神舟载人飞船

神舟飞船是中国载人航天工程（921工程）为了实现航天员天地往返而研制的一次性载人飞船，也是中国目前现役唯一的载人飞船，运载火箭为长征二号F火箭。神舟飞船于1999年首次发射，2003年首次载人飞行；2021年起，配合天宫空间站，神舟飞船每年常态化实施2次为期半年的飞行任务。

截至，神舟飞船共执行了23次任务（5次无人、17次载人及1次应急救援任务），将30名航天员，共47人次送入轨道，全部取得成功。神舟飞船在未来预计将被中国的新一代载人飞船“梦舟载人飞船”所取代。

2005年3月，一颗小行星被命名为小行星8256神舟星，以示纪念。

## 名称

飞船的名称由中国载人航天工程办公室于1993年向参加飞船研制的各单位征集，并于1994年初确定为“神舟”——意为“神奇的天河之舟”，又是中国古称“神州”的谐音。当时其他名称有“华夏”“九州”“腾龙”等。

## 概要

神舟系列载人飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和可选的附加段构成，总长约9米，总重约8吨，在载人龙飞船示范2号完成前，曾是全世界内部空间最大的载人飞船。神舟飞船总体结构与俄罗斯的联盟号飞船相似，但具有更大的尺寸、不同的外貌和更先进的内部设备。神舟飞船由专门为其研制的长征二号F火箭自酒泉卫星发射中心发射升空，回收地点曾为位于内蒙古中部的四子王旗着陆场，自2021年的神舟十二号任务起改为东风着陆场。

第一艘神舟飞船神舟一号（当时称为“神舟号”）于1999年11月20日成功发射；第一艘载人神舟飞船神舟五号于2003年10月15日发射，实现中国首次载人航天飞行；2011年11月1日发射的神舟八号至神舟十号3艘飞船为其正式定型批量生产型号；随着天宫空间站的发射，载人飞行进入每年2次的常态化飞行阶段，神舟飞船也再次进入批量生产，2021年6月17日发射的神舟十二号至神舟十五号4艘飞船为同一批次型号；2023年5月30日发射的神舟十六号至神舟二十一号6艘飞船为新一批次升级型号；2025年11月25日发射的神舟二十二号开始的若干艘飞船又是另一个新的批次。

神舟飞船历任总设计师为戚发轫（神舟一号至神舟五号）、张柏楠（神舟六号至神舟十一号）和贾世锦（神舟十二号起）。历任总指挥为戚发轫（神舟一号）、袁家军（神舟二号至神舟五号）、尚志（神舟六号至神舟八号）和何宇（神舟九号起）。

## 历史

### 背景

20世纪60至70年代，中国曾经试图进行中国首艘载人飞船“曙光一号”的研发，该项工程被命名为“714工程”。曙光一号的设计外观类似美国双子座飞船，为两舱式，产出了设计草图和全尺寸模型。但因为70年代综合国力过于薄弱，工业制造及相关的工艺水平过低，714工程于1971年被下令暂停并最终取消。

1986年3月3日，随着情势稳定，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位科学家，向中央提出了全面追踪世界高科技的发展和制定中国发展高科技计划的建议和设想。经过邓小平批示，中华人民共和国国务院批准了《国家高技术研究发展计划纲要》，根据提出的时间将其命名为863计划。863计划包含了七大领域，其中航天技术位列第二，获国家拨款50亿元，主题项目是：大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用。

1992年1月，国防科学技术工业委员会开始正式组织对载人航天工程进行技术经济可行性论证。8月，中央专委审议了航天专家王永志为载人航天项目支持起草的《技术经济可行性论证报告》，听取了工程各大系统的基本研制方案和后续的发展规划，并原则上同意了工程的实施。

1992年9月21日，中共中央政治局十三届常委会第195次会议讨论同意了中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》，中国载人航天工程正式启动，代号“921工程”。

