一位外国作家在评价中国载人航天工程时说：“这是非常典型的中国式太空计划。他们每次向前迈进一大步，很少重复飞行。”
每发射一次，就前进一步。在飞向太空的实践中不断完善、优化，正是“神舟”的轨迹。
1992年，载人航天工程正式立项。仅仅用了7年时间，航天科技人员就攻克了载人航天的三大技术难题——研制出了高安全性、高可靠性的大推力火箭，掌握了载人飞船的安全返回技术，构建了太空飞行的生命保障系统。
1999年11月20日，我国成功发射第一艘无人试验飞船“神舟一号”，实现了天地往返的重大突破。在美、苏发射载人航天器近半个世纪后，起航的中国载人航天事业，在几年内走完了发达国家三四十年所走过的路。
此后3年里，“神舟二号”至“神舟四号”3艘无人飞船试验飞行连续获得成功。发射、返回、测控、环境控制……一项项关键技术陆续突破，飞船技术状态逐渐接近载人，前3次无人飞行试验中发现的有害气体超标等问题，也在“神舟四号”飞船上得到了彻底解决。
载人飞船，藏了多少秘密
加加林载人航天是20世纪人类最伟大的壮举，它大大扩展了人类的活动范围，实现了人类飞天的梦想。同时，它也是大规模开发与利用空间资源的重要手段，对一个国家的政治、军事、经济和科技等方面的发展均有重要的战略意义。1961年4月12日，前苏联宇航员加加林乘坐“东方1号”载人宇宙飞船升空，成为世界航天第一人，开创了载人航天的新纪元。此举不仅使加加林名扬四海，而且宇宙飞船作为第一种载人航天器也因此蜚声全球。
“上升”号结构图宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但因为要载人，所以增加了许多特殊设置的系统，以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。例如，用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统，报话通信系统，仪表和照明系统，航天服，载人机动装置和逃逸救生系统等。空间交会对接技术是载人飞船工程的一项关键技术，因为只有实现空间安全对接才能为其他航天器提供运输功能。
双子星座“联盟”系列飞船“阿波罗”号飞船航天器再入大气层和安全返回技术的掌握也是至关重要的。尤其是载人飞船，除了将飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内，还应使其落点精度比返回式卫星更高，以便于及时发现和营救航天员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差，使航天员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前，掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。
从结构来看，人类已研制出了三种结构的宇宙飞船，即一舱式、两舱式和三舱式。其中一舱式最为简单，只有航天员的座舱。两舱式飞船由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成，它改善了航天员的工作和生活环境。世界上第一个出舱的航天员列昂诺夫乘坐的前苏联“上升”号飞船以及美国的“双子星座”号飞船均属于两舱式。最复杂的是三舱式飞船。它是在两舱式飞船基础上或增加一个轨道舱（卫星式飞船），作为活动空间、进行科学试验等，如前苏联的“联盟”号系列飞船；或增加一个登月舱（登月式飞船），用于在月面着陆和离开月面，如美国的“阿波罗”号飞船。
而从功能上来说，在已发射的宇宙飞船中，除了载人飞船外，还有货运飞船和载人货运混合飞船。按照飞行任务的不同，载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船。前两种在20世纪已经发射成功，后一种有望在21世纪实现，很可能是载人火星飞船。
简单又复杂的载人飞船
可以说，载人飞船是当今最简单的一种载人航天器，具有飞行时间短、沿弹道式或半弹道式路径返回、一次性使用等特点。即便相对简单，实际上它也很复杂，目前为止，只有中、俄、美3国掌握了相关技术。
为了适应在返回地面时减速、防热及结构方面的需要，载人飞船的返回重量要越小越好。为此，一般真正返回地面的只有座舱，这也是分舱设计的重要原因。它要像飞机在空中抛掉副油箱和多级火箭抛掉熄火后的子级火箭似的“轻装下阵”。所以，飞船座舱的外形设计十分重要。
