中國空間站的低成本貨物運輸總體方案正在穩(wěn)步推進中，有兩個項目已通過初步評審，獲得第二階段開發(fā)合同。
2.其中，中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的“輕舟”貨運飛船預定使用中科宇航的力箭2號液體運載火箭作為任務主選火箭，明年9月發(fā)射驗證機。
3.另一方面，航空工業(yè)集團成都飛機研究所主導研制的“昊龍”貨運航天飛機目前發(fā)射時間表不詳。
4.“昊龍”貨運航天飛機的外形和尺寸與美國X-37B型空天飛機相似，但具備再入和復用能力。
2024年10月30日凌晨4時27分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征2號F遙19運載火箭，將神舟19號載人飛船成功送入太空，經過快速對接程序，30日中午，中國空間站飛行乘組實現(xiàn)第五次太空會師。隨著中國空間站建設進入常態(tài)化和日常維護并實施科學實驗階段，咱們對于“天上始終有那么幾個人在出差”已經見怪不怪了，航天大國沒辦法，這就是我們的凡爾賽。
其實，中國空間站這兩天也不是一點兒新聞沒有，還是有些振奮人心的新消息的。同樣是我載人航天工程辦公室在神舟19號任務發(fā)布會現(xiàn)場公布的信息，中國空間站的低成本貨物運輸總體方案正在穩(wěn)步推進中，目前有兩個項目已經通過初步評審，獲得第二階段開發(fā)合同，制造技術驗證機進行飛行驗證。
兩個項目分別是由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的“輕舟”貨運飛船，以及由航空工業(yè)集團成都飛機研究所主導研制的“昊龍”貨運航天飛機。其中，“輕舟”貨運飛船預定使用中科宇航的力箭2號液體運載火箭作為任務主選火箭，預定在明年9月發(fā)射“輕舟”貨運飛船驗證機完成首飛，“昊龍”貨運空天飛機目前發(fā)射時間表不詳。
我們都知道，中國空間站目前在上行貨物運輸任務中，其實是有成熟型號的，那就是和“神舟”系列飛船作為姊妹船的“天舟”貨運飛船。
相比使用三艙式布局的“神舟”系列飛船，“天舟”貨運飛船采用兩艙式布局，后方是帶有太陽能電池帆板的推進艙，前方是貨艙，全長10.6米，最大直徑3.35米，最大重量13.5噸，最大裝載量7.4噸，貨艙容積為22.5立方米，使用長征7號運載火箭發(fā)射。一般來說，一艘“天舟”貨運飛船可以保障一艘“神舟”載人飛船以及三個人運作六個月的物資給養(yǎng)，該型貨運飛船的型號和性能都非常成熟，而且已經發(fā)射了多艘。既然如此，我們?yōu)楹斡忠獑拥统杀矩浳镞\輸總體方案、研制新的貨運飛船呢？
其一是響應空間站應急上行/下行運輸?shù)男枰?。目前我們的空間站運輸，暫時還是定期運輸，每六個月一艘載人飛船，一艘貨運飛船，十分有規(guī)律，相應的帶什么載荷，實施什么試驗，這些都是計劃好的。但是隨著我空間站建設規(guī)模的擴大，試驗內容必然是逐步增加的，一些計劃外試驗可能會臨時加塞，或者一些試驗成果、樣品等及時送返地球后，可以迅速裝載新的實驗設備，提高空間站的利用效率。
在這種情況下，再補發(fā)一艘“天舟”似乎是沒什么必要的，這將帶來貨運飛船空間的極大浪費，且“天舟”不具備再入返回能力，只能上行不能下行。因此，研發(fā)新一代空間比較適中、可執(zhí)行靈活裝載任務、發(fā)射成本較低、且部分具備再入返回能力的新一代低成本貨運飛船勢在必行。
其二是為商業(yè)航天試水?？v觀當下的航天大國，都在不同程度地試著開放部分航天領域給商業(yè)航天公司，一方面可以充分發(fā)揮商業(yè)航天公司思維活躍，idea層出不窮的優(yōu)勢，加快技術研發(fā)和迭代的效率，另一方面又可以降低成本，以盡可能地實現(xiàn)航天產業(yè)的良性循環(huán)。
比如美國就把“阿爾忒密斯”計劃的一部分外包給了多家商業(yè)航天公司實施，而我們把空間站的低成本貨運任務外包給商業(yè)航天公司，對空間站的日常運作沒有什么影響，卻可以為空間站創(chuàng)造出附加產值，屬于錦上添花的決策。同時，從目前研發(fā)“輕舟”飛船的中科院消息看，“輕舟”飛船預計每千克的運輸價格不會大于10萬元人民幣，考慮到貨運飛船的裝載系數(shù)，預計“輕舟”飛船千克發(fā)射成本會比長征七號稍微便宜些，基本符合低成本要求。