在载人天地往返运输系统的论证与研制阶段，航天方面相关的专家之间曾出现过数次争论。

### 航天飞机与载人飞船之争

在载人航天工程开始初步论证的80年代末至90年代初期，航天飞机正处在世界航天界的黄金发展期，对中国载人航天的论证产生了很大影响。对于天地往返运输系统，有五种方案得到了较多的支持，分别为：多用途飞船、不带主动力的小型航天飞机、带主动力的小型航天飞机、垂直起飞水平着陆的两级火箭飞机和水平起降两级入轨的空天飞机，随后在1988年7月，可选方案进一步缩小至多用途飞船和不带主动力的小型航天飞机。

对于这两者，航天飞机的支持者认为载人飞船已是落后技术，而航天飞机代表着先进的发展方向，可以为中国的载人航天带来高起点。而载人飞船的支持者认为中国尚不具备研制航天飞机的技术条件，经济能力也支撑不起航天飞机的昂贵开销，相比之下载人飞船的可行性更高。最终，载人飞船方案得到了包括钱学森在内的航天专家们的支持，在经过了1989年航空航天部主持召开的“飞船与小型航天飞机比较论证会”后，航空航天系统内逐渐达成共识，确定采用载人飞船方案。

### 两舱与三舱构型之争

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接下来，在载人飞船论证初期，专家之间对于采用类似俄罗斯“联盟号”的三舱构型还是美国“双子座”的两舱构型产生了争论。其中三舱构型，轨道舱可在分离后留轨继续使用，因此优先考虑三舱，又分为返回舱在最上方，侧壁挂硬通道与轨道舱连接的使用硬通道方案，和返回舱在中间的现方案。三者的特点分别为：

- 两舱方案：优点为方便返回舱逃逸，缺点为返回舱必须做得较大，且必须搭载不必要的物品返回。
- 三舱硬通道方案：优点同样为方便顶部的返回舱逃逸，缺点是硬通道空间难以利用，并且会降低返回防热和在轨密封的可靠性。
- 三舱现方案：优点是返回舱尺寸与质量可以做小，缺点是发射段逃逸复杂，以及再入时舱体若无法分离下可能会难以控制姿态。

经过比较，返回舱在中间的三舱构型成为最终被采纳的方案，而大小则比联盟号稍大，柱型的轨道舱则更加不同于圆型的联盟号。

### 早期研制历程

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神舟飞船研制期间进行了数百次试验。为考核飞船三舱段分离的可靠性，进行了多次舱段分离试验，包括15次轨道舱与返回舱的解锁分离试验，11次返回舱与推进舱的解锁分离试验；为考核返回舱降落伞性能，返回舱曾进行72次空投试验。这些试验是在中国空军的伊尔76运输机上完成的；为考核返回舱缓冲系统性能，共进行55次返回舱着陆冲击试验，这些试验覆盖了返回舱降落过程中的多种水平和垂直速度组合；为验证返回舱的水上抗倾覆能力和密封性能，进行了水上溅落与海上漂浮试验；此外还有伞舱盖弹开试验、飞船太阳翼展开试验、反推发动机点火实验、逃逸塔各发动机点火试车实验和航天员坐椅缓冲机构落地实验等各项单独进行的分系统试验。

火箭橇滑轨的高速能部分模拟飞行中的气动状况。中国于1996年建成一条6139米的火箭橇滑轨。1996年，神舟返回舱的减速性试验和逃逸塔的3次最大动压滑轨试验（考察船塔组合体和栅格舵气动性能）曾在此进行，这些试验取代了最大动压逃逸飞行试验。

1998年7月，飞船与整流罩进行4次横向分离试验，全部成功。二者还进行了3次逃逸状态时的船罩分离试验，也全部成功。1998年10月19日上午9时，一艘初样神舟飞船与长征二号F火箭的逃逸系统一同进行了零高度逃逸试验。逃逸系统成功地将飞船逃逸，安全地带到了地面。这也是逃逸系统唯一一次飞行测试，其他测试内容则以计算机模拟的形式进行。

