时至今日,“神舟飞船”已进行了11次发射任务,在近20年的光阴里,逐步实现了无人到有人、单人到多人,以及出舱和交会对接等关键技术的突破,使我国成为世界上第三个具备独立载人航天能力的国家。
虽然依然能担当我国载人航天事业的中坚,但毕竟是一款基于苏联60年代“联盟”系列飞船设计的航天器,其各方面性能虽然堪用,但显然已经无法满足2020年代以后我国蓬勃发展的航天事业的新需求。于是研发一款新飞船,就成为当下我国航天人的头号大事之一。
“神舟”飞船沿用了“联盟”号飞船服务舱-返回舱-轨道舱的经典三舱式设计,发射全重8吨级。苏联人当初之所以要把“联盟”号设计成三舱结构,是因为“联盟”号一开始就是冲着登月的目的去的,再加上时代技术限制,返回舱直径无法做大,内部可用空间不足,这样就必须携带一个用于与登月舱进行在轨对接的轨道舱。后来登月任务取消后,“联盟”号只执行近地轨道任务,而多出来的轨道舱刚好能给这类任务提供额外的空间,于是就被这么一直保留下来,并被我国的“神舟”系列继承。
这种设计虽然能让飞船的在轨可用空间得到极大的扩展,比如“神舟”飞船的内部可用容积就高达14立方米,比现在的spaceX“龙”飞船还高,但代价就是结构过于复杂,尤其在今后空间站等配套设施都建设好后,根本不需要飞船自带在轨舱段,而多出来的轨道舱并不能用于载人,用于运货又不如专业的货运飞船,成为完全的鸡肋。
所以新世纪以来美俄的新一代飞船都选择了更加简洁的“服务舱-返回舱”两舱式设计,发射重量也都突破到12吨级,“猎户座”和“联邦”号的深空模式更是达到20吨左右。同时将返回舱设计成直径更大的倒锥形,直径最低达到4米左右级别(神舟的返回舱直径只有2.5米),以塞下更多的航天员。
而在2018年11月的第12届珠海航展上,我国新一代载人飞船重磅亮相,而我们欣喜的看到,这个新一代飞船也紧跟了这种国际潮流。
而该飞船的最大亮点在于采用了模块化设计,不仅可以兼顾近地轨道的载人和货运任务:执行载人任务时可搭载6~7名宇航员,比“神舟”翻了一倍;执行货运任务时则能上行携带4吨,下行携带2.5吨。
同时新飞船还可以通过更换服务舱兼顾登月等深空发射任务。在使用更大的服务舱后,新飞船可以携带更多的推进剂和任务载荷,以支持更长时间的深空飞行,发射全重也将达到20吨级,这使得该飞船已经超越美国波音的CST-100和spaceX的“龙”飞船,成为与美国“猎户座”和俄罗斯“联邦”号同一水准的重型多功能载人飞船。
不得不说美帝这设计真是秀
另外新飞船的寿命也大有提高,在轨停靠空间站的时间将从目前神舟飞船的半年增加到2-3年,提高了我国空间站的利用率。这是因为空间站在留驻人员时,必须随站对接一艘载人飞船作为紧急情况下的逃生舱。如果该飞船的在轨停靠过短,自然就会影响驻站人员的驻站时间。“神舟”飞船半年的留轨能力,就意味着每隔半年我国空间站就要被迫更换一次驻站人员。而换成新一代载人飞船,将这个间隔拉长到2~3年,就可以将这种负面影响降低到最小。
与国际空间站对接的“龙”飞船。在留轨时间上,我国的新飞船比“龙”和CST-100都更有优势
另外新飞船还使用了可重复使用技术,返回舱同样做到了重复使用,解决了“神舟”飞船返回舱都是一次性使用造成的成本问题。
目前新飞船的研发正在快马加鞭的进行中,据相关媒体透露,早在2013年“神舟十号”任务以后,新一代载人飞船的研制任务就正式启动。2016年长征七号首飞时携带的那个缩比返回舱,就是新飞船的返回舱。
到2018年,媒体又传出了新一代飞船返回舱进行气囊着陆缓冲试验的消息。同年10月,国际宇航大会在德国不莱梅召开,新一代飞船的消息更加清晰——目前正在进行详细设计,预计明年突破飞船的各项关键技术,2020年完成制造后,2021年就将进行首次飞行试验。
虽然说与美帝的差距还挺大,不过设计越是土,战斗力越强这也是宇宙真理了,中国航天加油!
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