當然了，相比設計中規(guī)中矩，使用了單艙段構型的“輕舟”飛船，外界最為關注的是航空工業(yè)成都所拿出來的“昊龍”返回式飛行器。畢竟，咱們前面可是有美國的那個X-37B型再入式飛行器對標，還有我們自己的“五十萬”飛行器，更不用說，美國的航天飛機作為冷戰(zhàn)時期美國航天工業(yè)最后的絕唱，給每一個90后軍迷心里都留下了不可磨滅的印記，不知道多少軍迷、航天迷小時候是看著美國航天飛機發(fā)射，然后才愛上航天事業(yè)的。這些軍迷和航天迷，多多少少有些航天飛機情懷，對“昊龍”空天飛機的關注度自然也比使用飛船構型的“輕舟”多。
既然被寄予了如此之多的關注度，那么“昊龍”可能具備怎樣的性能，又將承擔怎樣的任務呢？由于目前無論是“輕舟”還是“昊龍”，暫時都只有一個想象圖、概念圖，連實機都沒有拿出來，我們只能通過這個想象圖來稍微判斷一二。
從想象圖看，正在和空間站對接的“昊龍”再入飛行器的尺寸，大概和一個空間站艙段類似。我們都知道中國空間站三艙段長度都在14.4米左右，最大直徑4.2米，質量22噸左右，這似乎意味著“昊龍”飛行器的長度在10米左右，貨艙寬度不大于4米，起飛重量在10噸以上是可能的。這個飛行器尺寸和起飛重量，咱們只能說和美國的X-37B型空天飛機十分相似。
當然了，它和X-37B還是有些區(qū)別的。首先是它是帶有太陽能電池帆板的，目前為止X-37B沒有被發(fā)現(xiàn)帶有太陽能電池帆板的跡象，而“昊龍”的太陽能電池帆板和“輕舟”一樣，采用折疊式組件包覆在機體表面，節(jié)省了整流罩空間，省下了太陽能帆板展開的作動機構。其次它的外形和X-37B也有所不同，更類似于美國內華達山脈公司研制的那個“追夢者”號空天飛機，只不過“追夢者”號的研發(fā)進度已經大大延宕，目前已經沒什么聲音了。但不管怎么說，“昊天”空天飛機的載荷能力考慮到它的機體尺寸非常大，預計不會低于“天舟”系列飛船。
而從“昊龍”再入式飛行器的設計看，估計“昊龍”飛行器采用的和X-37B的總體構型差不多，也就是只安裝軌控和姿控發(fā)動機，需要使用二級火箭將其送入近地軌道，這和典型的航天飛機的入軌構型還是有些區(qū)別的。畢竟航天飛機除了兩臺固體火箭發(fā)動機助推器，還安裝有入軌的主發(fā)動機，我們的“昊龍”沒有這個主發(fā)動機，當然了，這是設計取舍的問題，本質上無可厚非。
從“昊龍”空天飛機的性能來分析，應該是要好于當前構型的“輕舟”的，甚至有可能迎頭趕上作為空間站主要定期運輸手段的“天舟”，因此“昊龍”的任務層次，可能要比“輕舟”好上那么一些。我們說“輕舟”可能偏向于空間站的應急輸送，那“昊龍”就可能偏向于空間站的常規(guī)運輸和快速運輸，再考慮到“昊龍”相比目前的“輕舟”具備再入和復用能力，那么空間站的下行貨物就得靠“昊龍”帶回地面，其運輸成本很有可能也比“輕舟”要便宜，這些都是它的技術優(yōu)勢。
同時還值得注意的是，“昊龍”的載荷能力，事實上是可以作為潛在的客貨兩用飛船使用的，進行一定程度的改裝之后就可以承擔載人任務。那么，“昊龍”是否可以作為空間站的一種應急手段，比如派出一艘“昊龍”長期停泊在空間站對接口，時刻處于待命狀態(tài)以應對空間站可能發(fā)生的意外情況，這也是“昊龍”再入式飛行器可能的使用方法。總的來說，大伊萬覺得“昊龍”在總體性能上，肯定要比“輕舟”先進一代，相應的使用模式也更多，希望“昊龍”能夠不負眾望競標成功吧。
最后，值得一提的是，此次競標成功的無論是“輕舟”還是“昊龍”，都不是傳統(tǒng)的航天系企業(yè)的作品，而是一個來自于中科院，一個來自于航空系。這就對了嘛，未來我們的航天飛行器，肯定不能僅僅拘泥于航天系統(tǒng)內部研發(fā)，還是要走出去的。再說航空工業(yè)成都所的技術底蘊這么深厚，既然能夠拿出無偵8這種臨近空間飛行器，那么拿出一個類似的、可以從大氣層外再入的“昊龍”也沒什么奇怪的。更不用說“昊龍”的技術成果，事實上又可以被航空工業(yè)復用在更加先進的臨近空間飛行器的研制上，也許在不久的將來，我們可以看到性能更加先進的臨近空間飛行器，翱翔在祖國的藍天之上。