1998年，耗时4年的北京航天城完工，包括北京航天指挥控制中心、空间技术研制试验中心、航天员训练基地等设施。其中空间技术研制试验中心组装了4艘供地面试验用的初样神舟飞船同时展开测试：结构Ⅰ测试船、结构Ⅱ测试船、热控测试船和电性能测试船。1998年11月中旬接连3天，江泽民总书记，李鹏委员长，朱镕基总理先后视察航天城，并分别作了重要指示，江泽民看到他此前亲笔为飞船题下的“神舟”二字已经喷涂到飞船上，期望自己的字能在未来登上太空，这给了飞船研制队伍巨大的鞭策和鼓舞。

为了赶在1999年下半年长征2F火箭首次试验发射时搭载首艘神舟飞船，本来仅供地面测试的电性能测试船被改装为上天飞行的首艘神舟飞船，即“神舟一号”试验船。为了保证任务成功，试验船按最小技术状态配置，飞船的13个分系统中的8个参与试飞考核，另外5个只安装而不考核。1999年下半年，神舟一号试验船在酒泉卫星发射中心进行了4个月的合练，完成了飞船全部技术流程的演练和与其他系统的对接工作。1999年11月20日凌晨6时30分，神舟一号飞船顺利升空，飞行21小时后圆满着陆。

2001年9月，神舟三号飞船进入酒泉卫星发射中心不久，出现电气设备接插件批次性质量问题。经研究决定，撤出酒泉卫星发射中心，回到北京航天城查找质量问题。经过一个多月的工作，理清了接插件故障机理，并对厂家生产的新接插件进行了可靠试验。

### 后期批次改进

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第一批次

共3艘飞船：神舟八号至神舟十号。神舟飞船的正式定型批量生产型号，提高了可靠性、安全性；支持3人7天飞行，具备与空间站交会对接的能力；较高的国产化水平，适合批量生产、短时间高密度发射。

第二批次

共4艘飞船：神舟十二号至神舟十五号。飞船计算机采用中国国产芯片，大幅提升计算能力，对硬件和软件全面升级，实现神舟飞船自主导航计算、自主寻找最优飞行路线，进而实现6.5小时快速交会对接；首次主用北斗导航系统进行定位；返回舱引入赋形缓冲垫，为航天员带来更舒适的乘坐体验。

第三批次

共6艘飞船：神舟十六号至神舟二十一号。第三批次飞船进行了两方面重大升级，一是使用中国国产元器件代替进口元器件，更换核心元器件，提升飞船自主可控能力；二是部分改进返回舱内传统的苏联式界面，引入科技与人性化让航天员操作起来更直觉、方便、快捷。

第四批次

数量未公开，目前已知有神舟二十二号、神舟二十三号。第四批次飞船拥有大幅升级的返回舱仪表系统，人机交互界面的视觉效果更清晰友好，缩小的仪表盘为有效载荷提供更多安装空间。飞船上、下行货物空间提升至二到三倍，下行运力由50千克提升至100千克以上；对接机构改用受控阻尼缓冲系统，具有更大的工作范围、成功率与可靠性；飞船加强了兼顾作为无人货运飞船的多用途能力，并预留可兼容国际合作载荷的接口，为外籍宇航员参与做好准备；神舟二十三号起，根据神舟二十号舷窗疑似受到空间碎片撞击损坏的教训，新飞船的舷窗升级为三重防烧蚀设计（防烧蚀玻璃增至两层，新增一层舱内保护），增强防撞性能；飞船的可靠性通过多种措施得到了保证。此外还提高了元器件的国产化比例。

### 未来改进

神舟飞船未来将与新一代可重复使用的梦舟配合，可能会衍生下行货运飞船，除了上行部分物资外，利用其返程能力也用于专门运送由天宫空间站到地面的实验载荷。

## 结构

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神舟系列飞船采用三舱构型，由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成，包括14个分系统：

