将联盟号的工作重心调整至针对月球任务的适应性改造中。

对接任务时期

1966年11月，联盟号7K-OK飞船进行了首次无人飞行（宇宙133号）。

1967年4月23日，联盟1号飞船进行了首次载人发射和返回试验，唯一的试飞员 弗拉基米尔·科马罗夫 在返回阶段由于降落伞未能展开导致 返回舱 坠毁而丧生 。

天地往返运输任务时期（1971~1981）

1969年底， 空间站 往返运输器开始研制，以联盟号7K-OK飞船为基础重新设计，并命名为7K-T。

1971年4月23日，联盟10号作为首个飞向空间站的7K-T飞船发射升空。、

1971年6月， “联盟-11”号飞船 将3位机组人员送往 礼炮1号 空间站，但是，在创纪录的23天后，3名宇航员在返回地球时因返回舱意外减压而死亡。

1975年7月， 美国 和 苏联 的第一个联合太空项目阿波罗-联盟试验项目成功开展，其中最引人注目的是联盟19号飞船与美国的阿波罗18号飞船进行的空中对接任务 。

1971年~1981年，作为 空间站 天地往返运输飞船这个角色，共有33艘联盟7K-T飞船执行了载人和无人的礼炮号空间站运输任务和单独的飞行任务，累计飞行超1176天。

联盟T号飞船

1979年12月16日，在无人的礼炮6号空间站飞过发射基地上空73分钟后，联盟T号飞船离开 发射台 进行 无人飞行 试验。3天后飞船成功与礼炮6号空间站对接并保持对接达95天，进行多项技术试验。

1980年3月24日，联盟T号飞船与礼炮6号空间站分离并于2天后在 哈萨克斯坦 被回收，从而确定了飞船载人的可行性。

1986年，联盟T-15号飞船完成了124天的飞行任务后成功返回地面。联盟T-15 号飞船标志着联盟 T 系列飞船的最后飞行。至此，总共有21 艘联盟T系列飞船（5艘宇宙号、1艘无人飞船和 15 艘 载人飞船 ），累计飞行时问超过了1195天。

联盟TM号飞船

1981年4月，预研开始于1980年的联盟TM号飞船的预研草案签署，其设计蓝本也于第二年底基本完成。

1986年5月21日，联盟TM号飞船首次发射，开展无人飞行试验，并于5月29日成功返回，为之后的载人飞行提供了验证。

1986年5 月至2002年11月间，联盟TM 系列飞船继承了联盟T系列飞船的经验，为 和平号空间站 提供了可靠的载人运输飞船，支持了最初的 国际空间站 的运转。联盟TM系列飞船完成了1次无人和 33 次载人发射任务。在长达16年6个月的飞行计划中，联盟TM 系列飞船累计飞行5500 余天—超过了15 年 。

联盟TMA号飞船（2002~2010）

2002年10月30日，联盟TMA-1飞船搭载3人乘员组（扎列京、涅 维和 隆恰科夫）发射升空，这是联盟TMA号飞船的 首航 。

与上一代飞船相比，联盟号TMA-M使用用基于现代 EEE部件 和成熟软件开发的设备取代制导，导航和控制系统（GN&CS）和机载测量系统（OMS）的 机载设备 ；从GN&CS的机载 计算机 扩展飞行器在机载系统控制方面的功能，并在使用 多路复用 交换通道时与国际空间站 俄罗斯 段（ISS RS）的机载计算机进行更深入的集成；通过减少机载系统的质量来提高交付有效载荷的能力。

联盟TMA-M号飞船（2010~2016）

2010年7月10日，联盟TMA-01M飞船搭载3人乘员组（ 扎列京 、涅 维和 隆恰科夫）发射升空，这是联盟TMA-M号飞船的 首航

联盟MS号飞船（2016~2022）

2016年7月7日，联盟号MS号载人飞船首发，于 哈萨克斯坦 拜科努尔，搭载一名俄罗斯宇航员、一名 美国 宇航和一名 日本 宇航员员共3人前往 国际空间站 。

技术特点

联盟号飞船由联盟号火箭从 哈萨克斯坦 的 拜科努尔航天发射场 发射到国际空间站。它主要由三个舱体组成，从飞船船尾算起，飞船的三舱依次为：仪表/ 推进舱 ， 返回舱 和 轨道舱 。返回舱用于搭载飞行员并作为飞船的指挥中心。 轨道舱 包括居住设施、储物间、舱外活动通道、转移舱段。

轨道模块 是飞船的椭球形前部。它拥有 关键设备 ，货物，对接航空电子设备， 通信设备 和前视窗。它的内部容积为6立方米，宜居面积为5立方米，可在执行任务期间容纳船员。 太空舱 、返回舱和仪表/推进舱三部分组成。

