太空精酿中国载人航天“一箭双雕”!,成了!长征五号B火箭+新载人飞船( 二 )
2.长征五号B型火箭使用了更大的整流罩
虽然移除了长约11.5米的芯二级 , 相对于基本型而言 , 长征五号B火箭整体长度仅缩短了3米多 , 重要原因就在于它更大的整流罩 。 整流罩是处在火箭顶部保护航天器的重要构件 , 新版整流罩长度达到了20.5米、直径5.2米 , 足以保护巨大的天宫空间站核心舱段 。
因而 , 长征五号B型火箭是专注于近地轨道重型大体积载荷运输的“矮胖子” , 它的首次发射成功 , 也标志着天宫空间站建设过程中最重要的运输载具完全成熟 。
Part.3
新载人飞船“新”在哪里?
目前 , 人类正处于服役阶段并执行过实际载人任务的的载人飞船只有两种:俄罗斯的联盟飞船和中国的神舟飞船 。 它们都是标准三舱式(推进舱、轨道舱和返回舱)构型 , 仅能运送3名航天员/宇航员、运力有限、一次性使用、功能和拓展性有限 , 各方面都无法满足下一步人类载人航天需求 。
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人类现役且执行过载人任务的两款载人飞船典型特点之一就是逼仄的空间 , 神舟飞船(左)比联盟飞船(右)稍大一些 , 但也仅是约6立方米空间(返回舱) , 仅相当于一间2平米的房间 , 甚至无法放下一张床(图源:中国载人航天/Roscosmos)
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世界两款现役且执行过载人任务的载人飞船和五款在研载人飞船对比 , 各国新型载人飞船的各项能力均大幅提升(授权图源:Memorian-QN)
因而 , 目前世界唯三的载人航天势力 , 中国、美国和俄罗斯 , 都在发展新一代载人航天飞船技术 。 此次任务 , 发射的便是中国的新载人测试飞船 , 它与神舟飞船相比 , 进行了全方位的升级 。
1.修改成更大的两舱式设计
与神舟飞船相比较 , 新载人飞船移除了轨道舱 。 设计轨道舱的主要原因在于它可以在飞船整体进入轨道后 , 给三名航天员提供短期驻留空间 , 从事科研和技术验证等 , 空间也稍大于返回舱(8立方米) 。 在载人任务结束后 , 推进舱和返回舱会返回地球 , 推进舱会被抛弃 。 而轨道舱能实现一定时间在轨驻留 , 起到小型空间科研平台的效果 , 本质上是近地空间站和载人飞船技术不成熟时的一种技术妥协 , 总体性价比并不高 。
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2016年10月17日神舟11号飞船进入太空 , 两位航天员景海鹏和陈冬在完成与天宫二号对接任务后返回地球 , 而神舟11号飞船的轨道舱至今仍在太空中 。 目前轨道在逐渐降低 , 最终会进入大气层返回(左图源:中国载人航天)
但随着中国载人航天也即将迈入空间站时代 , 效率更高、技术更先进、容量更大的两舱式设计更加适合当前需要 。 它的最大运力为7名航天员 , 大幅超过了神舟飞船仅3名的上限 。 此外 , 它还拥有更大货运能力 , 尤其是在进入太空和返回地球时可由航天员携带回更多有价值载荷 。
2.可重复使用
联盟飞船和神舟飞船都是一次性使用 , 唯一返回地球的返回舱也完全失效 , 而新载人飞船将通过模块化、通用化设计实现重复使用 。 一个典型特点是它采取隔热模块和返回舱段组合的方式 , 使用后仅需更换隔热模块即可 。
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早在2016年6月25日 , 我国新型火箭长征七号首飞时就携带了新一代载人飞船实验缩比返回舱 , 随后在2018年第十二届中国国际航空航天博览会展出 , 可以明显看出防热结构和主金属结构的模块化设计(图自:新华视点)
为提升回收安全性、降低对返回舱的损耗 , 新载人飞船返回舱将采取群伞与缓冲气囊结合的方式回收 , 相较神舟飞船做了全方位升级 , 预计将实现10次以上的稳定复用能力 。
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