太空飛船模型圖片,太空飛船,圖片

當(dāng)今各大航天強(qiáng)國(guó)都在積極開(kāi)展新一代載人飛船的研發(fā)工作。其中，美國(guó)的載人龍飛船2代、星際線飛船 、獵戶座飛船，俄羅斯的聯(lián)邦號(hào)飛船，以及中國(guó)的新一代載人飛船最引人注目。后起之秀印度為實(shí)現(xiàn)載人航天，也啟動(dòng)了“加甘揚(yáng)”載人飛船的研制計(jì)劃。

美國(guó)的星際線飛船（左） 、載人龍飛船2代（中）、獵戶座飛船（右）

中、美、俄、印四國(guó)六款新一代載人飛船在空間尺寸、重量、多用途可重復(fù)使用等能力上，相較于以往的載人飛船有了大幅度提高。

新一代載人飛船中研制進(jìn)度最快、最早服役執(zhí)行載人任務(wù)的是美國(guó)SpaceX公司的載人龍飛船2代。

SpaceX載人龍飛船2代

2019年03月02日，載人龍飛船2代進(jìn)行了首次無(wú)人飛行試驗(yàn)，2020年05月30日進(jìn)行首次載人飛行將兩名宇航員送入國(guó)際空間站。截止2023年5月21日，載人龍飛船2代3年內(nèi)已完成10次載人飛行，將38人次送入太空。

作為對(duì)比，我國(guó)的神舟系列飛船1999年11月20日進(jìn)行首次無(wú)人飛行試驗(yàn)，2003年10月15日進(jìn)行首次載人飛行，將我國(guó)首位航天員楊利偉送入太空。截止2023年5月30日，神舟系列飛船20年內(nèi)進(jìn)行了11次載人飛行，將29人次送入太空。

載人龍飛船2代是一型設(shè)計(jì)理念及其超前的載人飛船，整個(gè)載人飛船系統(tǒng)取消了逃逸塔、整流罩、服務(wù)動(dòng)力艙，將以上分系統(tǒng)所提供的功能全部集成到返回艙中，太陽(yáng)能電池板則創(chuàng)新的整合到載人飛船與運(yùn)載火箭連接的級(jí)間段中，整個(gè)載人飛船僅級(jí)間段和太陽(yáng)能電池板無(wú)法回收。其余部件均可回收再利用。整個(gè)載人飛船被簡(jiǎn)化成單艙結(jié)構(gòu)，最大限度的提高了回收率，是非常值得學(xué)習(xí)和借鑒的。

目前美國(guó)的星際線飛船 、獵戶座飛船已完成全系統(tǒng)試飛，基本具備載人飛行的能力。研制進(jìn)度最慢的是俄羅斯的“聯(lián)邦號(hào)”飛船和印度“加甘揚(yáng)”號(hào)載人飛船,至今還未進(jìn)行過(guò)飛行試驗(yàn)。中國(guó)的新一代載人飛船總體研發(fā)進(jìn)度略慢于星際線飛船 、獵戶座飛船，但明顯快于俄羅斯的“聯(lián)邦號(hào)”飛船和印度“加甘揚(yáng)”號(hào)載人飛船。

美國(guó)“獵戶座號(hào)”載人飛船

俄羅斯“聯(lián)邦號(hào)”載人飛船

印度“加甘揚(yáng)”載人飛船

波音“星際線”載人飛船

波音“星際線”載人飛船返回艙

我國(guó)新一代載人飛船的研制工作開(kāi)始于2010年前后，經(jīng)過(guò)數(shù)年的論證預(yù)研，于2016年6月25日，由長(zhǎng)征七號(hào)遙一運(yùn)載火箭將新一代載人飛船返回艙?縮比模型送入近地軌道。搭載的遠(yuǎn)征-1A上面級(jí)（模擬新一代載人飛船服務(wù)艙）和返回艙組合體在軌繞地飛行13圈后，開(kāi)始實(shí)施第三次軌道控制，進(jìn)入返回軌道。當(dāng)組合體飛行至距地面高度約170公里處，返回艙與遠(yuǎn)征-1A上面級(jí)分離。以彈道方式順利返回位于內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠腹地的東風(fēng)著陸場(chǎng)。縮比返回艙高2.3米，最大直徑2.6米，總質(zhì)量2.6噸，肩負(fù)著獲取飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)、驗(yàn)證可重復(fù)使用、新型金屬材料性能等使命。整個(gè)驗(yàn)證任務(wù)取得圓滿成功。

中國(guó)新一代載人飛船返回艙?縮比模型

中國(guó)新一代載人飛船返回艙?縮比模型返回現(xiàn)場(chǎng)

