就在昨天(2020年5月5日),為我國載人空間站工程研製的長徵五號B運載火箭,搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,在文昌航天發射場點火升空,載荷組合體被送入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功,實現空間站階段飛行任務首戰告捷,拉開我國載人航天工程「第三步」任務序幕。
隨著載人航天技術的不斷突破,會有更多的載人飛船投入運行,推動世界載人航天事業進一步跨越發展。
載人飛船是人類進入太空的重要工具,在載人航天活動中發揮了關鍵作用。當前,國外僅有俄羅斯「聯盟MS」一型飛船處於服役狀態,俄、美等國均依靠該飛船實現地面與國際空間站的往返。隨著科技的不斷進步和載人航天的持續發展,主要航天國家、優勢商業航天企業紛紛開展新型載人飛船的研製或論證工作。
除俄羅斯「聯盟MS」飛船外,美國大力推動「載人龍」飛船、「星際客船」等新一代商業飛船的研製工作,並取得重要進展;圍繞載人月球探測活動,美國正在發展「獵戶座」飛船,俄羅斯也加緊研製新一代的「雄鷹」飛船。從技術水平、可靠性、任務適應性等維度看,國外新一代載人飛船性能大幅提升。
老當益壯的運輸工具——「聯盟MS」飛船
俄羅斯「聯盟」系列載人飛船始於1960年代,截至目前發展了四代、多個型號,「聯盟」MS系列載人飛船繼承了聯盟TMA-M飛船的設計,是俄羅斯「聯盟」系列載人飛船的最新型號。
「聯盟MS」載人飛船
「聯盟MS」載人飛船由三個艙段組成,分別為軌道艙、返回艙和服務艙,三個艙段可互相分離。軌道艙承擔起居功能,在發射過程中裝載部分貨物補給;返回艙配備有消融防熱罩,將搭載航天員安全再入大氣層;服務艙安裝了主發動機、氧氣和燃料、自動推力器、電子設備、導航系統等。「聯盟MS」飛船能夠搭載最多3名航天員,停靠在空間站215天。
冉冉升起的商業新星——「載人龍」飛船
「載人龍」飛船是NASA在「商業乘員計劃」下支持發展的2型載人飛船之一,由SpaceX公司負責研製,能夠執行低成本、業務化的低地球軌道載人航天飛行任務。未來,NASA只需支付政府航天員運送費用,SpaceX公司完成載人飛船的研製、發射和運行任務。
「載人龍」飛船
「載人龍」飛船具有可重複使用、乘員運輸能力強、內部空間大、操作友好等特點。「載人龍」飛船採用兩艙段設計方案,包括乘員艙和非密封艙兩部分:乘員艙用於運送乘員和加壓貨物;非密封艙可攜帶非加壓貨物,同時在外表面安裝了太陽電池和熱輻射器用於發電和熱控制,4個尾翼在緊急分離情況下可提供氣動穩定性。「載人龍」飛船設計最多可搭乘7名航天員,獨立飛行時可工作1周,對接狀態下可工作210天。
往返天地的商業航班——「星際客船」
「星際客船」是波音公司與NASA「商業乘員計劃」合作開發的新一代載人飛船,主要用於執行近地軌道任務。
「星際客船」
「星際客船」為兩艙段設計,包括乘員艙和服務艙兩部分。乘員艙為錐形,主要負責運送人員和貨物;服務艙為圓柱形,具備發射逃逸、姿軌控、發電、熱輻射等功能。飛船設計最多可搭載7名乘員,也可以乘員加貨物的形式進行混合搭載。飛船獨立飛行狀態設計壽命60小時,對接狀態設計壽命210天,具備重複使用能力,最多可使用10次,以6個月為周期實現復飛。
美國重返月球的關鍵——「獵戶座」飛船
「獵戶座」飛船是美國「阿爾忒彌斯」計劃的重要組成部分,承擔了關鍵的乘員地月往返運輸功能。飛船由洛克希德-馬丁公司牽頭研製,團隊包括主要分承包商航空噴氣洛克達因公司、聯合技術宇航系統公司、霍尼韋爾公司,以及眾多次要分承包商和小企業;歐洲航天局承擔了服務艙的研製工作。
「獵戶座」飛船
「獵戶座」飛船具有多用途、可重複使用的特點,設計能夠到達月球、小行星等多個目的地。「獵戶座」飛船由乘員艙、服務艙和發射緊急中止系統構成。飛船可搭載4名航天員,乘員艙可重複使用,最多可執行10次飛行任務。
徐徐展翅的俄制飛船——「雄鷹」飛船
俄羅斯「雄鷹」載人飛船主要用於月球探測任務,並能夠自主開展空間實驗和研究。
「雄鷹」飛船
「雄鷹」飛船最多可搭載4人,可在軌自主飛行近30天,也可停靠在空間站上並在軌駐留近一年時間。在執行短期地月往返飛行任務時可重複使用10次,在執行長期與繞月軌道站對接任務時,飛船可重複使用不少於3次。
國外載人飛船對比
從核心能力指標看,國外「載人龍」飛船、「星際客船」、「獵戶座」飛船、「雄鷹」飛船等新一代載人飛船相較上一代的「聯盟」飛船技術能力有顯著提升,新一代載人飛船發射質量、最大乘員人數大幅增加,可適應近地軌道、月球探測等多種類型的任務,同時均具備重複使用能力,通過復用提升系統綜合效益。
國外載人飛船性能對比
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