太空货运工具,昊龙和天舟如何取舍?

硕果廉博说事 2024-11-14 08:14:44

作为我国太空运输工具,现阶段就是货运飞船,也就是天舟系列货运飞船,它的主要任务是为空间站运输各种物资,包括航天员生活所需的食品、水、氧气等补给品,以及开展空间实验所需的仪器设备、实验样本等。其载货量较大,能够满足空间站长期在轨运行的物资需求。而且货运飞船还可以带走空间站内的废弃物,保持空间站的整洁和正常运转。目前,我国自主研发的昊龙货运航天飞机即将面世。下面对二者做一个对比分析。

昊龙货运航天飞机:

- 研发背景:为进一步降低中国空间站上行货物运输成本,增强上行货物运输灵活性,探索发展商业航天模式,由中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所自主设计研制。

- 当前进展:已经完成了方案设计,正全面开展工程研制,并在十五届中国航展上正式亮相。2024年10月29日,昊龙货运航天飞机方案获得工程飞行验证阶段合同。

天舟货运飞船:

- 基本信息:是长征系列火箭提供动力的货运飞船,是中国载人航天系列工程的重要组成部分。

- 发射情况:从2017年天舟一号成功发射开始,已多次成功完成发射任务,为中国空间站的建设、运行和航天员的在轨驻留提供了坚实的物资保障。例如2024年1月17日发射的天舟七号,为在轨的神舟十七号和后续的神舟十八号两个乘组运送了补给物资。

“昊龙”货运航天飞机与天舟货运飞船在多个方面存在差异,具体如下:

1. 设计与外观:

- “昊龙”:采用大翼展、高升阻比的气动布局,钝头体机身配上大后掠三角翼。这种设计使它在大气层内具有较大的机动能力,拥有更多的返回机会和更宽的返回窗口。其外观类似于飞机,具有机翼等结构,整体长度约10米,宽度约8米。

- 天舟:由货物舱和推进舱两大部分构成,整体呈圆柱状。飞船的最大直径为3.35米,长度在10.6米以上。其外观设计主要是为了在太空中高效地运输货物,满足与空间站的对接和物资传输需求。

2. 运载能力:

- “昊龙”:起飞重量约为天舟货运飞船的一半,运载能力相对较小,预计能够携带1.8吨左右的有效载荷。

- 天舟:目前中国的天舟货运飞船运载能力处于世界领先水平,最大上行货物运载量达到6.5吨左右,最新的天舟六号货运飞船整船物资装载能力已提高至7.4吨。

3. 重复使用性:

- “昊龙”:具有可重复使用的特点,完成货物运输后可在机场跑道水平着陆,经过检测维护后能够再次执行航天货运任务。这大大降低了空间站货物运输的成本,提高了运输效率。

- 天舟:属于一次性航天器,在完成货运任务后,会携带空间站产生的垃圾一道飞往地球,最终在进入大气层的过程中彻底烧毁。

4. 任务灵活性:

- “昊龙”:可执行更加灵活的货运任务,例如能够为空间站快速运输一些新鲜的蔬菜、水果等食品,进行短周期的补给。此外,其在返回时具有较好的下行货物能力,可以将空间站的故障件带回地面维修,还可以把空间实验样品带回地球。

- 天舟:主要负责为空间站运输补给物资和载荷、补加推进剂、在轨存储和下行废弃物资等常规任务,任务模式相对较为固定。

5. 发射成本:

- “昊龙”:每次发射费用预计能控制在1000万美元以内,成本相对较低,仅是传统货运飞船发射成本的20%左右。

- 天舟:每艘货运飞船的发射成本较高,超过5000万美元。

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