新飛船+新火箭 中國航天邁向“四月突破”

 

中國新一代載人飛船返回艙按比例縮小模型亮相珠海航展。

 

 

長征五號B運載火箭雄姿。

 

本文配圖均由中國載人航天工程辦公室提供

 

最美人間四月天，春光不負趕路人。在充滿無限希望的明媚春天裏，一路風雨兼程的中國航天人正奮力實現新的突破。根據計劃，中國新一代載人飛船試驗船將於4月下旬在海南文昌航天發射場擇機發射升空，而執行此次飛行任務的是在長征五號運載火箭基礎上改進研製的長征五號B遙一運載火箭。

 

目前，飛船的測試工作和火箭發射前各項準備工作在文昌航天發射場按計劃有序推進。在抗擊疫情的特殊時期，投入此項發射任務的各團隊全面落實疫情防控的要求，力爭圓滿完成各項任務。

 

“神舟”“天舟”：經典品牌功勳卓著

 

提起中國的宇宙飛船，很多人第一時間想到的可能是“神舟”和“天舟”。是的，它們經過多年磨礪，已經成為享譽世界的中國載人飛船和貨運飛船的兩大品牌，為中國航天事業立下汗馬功勞。

 

“神舟”開始成為家喻戶曉的名字是在2003年10月，楊利偉乘神舟五號飛船進入太空，成功實現了中國首次載人空間飛行，這是中國載人航天工程繼1992年開始實施、1999年神舟一號飛船成功發射後取得具有里程碑意義的重大成就。

 

“神舟”一路見證中國載人航天的成長歷程，接連實現從無人試驗飛船到載人飛船和宇航員出艙，從單人短暫太空飛行到多人太空工作生活超過30天，使中國掌握了手動和自動空間交會對接技術，成為第三個具備獨立載人航天能力的國家。

 

“神舟”最近一次飛天是在2016年。當年11月18日13時59分，在完成長達33天的載人飛行後，神舟十一號飛船返回艙順利著陸，標誌著中國載人航天工程空間實驗室階段任務取得具有決定性意義的重要成果。

 

2017年4月20日，天舟貨運飛船首次飛天，試驗並完成了與天宮二號空間實驗室3次自動空間交會對接，並成功對其進行了3次推進劑在軌補加，實現了推進劑在軌補加技術突破。此外，“天舟”還突破了再生式環控生保技術等關鍵技術，為空間站建造奠定基礎。

 

新飛船：大容量、多用途、可重復

 

有了“神舟”“天舟”為何還要研發新一代飛船呢？換句話説，新一代飛船與“前輩”相比，“新”在哪兒呢？回答好這個問題，我們要抓住3個關鍵詞，即大容量、多用途、可重復。

 

新飛船外觀和結構更簡潔，從“神舟”由返回艙、服務艙和軌道艙的3艙結構，改為倒錐形大直徑返回艙加服務艙兩艙結構，起飛重量卻大幅提升到20噸級，大大超過多款“神舟”約8噸的起飛重量，其搭載能力據報道可從“神舟”最多3人提升至6-7人。

 

新飛船是名副其實“多面手”。與“神舟”“天舟”客貨分流不同，它天地往返運輸時客貨“兼營”，還能混合運輸。比如，可以在搭乘3名航天員的同時搭載約500公斤的貨物。此外，與“天舟”只能給空間站上貨相比，新飛船還可將貨物從空間站帶回地球，而這種“雙向”物流的能力對於未來空間站開展實驗無疑極為重要。

 

從肩負的使命看，新飛船統籌近地空間站運營和後續載人月球探測等任務，可謂“打通”了中國“空間站計劃”和“登月計劃”。正是根據其具體任務不同，有業內專家推測，新飛船將分為服務空間站建設和載人登月的兩款子型號。

 

新飛船注重航天成本控制，返回艙外層防熱材料不再採用和飛船整體一體的設計，改用可拆卸的模式，在飛行完成後方便更換，再加上採用“群傘+氣囊”著陸方式，可以更好地保護飛船本身不受損壞，保障飛船的重復使用。據了解，新飛船研製團隊目標是力爭實現返回艙可重復使用10次，從而降低飛船使用成本和載人航天的運營成本。

 

即將實施的航天任務被定為一次試驗飛行，根據航天科技五院新一代載人飛船試驗船總體主任設計師楊慶介紹，此次任務旨在驗證新飛船再入返回控制、防熱以及回收等一系列技術。新飛船的相關試驗實際上早已開始。2016年6月，新飛船的縮比返回艙就曾搭載長征七號開展了相關試驗。2018年4月，新飛船回收著陸系統減速傘強度空投試驗取得成功。

 

新火箭：大推力支撐行穩致遠

 

即將迎來的發射任務之所以備受矚目，不僅在於搭載的是“明星”航天器即新一代載人飛船試驗船，還在於托舉其一飛沖天的“大力士”長征五號B遙一運載火箭。目前，相關照片顯示，它已經組裝完畢並在文昌發射場的塔架上就位，巍然屹立的雄姿呈現在人們面前。特別引人關注的是，長征五號B遙一火箭不僅有直徑5米的芯一級主箭體，還捆綁有4個直徑達3.35米的助推器，箭體總長達53.7米，這種結構使其成為中國目前近地軌道運載能力最大的運載火箭，起飛品質約850噸，近地軌道運載能力大於22噸。

 

長征五號B火箭是目前長征五號系列運載火箭家族兩大成員之一，是在長征五號運載火箭基礎上改進研製的新型運載火箭，可謂新火箭中的新來者，此次飛行是該火箭的首秀。然而，作為中國載人航天的主力火箭，長征五號系列運載火箭走過了一段非常不平凡的歷程。上世紀八十年代，國家高技術研究發展計劃即“863計劃”就將“大型運載火箭和天地往返運輸系統”列為主題之一。2006年，一次性大型低溫液體捆綁式運載火箭開始立項研製 。10年後，長征五號在中國文昌航天發射場首飛成功。然而，在執行第二次發射任務時失利。經過認真反思和查找，問題被找到並解決，2019年12月27日，長征五號復飛成功，打了個漂亮的“翻身仗”。

 

即將執行的發射任務是長征五號系列運載火箭復飛成功後的首秀，也是長征五號B火箭第一次發射，將進一步考驗其性能。根據計劃，2020年，長征五號系列運載火箭將執行多次任務，除此之外，長征五號還將發射火星探測器和嫦娥五號月球探測器，這些都是中國航天本年度的重頭戲。