文 /编辑:淩轩
目前世界上的航天强国,只有中国、美国、俄罗斯,三家的航天成就、航天器数据,也常常被拿来比较。
随着SpaceX的崛起,货运飞船载重成了人们关注的焦点,我国的飞船载重,比之美国如何?
美国飞船有多能“装”?美国的货运飞船,大都是商业航天公司制造的。而这些公司出品的货运飞船,载重能力都不可小觑。
比如,美国在2021年6月发射的“天鹅座”货运飞船,便携带了3700多公斤的物资、实验设备,前往国际空间站。
这种3吨多的货运火箭,已经是诺斯罗普-格鲁曼公司的“淘汰货”了,这家公司目前使用的,是“安塔瑞斯”运载火箭,载重已经提升至四吨以上!
“天鹅座”货运飞船虽然不错,但在美国航天领域只能算一般,美国手中的王牌,还得是SpaceX的龙飞船。
2021年6月,SpaceX的“货运龙”向国际空间站输送了3.3吨的物资,包括实验仪器、电池板等物品。
乍一看,货运龙飞船的载重不算太多,可这个重量只是龙飞船的常规载重,其最大载重远超3.3吨。而且,龙飞船的载重,是在不断进步的。
2023年,美国SpaceX公司执行了CRS-27货运补给任务。根据我国航天部门的消息,担任此次任务的国运龙飞船,运力已经大幅提高,达到惊人的6吨!
此外,“货运龙”还有双向运载能力!也就是说,货运龙飞船不光能把物资带上空间站,还能把空间站的物资带回来,当然,带回来的物资重量要小得多。
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SpaceX能稳坐商业航空公司的头把交椅,光靠这两手当然不够,“火箭回收”“重复发射”才是SpaceX公司的独门绝技。
有了这种技术,SpaceX公司的货运龙,不用片面地追求载重能力,只要SpaceX公司愿意,完全可以用发射次数弥补载重!这份手段,其他国家实在是艳羡不来。
无论是载重能力、下行载重,还是重复利用技术,SpaceX的龙飞船都是商业航天的典范。
那么,我国的货运飞船的载重,能否与SpaceX相比呢?中国的货运飞船,是否比美国落后?
更高维度的布局我国的“天舟”系列货运飞船,与美国相比,可谓是互有优劣。
我国的“火箭回收”技术不如SpaceX成熟,所以在近地轨道输送任务上,“天舟”货运飞船的成本更高,难以像“货运龙”一样频繁发射。
但在单次承载能力上,我国的天舟货运飞船明显更胜一筹!
2023年5月,我国的天舟六号跟随长征七号上天,为我国空间输送物资。
而天舟六号的货运能力,已经达到了惊人的7.4吨,这也是我国航天史上,货运飞船第一次突破7吨的载重。
为了提高货运能力吗,我国将“天舟”货运飞船内部,设计为“货运舱”和“推进舱”。
“货运舱”只负责装货,“推进舱”负责推进、电源、通信等一系列任务。随着航天任务的需要,“货运舱”还被升级为各种类别。
说起来很简单,可在实际操作中,这一改变相当复杂,不知多少贮箱、密封舱被改动。“天舟”货运飞船的承载能力,也由此上升了22%,连载货比例都提升不少。
载重能力的大幅提升,为我国节省了很多航天成本。我国空间站的补给频率,原本是两年内四次,如今两年三次即可。
货运能力提升了,动力也必须更得上。我国为“天舟六号”货运飞船,配备了4台轨控发动机、32台姿控发动机,保证火箭推进后,“天舟六号”有足够的动力。
中国载人航天工程网2023-03-15:猎鹰-9火箭发射货运龙CRS-27飞船任务简报
值得一提的是,我国发射火箭的成本比美国高,只是在“近地轨道”,因为近地轨道是商业航天的主攻方向;
而在“同步轨道”,我国的综合运载能力并不比美国差。我国的“实践20”卫星,比星链卫星重了太多,长征系列火箭在“同步轨道”的运载表现,又是猎鹰火箭的两倍。
因此,我国运载火箭与美国相比,各有各的长处,很难说哪一方有完全的优势。
而俄罗斯运载火箭的“画风”,与中美两国完全不同,俄罗斯突出一个“精致秀美”。
俄罗斯的飞船有多“精致”苏联解体后,俄罗斯的太空发展能力已经大不如前,渐渐赶不上中国和美国的步伐,货运飞船的发展也落后许多。
比如,俄罗斯在2024年2月发射的MS-26货运补给飞船,运载能力仅有2.5吨,除了推进剂、氮气之外,俄罗斯向空间站传递多为食物、医疗用品和日用品。
至于航天研究所用的器械,俄罗斯暂时没什么精力操持,维持空间站的正常运转,已经对俄罗斯有很大负担了。
俄罗斯比较能拿出手的,也就是运载火箭,“安加拉”系列火箭,就是俄罗斯的金字招牌。
自从苏联解体后,俄罗斯的太空运输任务,一直靠此系列火箭完成。
安加拉系列火箭的特点,就是能满足不同运载任务的需要。无论是轻、中、重哪种三种型号的运载任务,安加拉号都能满足。
在近地轨道,安加拉号最多运载25吨的器械,而在同步轨道,安加拉号能运载7吨的有效载荷。这个数据,还是比较可观的。
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新京报2023-05-10我国货运飞船货物装载能力首次突破7吨
齐鲁壹点2021-06-04 :SpaceX成功发射货运龙飞船 向空间站运送3311公斤补给
新华社2023-08-02 美国发射“天鹅座”货运飞船补给国际空间站