历史军事中國新一代載人飛船全面展開測試

Posted 2022-04-13 历史

篇首语：地球是有限的，而知识是无限的。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了历史军事中國新一代載人飛船全面展開測試相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

历史军事中國新一代載人飛船全面展開測試

早在17年，中國就著手在研製下一代載人飛船。
中國航天科技集團載人航天工程載人飛船系統總設計師張柏楠曾說，
「目前國外正在研製的下一代載人飛船中，只有NASA（美國航空航天局）的獵戶座飛船具備載人登月能力。
我國下一代載人飛船，要既能進行近地軌道飛行，又能執行載人登月任務。」
當時，我國新一代可重複使用載人飛船正在研製中，瞄準世界最先進水平，并力爭與國際同步發射。
16年，長征七號運載火箭首飛，這也是我國新一代載人飛船的首次試驗飛行。
我國第一代載人飛船的首飛，比國外落後約40年。
但現在我國和外國之間的距離正在逐漸縮小。
今年我國將發射新一代載人飛船試驗船。
目前，飛船的測試工作在文昌航天發射場全面展開。
中國新一代飛船全尺寸返回艙重量高達7噸，它設計上融匯獵戶座和載人龍飛船的優點，新一代多用途飛船將支持空間站和載人登月任務，標誌著中國載人航天趕上世界先進水平。
與神舟飛船相比，新一代載人飛船體型更大，既能載人也可載貨，並且可重複使用。
此次試驗船將驗證一系列技術，為未來運送航天員往返我國空間站打下技術基礎。
我國新一代載人飛船將同時兼顧近地軌道任務和更遠的深空探測。
深空探測任務返回地球的速度更快，對飛船的結構和防熱性能會帶來更大的考驗。
研製團隊採用了全新的防熱材料和防熱結構，耐熱能力相當於神舟飛船的3到4倍。
在返回再入控制上，也會保證落點精度、保證過載不超過航天員的承受範圍。
此次發射還將驗證更加安全的「群傘氣囊」著陸方式，以及飛船可重複使用的相關技術。
此次發射後，研製團隊將對飛船返回後的狀態進行評估和分析。
驗證關鍵技術後，飛船將轉入到全系統的研製和功能驗證，為最終的載人飛行作準備。
同時，新一代載人飛船還可以運貨。
比如，3名航天員乘坐的時候，就可以搭載約500公斤的貨物。
我國此前的天舟貨運飛船雖然擁有很大的上行運輸能力，也就是將貨物從地球運輸到空間站的能力，但不具備將貨物從空間站帶回地球的能力，而這一能力在未來的空間站時代極為重要。
譬如，在空間站上開展微生物實驗的樣本，或在太空製造的產品，需要帶回地面上做更好的研究。
這時，新一代載人飛船的「帶貨」回地球能力就派上大用場了。
通過靈活配比，新飛船將與天舟貨運飛船互補，便於後續任務的組織安排。
新載人飛船將實現可重複使用
新載人飛船採用了返回艙服務艙的兩艙設計，將大部分有價值的產品都集中放在返回艙內，這樣一來，當返回艙著陸地面後，飛船上大多數的設備就都可以進行重複使用。
和神舟飛船相比，新飛船的外層防熱材料不再採用和飛船整體一體的設計，改用可拆卸的模式，目的也是為了每次飛行完成後方便更換。
再加上氣囊緩衝的落地方式，可以更好地保護飛船本身不受損壞，保障飛船的再次使用。
新一代載人飛船研製團隊將力爭實現返回艙可重複使用10次，逐步降低成本。
飛船如同火箭，重複使用十次最划算
SpaceX的龍飛船曾於2014年9月前往國際空間站執行任務，34天後返回地球。
SpaceX對其加壓艙中的一些部件進行了翻修和更換，並替換了非加壓艙部分。
該公司曾宣稱，「獵鷹九號」火箭第一級重複使用一次，可使發射成本降低30%，重複使用十次則能降低80%左右。
據專家計算，十次是火箭重複使用的最佳平衡點，使用次數更少做不到物盡其用，更多則反而增加維修成本和風險。
飛船同樣如此。
近年來，太空領域的競爭日趨激烈，關於新一代載人飛船和運載火箭的消息，也越來越多。
自從蘇聯將加加林送往太空並成功返回以後，以美蘇為代表的人類在載人航天領域的競爭，就不斷白熱化。
在途徑上，蘇聯選擇了相對保守的飛船方案，美國則在經歷了飛船方案之後，選擇了更為先進和激進的太空梭。
從上世紀80年代到20世紀初，因為太空梭的費用過於昂貴，可靠性也受到極大質疑。
五艘太空梭中的兩艘，挑戰者號，哥倫比亞號，都遭遇災難，機組人員全部喪生。
所以在2011年，美國退役所有太空梭之後，美國的載人航天活動，就全部依靠俄羅斯載人飛船。
全球新一代載人飛船比較
目前，全球現役兩款載人飛船，一款是俄羅斯聯盟號系列，一款是我國神舟系列。兩者技術層面類似。
聯盟號系列從1967年發射以來，共發射100多次，是除美國太空梭以外，人類載人航天的主力，已經發展了數代若干型號。
我國神舟號神舟飛船，高約9米，重約8噸，最大直徑2.9米，翼展7.5米，在結構上參考了聯盟號飛船，也擁有返回艙、推進艙、軌道艙。
我國從1999年11月20日發射第一艘神舟飛船以來，到目前已經發射了十一艘。
