近日,被誉为“神舟后裔”的新一代载人飞船试验船亮相为中国航天超级又添上了浓墨重彩的一笔,根据央视公开数据显示,新飞船长8.8米、直径4.5米、重21.6吨,就体量而言几乎是神舟载人飞船的3倍,同时载员人数也由3人升级为6人。新一代载人飞船试验船为什么新飞船要造得这么大?因为中国航天人习惯了只做不说,如此量级的飞船很明显不是为了近地轨道任务,根据此前公开渠道信息显示,新一代载人飞船分为14吨与20吨两种量级,前者服务近地轨道任务,后者服务深空轨道任务,例如载人登月、载人登小行星、载人登火星等。新飞船首次亮相就是20吨级体格,很明显该项目从启动锁定的就是载人登月任务目标,而不是近地轨道往返空间站任务,因此可以将其视为新一代载人登月飞船试验船。新飞船推进服务舱新一代载人登月飞船试验船将在文昌航天发射场由长征五号B型运载火箭发射升空,预定轨道高度达到了罕见的八千公里,与之相比国际空间站、联盟载人飞船、神舟载人飞船等载人航天器运行轨道大多在公里高度左右。新飞船之所以要飞得这么高这么远,为的就是验证接近第二宇宙速度返回地球再入大气层能力,而这也是载人登月任务的必备技能之一。大多数卫星都是无高等级隔热防护的航天器,它们一旦坠入大气层,会与大气产生剧烈摩擦烧蚀,其最终结局是全身上下大部分被直接气化,仅有少量零部件坠落地球。神舟飞船再入大气层摩擦烧蚀而载人飞船、返回式卫星为代表的航天器都有返回舱配置,返回舱在执行完任务后再入大气层返回地球,它能够抵御与其再入速度相匹配的烧蚀温度。例如,神舟载人飞船可以抵御最高温度达摄氏度左右的高温烧蚀,达到了过去那一时期的全球领先水平。随着轨道距离的增加再入返回速度也会越来越大,对应的烧蚀温度也就越高,除此之外航天器尺寸越大研制难度也就越高,例如,新一代载人飞船返回舱大底直径达到了4.5米,比神舟载人飞船返回舱大底直径多出了整整两米。神舟飞船直径2.5米我国新一代载人登月飞船试验船就项目进度而言远远领先于俄罗斯,即便与美国猎户座载人登月飞船相比也是平分秋色,就完全体入轨发射任务而言,我们是全球第一家。之所以敢于迈出如此之大的步子,是因为一系列新技术的突破掌握让我们更有底气。与神舟飞船相比,新一代载人飞船返回舱不再采用俄式钟形返回舱气动外形,而是全新的倒锥体,返回舱隔热设计也有巨大变化,神舟返回舱采用金属结构与防热材料一体成型工艺,完成一次任务后就无法重复使用,而新一代载人登月飞船返回舱则是可拆卸隔热瓦设计。新飞船载人返回舱(指令舱)据航天科技集团第五研究院新飞船总体主任设计师杨庆介绍,新飞船隔热材料单位重量是神舟的三分之一,但隔热能力却是神舟的四倍。神舟返回舱最大可以抗摄氏度高温烧蚀,这意味着新一代载人飞船可以抵抗高达八千摄氏度的高温烧蚀,完全能够满足第二宇宙速度再入返回条件。新飞船4.5米直径大底新一代载人飞船返回舱大底看上去非常光滑,但事实上它的表面是由数十万个直径几毫米的蜂窝结构组成,美国猎户座载人登月飞船返回舱也是如此设计,但两家成型工艺完全不同,美国是一圈人围着返回舱大底一个一个蜂窝人工灌注防热材料,而我们则是使用热压罐设备进行自动灌注。新飞船缩比试验返回舱事实上我国早在五年多前就实施过一次第二宇宙速度再入返回地球的航天发射任务,就是嫦娥五号T1试验器,它属于嫦娥探月三期先导项目,由东方红三号卫星平台加上一个探月三期返回舱组成,于年10月24日2时在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭发射升空。嫦娥5号T1试验器嫦娥五号T1试验器抵达月球轨道后制动变轨进入月地返回轨道,在第二宇宙速度条件下,探月三期返回舱以跳跃式弹道最终成功着陆于内蒙古四子王旗预定着陆场,任务结果表明我们完全有能力满足无人月球采样返回、载人登月所需的防热材料制备技术。探月三期返回舱嫦娥探月工程与载人航天工程目前都已经到了一个阶段性收官的历史节点,天宫空间站明年年初就要开始筹备天和号核心舱发射,今年嫦娥五号月球采样返回更是嫦娥探月三期工程的收官之作,这表明载人登月工程已经到了开始全力推进的历史关口。一艘完整的载人登月飞船还需要载人登月器,早在前年载人航天办公室就面向全社会征集登月器设计方案,在嫦娥三号/四号连续成功登月技术基础上,我们完全有能力研制出一款性能先进可靠的载人登月器。载人航天办公室征集载人登月器设计方案新一代载人飞船是载人航天工程向纵深发展的生力军,而嫦娥三号/四号/五号为代表的登月技术则是探月工程的发展结晶,两大工程将于十年内实现在月球表面的胜利大会师,并以此为契机重塑世界航天力量新格局。
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