天舟貨運飛船

天舟貨運飛船是中國正在研製的一款貨運飛船，主要用於對中國未來空間站在軌運行期間，提供補給支持。

基本介紹

• 中文名：天舟貨運飛船
• 外文名：Tianzhou Cargo Spaceship
• 所屬國家：中國

背景

神舟十號任務完成後，中國載人航天工程將全面進入空間實驗室和空間站研製階段。而在空間實驗室階段，將突破並驗證推進劑補加技術、再生式環控生保技術等關鍵技術，為空間站建造奠定基礎。
預計在2017年底以前，中國將先後發射天宮二號、和天舟貨運飛船，位於海南的第四個發射場也將嶄新啟用，擔綱重任。中國載人航天總工程師周建平2013年兩會時透露，神舟十號任務之後，中國將發射天宮二號，再發射貨運飛船，二者發射或間隔半年。如果說載人飛船是天地往返的載人工具，那么貨運飛船就是天地間運貨的工具。周建平介紹，中國的天舟貨運飛船基於神舟飛船和天宮一號的技術研發，只運貨不運人，在功能、性能上都處於國際先進水平。
航天專家龐之浩此前曾介紹，雖然中國也可由載人飛船改裝貨運飛船，這樣看起來也比較省事兒，但貨物運載量就會比較小。因此中國的貨運飛船是新研製的一個太空飛行器，貨物運載量將是俄羅斯“進步”號貨運飛船的3倍。龐之浩還表示，在天宮一號基礎上研製貨運飛船，無疑可運送較多貨物、增加活動空間、縮短研製周期、降低成本和技術攻關難度。

征名過程

作為中國載人空間站名稱及標識徵集活動的一部分，中國貨運飛船名稱徵集活動於2011年4月25日啟動，至2011年6月21日零時截止，組委會共收到公眾提名9640份，共有377778人次參加了投票。經由載人航天領域專家、航天員、著名作家、知名媒體人士等組成的評審委員會初選，30個名稱入圍初選結果。經過網路投票和活動評審委員會專家評選，最終評選出十個獲獎名稱。
2011年7月8日上午，活動組委會公布了最終確定入選前十名的公眾提名，分別是：天梭、鯤鵬、天舟、神龍、龍舟、神驥、天馬、雲梯、神駒、行者。
2013年10月31日，據中國載人航天工程網曝光，中國未來貨運飛船正式命名為天舟，代號“TZ”。

性能

2012年7月，天舟貨運飛船系統進入初樣研製工作。在歷經兩年的研製試驗中，按照初樣研製技術流程，完成了電性船、結構熱控船、初樣船研製和半密封貨物艙結構生產，通過了各項測試和試驗考核，確定了正樣技術狀態，完成了正樣艙體結構投產和正樣準備工作。

天舟貨運飛船是載人空間站工程的重要組成部分，在充分繼承天宮一號目標飛行器和載人飛船技術的基礎上研製，主要任務是為載人空間站運輸貨物和補加推進劑，並將空間站廢棄物帶回大氣層燒毀。
天舟貨運飛船全長9米以上、最大直徑3.35米、質量13噸、最大上行貨物運載量達到6噸。對此，龐之浩評價說，無論是直徑、質量還是運載能力，我國研製的貨運飛船將達到世界先進水平。空間站在軌運行期間，由載人飛船提供乘員運輸，由貨運飛船提供補給支持。
天舟貨運飛船的低地軌道上行運載能力約為6.5噸左右，高於俄羅斯聯邦航天局研製的進步號M型（2.5噸）以及日本宇宙航空研究開發機構的H-II運載飛船（6.0噸），但低於歐洲空間局的自動運載飛船（7.6噸）。下行運載能力約為6.0噸左右。載荷比即運載貨物的質量與貨運飛船船體本身的質量之比，天舟號貨運飛船的載荷比高達46%，高於日歐的貨運飛船。天舟號貨運飛船船長約9米，最大直徑約3.35米，發射質量低於13噸。

