天舟二号傲视全球?综合实力对比美俄,三大核心技术是亮点

美国货运龙飞船的发射,宣告美国重回太空统治地位!而中国天舟二号的对接,标志着所谓的太空霸权,已经称为历史!科技狂奔,科普较真;大家好我是大东!

2021年5月29,历经坎坷的天舟二号终于奔赴星空,对接天和!很多人不理解,为何一艘货运飞船能引起这样的轰动。不就是运送一些货物而已嘛!但如果我告诉你,未来太空争霸的关键,就是货运飞船你信不信?事实上,货运飞船的出现,才让开创出了人类太空长期驻留的时代。而美国以及苏联正是凭借着货运飞船的领先,才能在太空争霸时期,一度领先世界。那么问题来了!

货运飞船究竟有何奥秘?

天舟二号在航天领域又属于什么水平?

中国货运飞船之路真的能实现反超吗?

天舟二号傲视全球?综合实力对比美俄,三大核心技术是亮点

货运飞船 空间站最重要衍生品

在20世纪70年代左右,航天领域的先驱苏联开始尝试建造体积大、寿命长和用途广的太空空间站。用以实现人类在外太空常驻的梦想,因此礼炮系列空间站应运而生。然而在礼炮空间站正式运行后,让苏联头疼的事情却发生了,那就是空间站中的燃料以及宇航员的各类补给储量严重不足,想要长时间运营,只能从地面一次次的运上去。

而当时苏联使用的都是人货混装的载人飞船,每次只能为空间站运去几百千克的货物,且成本极高。这极大限制了空间站的运行寿命以及航天员的太空工作时间。尤其是到了上世界70年代中期,研制最大的礼炮6号空间站时,补给问题愈发严重。无奈之下,苏联的航天专家只能大开脑洞,开始尝试把载人所用的“联盟号”飞船改造为专门的货运飞船,来发送这些昂贵的太空快递。

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1978年1月20日,苏联成功发射了人类首艘货运飞船"进步一号",为两名航天员送去了1.3吨的食物、给养、零件备份和科学仪器,以及带去1吨的推进剂和氧气。自此人类正式开启了太空货运时代。而之后的实践也证明,这种人货分开的运输方式效果极好。不仅能增加补给运载量,还能降低成本,且极为安全。

当时的苏联就凭借着进步号货运飞船,不断刷新人类在太空驻留的纪录。例如和平号空间站创造人类在太空连续驻留423天的"奇迹“,最大的功臣就是进步号。而在之后进步号更是几乎了垄断当时空间站,近30年的物资货运,风头一时无两!

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可能很多人好奇,当时的美国为何没有发展货运飞船?因为当时美国正在全力押注航天飞机项目,这玩意的货运能力也是很强,所以看不上俄罗斯的货运飞船。当然后来大家都知道,航天飞机项目因为各种原因最终烂尾。

而之后也伴随着国际空间站的规模不断扩大,进步号的运输能力逐渐不足。同时各大航天大国在看到进步号的成功之后,也不愿意只依赖别人,所以便开始大力发展自己的货运飞船。例如近两年热度最高的龙飞船,就是最为杰出的代表。无论在科技感还是发射成本上都极为优秀,甚至还让美国民众一度宣称,重回太空霸权时代!

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除此之外欧洲航天局研制的自动转移飞行器(ATV),日本研制出的白鹳号货运飞船(HTV)。以及美国轨道科学公司的天鹅座(Cygnus)等也都是为国际空间站服务的货运飞船。也正是这些货运飞船的存在,这些国家才有能力在太空中长期驻守,毫无顾虑的展开太空实验;国际空间站也实现了长久的太空运行!

天舟货运飞船 综合实力最强

中国想要在太空中夺得一席之地,长久的建设属于中国自己的的空间站,显然货运飞船也是必不可少的。所以早在天宫立项之初,天舟货运飞船就已经踏上的研究历程。并且在2017年成发射了天舟一号,进行太空对接,燃料添加等一系列实验来验证项目。而此次天舟二号的成功发射对接,则代表中国终于打破了垄断,迈入了太空货运时代!

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那“天舟”在性能上,相比别国的货运飞船属于什么水平呢?不夸张的说“综合实力,我愿称之为最强”!