2020年5月5日，全尺寸的新一代載人飛船搭載長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭成功發(fā)射。全尺寸的新一代載人飛船返回艙空重6噸，最大載重1噸，返回艙最大回收重量7噸，服務(wù)艙空重6噸，攜帶空氣、水0.6噸,燃料8噸，飛船總起飛重量21.6噸。此構(gòu)型的載人飛船按載人環(huán)月飛行設(shè)計(jì)，所攜帶的8噸燃料足以產(chǎn)生1480m/s的速度增量，完全可以滿足載人飛船環(huán)月飛行后返回地球的能量需求。

中國(guó)新一代載人飛船環(huán)月構(gòu)型2020版

此次飛行由長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭將載人飛船送入200km*400km近地軌道，載人飛船消耗自身7噸左右燃料產(chǎn)生超過(guò)1250m/s的速度增量，將軌道提升到200km*7900km的大橢圓軌道。以此來(lái)獲得更大的近地點(diǎn)再入速度（>9000m/s），來(lái)模擬環(huán)月飛行后以接近第二宇宙速度再入技術(shù)。隨后按照既定計(jì)劃完成了太陽(yáng)帆板展開(kāi)及捕獲太陽(yáng)、中繼天線展開(kāi)并建立中繼通信鏈路和四次自主軌控等一系列工作。

中國(guó)新一代載人飛船環(huán)月構(gòu)型2020版

2020年5月6日，返回艙與服務(wù)艙分離，服務(wù)艙利用柔性充氣式技術(shù)再入返回，試驗(yàn)失敗。2020年5月8日13時(shí)49分，新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸，試驗(yàn)取得成功。

新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸，試驗(yàn)取得成功

在全尺寸的新一代載人飛船基礎(chǔ)上可衍生的近地軌道載人構(gòu)型飛船，返回艙空重6噸，最大載重2噸（最大載員7人，環(huán)月構(gòu)型載員3人），返回艙最大回收重量8噸，服務(wù)艙空重4噸，攜帶空氣、水0.4噸，燃料1.6噸，飛船總起飛重量14噸。此構(gòu)型原本計(jì)劃由近地軌道運(yùn)載能力14.5噸的長(zhǎng)征七號(hào)發(fā)射，現(xiàn)已放棄，未來(lái)將改為由長(zhǎng)征十號(hào)光桿版發(fā)射，按現(xiàn)有披露的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，長(zhǎng)征十號(hào)光桿版在一級(jí)陸地返場(chǎng)回收的模式下近地軌道運(yùn)力即可滿足此構(gòu)型載人飛船的發(fā)射。

按傳統(tǒng)的發(fā)射方式，在執(zhí)行近地軌道載人飛船發(fā)射任務(wù)時(shí)，運(yùn)載火箭會(huì)將載人飛船發(fā)射到200km*400km的轉(zhuǎn)移軌道，而后由載人飛船自行變軌至400km*400km空間站軌道，由200km*400km變軌至400km*400km軌道，大約需要60m/s的速度增量，對(duì)于14噸的載人飛船來(lái)說(shuō)，換算成重量大約需要消耗300kg左右燃料，載人飛船再入返回時(shí)需要執(zhí)行相反的變軌操作，同樣需要消耗300kg左右燃料。再加上載人飛船與空間站對(duì)接過(guò)程中的燃料消耗，整個(gè)任務(wù)期間載人飛船有1噸的燃料就足夠了。14噸構(gòu)型載人飛船攜帶1.6噸燃料在滿足自身需求的情況下，還可以為空間站進(jìn)行一定量的燃料補(bǔ)加。

2023年2月,在航天成就展上披露的載人登月工程三件套長(zhǎng)征十號(hào)CBC火箭、載人登月艙，載人環(huán)月飛船中，新一代載人飛船的構(gòu)型發(fā)生了變化，新構(gòu)型加大了返回艙的直徑和重量，呈現(xiàn)出返回艙粗，服務(wù)艙細(xì)的“大頭”造型。整體造型和美國(guó)“獵戶座號(hào)”載人飛船、俄羅斯“聯(lián)邦號(hào)”高度相似。2020版21.6噸的載人環(huán)月飛船構(gòu)型僅試飛一次就被“大頭”構(gòu)型所取代。

航天成就展上雖然僅僅展示了新一代載人飛船的模型，沒(méi)有過(guò)多地文字介紹，但載人飛船模型制作十分精良。

中國(guó)新一代載人飛船環(huán)月構(gòu)型2023版

我國(guó)新一代載人飛船2020版21.6噸的全尺寸構(gòu)型在全球新一代載人飛船中尺寸和重量?jī)H略小于美國(guó)的獵戶座飛船，完全可以滿足我國(guó)載人登月任務(wù)中，載人飛船環(huán)月飛行的任務(wù)需要。那為什么新一代載人飛船的最新構(gòu)型要進(jìn)一步加大返回艙的尺寸呢？

