超越NASA的獵戶座,我國新一代載人飛船方案出爐,載人登月的關(guān)鍵
2020年5月,長征五號B火箭首次飛行任務(wù)圓滿成功,驗證了我國新一代載人飛船、柔性充氣式返回實驗艙,以及其他10種試驗載荷。

前不久,美國NASA阿爾忒彌斯載人重返月球計劃一號任務(wù),獵戶座飛船載著假人、假狗順利降落在太平洋海域。
這兩艘飛船都是面向載人登月標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造的,其中美國NASA的獵戶座飛船按照計劃將于2024年執(zhí)行阿爾忒彌斯二號任務(wù),搭載4名宇航員進(jìn)行繞月飛行。

而最近,我國的新一代飛船迎來新的藍(lán)圖,中國航天科技集團(tuán)董事長吳燕生在《航天新征程》的課程中,曝光了我國新一代載人飛船的概念圖。

從PPT中可以看出新一代飛船與之前試驗成功的飛船外觀有明顯的變化。之前試驗時,新一代飛船采用鈍頭設(shè)計,身高近9米,最寬處為4.5米,自重20噸,地月軌道運載能力為1.4噸,可乘坐7名航天員。

而在最近的藍(lán)圖中,新一代飛船繼續(xù)沿用兩艙機(jī)構(gòu),由返回艙和推進(jìn)艙組成。但是新一代載人飛船直徑增加到5米,返回艙部分不再通過整流罩,而是直接與逃逸塔連接。

相比于神舟飛船,新一代飛船是可重復(fù)使用飛船。其返回艙空間站更大,人、設(shè)備、貨物分區(qū)布局,航天員往返太空更加舒適。內(nèi)部更加現(xiàn)代化,賦予了人工智能等最新科技成果。

外殼部分采用高強(qiáng)度新型材料,尤其外部可拆卸的防熱結(jié)構(gòu),可以承受3000攝氏度的燒蝕考驗,從飛船試驗和嫦娥五號返回情況來看比較理想。
著陸系統(tǒng)采用“群傘+氣墊”模式,使得飛船降落更加平穩(wěn)。

新方案表明,新一代飛船將和“龍飛船”一樣,不再采用整流罩,而是增加了方案成熟的逃逸塔。內(nèi)部空間可以達(dá)到13平方米,相比于獵戶座和龍飛船的9平方米要大了很多。

13平方米的空間可以看作是一個“標(biāo)準(zhǔn)間”,不但有獨立的就餐區(qū)和娛樂區(qū),還有新型座椅和顯示大屏,航天員們操作飛船更加智能化。
按照中國航天一貫低調(diào)的作風(fēng),此次方案的曝光,很有可能意味著新飛船已經(jīng)在生產(chǎn)和制造過程中。

作為同樣以登月為目標(biāo)的飛船,獵戶座與我國新一代飛船相比起來到底怎么樣呢?
一,研發(fā)時間上,我們更短。
獵戶座飛船自洛克希德·馬丁公司接到訂單為起點,已經(jīng)研制了16年時間。我國新一代飛船自項目立項到2020年首飛,也只有3年時間,而如果按計劃2027年載人首飛,整個周期則為10年;

二,我國飛船返回艙空間更大。
兩款飛船都是兩艙設(shè)計,服務(wù)艙或者推進(jìn)艙都是為各自軌道設(shè)計的,比較重點在于返回艙。

獵戶座返回艙重量10.4噸,最大直徑5米,高度為3.3米;我國新一代飛船返回艙自重約為7噸,最大直徑5米,高度不低于4米。顯然我們的空間要更大,運載能力要更強(qiáng)。


三,我國飛船新材料、新工藝更多。
獵戶座飛船幾乎延續(xù)了阿波羅時代返回艙的防熱設(shè)計,最大的改進(jìn)就是增加了蜂窩格子,燒蝕材料0.56g/cm3。而我國嫦娥五號的參數(shù)是0.5g/cm3,單就是這一參數(shù)差異,就使得我們用更輕的材料,實現(xiàn)了更高的防熱效果。

而我國新一代飛船還將采用更為先進(jìn)的新型防熱材料,經(jīng)過多年研發(fā)和驗證的輕質(zhì)碳基燒蝕材料,密度更低,防熱性能更好。
獵戶座飛船的返回艙隔熱瓦燒蝕殆盡后,濺落到海洋里,基本不能再重復(fù)使用了。我們的新飛船一層涂層就能搞定,下次使用重新噴涂即可。

這只是一個方面的材料,其他自主研發(fā)的新工藝,新材料的使用,讓我們的新飛船獨具優(yōu)勢。

其他諸如輕量化設(shè)計的降落傘,著陸精度,重要設(shè)備的可重復(fù)使用性方面等等,我們?nèi)骖I(lǐng)先。
另外空間站二期效果圖的我國新一代飛船不但可以為更新的空間站提供運載服務(wù),還能為以后登月之后的登火,提供有力保障。


當(dāng)然,我們做出對比,并不是沾沾自喜,技術(shù)是積累的創(chuàng)新的產(chǎn)物,必須清醒地認(rèn)識到在其他方面還存在很多差距。
我們必須按照穩(wěn)定、持續(xù)的研發(fā)路線走下去,向深空探索邁進(jìn),需要的是整個工業(yè)體系的支持,因此需要幾代人的共同努力。