国外载人飞船情况一览

2020-06-29 09:46何慧东苑艺北京空间科技信息研究所
国际太空 2020年5期
关键词:猎户座客船乘员

何慧东 苑艺(北京空间科技信息研究所)

载人飞船是人类进入太空的重要工具,在载人航天活动中发挥了关键作用。当前,国外仅有俄罗斯联盟MS(Soyuz MS)一型飞船处于服役状态,俄、美等国均依靠该飞船实现地面与“国际空间站”的往返。随着科技的不断进步和载人航天的持续发展,主要航天国家、优势商业航天企业纷纷开展新型载人飞船的研制或论证工作。

除俄罗斯联盟 MS飞船外,美国大力推动“载人龙”(Crew Dragon)飞船、CST-100“星际客船”(Starliner)等新一代商业飞船的研制工作,并取得重要进展;围绕载人月球探测活动,美国正在发展“猎户座”(Orion)飞船,俄罗斯也加紧研制新一代的“雄鹰”(Orel)飞船。从技术水平、可靠性、任务适应性等维度看,国外新一代载人飞船性能大幅提升。

1 老当益壮的运输工具——联盟 MS飞船

俄罗斯“联盟”系列载人飞船始于20世纪60年代,截至目前发展了四代、多个型号,联盟 MS系列载人飞船继承了联盟 TMA-M飞船的设计,是俄罗斯“联盟”系列载人飞船的最新型号。

联盟 MS载人飞船由3个舱段组成,分别为轨道舱、返回舱和服务舱,3个舱段可互相分离。轨道舱承担起居功能,在发射过程中装载部分货物补给;返回舱配备有消融防热罩,将搭载航天员安全再入大气层;服务舱安装了主发动机、氧气和燃料、姿控推力器、电子设备、导航系统等。联盟 MS飞船能够最多搭载3名航天员,停靠在空间站215天。

2 冉冉升起的商业新星——“载人龙”飞船

“载人龙”飞船是美国国家航空航天局(NASA)在“商业乘员计划”(CCP)下支持发展的二型载人飞船之一,由太空探索技术公司(SpaceX)负责研制,能够执行低成本、业务化的低地球载人航天飞行任务。未来,NASA只需支付政府航天员运送费用,SpaceX公司完成载人飞船的研制、发射和运行任务。

“载人龙”飞船具有可重复使用、乘员运输能力强、内部空间大、操作友好等特点。该飞船采用两舱段设计方案,包括乘员舱和非密封舱两部分:乘员舱用于运送乘员和加压货物;非密封舱可携带非加压货物,同时在外表面安装了太阳电池和热辐射器用于发电和热控制,4个尾翼在紧急分离情况下可提供气动稳定性。“载人龙”飞船最多可搭乘7名航天员,独立飞行时可工作1周,对接状态下可工作210天。

“载人龙”飞船

3 往返天地的商业航班——“星际客船”

“星际客船”是波音公司(Boeing)与NASA“商业乘员计划”合作开发的新一代载人飞船,主要用于执行近地轨道任务。

“星际客船”为两舱段设计,包括航天员舱和服务舱两部分。乘员舱为锥形,主要负责运送乘员和货物;服务舱为圆柱形,具备发射逃逸、姿轨控、发电、热辐射等功能。飞船最多可搭载7名航天员,也可以乘员加货物的形式进行混合搭载。飞船独立飞行状态设计寿命60h,对接状态设计寿命210天,具备重复使用能力,最多可使用10次,以6个月为周期实现复飞。

CST-100“星际客船”

4 美国重返月球的关键——“猎户座”飞船

“猎户座”飞船是美国“阿尔忒弥斯”(Artemis)计划的重要组成部分,承担了关键的乘员地月往返运输功能。飞船由洛马公司(LM)牵头研制,团队包括主要分承包商航空喷气发动机-洛克达因公司(Aerojet Rocketdyne)、联合技术宇航系统公司(UTC Aerospace Systems)、霍尼韦尔公司(Honeywell),以及众多次要分承包商和小企业;欧洲航天局(ESA)承担了服务舱的研制工作。

“猎户座”飞船具有多用途、可重复使用的特点,设计能够到达月球、小行星等多个目的地。“猎户座”飞船由乘员舱、服务舱和发射紧急中止系统构成。飞船可搭载4名航天员,乘员舱可重复使用,最多可执行10次飞行任务。

5 徐徐展翅的俄制飞船——“雄鹰”

俄罗斯“雄鹰”载人飞船主要用于月球探测任务,并能够自主开展空间实验和研究。

“雄鹰”飞船最多可搭载4名航天员,可在轨自主飞行近30天,也可停靠在空间站上在轨驻留近1年的时间。在执行短期地月往返飞行任务时可重复使用10次,在执行长期与绕月轨道站对接任务时,飞船可重复使用不少于3次。

“雄鹰”飞船

6 国外载人飞船对比

从核心能力指标看,国外“载人龙”、“星际客船”、“猎户座”、“雄鹰”等新一代载人飞船相较上一代的“联盟”飞船技术能力有显著提升,新一代载人飞船发射质量、最大乘员人数大幅增加,可适应近地轨道、月球探测等多种类型的任务,同时均具备重复使用能力,通过复用提升系统综合效益。

随着载人航天技术的不断突破,美俄等主要航天国家在新一代载人飞船的研制上相继取得重要进展,在不远的将来会有更多的载人飞船投入运行,推动世界载人航天事业进一步跨越发展。

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