科学幻想常常是科学的预言，能够启发人们作出重大的发明和创造。一百多年以前，法国就有一位科学幻想家——儒勒·凡尔纳，写了一部著名的科幻小说《从地球飞向月球》，生动地描写了勇敢的探险家如何乘坐炮弹飞船遨游太空，炮弹飞船的重量为 8 吨，里面有客舱，舱内坐着 3 名探险家，还带有 1 只鸡和 1 只狗，并带足了食品和饮水以及用于自卫的枪支和弹药。可惜后来由于遇到了流星，未能完成探险计划。俄国科学家齐奥尔科夫斯基绘制的第一艘宇宙飞船，外形象一滴泪珠，乘员舱设在头锥部位，燃料贮箱在后部，内装的是液氧和液氢组成的高能推进剂。在贮箱部位他画了一个长长的锥形喷管。喷管中燃烧的推进剂被想象成与喷气发动机中的一样能发生膨胀。

到 20 世纪中叶，火箭技术有了飞跃的发展，人类飞向宇宙的梦想已逐渐成了现实。人们为了顺利地进行太空飞行做了大量的研究工作，发射了一系列高空生物火箭，把狗、猩猩、兔和大白鼠等大小动物送到离地面 100～200 千米的高空，考察它们的适应情况，并按时返回地面。经过长期反复试验研究，发现狗的某些生理机能变化和人有相类似的反应。1957 年 11 月 3 日，原苏联成功发射了第一颗载有小狗莱伊卡的生物卫星，取得了许多第一手资料，然后经历了无人飞船到载有动物的飞船，再到载人飞船，经历了循序渐进、反复试验的过程。在无人飞船的发射过程中，都曾失败过，对飞船的系统、结构、部件做过不同程度的修改。原苏联发射过 5 艘无人飞船，其中 2 艘失败，2 艘载有小狗。美国发射过 6 艘无人飞船，3 艘失败，2 艘载有黑猩猩。

1961 年 4 月 12 日，原苏联航天员加加林乘坐东方 1 号飞船，绕地球飞行 108 分钟后，安全返回地面，开创了世界上载人航天的新时代。1963年 6 月 16 日，世界上第一个女航天员尼古拉耶娃乘坐东方 6 号飞船进入太空。东方号飞船，是原苏联最早的载人飞船系列，用于单艘或者编队载人飞行。飞船由球形密封座舱和圆柱形仪器舱组成，重约 4.73 吨，在轨道上飞行时与圆柱形的末级火箭连在一起，总长 7.35 米。球形座舱直径 2.3 米，能乘坐 1 名航天员。飞船飞行轨道的近地点约为 180 千米，远地点为 222～327 千米，绕地球 1 周约 89 分钟。东方号飞船系列在空间进行了科学、医学和生物研究以及技术试验后，都安全地返回地面。这期间美国也发射了水星号飞船，飞船的总长约 2.9 米，最大直径 1.8 米，重约 1.3～1.8 吨，可乘坐 1 名航天员。第一、二艘水星号飞船，只进行了直上直下的亚轨道载人飞行，飞行高度 186 千米，飞行距离约 480 千米，飞行时间 15 分 22 秒钟。

在载人争夺战中，第一回合是东方号飞船单人飞行、编队飞行，原苏联赢得了主动权。第二回合是美国双子星座飞船的双人飞行、阿波罗号飞船的登月飞行，美国取得了空间优势。双子星座飞船，是为阿波罗号载人登月飞行做技术准备，飞船重约 3.2～3.8 吨，最大直径 3 米，由座舱和设备舱两个舱段组成。座舱分为密封和非密封两部分。密封舱内安装显示仪表、控制设备、废物处理装置和供 2 名航天员乘坐的 2 把弹 射座椅，并携带食物和水。无线电设备、生命保障系统和降落伞等安装好后放在非密封舱内。从 1965 年 3 月～1966 年 11 月共进行了 10 次载人飞行。在载人飞行之前还先发射了 2 艘未载人的双子星座飞船。双子星座飞船计划的目的，在于取得长时间轨道飞行的经验，练习掌握轨道机动、会合和对接技术。1965 年 12 月 15 日，在航天员参与下，双子星座 7 号飞船与双子星座 6 号飞船，在同一时间，以相同速度到达空间同一位置，在轨道上以同一速度飞行，有时相距仅 10 厘米左右，实现了世界上第一次交会。1966 年 3 月 16 日发射的双子星座 8 号飞船，在太空实现了与阿金纳火箭顺利飞行中的对接，且十分平稳。此外，航天员还进行了多次太空行走试验，取得了舱外活动的经验。