载人飞船的核心部位是座舱，现阶段通常采用的是无翼钝头旋转体，有的是球形，有的是钟形。这种简单外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。同时，座舱一般都有视野开阔的舷窗，便于航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯宇航天曾多次在自动对接系统失灵的情况下，通过舷窗进行手动对接获得成功。此外，为保持航天员高效率地工作，座舱内的大气压力和成分、供氧、二氧化碳和水汽的清除、水和食物、航天服等都要细致研究，这些都需要复杂的技术手段才能完成。
载人飞船的气闸舱有两个闸门，一个是内闸门，与座舱连接；另一个是外闸门，可通向太空。航天员出舱前要在座舱内穿好航天服，然后走出内闸门，关闭内闸门，把气闸舱内的空气抽入座舱内，当气闸舱内和舱外压力相等时就可以打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。内外闸门的气密性绝对可靠，是气闸舱工作的基本条件，闸门的启闭必须十分小心和熟练，避免漏气很重要，否则极其危险。
在上升或返回过程中，载人飞船一旦发生故障需要应急弹射时，座舱门要能够迅速打开；而在轨道运行或降落在海面时，则要求座舱门严格密封。航天员除可由座舱门进出以外，还能从应急逃逸口爬出座舱。在载人飞船上升、轨道运行和返回地球三个不同的飞行阶段，有不同的飞行环境，所以其救生手段也不同。例如，发射飞船的火箭起飞后发生危险，如果火箭飞行高度低于两万米，航天员则可像飞机的飞行员一样启动弹射坐椅从座舱弹出，再打开降落伞返回地面；若火箭的飞行高度超过两万米，航天员就只能启动飞船顶部逃逸用的小火箭，用它把飞船拉离运载火箭，飞向安全区后，再打开飞船的降落伞，使飞船软着陆。
目前，载人飞船还是一次性的，要想重复使用必须解决两大难题：一是座舱热防护层能经受1000℃以上的高温；二是返回着陆系统可保证以很小的速度准确着陆，从而确保飞船不被烧坏和撞坏。国外正从这两方面入手，研制可重复使用的载人飞船。
飞船的用途
随着人类航天活动的不断深入，宇宙飞船的用途也随之越来越广泛。载人飞船更是在载人航天史上不可磨灭的功绩。将人送入太空后，宇宙飞船被用于对地观测、航天员出舱作业和生物学研究等多种科学研究和各项航天技术试验，取得了巨大的成果。
宇宙飞船比较重要的一个用途，就是为空间站和月球基地等接送航天员和物资。实现这一功能，飞船的费用较航天飞机低许多。目前在轨的国际空间站和以前的“和平”号空间站、“和平”号空间站“礼炮”号系列空间站以及美国“天空试验室”空间站，都是用宇宙飞船作为天地往返的交通工具。飞船犹如太空“公共汽车”，为人类进行外太空探索立下了汗马功劳。
人类在宇宙空间站中工作和生活，随时可能出现危险。比如，航天员突发急症或飞船出现意外时，就需要航天员马上撤离空间站，返回地面。由于宇宙飞船体小质轻、成本较低，因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇，长期停留在空间站上，则得不偿失。1984年前苏联的“礼炮-7”空间站出现故障时，就是靠停靠在站上的“联盟”号飞船把两名宇航员紧急撤回地面的；1998年开始建造的国际空间站也用“联盟-TM”飞船作为救生艇。
因为飞船带有推进系统，能机动变轨，因而可以迅速降低高度，进行侦察等军事活动。美国的“双子星座-7”飞船在轨飞行期间，飞船上的宇航员曾用红外遥感器，监视和跟踪了一枚潜射导弹的发射，所获信息比潜艇上的观察人员报告得还要快。
目前，国外已经开始用宇宙飞船进行太空旅游了。自从美国加州百万富翁丹尼斯·蒂托，在2001年4月乘“联盟-TM”飞船登上国际空间站，成为第一位登上太空的旅行者之后，很多人都对太空之旅充满了期待。为此，俄罗斯Energia火箭航天公司表示，丹尼斯·蒂托即将开始太空旅行他们计划为未来的太空旅客提供为期一周的太空服务。旅客将可以乘坐俄罗斯的“联盟”号飞船，前往太空参观。在飞船内，游客既能体验失重的感觉，又能透过舷窗博览群星，遥看美丽的地球。
此外，从目前和可预见的将来来看，未来的行星际载人飞行，将由飞船率先实现，而且可能是载人火星宇宙飞船。简言之，宇宙飞船无论在过去、现在还是将来，都是大有作为的。