- 结构与机构分系统
- 推进分系统
- 电源分系统
- 环境控制与生命保障分系统
- 航天器热控制分系统
- 制导、导航与控制（GNC）分系统
- 测控与通信分系统
- 数据管理分系统
- 仪表与照明分系统
- 回收着陆分系统
- 乘员分系统
- 交会对接分系统
- 航天医学分系统
- 科学试验分系统

全船资料：总质量：7,840千克。

长度：9.25米。

直径：2.80米。

翼展：17.00米。

### 推进舱

长征二号F火箭整流罩分离前后的箭载摄像头画面，图中可见推进舱舱体以及折叠状态中的太阳能帆板推进舱位于飞船的后部，外形为圆筒状，为非加压舱段，装有4台发动机，和姿态控制发动机，相比联盟号则只用1台KTDU-80主发动机系统（并结合姿态功能而非分离式设计，燃料也改为UDMH），两侧装有一对总面积超过40平方米的主太阳能电池板。推进舱包含维生系统和其他功能仪器，主要用于飞船的姿态控制、变轨和制动，以及向飞船提供电力。

推进舱资料：设计寿命：20天。（早期版本）

长度：2.94米。

基本直径：2.50米。

最大直径：2.80米。

翼展：17.00米。

质量：3,000千克。

粗略姿控系统(RCS Coarse)（喷口数×推力）：8×150牛顿。

精确姿控系统(RCS Fine)（喷口数×推力）：16×5牛顿。

姿控系统燃料：甲基肼/四氧化二氮(MMH/N2O4)与引擎同一系统。

主引擎：4×2500牛顿。

主引擎推力：10.000千牛顿。

主引擎燃料：甲基肼/四氧化二氮(MMH/N2O4)。

主引擎比冲：290秒。

电力系统：太阳能板：24.48+12.24平方米，共36.72平方米。

电力消耗：平均1.0千瓦。

电力消耗：2.40千瓦/时。

### 返回舱

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返回舱位于飞船的中段，外形呈钟形，作为一种升力体，在重返大气层时可以获得一定的气动升力，实现减速以及改变轨迹的功能。返回舱直径2.5m，空间约6m3，设计可容纳3名航天员，是世界上可利用空间第二大的现役载人飞船（仅次于龙飞船2号，其包含货物部分的可用空间为9.3m3；联盟号系列飞船加压舱最大为4m3）。

返回舱顶部设有一个舱门，是航天员进出返回舱的唯一通道，在着陆后可由外侧打开；顶部有降落伞伞包，其中存有引导伞、减速伞、主降落伞和备份伞各一顶（主伞和备份伞每个面积为1200m2，重90多公斤，为世界载人飞船之最），在大气层内15千米高度（平流层）以下使用，负责将返回舱速度由200m/s减速至15m/s以下，着陆后由航天员判断是否切除；返回舱外表面有烧蚀式防热层，两侧各设有一个窗户；下方装有伽马高度控制装置和4台反推发动机，在即将着陆阶段，伽马高度控制装置通过发射伽马射线测定飞船高度和速度，确定开启4台反推发动机工作的时机，它们负责将返回舱速度由15m/s减速至1～2m/s；这一层还有返回舱备用开门把手与多语言使用说明，倾倒着陆时的通信天线和频闪指示灯等设备；最底部为防热大底，用于抵御再入大气层时的高温。

返回舱内有3个盆状座椅，航天员在火箭升空时和再入大气层时穿着舱内航天服躺在座椅中，座椅上面有一块为每个航天员量体定做、专人专用的缓冲减振垫，用途是减少飞行中的振动和冲击过载；神舟飞船发射时，舱内可携带300千克物资（含轨道舱存储空间），返回地面时，返回舱可携带50千克物资，由于目前中国使用的天舟货运飞船不具备运输在轨物资返回地面的能力，神舟飞船返回舱是唯一能够携带在轨物资返回地面的航天器。