從研制時(shí)間上來(lái)看，2010年左右雖然我國(guó)還沒(méi)有決定要進(jìn)行載人登月，但新一代載人飛船立項(xiàng)研制時(shí)，就已經(jīng)考慮到發(fā)展具備環(huán)月飛行返回能力的載人飛船構(gòu)型。因?yàn)檩d人登月方案沒(méi)有確定，是采用美國(guó)“土星五號(hào)”+“阿波羅登月飛船”一次發(fā)射的方案？還是采用多次發(fā)射近地軌道交會(huì)對(duì)接或者月球軌道交會(huì)對(duì)接的方案？不確定！所以新一代載人飛船登月構(gòu)型選用3人乘組最小需求的20噸級(jí)方案。

隨著“嫦娥工程”無(wú)人探測(cè)階段繞、落、回三步戰(zhàn)略的順利實(shí)施，載人登月的方案也提上了日程。我國(guó)最終選擇的登月方案是2次發(fā)射、月球軌道交會(huì)對(duì)接的方案。配套的運(yùn)載火箭即為長(zhǎng)征十號(hào)CBC構(gòu)型運(yùn)載火箭。

長(zhǎng)征十號(hào)CBC運(yùn)載火箭

按官方公布的數(shù)據(jù)，長(zhǎng)征十號(hào)CBC運(yùn)載火箭的地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力不會(huì)低于27噸，所以新一代載人飛船加大尺寸和重量最大的原因就是為了充分發(fā)揮長(zhǎng)征十號(hào)CBC運(yùn)載火箭的運(yùn)力。由此預(yù)估新一代載人飛船2023版的總質(zhì)量應(yīng)該在27噸左右。

新一代載人飛船2023版相較于2020版，除了外形尺寸、重量上的改變外，還有許多其他亮點(diǎn)，比如新一代載人飛船2023版的返回艙部分有可能會(huì)取消整流罩，整流罩僅包裹到載人飛船的服務(wù)艙部分。

從航天成就展上的模型上還可以發(fā)現(xiàn)，新一代載人飛船服務(wù)艙尾部安裝有4臺(tái)噴嘴巨大的主發(fā)動(dòng)機(jī)，而差不多同等質(zhì)量的載人登月艙僅配備了一臺(tái)尺寸類似的主發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)應(yīng)該就是航天六院“八年九機(jī)”計(jì)劃中的8噸級(jí)常溫燃料高壓補(bǔ)燃分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)YF-58。載人登月艙裝備一臺(tái)8噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)完全可以滿足載人登月艙近月制動(dòng)和月面著陸主減速段的需求。

新一代載人飛船4臺(tái)YF-58常溫燃料高壓補(bǔ)燃分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)最大可以提供32噸的推力，如此大的推力顯然超出了新一代載人飛船在軌變軌的實(shí)際需求。結(jié)合新一代載人飛船27噸的質(zhì)量來(lái)分析。新一代載人飛船有可能會(huì)取消逃逸塔，以服務(wù)艙配合4臺(tái)YF-58發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)逃逸功能，即運(yùn)載火箭在100km以下高度出現(xiàn)故障時(shí)，新一代載人飛船會(huì)立即啟動(dòng)服務(wù)艙的4臺(tái)YF-58發(fā)動(dòng)機(jī)與運(yùn)載火箭脫離，然后啟動(dòng)故障返航模式。

中國(guó)新一代載人飛船環(huán)月構(gòu)型2020版服務(wù)艙主動(dòng)力為4臺(tái)小推力發(fā)動(dòng)機(jī)

中國(guó)新一代載人飛船環(huán)月構(gòu)型2023版服務(wù)艙主動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)明顯要比2020版發(fā)動(dòng)機(jī)大許多

新一代載人飛船2023版按27噸的總質(zhì)量預(yù)估，其返回艙空重將達(dá)到9噸，有限載荷1噸，服務(wù)艙空重6.4噸，攜帶水、空氣0.6噸，燃料10噸，載人飛船在整個(gè)飛行過(guò)程中將可以提供不小于1480 m/s的速度增量。而這個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)大于美國(guó)“獵戶座號(hào)”載人飛船，將有望成為全球新一代載人飛船中最大的型號(hào)。

附：全球現(xiàn)役及在研載人飛船參數(shù)對(duì)比

全球現(xiàn)役及在研載人飛船參數(shù)對(duì)比

—【完】—