儘管聯盟號和神舟號都取得了巨大成就，但是，他們的不足也同樣明顯，首先，他們都是一次性設計，無法重複使用，費用很高。
其次，他們尺寸都偏小，每次最多只能攜帶三名宇航員升空，攜帶貨物能力也較少。第三，功能較為單一，主要作為天地往返工
所以，在聯盟號和神舟號之後，美俄中都積極開展了新一代載人飛船的研發工作。
其中，美國的龍飛船(Dragon)，CST-100 Starliner飛船，獵戶座飛船(Orion)，俄羅斯的聯邦號飛船，以及我國的新一代飛船最引人注目。
這三國五款新一代載人飛船都採取了返回艙加服務艙的兩級模式，在空間尺寸重量多用途可重複使用等能力上，一次最大載人能力普遍達到6到7人，和以前的美國太空梭一樣，比以往的航天飛船有了大幅度提高。
CST-100 Starliner飛船由波音研發，火箭選用洛馬公司的宇宙神5號火箭，該火箭源於20世紀50年代的宇宙神洲際導彈(洛馬不愧是老牌軍火商)。
洛馬公司還準備研製宇宙神SH(重型)運載火箭，和SpaceX的獵鷹重型繼續對抗。
目前，宇宙神5採取模塊理念和漸進發展的模式，經過多次發射，已經證明了其成熟性。
龍載人飛船和Starliner飛船更側重於商業發射，真正的重頭戲是美國NASA主導，由洛馬作為總承包商的獵戶座飛船，主要是科研用途，有登陸艙，原本是美國登月的主力飛船。
SLS(Space Launch System，簡稱SLS，太空發射系統或空間發射系統)，是一種從太空梭演變而來的超重型運載火箭，由NASA設計，主要目的是維持星座計劃的進行以及取代已經退役的太空梭(Space Transportation System，簡稱 STS)。
號稱史上最強運載火箭系統，甚至打算將人送往火星。
獵戶座飛船高7.5米、最大直徑5米、重量25噸，返回艙重9噸，最多可容納6名宇航員，被譽為阿波羅2.0版本(阿波羅一次只能容納3名宇航員)。
獵鷹9、獵鷹重型和大獵鷹BFR比較
俄羅斯的聯邦號飛船(Federation)，是俄羅斯聯邦航天局正在開發中的下一代載人航天器，聯邦號基本性能和獵戶座飛船大致相當。
聯邦號飛船預計搭載新型聯盟-5中型火箭發射，該火箭將可能與美國SpaceX公司的獵鷹9號火箭和歐洲航天局的阿麗亞娜6型火箭競爭，並且分為載人和非載人兩種型號，用於執行未來航天發射。
研製中的俄羅斯聯邦號飛船
我國新一代載人飛船由中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院，也就是著名的航天五院研發。
新一代載人飛船為倒錐形大直徑返回艙和圓柱形服務艙的兩艙式載人飛船，分為軌道型和登月型，主要區別在於服務艙尺寸和重量。
飛船採用模塊化設計，可使用近地軌道飛行、載人登月探測和載人深空探測等多種任務」。
新一代載人飛船返回艙外殼分為可拆卸防熱結構和可重複使用金屬結構，追求返回艙的重複使用，以降低飛行成本。
還可客串貨運飛船，做貨運飛船使用時，上行運貨可達4噸，下行運貨可達2.5噸，雖然最大載貨量小於天舟飛船，但大運力的下行貨運能力卻填補了我國載人航天系統的空白。
越耐用越便宜
毋庸置疑，未來人類進軍太空的腳步只會越邁越快，越邁越遠，與之相應的是人類出入太空的頻次也會越來越密集。
但是，由於技術瓶頸和高經濟投入的限制，載人航天未來的發展面臨著能力和效益的挑戰。
一次性使用的載人飛船無論從研製、發射和任務周期，還是費用方面都無法滿足大規模載人航天活動的需求。
因此，降低發射和運營成本是關係到載人航天健康可持續發展的重要問題，而可重複使用載人飛船為解決這個問題提供了重要出路。
可重複使用載人飛船是指在執行了一次任務後，只需要通過簡單的測試和維護，就可以快速投入下一次任務的飛船。
中國「龍」上太空指日可待
目前可重複使用載人飛船的研製，主要有兩大方向。
一種是讓飛船同時兼具航天器和航空器的特徵，在太空時做軌道飛行，在大氣層內則能通過機翼做動力飛行或無動力滑翔。
此類飛船的特點是可操作性強，適用範圍廣，回收簡便，代表了未來主要發展趨勢，但研發難度較大。
以前，美國的太空梭是這類飛船的代表，現在則以X-37B軌道飛行器為首。另外，被航天迷所熱衷的「空天飛機」也屬於此類。
另一種與目前廣泛使用的載人飛船在外形、發射方式以及回收途徑上差別不大，但採用了各種新型技術使飛船能在短時間內重複使用。
如可重複使用動力技術、高強度輕質主結構技術、輕質低燒蝕熱防護材料技術、無損著陸回收技術等。
這類飛船目前發展最為成熟的，是美國SpaceX公司的「龍」飛船。
而現在，我們有了自己的龍飛船，且正在全面展開測試。
中國新一代載人飛船在充分繼承中國載人航天工程已有技術的基礎上，在結構、推進、回收、可重複使用等方面採用了一系列先進技術，使飛船具備高可靠、高安全、低成本和宜居的特點。
相信中國「龍」遨遊太空應該指日可待了。
來源：火星社會

历史军事 中國新一代載人飛船全面展開測試

历史军事 中國新一代載人飛船全面展開測試

历史军事中國新一代載人飛船全面展開測試

历史军事中國新一代載人飛船全面展開測試