在返回舱设计过程中，中国曾取得联盟号的返回舱（俄国则将此部分称作下降舱）作主要参考。

返回舱资料：乘员量：3人。

设计寿命：单次，20天至180天

长度：2.50米。

基本直径：2.52米。

最大直径：2.52米。

适居容积：6.00立方米。

质量：3,240千克。

隔热罩质量：450千克。

粗略姿控系统(RCS Coarse)（喷口数×推力）：8×150牛顿。

姿控系统燃料：联氨(Hydrazine)。

### 轨道舱

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轨道舱位于飞船的前段，外形呈两端带有锥角的圆柱形。轨道舱底部设有舱口，直接与返回舱门连接（没有单独的轨道舱门）。轨道舱侧壁设有一个水平舱门。在发射前，航天员先通过水平舱门进入飞船，再穿过舱口和返回舱门下降到返回舱里。轨道舱有一个对地观测舷窗。

轨道舱的功能和用途为：航天员在轨道飞行期间的生活舱；有效载荷试验时的试验舱；交会对接试验时的目标飞行器；航天员出舱活动时的气闸舱；以及作为天地往返运输器时的货舱。

神舟一号至神舟六号飞船轨道舱两侧装有一对可绕单轴旋转的太阳电池阵，顶部连接附加段。神舟飞船主任务结束，返回舱与轨道舱分离后，轨道舱仍然可继续在轨工作，视需求可进行半年以上飞行以继续进行对地观测和空间试验。但此时由于没有舱门，轨道舱内暴露在真空中。

神舟飞船发射时，轨道舱和返回舱内共可携带300千克物资。

神舟七号出舱活动中，轨道舱作为气闸舱使用，存放舱外航天服，航天员通过水平舱门出舱。轨道舱顶部装有气瓶。

自神舟八号开始，由于需要对接，轨道舱顶部增设一个舱门和相应对接机构。

轨道舱资料：设计寿命：200天。

长度：2.80米。

基本直径：2.25米。

最大直径：2.25米。

翼展：10.40米。

适居容积：8.00立方米。

质量：1,500千克。

粗略姿控系统(RCS Coarse)（喷口数×推力）：16×5牛顿。

姿控系统燃料：联氨(Hydrazine)。

电力系统：太阳能板：12.24平方米。

电力消耗：平均0.5千瓦。

电力消耗：1.20千瓦/时。

### 附加段

附加段也叫过渡段，存在于早期的神舟飞船上，位于轨道舱最前端，主要用来完成与其他空间飞行器交会对接前的技术测试与验证工作，后期作为交会对接机构的安装位使用，此外也能够安装其他仪器进行空间探测。从神舟六号开始，附加段被取消；神舟七号在轨道舱最前端安装气闸舱气瓶和神舟七号伴飞卫星；从神舟八号开始，被正式的空间对接机构所取代。

#### 空间对接机构

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联盟号的对接机构是科罗廖夫能源火箭航天集团的SSVP对接系统，神舟的中国空间对接机构则是与该公司另一款产品——APAS对接系统（Androgynous Peripheral Attach System）外观类似，后者用于苏联暴风雪号航天飞机、美国航天飞机与国际空间站，二者是否存在某种关系仍然存疑。神舟的对接机构为异构对接机构中的主动对接端，其圆形舱内转移通道直径约为800mm，质量为200kg。根据GB/T 34512-2017 《载人航天周边式对接机构接口要求》，神舟的对接系统符合国际对接系统标准（IDSS）。

### 对比

神舟载人飞船研制时参考的对象为联盟号TM型（俄太空局最新路线则为MS型），在神舟五号飞行之时，其再入方式、着陆精度和再入过载峰值等指标已大致与联盟TM飞船相当，且具备更大的尺寸，为航天员的工作和生活创造了更为舒适的环境。

