说说中国新一代载人飞船

截至到神舟十四号载人航天任务，我国神舟载人飞船已将十多名航天员送入太空，保持了100%的成功率。为进一步推动载人航天事业的发展，我国正在研制新一代载人飞船。

神舟载人飞船模拟图（航天科技集团五院提供）

研发背景

从2003年10月将我国第一位航天员杨利伟进入太空开始服役至今，神舟飞船一直不断改进，如今已经进入了技术成熟期，将未来相当长的一段时间内继续为我国载人航天事业发光发热。

但从长期来看，首飞于新旧世纪之交的神舟飞船已经难以满足未来我们国家对于先进载人飞船的需要。在国际上，美国太空探索技术公司可复用的、多功能的龙2飞船已经服役，该型飞船在可载人数量、使用成本，及上、下行货物运输量上，相比于世界上其他载人飞船和货运飞船都有明显优势。目前龙2飞船已经执行了多次商业载人、货运发射。

美国波音公司研制的CST-100星际线载人飞船的试飞过程虽历经波折，但其仍然是一个可重复使用的较为先进的载人飞船。而用于美国阿尔忒弥斯计划的猎户座飞船也已经与太空发射系统合体，准备待机发射。猎户座飞船相比于过去的阿波罗飞船，导航和电子系统更加先进，在安全性上可谓是下足了功夫，同时也是可复用飞船。俄罗斯也在研发新一代载人飞船——“鹰”号，预计将在2024年进行第一次无人试飞。

从国外的技术发展趋势中可以看出，新一代载人飞船的发展呈现出以下几个特点：一，可以换装模块来适应不同的任务；二，通过可复用技术等大幅降低使用成本，大量采用成熟技术，扩展适用面；三，通过先进的设计与新型材料降低飞船的重量；四，普遍大型化，内部空间大，可载人数多在四人或更多，也能装载更多货物；五，气动外型以钝头体为主，等等。我国的载人登月计划目前正处于关键技术细节的论证阶段，在国际趋势和国家需要面前，研制下一代新载人飞船成为了中国航天的必然选择。

新一代载人飞船的技术细节

2020年5月5日，由中国航天科技集团五院研制的新一代载人飞船试验船（以下简称新飞船）由长征五号B遥一运载火箭在海南文昌发射场成功发射并进入预定轨道，并成功在第二宇宙速度下返回我国位于内蒙古的四子王旗着陆场，试验任务取得圆满成功。

中国的下一代新飞船将全面超越我国现役的神舟飞船，为我国成为航天强国打下坚实基础。新飞船与神舟飞船从外观上看，其在构型上发生了极大的变化，神舟飞船采用了与俄罗斯联盟号类似的轨道舱+返回舱+推进舱的构型，而新飞船则采用了返回舱+推进舱的构型，与龙2飞船、猎户座飞船的构型一致，并且新飞船的顶盖采用了和龙2飞船类似的设计，可开合顶盖可以在需要与空间站对接时露出其对接机构。

从大小上看，新飞船的体积堪称巨大，高4.34米，最大直径为4.1米。据有关专家透露，新飞船返回舱的内部加压容积将高达13立方米，大于目前美国龙2飞船的9.3立方米和猎户座飞船的约9立方米，更是远大于神舟飞船返回舱的约6立方米和俄罗斯联盟号返回舱的4立方米。更大的内部容积也给了新飞船更大的可发挥空间。

新飞船一次可携带6名甚至更多航天员进入太空，而神舟飞船一次只能运送3人。当然也可以通过减少人数来运输等质量的货物，同时由于新飞船可以重复使用，它也可以将更多的货物从太空带回地面。如今我国的天舟货运飞船虽然是目前世界上现役运力最强的货运飞船，但它是一种一次性飞船，无法将载荷带回地面，仍需要靠神舟飞船返回舱将空间站载荷带回地面，运力十分有限，若新飞船服役，定能大大增强中国空间站上下行货物运输能力。

可复用是新飞船设计时便要考虑的核心需求。目前神舟飞船返回舱的外层隔热结构无法更换，是一次性的。而新飞船的返回舱主体为两层结构，外层隔热外壳为可以拆卸的独立部件，在完成任务后可以将使用过的隔热外壳拆下，安装新隔热外壳后便可以继续重复使用。返回舱里层采用了高强度合金，返回舱可重复使用10次，大大降低了使用成本。新飞船返回舱的防热大底和防热外壳也足以支撑新飞船以接近第二宇宙速度返回。在着陆时，新飞船返回舱采用的三大三小组合式着陆气囊让新飞船更加安稳。在神舟飞船上，许多高价值电子设备都是安装在服务舱内，在返回时再入大气层时会被烧掉，但在新飞船上这些高价值电子设备则被高度集成在返回舱中重复使用，以降低成本。

模块化也是新飞船相比于神舟飞船的一大特点，返回舱可以通过搭配不同的服务舱和不同类型的隔热外壳来适应不同的任务。新飞船有两个版本，即近地轨道版和深空版，新飞船试验船便是深空版构型。近地轨道版构型新飞船的重量约为14吨，可以用于替代神舟飞船，运送航天员往返中国空间站，其使用了薄隔热外壳和相对较小的服务舱，上行运载能力约4吨，下行运载能力约2.5吨，与神舟飞船相比有了一个大提升，内部还可以任务根据需要灵活调整座椅和货架数量。深空版构型可以执行载人登月任务，该构型使用了双层隔热外壳和能装载更多燃料的大型服务舱，相比于近地轨道版要更重一些，可以达到20吨以上。大型服务舱内可以装载约13.5吨燃料，提供约2200米/秒的速度增量，为飞船进入地月转移轨道和入轨刹车机动提供有力支撑