我国的“神舟”飞船
我国的“神舟”号是比较先进的载人飞船，已多次遨游太空。目前我国的“神舟”飞船系列，已经有“神舟一号”“神舟二号”“神舟三号”“神舟四号”“神舟五号”“神舟六号”“神舟七号”。其中从“神舟一号”到“神舟四号”都是无人飞船，本章主要讲这一部分。从“神舟五号”到“神舟七号”，都是载人飞船，而“神舟七号”更是载有三位航天员，并且是中国航天员第一次出舱行走。可以说，我国的“神舟”飞船系列，正一步一个台阶地向更高的水平迈进。
知识点中国发射载人飞船为什么在冬天和晚上？
航天发射是一项庞大的系统工程，飞船上天后，要由航天测控网对飞船实施测控管理和回收。这个测控网是由多个陆基的国内测控站、国外测控站和四艘“远望”号远洋航天测量船组成。在对飞船实施测控的过程中，他们同时分布在太平洋、印度洋和大西洋的预定海域。
除了“远望1号”，其他三艘测量船的任务海域都在纬度相对较高的南半球。那里的海况在南半球的春、夏季节要好一些，秋、冬季节则极为恶劣，不要说在海上执行测控任务，就是正常航行都难保安全。为此，“神舟”号飞船的发射时机就选择在与南半球相反的秋冬季节。
“神舟”飞船的发射之所以选择在夜晚而不是白天，是因为在漆黑的夜空中，火箭所喷射的火焰非常显眼和突出。这样飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到目标。
“神舟一号”：不载人的试验性飞船
“神舟一号”飞船由轨道舱（也叫工作舱）、返回舱（又称座舱）、推进舱（仪器舱）和一个过渡段组成。其中载人的轨道舱、返回舱可谓“一室一厅”。作为“一室”的返回舱是航天员在发射、返回和驾驶飞船时待的地方；作为“一厅”的轨道舱则是航天员工作和休息的场所。
为了增加航天员的活动空间，轨道舱被设置在返回舱的前面。轨道舱里面装有多种试验设备和试验仪器，可进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。
“神舟一号”飞船返回舱返回舱是航天员乘坐的舱段，也是飞船的控制中心。返回舱位于飞船的中部，它不仅和其他舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境，还要经受返回时再进入大气层阶段的减速过载和气动加热。返回舱是密闭结构，前端有舱门，供航天员进出轨道舱。
推进舱通常是安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备的部位。位置在返回舱后面，所起作用主要是保障和服务，即为飞船提供动力，进行姿态控制、变轨和制动，并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池翼。过渡段则在飞船顶部，用于与其他航天器对接或进行空间探测。
在飞船顶部，还有一个8米高的逃逸救生塔，其上装有10台发动机。在发射飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间（0千米～110千米），如发生故障，它能载着返回舱和轨道舱与火箭分离，并落到安全地带，使飞船上的航天员转危为安。
从外形来看，“神舟一号”飞船似乎比较简单，但它的内部构造却极其复杂，是由结构与机构、热控、制导导航与控制、推进、测控与通信、数据管理、电源、回收着陆、环境控制与生命保障、仪表与照明、应急救生、乘员、有效载荷13个分系统组成。位于飞船底部的推进舱，主管飞船的动力；位于飞船中部的核心舱段返回舱，是航天员升空、返回及生活工作的座舱，也是飞船的控制中心及与地面联络的通信中心；轨道舱的内部则安装了各种仪器，可用于科学试验及对地观测。13个分系统按其功能分别密布在三个舱段中，共同承担着“神舟”飞船遨游太空的神圣使命。在如此庞大而复杂的系统工程中，必须做到环环相扣，哪一个分系统出现问题，哪怕是一个极其微小的毛病，都有可能造成无法挽回的损失。
“神舟”飞船横空出世
经过工作人员的多重测试，船、箭、塔（逃逸塔）的联试终于过关。“神舟”飞船首次试飞只待择定发射日期，加注燃料后就可发射升空了。
“神舟一号”飞船原定于1999年11月8日至12日发射，但由于一些技术安全保障方面的原因，原定的发射日程向后延迟。当时，计算发射飞船的窗口时间就成为一个焦点。