核心优势一:载货运力

所谓载货运力,顾名思义就是能拉多少货!而中国的天舟货运飞船,作为仅次于天和号核心舱的中国第二大航天器,在体积上优势明显。

“天舟”整体由货物舱和推进舱组成,全长10.6米,最大直径约3.35米。其中货物舱用于放置各类货物、设备,推进舱为货运飞船提供电力能源、推进控制动力并装载推进剂。而如此巨大的体积带来的也是更强的负载力。

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据统计之前天舟系列货运飞船的设计荷载能达到6.5吨,这在当今服役的所有货运飞船中是当之无愧的世界第一。要知道之前专门为国际空间站运大件的日本“白鹳号”货运飞船,货物运载能力也只不过只有6吨而已!不仅如此,此次升空的天舟二号在技术上又有突破,飞船密封舱携带的上行货物重量约 4.69 吨,推进剂 1.95 吨,物资总重近 6.64 吨。可谓是百尺竿头,更近一步!

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核心优势二:货运载荷比

所谓货运载荷比!即货物重量占整个飞船总重量的比例。一般来说货运载荷比越高,说明货运飞船的运载效率越高,技术越先进。

我国的天舟货运飞船,早在建造之初就采用了轻量化的设计方案,在整船最大装载重量只有13.5吨的情况下,将上行货物荷载优化到了6.5吨以上,货运载荷比高达48%,堪称以最小的结构重量达到最大的装货能力,真正将中国少花钱多办事的优良品质发挥到了极致。

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核心优势三:运输效率

天舟货运飞船凭借着快速交会对接技术,运输效率极高。在这里解释下什么是快速对接!一般的常规的交会对接,从货运飞船发射入轨一直到它能够追上空间从完成对接。这个过程根据刚入轨时的位置不同,大概需要绕地球飞行30多圈,耗费两天多的时间。

而快速交会对接则不同,货运飞船只需绕地球飞行4圈,就能追上空间站,迅速完成交会对接。这个过程仅需6个多小时甚至更低,如此一来,载人飞船的快速救援、空间站的应急维修、资源的供给调动等都会更加灵活。

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截至目前全球只有美国、俄罗斯以及中国成功完成过快速交会对接任务,不过前两者任务中的关键事件仍然需要地面干预。而中国早在2017年天舟一号任务中,就首次完成了全自主交会对接,整个过程无需地面干预。其技术成就不言而喻!而此次天舟二号还要挑战更高难度,尝试与空间站机械臂合作执行准静态悬停捕获与辅助对接任务。实现货运飞船的太空“掉头”,如果成功必将震惊世界!

当然除了这些以外,天舟货运飞船独具特色的姿轨控动力系统、推进补加的一体化设计以及更为完善的型谱构造等,即使在国际上达不到第一,但也是稳稳的位于世界前列。

天舟二号傲视全球?综合实力对比美俄,三大核心技术是亮点

当然也许会有人质疑,中国的天舟货运飞船还不能回收利用、在发射成本上也有待优化,总之还有各种不足!但是大家别忘了,其余国家的货运飞船其实都在为国际空间站服务,所以他们在某方面性能上才更有优势。毕竟作为作为同一空间站的衍生品,他们只需各司其职就可以。即使有不足,也有其他的货运飞船来补上。但中国的天舟不同,它需要完全撑起整个天宫空间站的货物运输,所以性能更为全面,只有这样才能实现一挑六的效果!所以在综合性能方面,天舟货运飞船的最强真的不是吹出来的!

天舟二号傲视全球?综合实力对比美俄,三大核心技术是亮点


中国货运飞船 不止于天舟

不过天舟虽强但在适用性能上还是有限,早在几个月之前,中国载人航天办公室就已经开始着手完善中国货运飞船型谱。不仅面向大众,公开征集“空间站运营低成本货物运输的方案设想”,来满足上行货运1至4吨的小运力需求。还提出了300公斤级下行的货运能力,目标直指可回收货运飞船技术。

天舟二号傲视全球?综合实力对比美俄,三大核心技术是亮点

如果这两种技术都能实现,那未来中国将搭建出一套完整的太空运输体系。届时中国的天宫空间站规模必将再次扩大,月球火星等地外行星开发也将更有底气!在此大东也祝愿,中国的天舟家族未来能更加繁荣,下一步的神州载人也圆满成功。让中国的航天自由时代早日来临!

那最后还有一个问题:你觉得中国航天下一步该往什么方向努力呢?评论区说说看法!好了,我是大东,一个硬核爱较真的科普作者,如果喜欢我的内容,不要忘了点赞加关注,我们下期不见不散!

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页面更新:2024-03-29

标签:苏联   载荷   礼炮   运力   空间站   美国   飞船   中国   航天   太空   货物   货运   亮点   人类   性能

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