中国“昊龙”航天飞机曝光!尺寸载荷接近美国X-37B,未来执行什么任务?

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2024年10月30日凌晨4时27分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征2号F遥19运载火箭，将神舟19号载人飞船成功送入太空，经过快速对接程序，30日中午，中国空间站飞行乘组实现第五次太空会师。随着中国空间站建设进入常态化和日常维护并实施科学实验阶段，咱们对于“天上始终有那么几个人在出差”已经见怪不怪了，航天大国没办法，这就是我们的凡尔赛。


其实，中国空间站这两天也不是一点儿新闻没有，还是有些振奋人心的新消息的。同样是我载人航天工程办公室在神舟19号任务发布会现场公布的信息，中国空间站的低成本货物运输总体方案正在稳步推进中，目前有两个项目已经通过初步评审，获得第二阶段开发合同，制造技术验证机进行飞行验证。

两个项目分别是由中科院微小卫星创新研究院研制的“轻舟”货运飞船，以及由航空工业集团成都飞机研究所主导研制的“昊龙”货运航天飞机。其中，“轻舟”货运飞船预定使用中科宇航的力箭2号液体运载火箭作为任务主选火箭，预定在明年9月发射“轻舟”货运飞船验证机完成首飞，“昊龙”货运空天飞机目前发射时间表不详。

“轻舟”货运飞船我们都知道，中国空间站目前在上行货物运输任务中，其实是有成熟型号的，那就是和“神舟”系列飞船作为姊妹船的“天舟”货运飞船。“天舟”货运飞船



相比使用三舱式布局的“神舟”系列飞船，“天舟”货运飞船采用两舱式布局，后方是带有太阳能电池帆板的推进舱，前方是货舱，全长10.6米，最大直径3.35米，最大重量13.5吨，最大装载量7.4吨，货舱容积为22.5立方米，使用长征7号运载火箭发射。一般来说，一艘“天舟”货运飞船可以保障一艘“神舟”载人飞船以及三个人运作六个月的物资给养，该型货运飞船的型号和性能都非常成熟，而且已经发射了多艘。既然如此，我们为何又要启动低成本货物运输总体方案、研制新的货运飞船呢？“天舟”货运飞船



大伊万认为有两个因素吧：其一是响应空间站应急上行/下行运输的需要。目前我们的空间站运输，暂时还是定期运输，每六个月一艘载人飞船，一艘货运飞船，十分有规律，相应的带什么载荷，实施什么试验，这些都是计划好的。但是随着我空间站建设规模的扩大，试验内容必然是逐步增加的，一些计划外试验可能会临时加塞，或者一些试验成果、样品等及时送返地球后，可以迅速装载新的实验设备，提高空间站的利用效率。在这种情况下，再补发一艘“天舟”似乎是没什么必要的，这将带来货运飞船空间的极大浪费，且“天舟”不具备再入返回能力，只能上行不能下行。因此，研发新一代空间比较适中、可执行灵活装载任务、发射成本较低、且部分具备再入返回能力的新一代低成本货运飞船势在必行。“天舟”货运飞船



其二是为商业航天试水。纵观当下的航天大国，都在不同程度地试着开放部分航天领域给商业航天公司，一方面可以充分发挥商业航天公司思维活跃，idea层出不穷的优势，加快技术研发和迭代的效率，另一方面又可以降低成本，以尽可能地实现航天产业的良性循环。“天舟”货运飞船



比如美国就把“阿尔忒密斯”计划的一部分外包给了多家商业航天公司实施，而我们把空间站的低成本货运任务外包给商业航天公司，对空间站的日常运作没有什么影响，却可以为空间站创造出附加产值，属于锦上添花的决策。同时，从目前研发“轻舟”飞船的中科院消息看，“轻舟”飞船预计每千克的运输价格不会大于10万元人民币，考虑到货运飞船的装载系数，预计“轻舟”飞船千克发射成本会比长征七号稍微便宜些，基本符合低成本要求。

“昊龙”货运航天飞机当然了，相比设计中规中矩，使用了单舱段构型的“轻舟”飞船，外界最为关注的是航空工业成都所拿出来的“昊龙”返回式飞行器。毕竟，咱们前面可是有美国的那个X-37B型再入式飞行器对标，还有我们自己的“五十万”飞行器，更不用说，美国的航天飞机作为冷战时期美国航天工业最后的绝唱，给每一个90后军迷心里都留下了不可磨灭的印记，不知道多少军迷、航天迷小时候是看着美国航天飞机发射，然后才爱上航天事业的。这些军迷和航天迷，多多少少有些航天飞机情怀，对“昊龙”空天飞机的关注度自然也比使用飞船构型的“轻舟”多。美国X-37B