貨運飛船旨在補給未來天宮二號空間實驗室以及中國空間站的推進劑、空氣、航天員的飲料、食物以及用於維修空間站的更換設備，以延長空間實驗室和空間站的運行壽命[參 4]。貨運飛船發射後會與空間實驗室或空間站進行自動交會對接。為空間實驗室或空間站自動補加推進劑以及空氣。飲水、食物、以其他器物設備則需駐空間實驗室或空間站的航天員從貨運飛船上搬運到站內。同時，貨運飛船亦可充當空間站的“垃圾桶”，航天員取出貨運飛船升空攜帶的物品後，可將站內的廢棄物品搬運到貨運飛船上，關閉氣閘後，貨運飛船脫離空間站，返回地球時廢棄物連同貨運飛船在大氣層中燒毀。這種做法與俄、歐、日、美無人貨運飛船的運行做法相同。
天舟號貨運飛船由大直徑的貨物艙和小直徑的推進艙組成。貨物艙用於裝載貨物，而推進艙為整個飛船提供動力與電力。推進艙兩側各有一翼太陽能帆板三板。

天舟一號是我國自主研製的首艘貨運飛船，採用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組成，總長10.6米，艙體最大直徑3.35米，太陽帆板展開後最大寬度14.9米，起飛重量約13噸，物資上行能力約6噸，推進劑補加能力約為2噸，具備獨立飛行3個月的能力，具有與天宮二號空間實驗室交會對接、實施推進劑在軌補加、開展空間科學實驗和技術試驗等功能。

用途

天舟貨運飛船將作為我國空間站的五個模組之一，與核心艙、實驗艙I、實驗艙II、載人飛船(即已經命名的“神舟”號飛船)一起，在核心艙統一調度下協同工作，完成空間站承擔的各項任務：
一是補給空間站的推進劑消耗，空氣泄漏，運送空間站維修和更換設備，延長空間站的在軌飛行壽命；
二是運送航天員工作和生活用品，保障空間站航天員在軌中長期駐留和工作；
三是運送空間科學實驗設備和用品，支持和保障空間站具備開展較大規模空間科學實驗與套用的條件。

發射成功

我國首艘貨運飛船天舟一號20日19時51分許，在我國文昌航天發射場發射成功。這是我國載人航天工程“三步走”發展戰略第二步的收官之作，標誌著我國即將開啟空間站時代。

天舟一號是面向空間站建造和運營任務全新研製的貨運飛船，全長10.6米、最大直徑3.35米，由貨物艙和推進艙組成。飛船整船最大裝載狀態下重達13.5噸，最大上行貨物運載量達6.5噸，是我國飛船中名副其實的“大塊頭”。

19時41分，隨著“點火”口令的發出，發射場響起地動山搖般的轟鳴聲，拖曳著白色尾焰的長征七號火箭沖天而上。

此時，在太空已巡遊7個多月、繞行地球3396圈的天宮二號正在期待這次甜美的“約會”。2016年9月15日，首艘真正意義上的空間實驗室天宮二號發射成功。目前，設計壽命為2年的天宮二號運行狀態良好。

約596秒後，飛船準確入軌。天舟一號發射任務發射場區指揮部指揮長張學宇宣布，天舟一號貨運飛船發射成功。

按計畫，天舟一號將在距地面393公里的軌道與天宮二號進行3次自動交會對接。這在我國載人航天歷史上還是第一次。

天舟一號的設計壽命不少於5個月，其中，組合體計畫飛行2個月，天舟一號獨立運行不少於3個月。

天舟一號比俄美貨運飛船更完善

俄羅斯衛星通訊社高度關注中國貨運飛船天舟一號4月20日的成功發射，並就“這一航天史上的重大事件”對多位俄航天專家進行專訪，認為中國首艘貨運飛船在使用新型複合材料、實現機載設備數位化等方面領先俄羅斯“進步”號及美國“龍”號和“天鵝座”號等同類飛船。俄專家認為，中國雖說仍然在蘇聯載人航天技術的道路上前行，並未推出全新的太空拓展方案，但卻按照自己的計畫對現代航天技術不斷進行完善。

俄羅斯《航空全景》雜誌主編、莫斯科航空學院專家謝爾蓋·菲利片科夫認為，相比之下，中國飛船機載設備要好得多，所採用的數位化技術在無人和載人航天領域都有很大發展前景。如果中國已經研發出了可免受電離輻射破壞的可靠微晶片，那將是太空開發領域向前邁出的一大步。而俄羅斯在這方面的相關研發計畫近日剛剛出台。

俄羅斯宇航科學院院士亞歷山大·熱列茲尼亞科夫表示，天舟一號一次可運載6.5噸物資，遠高於俄羅斯“進步”號2噸和美國貨運飛船2.5噸的運載能力，這有助於中國更加積極高效地運營其空間站。這是宇航技術領域的一大成就，因為具有高運載能力的貨運飛船可在很大程度上簡化空間站的運營。