20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

最近,我國新一代載人飛船試驗船抵達文昌發射中心,預計將在4月份搭載長征5號B運載火箭升空。目前,我國已經研製了神舟、天舟和新一代載人飛船等三種型號的宇宙飛船,共進行了12次發射,全部成功,那麼如果放在全世界範圍內來看,我國的宇宙飛船如到底是什麼水平呢?今天咱們就來聊聊這個話題。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

我國宇宙飛船在全世界到底是什麼水平?

我國載人航天工程起源於863計劃,1992年9月21日項目正式啟動,史稱“921工程”。當時主要有六種方案,其中5種是航天飛機和空天飛機,只有一種是宇宙飛船。經過角逐,咱們最終選擇了最為保守的宇宙飛船方案,以蘇聯上個世紀60年代“聯盟”載人飛船的構架為基礎,發展出咱們的“神舟”系列,經過5次無人發射和6次載人發射的考驗,已經非常成熟。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

我們選擇了最保守的方案

雖然“神舟”飛船直徑只有2.8米,重量只有7.8噸,但它是目前全世界現役返回艙內部容積最大的飛船,達到6立方米。美國航天飛機退役之後,目前只有它和俄羅斯的“聯盟”飛船仍可執行載人航天往返任務。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

神舟是世界現役飛船中艙內容積最大的

值得一提的是,“神舟”飛船採用的經典三艙設計,來源於它的原型-蘇聯“聯盟”號飛船的載人登月任務。“聯盟”號飛船一開始就是衝著載人登月的目的而去的,由於時代和技術的限制,其返回艙直徑無法做大,內部可用空間不夠,所以必須攜帶一個用於與登月艙進行在軌對接的軌道艙。雖然後來蘇聯登月任務取消,但是多出來的軌道艙一直保留,剛好能夠為近地軌道任務提供額外的空間,而我國的“神舟”系列飛船繼承了這一設計,也就是說,從某種意義上可以認為,“神舟”系列飛船其實也可以執行載人登月任務。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

神舟飛船的三艙結構

當然,“神舟”載人登月只是一種極端情況,不會真的實行,因為我們已經有了更好的選擇,那就是新一代載人飛船。相比“神舟”系列,新一代載人飛船最大的變化之一是採用了國際上流行的兩艙式結構,而且直徑大為增加,達到4.5米,重量達到14噸,一次可搭載5到7名航天員,遠遠超過“神舟”系列的2到3人,而且它有更大更重的載人登月版本正在研製當中。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

我國新一代載人飛船全景

如果放在國際上比較,咱們的新一代載人飛船也絕對處於一流水平。目前,美國正在同時研製三種宇宙飛船,波音公司的CST-100“星際線”飛船、特斯拉汽車發明者馬斯克的龍飛船以及美國國家隊NASA的“獵戶座”飛船,咱們一個個來說。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

中美俄新一代載人飛船比較

波音公司的CST-100“星際線”飛船前一段時間搭乘洛馬公司的宇宙神5火箭升空,由於未能正確進入軌道,錯過了與國際空間站的對接,任務失敗,但是隨後成功返航。“星際線”飛船高5.03米,直徑4.56米,加壓艙容積11個立方,起飛重量13噸,可容納7名航天員,從以上數據可以看出,它的性能與咱們的新一代載人飛船差不多。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

波音CST-100“星際線”飛船

而馬斯克SpaceX公司的龍飛船載人版高8米,直徑4米,空重7.7噸,2019年3月2日首次成功進行了試驗發射。龍飛船的數據雖然不及咱們的新一代載人飛船,但是它主要著力商業載人航天,內部不光舒適、安全,而且還很豪華,具有豪華轎跑的設計感。未來,龍飛船還將成為SpaceX公司登月和登陸火星的主力。不過,咱們的新一代載人飛船和龍飛船一樣,也具有很強的回收再利用能力。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

馬斯克的龍飛船

接下來是美國國家隊NASA的“獵戶座”飛船,它是目前世界各國正在發展中的新一代載人飛船中最大最重的,直徑5米,重25噸,最多可容納6名航天員。2014年12月5日已經搭乘德爾塔-4重型火箭在佛羅里達州肯尼迪航天中心首飛成功,不過未來它搭乘的將是比登月的土星五號推力還要大的SLS重型運載火箭。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

美國三型飛船對比,從左到右依次為星際光線、龍飛船和獵戶座

而俄羅斯也正在發展新一代“聯邦”號載人飛船,返回艙直徑4.4米,重9噸,內部容積17立方,可搭載4到5名航天員,重複使用10次,也分為軌道版和登月版,基本性能和獵戶座差不多。從上面的敘述可以看出,我國新一代載人飛船和美俄的4種飛船基本性能差不多,難分伯仲,都處於世界第一梯隊當中。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

俄羅斯聯邦號飛船

而處於第二梯隊的,則是歐洲和日本,他們也在發展自己的宇宙飛船,但是由於沒有合適的火箭,鎖定的目標都是無人飛船和貨運飛船。另外,印度也在發展自己的宇宙飛船,幾乎在2022年前將3名航天員送上太空,但是按照印度一貫不靠譜的做法,估計很難成功。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

日本“鸛”號無人貨運飛船

對了,最後還要說一下,除了“神舟”和新一代載人飛船之外,咱們還在2017年4月20日成功發射“天舟一號”,這是在“天宮一號”目標飛行器基礎上研製的貨運飛船。它的低地軌道上行運載能力約為6.5噸左右,高於進步號M型(2.60噸)、美國天鵝座宇宙飛船擴展型(2.70噸)、SpaceX的天龍號太空船擴展型(3.31噸加壓/非加壓總和)以及日本的H-II運載飛船(6.00噸加壓/非加壓總和),但低於歐洲空間局已退役的自動運載飛船(7.67噸)。“天舟”號貨運飛船的載荷比高達46%,也高於日歐的貨運飛船,但它只具備加壓艙貨物的運輸能力,而不具備如H-II運載飛船與天龍號太空船可運送非加壓貨物的能力。而這一點,咱們的新一代載人宇宙飛船剛好具備,未來“天舟”將會和新一代載人宇宙飛船一起,為我們的空間站和月球基地運送人員和物資。

20年發射12艘,我國已有三型宇宙飛船,在全世界到底是啥水平?

天舟貨運飛船就是在天宮一號基礎上研製的

值得一提的是,在“天舟一號”取得成功之後,我國原計劃在2019年發射“天舟二號”,進入太空與“天和”號空間站核心艙對接。然而由於長征五號第二次發射任務的失敗,“天和”號核心艙延遲發射,“天舟二號”的發射計劃也不得不往後排。而目前,長征五號已經經受住了考驗,“天和”號核心艙計劃在2021年發射升空,這樣以來“天舟二號”也可以在不久之後發射與其對接,中國航天的黃金時代已經到來了。


分享到:


相關文章: