“神舟五号”载人飞船是“神舟”号系列飞船之一，是中国首次发射的载人航天飞行器，于2003年10 月15 日将航天员杨利伟送入太空，如图1.57 所示。这次成功的发射标志着中国成为继苏联和美国之后，第三个有能力将人送上太空的国家。
“神舟”飞船“三舱一段”的结构与总体方式具有鲜明的中国特色，“神舟”飞船起点高，一步到位，智能化程度较高。虽然中国载人航天工程起步较晚，但却实现了跨越式的发展，“神舟”飞船第一步就可搭载三人。第一次载人飞行，苏联宇航员加加林只绕地球飞行1 圈，美国宇航员谢泼德只进行了亚轨道飞行，而中国航天员却在近地轨道飞行了1 天。国外载人飞船是从搭载小动物开始试验航天员环境控制与生命保障系统的，而我国则采用了先进的现代装置——模拟假人，模拟“航天员”所消耗的氧气与排出的二氧化碳，通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。“神舟五号”的成功发射标志着中国成为继苏联和美国之后，第三个独立掌握载人航天技术的国家。
图1.57 “神舟五号”载人飞船发射实况
“神舟五号”飞船是在无人飞船的基础上研制的中国第一艘载人飞船，乘有1 名航天员——杨利伟，飞船在轨道运行了1 天。整个飞行期间为航天员提供必要的生活和工作条件，同时将航天员的生理数据、电视图像发送到地面，并确保航天员安全返回，如图1.58 所示。
在2003年10 月15 日09 时00 分00 秒，负载着“神舟五号”的长征2F火箭发射。9 时10 分，船箭分离，“神舟五号”载人飞船发射成功，飞船以平均每90 分钟绕地球1 圈的速度飞行。飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成，总长8 860 毫米，总重7 840 千克。飞船的手动控制功能和环境控制与生命保障分系统为航天员的安全提供了保障。飞船由长征2F 运载火箭发射到近地点200 千米、远地点350 千米、倾角42.4 度的初始轨道；实施变轨后，进入343 千米的圆轨道；飞船环绕地球14 圈后在预定地区着陆。
图1.58 “神舟五号”载人飞船
“神舟五号”飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的愿望，是中华民族智慧和精神的高度凝聚，是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。(www.xing528.com)
航天飞行任务结束时，要求载人飞船将航天员安全地送回地球表面。载人飞船是以相当高的速度绕地球飞行（大约等于第一宇宙速度）或以更高的速度（超过第一宇宙速率）接近地球。为了使飞船降落在地面上，必须减低它的飞行速度。载人飞船载人过载要小于10 克，因此载人角度要限制在1～3 度的范围内，这主要依赖姿态稳定与控制系统的有效工作。
为可靠地保持制动火箭点火时的飞船姿态精度对于飞船成功返回而言至关重要。为了保证在各种情况下均能实现这一点，提高可靠性，要求一旦载人飞船的自动姿态控制系统失效，航天员必须具有安全结束飞行的能力。可以由以下措施来保证：
（1）通过舷窗与潜望镜的目视观察，提供制动点火的另外的姿态参考；
（2）通过独立于自动系统的速率陀螺，提供控制制动点火时的速率信息；
（3）通过一套完全备份的反作用控制系统，提供反作用控制力矩来抵消制动火箭产生的干扰。
飞船的控制工作是由稳定与控制系统来完成的，此系统使航天员能在飞行的各个阶段手动或自动地操纵飞船，它的主要功能是进行飞船姿态的控制以及主推进装置点火方向或推力矢量的控制。飞船导航与制导系统示意图，如图1.59 所示。自动姿态控制系统示意图，如图1.60 所示。
图1.59 飞船导航与制导系统示意图
图1.60 自动姿态控制系统示意图
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