阿波罗飞船登月，是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。美国研制的阿波罗号飞船，由指挥座舱、服务舱和登月舱 3 大部分组成。指挥座舱为圆锥形，高 3.2 米，重约 6 吨。它又被分成 3 个舱段，前舱内放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机；航天员舱为密封舱，存有供航天员生活 14 天的必需品和救生设备；后舱内装有 10 台姿态控制发动机，各种仪器和贮箱，控制、制导导航系统和舱载计算机以及无线电系统等。服务舱，前端与指挥座舱对接，后端有推进系统主发动机喷管，舱体为圆形，高 6.7 米，直径 4 米，重约 25 吨。登月舱，由下降级和上升级组成，地面起飞时重量 14.7 吨，宽 4.3 米，最大高度约 7 米。上升级为登陆舱主体，内可容纳 2 名航天员，有导航、控制、通信、生命保障和电源等设备。航天员完成月面活动后，驾驶上升级返回绕月运行轨道与指挥座舱会合。

阿波罗号飞船登月，人们往往为第一个登上月球的航天员欢呼，殊不知在他的背后有多少人经历了艰难险阻的航程。比如，1966～1968 年进行了 6 次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥座舱、服务舱和登月舱，并考验登月舱的动力装置。1968～1969 年发射了阿波罗 7、8、9 号飞船，进行载人飞行、环绕地球和月球的飞行试验，还进行了轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥座舱的分离和对接以及检验飞船的飞行可靠性。1969 年 5 月 19 日，阿波罗 10 号飞船进行了登月全过程的练习飞行，绕月飞行 31 圈，2 名航天员乘登月舱下降距月面 15.2 千米的高度。阿波罗 11 号飞船于 1969 年 7 月 20～21 日，首次实现人类登上月球的伟大理想。此后，美国又相继 6 次发射阿波罗号飞船，其中 5 次成功，共有 12 名航天员登上月球。

联盟号飞船，是原苏联最初为登月飞行设计的，由于美国抢先登月，原苏联便转而改设计为地球轨道飞船，并考虑了与其它飞船，空间站等航天器对接问题。1960 年开始研制，1965 年完成，1967 年实现第一次载人飞行，前后只用了 7 年时间。联盟号飞船的最大直径约 2.7 米，总长 7.5 米，重约 6.8 吨，由近似球形的轨道舱、钟形返回座舱和圆柱形服务舱组成。在轨道上飞行时，联盟号飞船象 1 只雄壮的大鸟翱翔在太空。

联盟号飞船是目前世界上发射次数最多、使用最为广泛、实际应用价值较好的航天器，但它的成功却是从悲剧开始的，1967 年 4 月 23 日，科马罗夫航天员乘坐联盟 1 号飞船，由 A? 2 运载火箭发射升空，飞船一 切均按照计划进行。飞船只在轨道上飞行一天就按指令返回，其实这次飞行并没有什么惊人之举。当飞船飞行到第 18 圈轨道时，科马罗夫完成了制动点火，飞船进入正常的返回区，到这时航天员一般不会再遇到什么危险。正当人们还沉浸在议论 3 个月前美国阿波罗 1 号飞船发射前几天，航天员正进行测试时，飞船在发射架上起火，造成阿波罗 1 号上的全体乘员遇难身亡的事故。万万想不到，这时联盟 1 号返回舱在降落到最后几千米时，降落伞却出了故障，降落伞没有展开并与伞绳缠绕在一起，致使飞船和航天员均被硬着陆而撞毁。

科马罗夫不幸死亡后，激起航天人更加奋进。20 多年来，联盟号飞船经历了三次重大改进。它不仅能进行地球观测和空间研究活动，而且具有日臻完善的轨道交会和对接能力。在 60 年代末期，成功地实现了 2 艘或 3 艘联盟号飞船在轨道上的交会与对接；70 年代，它成为航天员往返礼炮号空间站的重要交通工具，并成功地完成了阿波罗—联盟号的联合飞行试验，还曾在联盟号飞船上进行地球观测，天文研究和生物实验等空间研究活动；进入 80 年代之后，第二代联盟号飞船成为往返空间站必不可少的运输系统，并完成了从地面飞往和平号空间站，进而转到礼炮 7 号空间站，再飞回和平号空间站，最终返回地面的多站交会对接飞行任务。

由于载人飞船具有小巧、机动、灵活、技术简单、投资少和研制周期短等特点，因而其应用前景十分广阔。