新載人飛船處於世界什麼水平？能幫中國載人航天解決哪些問題？

新一代載人飛船試驗船返回艙亮相珠海

在今年舉行的第十三屆珠海航展上，中國新一代載人飛船試驗船返回艙作爲重點產品參與了展出，這是新一代載人飛船試驗船（以下簡稱新載人飛船）返回艙自2020年首飛以來首次面向公衆展出，實屬難得！

隨着中國載人航天工程逐漸走向深入，對於天地往返運輸工具提出了更高的要求，於是新載人飛船的研製工作也早已提前佈局，並於2020年5月5日搭乘“長征五號B”遙一運載火箭取得首飛成功。作爲中國載人航天下一代載人工具，新一代載人飛船能夠幫助中國載人航天解決哪些問題？

衆所周知，由於設計的所限，“神舟”載人飛船1次只能夠搭載3名航天員前往近地軌道，同時也只能攜帶比較有限的上行物資，屬於載人飛船當中的緊湊型。而新載人飛船則在運力方面向前邁進了一大步，其提供了多達13立方米的加壓空間，能夠運載多達7名乘客進入近地軌道，並能搭載數量可觀的物資，在近地軌道實現人員和物資的運力倍增。

新載人飛船返回艙內景

根據功能設計，“神舟”載人飛船隻能用於近地軌道空間載人往返，屬於載人飛船裡的短途汽車，如果要實現直線距離達38萬千米的長途運輸，還得依靠新一代載人飛船。新載人飛船採取通用化、模塊化設計思路，擁有近地和深空兩個版本，主要區別是配備了不同的服務艙。新載人飛船深空版起飛質量達到21.6噸（最大起飛質量可達23噸），能夠搭載4人往返月球軌道，實現了比“阿波羅”飛船更強的月軌運力，是載人飛船裡的大型長途汽車。

“神舟”飛船是一型可靠性極高的載人飛船，但是其缺陷也是明顯的，由於是一次性的飛船，導致單次任務成本是很高的，也造成了資源浪費。同時，由於設計所限，“神舟”飛船無法進行重複利用方面的升級改進，於是就只能寄希望於下一代載人飛船。爲了實現重複使用，新載人飛船返回艙的防熱結構均可實現更換，飛行過的飛船基本只需更換防熱結構就可實現重複使用，相對來說經濟高效。此外，航天器的重複使用是當前世界航天發展的一大趨勢，在航天探測規模日漸擴大的今天，航天成本問題日漸顯露，實現航天器重複使用是降低成本的主要方式之一，中國新一代載人飛船順應了這一趨勢。

目前，SpaceX公司的“龍”飛船已經發展3代，第1代是貨運“龍”，第2代是載人“龍”，是基於第1代改進而來，第3代又是貨運“龍”，是基於第2代改造而來。由此可知，“龍”飛船載人和貨運使用了相同的飛船平臺，只是載人“龍”安裝了再生生保系統、逃逸系統等載人航天的獨有系統。我國新一代載人飛船擁有高達13立方米的內部空間，具有得天獨厚的運輸條件，同時客運改貨運相對簡單，主要是拆除用於載人的相關係統，可提供比載人更大的空間和載重。如果將新載人飛船改造成貨船，將有利於該飛船快速迭代，不斷提升技術水平，也有利於降低成本，便於統一維護。未來，宇宙飛船客貨互通將成爲一種通行做法。

載人“龍”“堅韌號”

在我國研製新一代載人飛船的同時，美國和俄羅斯也在研製各自的新一代載人飛船，相較而言我國新載人飛船處於什麼水平？

“雄鷹”飛船返回艙

在起飛重量和載人數量方面，美國“獵戶座”飛船近地版起飛質量21.25噸、深空版起飛質量25噸、近地最大載客6人、深空最大載客4人，俄羅斯“雄鷹”飛船近地版起飛質量17噸、深空版起飛質量22噸、近地最大載客6人、深空最大載客4人，中國新載人飛船近地版起飛質量14噸、深空版起飛質量23噸、近地最大載客7人、深空最大載客4人。相較而言，中國新載人飛船近地版起飛質量比“獵戶座”低7噸、比“雄鷹”低3噸，而近地載人數比“獵戶座”和“雄鷹”還多1人，說明我國新載人飛船的載人效率更高；中國新載人飛船深空版起飛質量比“獵戶座”低2噸、比“雄鷹”高1噸，三者的深空載人效率接近。

“獵戶座”飛船

在動力方面，我國新載人飛船首次採用的國際上推力最大的單組元無毒發動機，該發動機使用的HAN 推進劑具有無毒、無污染、低冰點、密度大、比衝高和使用維護成本低等優點，可提高航天員的安全性。

經濟性方面，我國新載人飛船與“雄鷹”、“獵戶座”均採用複用設計，將核心設備儘可能集成到返回艙裡，通過重複使用可大幅降低進出太空的成本。

總體而言，在主要性能指標和配置上，我國新一代載人飛船可以和“雄鷹”、“獵戶座”一較高下，部分指標處於領先地位，飛船整體處於世界先進水平，這是我國航天技術不斷爬坡取得的階段性成績，值得讚賞！

作者：大白高國

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