联盟号｜神舟号

长度｜7.48 m｜8.65 m

直径｜2.72 m｜2.8 m

翼展｜10.06 m｜17.0 m

总质量｜7250 kg｜7800 kg

## 任务

自1999年首飞开始，神舟飞船是中国载人航天工程目前唯一使用的载人飞船，其运用历史贯穿工程各阶段：在载人飞船阶段，神舟一号（1999年）至神舟六号（2005年）验证了载人飞船天地往返技术，包括前四次无人飞行，以及神舟五号（2003年）的单人单天飞行以及神舟六号的两人多天飞行；在工程第二阶段，神舟七号（2008年）验证了舱外活动技术，神舟八号（2011年）、神舟九号（2012年）和神舟十号（2013年）协同天宫一号验证了交会对接技术，神舟十一号（2016年）则与天宫二号一同实施了中期在轨驻留任务；在2021年天宫空间站入轨后，工程进入第三阶段，神舟飞船作为在空间站与地面之间往返运送人员和物资的交通工具，自神舟十二号（2021年）起转为每年执行两次任务、每次任务长度约半年的常态化使用状态。

神舟一号至神舟四号和神舟八号任务属于无人飞行任务，其余皆为载人飞行任务（神舟二十二号属于无人发射载人返回任务）。

### 任务标识

神舟飞船的各次载人飞行任务皆有任务标识（至神舟十一号为航天员中心发布，神舟十二号起为载人办发布），其中自神舟十六号起的任务标识面向全社会公开征集。神舟一号至四号和神舟八号任务因属于无人飞行任务，没有为航天员设计可佩戴的任务标识；神舟二十二号为无人发射、载人返回任务，绘有任务标识。

## 返回舱落点分布图

神舟载人飞船返回落点分布图：【

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－载人飞船落点、

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－无人飞船落点】

### 四子王旗着陆场落点分布图

四子王旗着陆场神舟载人飞船返回落点分布图：【

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－载人飞船落点、

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－无人飞船落点】

### 东风着陆场返回舱落点分布图

东风着陆场神舟载人飞船返回落点分布图：【

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－载人飞船落点、

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－无人飞船落点】

## 纪念

2005年3月16日，南京紫金山天文台将1981年10月25日发现的小行星8256命名为“神舟星”。

神舟一号至神舟七号返回舱落点修建了纪念碑。

## 影视作品

除了各种官方纪录片，神舟飞船也出现在几部虚构作品中：

- 神舟飞船在电影《地心引力》中扮演了重要角色，主人公STS-157任务专家瑞安·斯通博士在自己的航天飞机被摧毁后，乘坐神舟飞船安全返回地球。
- 在《星际迷航：发现号》中, 沃克级星舰USS“神舟”号以神舟飞船命名。

## 参考文献

### 来源

- 中国宇航学会 编著：《中国神舟》，科学出版社，2003年10月第一版。ISBN 7-03-012349-2
- 张庆伟：中国载人航天工程成就述评及未来展望
- 张庆伟：先进的中国载人飞行器
- 李继耐撰文回忆我国载人航天工程的艰辛与喜悦

## 基本资料

- 说明：总装测试中的神舟飞船，太阳能帆板尚未安装
- 制造商：中国航天科技集团
- 设计：中国空间技术研究院、神舟一号至神舟五号：戚发轫、神舟六号至神舟十一号：张柏楠、神舟十二号起：贾世锦
- 国家：中华人民共和国
- 营运：中国载人航天工程办公室
- 应用：中国空间站的人员及少量货物运输
- 状态：现役
- 航天器类型：载人飞船
- 设计寿命：可在轨滞留一年
- 发射重量：8100kg
- 载荷能力：上行（发射时）：300kg、下行（返回时）：100kg
- 乘员：最高3人
- 能源：太阳能帆板供电
- 电池：锂离子电池
- 轨道：近地轨道
- 长度：9.25m
- 直径：2.8m
- 曾用主场：17m
- 已建造：24
- 已发射：23
- 运行中：1
- 退役：22
- 失败：0
- 首次发射：无人飞行：神舟一号（1999年11月20日）、载人飞行：神舟五号（2003年10月15日）
- 末次发射：载人飞行：神舟二十三号（2026年5月24日）、无人飞行：神舟二十二号（2025年11月25日）
- 前任：曙光号飞船
- 后续条约：梦舟载人飞船
- 体积：加压空间：14.8 m3、生活空间：7.0 m3