首次亮相!中国航飞“昊龙”,为低成本货物运输带来“新方案”

江卿曻啊 2024-11-12 09:21:17

文|江卿曻

编辑|江卿昇

前言

随着中国航天技术的发展,现在的中国已经成为了国际上的佼佼者,而在11月11日的中国航展上,出现了一款非常让人好奇的航天——昊龙,正式亮相。

昊龙入选低成本货运方案,引发了航天界的欢欣鼓舞,这一突破性进展唤起了人们对历史性时刻的回忆,仿佛重现了半世纪前人类首次踏上月球时的那种振奋与自豪。

从神舟系列载人飞船到天宫空间站,中国航天一直在稳步前进,而今,“昊龙”的出现,似乎预示着我们正站在一个新的航天时代的门槛。

这个融合了航空和航天技术的“天地往返使者”,究竟有何特别之处?它将如何改变我们的航天事业?

昊龙号航天飞机的诞生

2024年,一个重要的航天消息悄然传开,中国航天工程办公室发布了空间站低成本货物运输系统总体方案征集公告。

这个看似平常的公告,实际上预示着中国航天即将迎来一次重大变革,经过层层筛选,最终“昊龙”货运航天飞机脱颖而出,成为中国空间站货物运输的新选择之一。

“昊龙”,这个充满中国传统文化底蕴的名字,寓意着“龙腾东方,驰骋九天,行者无疆,福泽四海”。

作为中国航空工业集团“龙”系列飞行器家族的新成员,“昊龙”肩负着推动中国航天技术创新的重任。

公开数据显示,“昊龙”堪称航天界的“小巧精灵”,它的体型仅有10米长、8米宽,重量更是不到天舟货运飞船的一半,这种紧凑设计使其更加灵活高效,颇具创新性。

这个“小个子”却蕴含着大智慧,它采用了大翼展高声速比气动布局,配备盾头体机身和大后掠三角翼,这种设计使得“昊龙”既能通过运载火箭发射入轨,又能像普通飞机一样在机场跑道上着陆。

“昊龙”的总设计师房元鹏自豪地介绍道:“昊龙”货运航天飞机是一种带翼构型的飞行器,它兼顾了航天器和航空器的特点。

这种独特的设计使得“昊龙”具备了传统航天器所不具备的灵活性和经济性,作为一款低成本可重复使用的空间站货物运输飞行器,“昊龙”的功能定位非常明确。

它不仅可以完成货物的上行运输,还能够承担下行物资的返回任务,更重要的是,它的可重复使用特性,使得每次任务的成本都能得到有效降低。

通过多次使用来分摊降低飞行器研制成本,“昊龙”将与天舟、轻舟货运飞船一起,共同构建起灵活高效、形式多样、成本低廉的空间站货物运输体系。

昊龙的运作过程堪称太空芭蕾,乘火箭冲天而起,进入预定轨道后,优雅展翼,揭开对接保护罩,随后,它在太空中精准舞动,通过一连串巧妙的轨道调整,最终与空间站完美对接。

任务完成后,昊龙展开返航之旅:脱离空间站,自主调整轨道,突破大气层,最终如普通飞机般平稳降落,经过一番检修,这位太空信使便能再度起飞,开启新的星际之旅。

这种循环往复的工作模式,不仅大大提高了航天器的使用效率,也为未来的航天探索提供了更多可能性。

在不久的将来,我们可能会看到“昊龙”像普通飞机一样,定期往返于地球和空间站之间,为宇航员们运送补给和实验设备,甚至还能带回宝贵的太空样本。

然而“昊龙”的诞生并非一帆风顺,它的成功背后,凝聚了无数航天工作者的智慧和汗水。

那么在开发“昊龙”的过程中,中国航天人是如何克服重重技术难关的呢?而美国的航天飞机计划虽然已经终止,但它留下的经验教训对“昊龙”的研发又有何启示?