轨道舱（BO）

联盟号飞船的 轨道舱 是 载人飞船 在目标轨道自由飞行期间航天员的活动场所，可使用空间体积为5立方米。 轨道舱 前端包括与 空间站 对接机构、出舱口和 对接天线 。对接机构用于与空间站对接，对接成功后航天员通过出舱口进入空间站。对接天线是飞船自动对接系统（一种基于雷达的系统）的组成部分，用于飞船向空间站机动以进行对接。最初设计有两个 舷窗 ，一个面向侧舱门用于 地球 观测，一个在相反的方向用于对天观测，从 联盟TM号 飞船开始，安装了向前观测的窗口供航天员在与 空间站 对接时使用。 轨道舱 的另一端通过加压舱口连接到 返回舱 。在飞船返回地球之前，离开运行轨道后， 轨道舱 会与返回舱分离，最终坠入大气层后烧毁。

返回舱（SA）

返回舱是 空间站 中的宇航员返回地面的场所，以其 俄语 首字母缩略词“SA”为简称，意为“spuskaemy apparat”（下降装置）。这是飞船完成任务返回 地球 时的唯一保存的部分。

联盟号的所有必要的控制组件和显示设备都在返回舱中。 返回舱 为每个宇航员配备了特制的座椅，座椅面向这些控制组件和显示设备，便于宇航员监控返回舱的运行情况。这些座椅的 衬垫 参照每个机组成员的身体结构开模，最大程度上适应每个人的身体构造，确保 返回舱 在落地时座椅与人体的紧密贴合。当机组人员进出 空间站 时，对应的座椅也会跟随他们转移。

该模块外有一个 潜望镜 ，允许宇航员在对接时观察空间站上的对接结构或者返回时观察下方的 地球 。此外，该模块还包含下降过程中使用的生命支持用品和电池，以及主降落伞和 着陆火箭 。舱体四周配置了八个 过氧化氢 推进器，这些推进器用于在主降落伞展开前控制 返回舱 下落的方向或姿态。模块内还具有制导，导航和控制系统，可在返回任务的下降阶段控制 返回舱 。

联盟TMA飞船的返回舱重 6393 磅，可居住体积为 141 立方英尺 ，在满员条件下可携带大约 110 磅的有效载荷返回地球，如果仅两名宇航员搭载返回舱，则可携带高达 331 磅的有效载荷。

仪表/推进舱（PAO）

仪表/ 推进舱 配备了飞船必要的仪器设备、 推进系统 以及可展开的 太阳能 电池板 ，以其 俄语 首字母缩略词“PAO”为简称，全称为“Priborno-Agregatniy Otsek”。与 轨道舱 相同，仪表/推进舱会在飞船返回 地球 时的最后一次离轨机动后与 返回舱 分离，并坠入大气层中烧毁。

仪表/推进舱分为三段：中间段、仪表段和推进段。

中间段

中间段位于仪表/推机舱最上方，紧邻返回舱。其包括储氧罐、姿态控制推进器和其他通信和控制设备。其外壁安置了两个小型 热控辐射器 。

仪表段

仪表段是一个 密封舱 体，联盟号的主要制导、导航、控制和计算机系统都位于位于仪表段内。舱内使用循环 氮气 对 电子设备 进行冷却。

推进段

推进段包含推进机构、电池、 钙钛矿太阳能电池 阵列、主热控系统及散热器。推进机构用于飞船在轨飞行、与 空间站 会合对接及返回 地球 时的离轨机动，使用 四氧化二氮 和 偏二甲肼 作为 推进剂 。联盟号的两块可充电电池也位于推进段，并与仪表/推进模块后部两侧的太阳能电池阵列相连。散热器的冷却面积为86平方英尺。

性能参数

服役历程

重大事件

2018年10月11日，"联盟MS-10"号 载人飞船 发射失败。搭载飞船的"联盟-FG"型运载火箭从 拜科努尔航天发射场 升空后出现故障，飞船的紧急逃生系统启动，飞船乘组（俄宇航员阿列克谢∙奥夫奇宁和美国宇航员尼克∙黑格）在 哈萨克斯坦 境内着陆。

2022年12月15日，对接在“国际空间站”上的 俄罗斯 联盟MS-22 载人飞船发生 冷却剂 泄漏事件，导致正在进行的航天员 出舱活动 取消。

总体评价

从1973年9月至2008年9月，联盟号系列飞船已安全飞行了35年，成为当今世界上仍在使用的、最可靠的 载人飞船 。联盟号系列飞船经久不衰是由于其高可靠性，并适合 苏联 /俄罗斯 载人航天 发展的需要 。