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中国有飞船还不够?为何还要打造航天飞机?深度解读来了!

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2017-7-27
发表于 4 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着“神舟”“天舟”“轻舟”等飞船的成功发射,中国的航天事业在全球范围内崭露头角。然而,近年业内开始关注一个新方向:航天飞机。面对已经成熟的航天飞船系统,很多人不禁发问:“飞船都足够用了,为何还要花大力气研究航天飞机?” 这个问题背后,其实隐藏着对未来太空探索的深远布局。

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航天飞船与航天飞机,差异何在?

要回答这个问题,首先得弄清楚航天飞船和航天飞机之间的本质区别。
1. 定位不同:运输工具 VS 太空“巴士”


  • 航天飞船:目前中国的飞船,如“神舟”“天舟”,主要用于运送航天员或物资到太空站,完成补给、实验任务后便报废或烧毁。
  • 航天飞机:它不仅可以执行运输任务,还能重复使用,起降灵活,像是连接地球与太空的“空中巴士”。
2. 成本差异:一次性投入 VS 多次回收

航天飞机的最大优势是重复使用。每次任务的单次成本更低,对太空探索的商业化发展尤为重要。而飞船以一次性使用为主,需要不断制造新设备,成本难以摊薄。
3. 技术门槛:航天飞机更复杂

航天飞机需具备大气层飞行能力,能像飞机一样滑翔降落,这意味着它的设计和技术实现远比飞船复杂得多。
为什么中国需要航天飞机?

虽然中国的飞船技术已经非常成熟,但引入航天飞机却是大势所趋,原因如下:

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1. 降低成本,助力商业化航天

随着太空经济崛起,卫星发射、科学实验等需求迅猛增长。

  • 航天飞机能显著减少发射成本,通过多次使用摊薄研发开支。
  • 在商业航天领域,成本优势是核心竞争力,航天飞机可以为中国航天赢得更多国际市场。
2. 提高灵活性与任务多样性

航天飞机可以灵活执行各种任务:

  • 紧急撤离宇航员。
  • 快速部署和维修卫星。
  • 执行中小型科学实验任务,甚至未来运送游客进入太空。
3. 服务未来的月球和火星基地

随着月球、火星探索的深入,建立基地、运送物资将成为常态。航天飞机的可重复使用性可以在地月、地火航线中发挥巨大作用,减少补给成本,加快人类向深空拓展的步伐。
4. 推动技术进步与产业升级

航天飞机涉及的热防护、推进系统、结构设计等技术,均是尖端领域。研发航天飞机不仅能推动航天工业升级,还能带动相关产业链的发展。

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国际对比:为什么美俄等航天强国都布局航天飞机?


  • 美国:航天飞机的领跑者
    美国的航天飞机项目从“哥伦比亚号”到“奋进号”,一度占据太空探索的制高点。虽然因事故停用,但其经验为新一代航天飞机铺平了道路,如SpaceX的“星舰”正沿用类似理念,瞄准商业航天和深空探索。
  • 俄罗斯:发展低调但方向明确
    俄罗斯曾推出“暴风雪号”航天飞机,虽然最终搁置,但最近又重启类似计划,试图在航天飞机领域占据一席之地。
  • 其他国家:紧跟趋势
    欧洲的“斯凯龙”、日本的“希望号”、印度的RLV项目,都指向同一个方向:航天飞机是未来的必争之地。
中国航天飞机的进展如何?

目前,中国在航天飞机领域已有初步布局:

  • “腾云工程”:这是中国航天科技集团研发的一款小型航天飞机,目标是实现多次重复使用,主要用于亚轨道飞行任务。
  • 可回收火箭技术:类似于SpaceX的技术,中国也在开发回收式运载工具,为航天飞机的研发积累经验。
  • 民营力量的崛起:商业航天公司也在尝试设计简化版的航天飞机,探索低成本解决方案。
航天飞机“昊龙”的问世

在第十五届中国国际航空航天博览会上,作为我国首型航天飞机的“昊龙”货运航天飞机首次亮相,其缩比模型吸引了众多目光。根据中国载人航天工程办公室的消息,“昊龙”货运航天飞机已经完成方案设计工作,并进入工程飞行验证阶段。作为空间站低成本货物运输系统的重要一环,“昊龙”正在为未来的太空物流开辟全新路径。

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“昊龙”货运航天飞机总设计师房元鹏表示,该航天飞机专为空间站上下行需求量身打造,采用了独特的技术设计。例如,创新性的机翼折叠技术可以在运输和发射阶段大幅减少占用空间,进入轨道后再展开以完成后续任务。这种灵活设计在提高运输效率的同时,也显著降低了任务成本。
有天舟货运飞船,为什么还需要航天飞机?

天舟货运飞船以其高效载荷能力闻名,每次任务能够为空间站提供大量物资补给。然而,天舟飞船的任务周期较长,往往需要数月才能完成一次完整任务。相比之下,“昊龙”货运航天飞机的目标则是短周期的运输任务,尤其适合快速补给或临时紧急运输需求。例如,空间站内需要定期补充的新鲜蔬菜和水果,以及其他需要冷链运输的物资,“昊龙”都能以其灵活性和冷链能力胜任。

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此外,与仅具备上行能力的天舟货运飞船不同,“昊龙”具备上下行能力。房元鹏介绍,“昊龙”不仅能将货物送至空间站,还能将实验样品、设备甚至废弃物带回地球,实现真正的空天往返。其水平着陆能力使得回收变得更加便捷,为未来的航天任务提供了更多可能性。
航天飞机的技术突破与优势

“昊龙”的研发目标不仅在于满足当前需求,还着眼于未来的低成本高频次发射需求。房元鹏指出,只需实现几次重复使用,“昊龙”的单次任务成本将显著降低,为空间站未来15年以上的运营节省大量经费。此外,相较于美国早期航天飞机因高成本和复杂维护而退役的历史教训,“昊龙”在设计时充分汲取了经验教训,通过优化规模和技术理念避免了传统航天飞机的弊端。
展望未来:“昊龙”的潜力

目前,“昊龙”已完成方案设计阶段工作,并进入全面工程研制阶段。作为中国载人航天工程的关键项目之一,它不仅承载着我国低成本、高效太空运输的希望,也为更远的星际探索打下基础。正如房元鹏所说,“昊龙”在未来还可能实现载人运输任务,进一步拓展中国的航天梦想。
“昊龙”的问世,是中国航天领域的又一次重要突破,标志着中国在航天飞机研发和应用上的迈进。它不仅弥补了货运飞船在灵活性和下行能力上的不足,更为未来的太空经济和国际合作奠定了坚实基础。
结语

你认为航天飞机的未来发展最重要的方向是什么?欢迎在评论区分享你的观点!
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