貨運飛船哪家強？擺渡者天舟飛船當仁不讓

長征七號遙二火箭將第一艘天舟飛船，天舟一號成功送入太空

4月20日晚7時41分，我國使用長征七號火箭從文昌發射場運送天舟一號貨運飛船順利升空。天舟一號飛船是我國為載人航天工程研製的貨運飛船，是未來天宮號空間站的擺渡船。有趣的是，陰差陽錯中天舟飛船已經成為目前最強大的貨運飛船。

天舟飛船是我國載人空間站系統的重要組成部分，是當前綜合性能最強的貨運飛船

我國載人航天工程三步走戰略中，第三步要建造大型長期駐留的載人空間站。載人空間站是一個非常複雜的綜合系統，貨運飛船系統是其中必不可少的一部分。貨運飛船主要用於向空間站運送推進劑、設備載荷和水、空氣以及食品等消耗品，另外它還要攜帶空間站運營中產生的廢棄物再入大氣層銷毀。目前國際空間站是人類唯一的載人空間站，為了支持它的正常運行，各個參與國研製了多種貨運飛船，其中包括俄羅斯的進步號飛船，美國的龍式飛船和天鵝座飛船，日本的HTV飛船和歐洲的ATV飛船，其中ATV飛船發射5艘之後已經退役，另外未來美國內華達山脈公司的追夢者升力體飛船將投入使用。天舟一號研製過程中充分借鑒了國際空間站各種貨運飛船的設計，結合我國空間站建設和應用的實際需求，成為一種博採東西之長的先進飛船，綜合性能強於現有貨運飛船。

天舟飛船組成結構示意，它是一種典型兩艙設計的飛船

天舟一號飛船基於天宮一號的成熟設計，外型上和天宮一號/二號空間實驗室十分相似，同樣是一種兩艙設計的航天器。天舟貨運飛船直徑3.35米，長度超過9米，由貨艙和推進艙（又叫服務艙）兩部分組成，其中貨艙使用模塊化設計，具有全密封、半密封和全開放三種形式，可以滿足艙內和艙外載荷運輸的需求。模塊化設計體現了天舟飛船設計的靈活性，可以運送艙外暴露平台和太陽能電池帆板等各種大尺寸空間站外部設備，更好的支持空間站艙外建造需求。

天舟飛船貨艙具有半密封和全開放等形式，紅框可看到半密封貨艙的開口

天舟飛船使用全開放貨艙，還可以把最大直徑3米、最大長5米的無動力艙段送往天宮號空間站。目前國際空間站的貨運飛船中，進步號和天鵝座飛船都是全密封飛船，用於運送增壓載荷，龍式飛船和HTV飛船可以攜帶增壓和非增壓載荷，其中龍式飛船也可以用非增壓貨艙運送空間站艙段，但是對比天舟飛船的空間，龍式飛船運輸艙段的尺寸就小巫見大巫了。

國際空間站使用多種貨運飛船，但綜合來說我們的天舟飛船功能最全面，性能最強大

天舟飛船貨艙不僅具備靈活性，貨運性能指標也很強。天舟飛船上行貨運能力6.5噸，下行銷毀廢棄物的能力為6噸，由於歐洲ATV飛船已經退役，天舟的上行貨運能力目前獨佔鰲頭，把美國龍式飛船和日本HTV飛船的6噸上行貨運能力都比下去了，更不要說最大只有3.5噸運力的天鵝座飛船和3.2噸運力的進步號飛船了。天舟飛船的貨運載荷比高達46%，據稱未來還能進一步優化到48%，遠高於已經退役的歐洲ATV飛船和現役的日本HTV飛船，更別提俄國設計老舊的進步號飛船。貨運載荷比表示貨物重量站飛船總重量的比例，是考究飛船費效比的一個主要指標，它比值越高說明運載效率越高。做一個簡單對比，同樣運6噸貨物，我國用長征七號中型火箭發射天舟飛船就夠了，而日本卻要使用H-IIB大型火箭發射HTV飛船，而歐洲需要阿里安5大型火箭發射ATV飛船，至於俄國進步號飛船和美國天鵝座飛船乾脆需要兩次發射。天舟飛船的高性能和高性價比，在此可見一斑。

天舟一號貨運飛船將對接天宮二號空間實驗室，主要突破和驗證推進劑在軌補加技術

空間站運行在近地軌道上，不僅需要補充物資，還需要維持軌道，這就需要貨運飛船為空間站補加推進劑。國際空間站的貨運飛船中，龍式飛船、天鵝座飛船和HTV飛船都沒有補加推進劑的能力，歐洲退役的ATV飛船倒是有這種能力，但ATV飛船的對接結構包括推進劑補加裝置都是進口的原版俄國貨，目前國際空間站軌道維持完全依靠俄國的進步號飛船。天舟飛船作為我國未來天宮號空間站唯一的貨運飛船，設計上就著重強調推進劑補加能力，4月20日升空的天舟一號飛船的主要任務就是驗證推進劑補加能力。天舟一號攜帶了2噸多的推進劑，將對天宮二號空間實驗室進行推進劑補加操作，試驗完成後我國將成為僅有的兩個具備空間站推進劑補加能力的國家。

已經退役的ATV飛船也有推進劑補加能力，但是它的對接和補加機構都是現成俄國貨，而天舟是我們自己的

天舟貨運飛船的內部空間較大，還具備利用剩餘空間開展空間科學實驗的能力。天舟一號飛船將進行微重力對細胞增殖和分化影響研究、兩相系統實驗平台的關鍵技術研究、非牛頓引力實驗檢驗的關鍵技術驗證以及主動隔振關鍵技術驗證等4項空間科研試驗，未來天宮號空間站階段，天舟飛船同樣見縫插針開展多種多樣的空間實驗，將價值壓榨到極限。雖然美俄日等國貨運飛船也會臨時安排一些科學試驗，但天舟飛船停靠空間站飛行時間可達1年，首發的天舟一號飛船的獨立飛行時間就超過3個月，具備更有利的實驗條件。

天舟飛船還可運送暴露載荷平台和太陽能帆板等艙外設施，支持空間站建造，是當前最完善的航天貨運系統

總的說來，天舟貨運飛船以其大運載能力和靈活的模塊化貨艙設計，還有推進劑補加等關鍵技術，將成為美國太空梭之後世界上功能最完善，效益最高的貨運飛船系統。天舟作為是我國天宮號空間站的擺渡船，將為空間站建造提供有力的支持。

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