既然被寄予了如此之多的关注度，那么“昊龙”可能具备怎样的性能，又将承担怎样的任务呢？由于目前无论是“轻舟”还是“昊龙”，暂时都只有一个想象图、概念图，连实机都没有拿出来，我们只能通过这个想象图来稍微判断一二。“昊龙”空天飞机



从想象图看，正在和空间站对接的“昊龙”再入飞行器的尺寸，大概和一个空间站舱段类似。我们都知道中国空间站三舱段长度都在14.4米左右，最大直径4.2米，质量22吨左右，这似乎意味着“昊龙”飞行器的长度在10米左右，货舱宽度不大于4米，起飞重量在10吨以上是可能的。这个飞行器尺寸和起飞重量，咱们只能说和美国的X-37B型空天飞机十分相似。“昊龙”空天飞机



当然了，它和X-37B还是有些区别的。首先是它是带有太阳能电池帆板的，目前为止X-37B没有被发现带有太阳能电池帆板的迹象，而“昊龙”的太阳能电池帆板和“轻舟”一样，采用折叠式组件包覆在机体表面，节省了整流罩空间，省下了太阳能帆板展开的作动机构。其次它的外形和X-37B也有所不同，更类似于美国内华达山脉公司研制的那个“追梦者”号空天飞机，只不过“追梦者”号的研发进度已经大大延宕，目前已经没什么声音了。但不管怎么说，“昊天”空天飞机的载荷能力考虑到它的机体尺寸非常大，预计不会低于“天舟”系列飞船。“昊龙”空天飞机



而从“昊龙”再入式飞行器的设计看，估计“昊龙”飞行器采用的和X-37B的总体构型差不多，也就是只安装轨控和姿控发动机，需要使用二级火箭将其送入近地轨道，这和典型的航天飞机的入轨构型还是有些区别的。毕竟航天飞机除了两台固体火箭发动机助推器，还安装有入轨的主发动机，我们的“昊龙”没有这个主发动机，当然了，这是设计取舍的问题，本质上无可厚非。美国X-37B



从“昊龙”空天飞机的性能来分析，应该是要好于当前构型的“轻舟”的，甚至有可能迎头赶上作为空间站主要定期运输手段的“天舟”，因此“昊龙”的任务层次，可能要比“轻舟”好上那么一些。我们说“轻舟”可能偏向于空间站的应急输送，那“昊龙”就可能偏向于空间站的常规运输和快速运输，再考虑到“昊龙”相比目前的“轻舟”具备再入和复用能力，那么空间站的下行货物就得靠“昊龙”带回地面，其运输成本很有可能也比“轻舟”要便宜，这些都是它的技术优势。美国X-37B



同时还值得注意的是，“昊龙”的载荷能力，事实上是可以作为潜在的客货两用飞船使用的，进行一定程度的改装之后就可以承担载人任务。那么，“昊龙”是否可以作为空间站的一种应急手段，比如派出一艘“昊龙”长期停泊在空间站对接口，时刻处于待命状态以应对空间站可能发生的意外情况，这也是“昊龙”再入式飞行器可能的使用方法。总的来说，大伊万觉得“昊龙”在总体性能上，肯定要比“轻舟”先进一代，相应的使用模式也更多，希望“昊龙”能够不负众望竞标成功吧。轰6挂载空天飞机



最后，值得一提的是，此次竞标成功的无论是“轻舟”还是“昊龙”，都不是传统的航天系企业的作品，而是一个来自于中科院，一个来自于航空系。这就对了嘛，未来我们的航天飞行器，肯定不能仅仅拘泥于航天系统内部研发，还是要走出去的。再说航空工业成都所的技术底蕴这么深厚，既然能够拿出无侦8这种临近空间飞行器，那么拿出一个类似的、可以从大气层外再入的“昊龙”也没什么奇怪的。更不用说“昊龙”的技术成果，事实上又可以被航空工业复用在更加先进的临近空间飞行器的研制上，也许在不久的将来，我们可以看到性能更加先进的临近空间飞行器，翱翔在祖国的蓝天之上。

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