“昊龙”无人货运航天飞机是美国淘汰十三年的装备?

文摘   2024-11-12 11:37   河北  
1029日,中国航天界公布了一系列未来的发展计划和方案,令人耳目一新:比如,中国载人航天工程办公室确定我国将在2030年之前实现载人登月,并启动载人月球车的征名活动;海南文昌发射场正在为载人登月任务进行建设施工,未来将承担载人登月飞船和着陆器等的发射任务。
这其中最令人瞩目的是天地运输载具,其中由中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所的“昊龙”货运航天飞机方案和中国科学院微小卫星创新研究院的“轻舟”货运飞船方案胜出,就此,“昊龙”货运航天飞机进入航天爱好者的眼帘。

从发布的“昊龙”货运航天飞机的想象图可以看到,该机采用火箭垂直发射、水平再入降落的方式工作,飞行器采用大翼展、高升阻比、可重复使用的技术方案。

从外形上看,这就非常类似美国和苏联曾经研制的航天飞机,但是“昊龙”货运航天飞机与航天飞机还是有许多的不同特点,并且它有很多设计思路堪称开创性的。

首先,“昊龙”货运航天飞机依靠尾部与空间站对接,并在尾部设计了货物输送通道,这意味着该飞行器很可能没有尾部推进器,在再入大气层后,很可能是无动力滑翔飞行,这种设计有利于降低结构死重和发射成本。

其次,“昊龙”货运航天飞机抵达近地轨道后,背部的外壳能够打开,一侧形成太阳能电池板,另一侧可能是散热装置或者某种传感器,这种设计非常新颖。

对比空间站核心舱和“昊天”的比例关系,也可以看出“昊天”的尺寸并不大,机体最宽处可能也只有2—3米,是一种小型航天器。从对接方式来看,昊天主要用于运输小尺寸的货物,需要空间站的机械臂辅助才能卸货

“昊龙”货运航天飞机在产品构型上,与美国的X-37B无人航天飞机和我国的无人航天飞机类似,但是升力体和翼身融合设计更加明显,显然对升力的要求要高过X-37B

对于“昊龙”这类小型的航天飞机,历史上世界各国曾经有多个类似项目出现,当然主要是美苏两国,比如苏联上世纪六七十年代研制的米格-105小型载人航天飞机;

NASA在上世纪六七十年代研制的X-24技术验证机;80年代研制的X-20技术验证飞行器;以及在1995年到2002年研制的X-38轻型载人航天飞机验证机。

但是这些项目目前都早已终止,现在除了中国外,美国正在开发的小型航天飞机项目有且只有内华达山脉航天公司研制的“追梦者”。

每架追梦者的生命周期,设计为 15 次太空往返飞行。NASA 表示,新一代航天飞机的设计准则是:

能够“频繁飞行、安全航行、可在大多数跑到降落,并且要有卓越的经济性”

不过“追梦者”是一种商业性质的载人航天飞机,用于人员的空天往返,而“昊龙”不仅是无人驾驶,更是追求机内空间利用率的货运航天飞机,两者看着相像,其实设计取向上天差地别。

“追梦者”打算在2025年进行首次发射演示飞行,采用美国联合发射联盟ULA火神半人马座火箭发射,而“昊龙”货运飞船的首次发射飞行时间还未定。

目前,作为中国空间站系统重要组成部分的天舟货运飞船,属于大型货物运输航天器,其上行装载货物能力非常强,而“昊龙”货运航天飞机要小一些,起飞重量相当于天舟货运飞船的一半左右,可以执行更加灵活的货运任务,比如携带新鲜的蔬菜、水果等食品对空间站进行短周期的补给。

并且“昊龙”货运飞船属于一种更加灵活的货运飞船,关键的是,它可以为大规模物资下行创造一个非常好的条件,例如空间站冶炼的各种特种金属试验样品以及很多其它比较娇贵的东西。

人类历史上曾经有两个国家开发过航天飞机,其中一个是苏联开发的暴风雪号航天飞机,但是一直到解体,苏联的航天飞机也没有执行过一次太空任务。

另外一个就是美国,他们总共制造了五架航天飞机,执行了多次任务,但是因为安全性的原因以及价格过于昂贵,在20177月“亚特兰蒂斯”号航天飞机升空执行完任务后,美国停止了所有航天飞机的运行,至此世界上再也没有运行的航天飞机了。

美国人表示,航天飞机是一个失败的发明和设计,研发这个东西就是美国最大的决策失误。

美国人认为航天飞机的技术复杂,生产和维护成本高,可出动率低,而且安全性还差,这个东西和宇宙飞船相比差远了。

但是最近中国航空工业集团成都研究所又把这个被美国人盖棺定论为失败的东西又拿出来了,这就是“昊龙”货运航天飞机。

很多人都疑惑,明明美国都已经亲身经历,证明了航天飞机存在各种缺陷,并且将其彻底淘汰,为什么中国还要走这条不成功的老路呢?

航天飞机有自己的优点,这个优点就是货运量大。

美国每次把航天飞机送上太空,要么就是运输一点点补给品,要么就是运输三四个人,这样搞当然浪费了,但是中国不一样,中国从来不浪费任何货运能力。

大家觉得修建一整个月球基地,或者完成南天门计划,仅仅依靠宇宙飞船那种小东西,可以顺利搞定吗?那肯定不行,所以能快速重复使用的货运航天飞机这时候就非常具有性价比了。

航天飞机刚开发出来的时候存在的那些缺陷,其实都是冷战时期,美国强行点出不属于当时时代科技的各种后遗症,实际上美国可以在后续持续的改进这些缺点,但是美国没有这么做,这也是没有办法的事情,看看现在美国的铁路,机场,地铁,公路,这些和挣钱息息相关的基础设施他们都不改进,嫌浪费钱,他们有可能花钱去改进和挣钱更没有关系的航天科技呢?

况且现在美国是金融为先,去工业化是政治正确,有心也无力,航天飞机美国是不可能再搞了,现在搞也是为了挣钱搞商业载人的。

中国生产的“昊龙”货运航天飞机最大的特点就是低成本,现在中国的工业技术,材料学,加工工艺可比20世纪70年代的美国要先进得多,可能我国已经攻克了不少当初美国都没能攻克的技术难题,利用新技术和新工艺将航天飞机的研发、制造、维护成本给打了下来,同时还把质量给提升了上去。

中国开发航天飞机的目的可不是为了和谁竞争,也不是为了展现自己的先进技术,而是因为我们需要一个可以用的实用化装备,就像中国登月不是为了踩脚印,而是为了探索和开发月球一样。

所以美国人玩不转的东西,我们拿起来,并且玩转了,这就是为什么我们能成功复活航天飞机而美国却不行的原因。

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