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新一代载人飞船与传统神舟飞船有哪些不同?

 南木林ST 2020-09-04

2020年5月5日,长征五号B运载火箭首次飞行,搭载的新一代载人飞船试验船、柔性充气式货物返回舱试验舱成功进入预定轨道。2020年5月8日13时49分,中国新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆,试验取得圆满成功。

那么,首次在太空亮相的新一代载人飞船与传统的神舟飞船有哪些不同?在性能和功能上有着怎样的进步?下面我们一起来探讨。

名称

新一代载人飞船

神舟飞船

长度

约9米

约9米

最大直径

约4.5米

约2.9米

发射重量

约22吨

约8吨

发射火箭

长征五号B等

长征二号F

结构组成

返回舱、服务舱

轨道舱、返回舱、推进舱

可搭载宇航员人数

6-7

3

神舟飞船

神舟飞船是中国自行研制,具有完全自主知识产权,达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船。神舟号飞船与国外第三代飞船相比,具有起点高、具备留轨利用能力等特点。

飞船结构分为:轨道舱、返回舱、推进舱、附加段四部分。

轨道舱的两侧安装了太阳电池板翼,使其在独自飞行的阶段可以获得电力;轨道舱尾部有4组小的推进发动机,每组4个,为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨道运动的能力;轨道舱是飞船进入轨道后航天员工作、生活的场所。返回舱返回后,轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室,它将继续留在轨道上工作半年左右。

返回舱则是航天员的“驾驶室”,是飞船的指挥控制中心,内设可供3名航天员斜躺的座椅,供航天员起飞、上升和返回阶段乘坐,为密闭结构,前端有舱门。舱内还安装了供着陆用的主、备两具降落伞。

推进舱,顾名思义,是安装了推进系统、电源、轨道制动,并能为航天员提供氧气和水。附加段则是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备用的。在载人飞行及交会对接前,他也可以安装各种仪器用于空间探测。

新一代载人飞船

新一代载人飞船是我国第二代载人飞船,将来会用于中国近地空间站运营和后续载人月球探测等任务,具备高安全、高可靠、适应多任务和模块化设计特点,此次发射的新一代载人飞船试验船主要用于验证气动热防护、再入控制和群伞减速回收等关键技术。

新一代载人飞船改用“两舱”式:返回舱、服务舱。返回舱是整船的指令中心,也是航天员生活居住的地方,可乘坐6至7名航天员;服务舱是整船能源与动力中心。

新一代载人飞船较传统飞船有明显的六大技术突破,其特点可概括为“更清洁”“更高效”“更智能”“更安全”“更大容量”“可重复利用”:

1.  采用国际上推力最大的单组元无毒发动机。该发动机使用的HAN 推进剂具有无毒、无污染、低冰点、密度大、比冲高和使用维护成本低等优点,后续将全面替代现有推进剂,进一步提高航天员的安全性。

2.  采用国内目前空间飞行器用的最大容积表面张力贮箱。这一贮箱采用铝合金内衬+复合材料缠绕结构,装载量更多,能为飞船提供更大的轨道机动能力。

3.  安装了更加全面的综合电子系统。此系统用于整船总线管理、时间系统管理、数据存储、触点信号处理,以及热控管理等功能,让飞船的运行更高效。

4.  运用了更加智能的自主轨控技术。姿控发动机用于对飞船进行姿态控制,保持三轴对地姿态以及变轨和制动期间的姿态稳定性;轨控发动机能实现多次变轨,并成功执行返回制动,精准操控飞船完成太空飞行。让飞船在太空的飞得更“轻快”“精准”。

5.  采用的新型防热结构与材料,采用金属结构与防热结构分开的双层壳结构。采用的新型轻质防热材料不仅承受住了再入返回过程中上千度的高温烧蚀,守护了返回舱的安全。且防热结构首次采用可拆卸更换设计,而内层的金属结构和舱内设备能重复使用,能够有效提高可重复使用率。返回后只需更换一套新的防热结构,返回舱就又能投入下一次任务,从而大大降低载人飞船的飞行成本。

6.  首次采用群伞气动减速和气囊着陆缓冲技术。返回舱进入大气层,到达指定高度后,2具减速伞和3 具主伞依次打开,落地之前,6个气囊充气打开,帮助舱体平稳“软着陆”,最大程度保证了返回舱的安全、完整回收。

此处首飞成功的新一代载人飞船试验船还有一项太空实验尤为引人注目。那就是我国的首次太空3D打印实验,这也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。此次实验完成了连续纤维增强复合材料的样件打印,并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。

相信在未来的几年里,随着新一代载人飞船的飞行任务的不断执行,它必然会变得更智能更优化,在太空中留下自己美丽的身影,在国际航天科技史上添上自己浓墨重彩的一笔!

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