航天飞机的进化

当我们谈论航天飞机,就不得不提到美国的航天飞机计划,这个从20世纪70年代开始的宏伟项目,曾经是人类航天史上的一个里程碑。

美国一共制造了6架航天飞机,其中5架执行过飞行任务,这些“太空巴士”以其可重复使用的特性和巨大的货运能力,在近30年的服役期间,为人类的太空探索做出了巨大贡献。

航天飞机虽然先进,但也存在固有缺陷,其结构复杂程度令人咋舌,零件数以百万计,线缆长度足以横跨城市,隔热瓦数量堪比一座小镇的房屋,这种复杂性带来了巨大的挑战。

这种复杂性不仅导致了高昂的制造和维护成本,也增加了安全隐患,2003年哥伦比亚号的悲剧,就是由于一块脱落的隔热瓦造成的。

美国航天飞机的经验教训给中国航天工程师们提供了宝贵的参考,在设计“昊龙”时,工程师们充分吸收了这些教训,着重解决了安全性、经济性和可靠性等关键问题。

“昊龙”采用了更先进的材料和更智能的控制系统,其机动能力更强,拥有更多的返回机会和更宽的返回窗口。

更重要的是,“昊龙”的飞行力学环境更好,机场跑道着陆也便于地面保障资源快速介入,大大提高了安全性和可靠性。

“昊龙”的规模比美国的航天飞机小得多,这不仅降低了成本,也提高了灵活性。

“昊龙”的工作流程也经过了精心设计,它能够自主完成与空间站的交会对接,航天员可以自由进出“昊龙”货舱,根据需要随时进行上行货物取用或者下行物资存储。

这种灵活性大大提高了空间站的运营效率,中国发展航天飞机的前景令人振奋,随着技术的不断进步,特别是国产风洞测试能力的提升,中国已经具备了开发更先进航天飞机的能力。

然而航天技术的发展从来都不是一帆风顺的,在“昊龙”的研发过程中,工程师们面临着诸多挑战。

如何在保证安全性的同时降低成本?如何在复杂的太空环境中实现精准控制?这些都是需要解决的难题。

更重要的是,“昊龙”的诞生并非孤立事件,它是中国航天战略的一个重要组成部分,那么,在整个空间站低成本货物运输系统中,“昊龙”又将扮演怎样的角色呢?

除了“昊龙”,还有哪些创新方案在为中国的航天事业添砖加瓦?

昊龙与轻舟的双轨并行

在中国航天事业的蓬勃发展中,“昊龙”货运航天飞机的诞生只是一个开始,事实上,它是中国空间站低成本货物运输系统总体方案中的重要一环。

这个宏大的计划始于2023年,当时中国载人航天工程办公室发布了一个引人注目的公告,征集低成本货物运输系统的方案。

从经验丰富的传统航天巨头,到创新活跃的科研机构,再到朝气蓬勃的新兴商业航天公司,各路精英纷纷贡献智慧,展开了一场激烈的头脑风暴。

经过两轮激烈的角逐,最终有两个方案脱颖而出:一个是我们已经了解的“昊龙”货运航天飞机,另一个则是由中国科学院微小卫星创新研究院提出的“轻舟”货运飞船方案。

“轻舟”一号采用了一体化单舱构型,拥有27立方米的宽敞空间,它不仅配备了可选的大容量冰箱,还有一个辅助智能货物运输管理系统。

这种多功能设计赋予了“轻舟”极大的灵活性,无论是常规货物运输,还是复杂的科学实验,它都能胜任,不管是需要宇航员亲自操作,还是完全自动化的任务,"轻舟"都能提供有力支持。

值得一提的是,“轻舟”项目引入了商业航天的理念,它选用了商业公司作为生产制造商,并计划探索冠名、搭载、IP文化、科普直播等多种商业模式。

“昊龙”和“轻舟”的双轨并行,标志着中国空间站货物运输系统进入了一个新的时代,这两种不同类型的货运方案,各有特色,优势互补。

“昊龙”以其可重复使用的特性和灵活的操作,适合频繁的小批量货物运输,而“轻舟”则凭借其大容量和多功能性,更适合大批量、多样化的货物运输任务。

这种多元化的货运体系,不仅能够满足空间站日益增长的物资需求,还能大幅降低运营成本。

正如中国载人航天工程新闻发言人林西强所说:“通过本次择优,吸纳了传统航天企业之外的科研院所和商业航天公司参与到载人航天工程船箭等飞行产品研制,有利于构建健康、良性、富有活力的载人航天竞争发展新格局,进一步降低空间站运行成本,也有利于促进商业航天快速、有序、健康发展,”

更令人期待的是,“昊龙”和“轻舟”的成功,很可能成为中国商业航天发展的一个重要转折点。

结语

“昊龙”与“轻舟”货运飞船一起,让中国的航天技术更上一层楼,而美国的先例也给我们吸取了经验。

随着这些新型货运系统的投入使用,我们可以期待中国的航天事业会有更多突破性的发展,未来,中国航天人将继续探索太空的奥秘,为人类的航天事业做出更大的贡献。

参考文章

极目新闻2024年11月11日《中国空间站低成本货物运输迎来“新方案” 货运航天飞机“昊龙”来了!》的报道

环球网2024年11月11日《“中国货运航天飞机已进入工程研制,不久就能看到”——《环球时报》专访“昊龙”总设计师》的报道

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