时间: 2024-05-20 11:26:18 | 作者: 产品展示
神舟十八号飞船即将发射,不少网友拿神舟飞船和马斯克的龙飞船对比了起来,认为神舟飞船技术太老。
的确如此,神舟十八号飞船其实仍然沿用的是神舟五号的结构,宇宙飞船从结构上可大致分为单舱式、双舱式和三舱式三种结构,其中三舱式飞船最为先进。苏联第一艘载人飞船东方一号宇宙飞船是由再入舱和设备舱组成的双舱式结构.美国的第一代飞船是水星号.它采用单舱式结构。
当初中国研制神舟飞船的时候,就放弃了国外航天先进国家一舱、二舱、三舱的发展模式,直接跨越式地采用当时最先进的第三代飞船技术——三舱式构型。
飞船整船采用三舱式结构,由轨道舱、返回舱和推进舱 3 个舱以及附加段组成。其中, 轨道舱和附加段位于飞船的前部,返回舱位于飞船的中部, 为密封结构, 外形为 呈钟形的大钝头倒锥体,返回舱位于飞船的中部,为密封结构,外形为呈钟形的大钝头倒锥体。
总长近9米,总重约8吨,乘员人数3人,飞船内航天员自由活动空间6立方米。飞船有效载荷质量在入轨时不小于300千克,返回时100千克。其可靠性为0.97,航天员的安全性为0.997。该飞船可自主飞行7天,停靠飞行180天。
神舟五号的发射也标志着中国仅通过1次载人航天发射任务就达到世界第三代载人飞船的水平。时至今日,第三代飞船技术依然是绝大部分国家采用的主流飞船技术(目前真正实用的第四代飞船只有龙飞船)。
第四代飞船叫做复用飞船,全称是可重复使用载人飞船,通常来说,可重复使用载人飞船指可以重复使用的 、能够迅速穿越大气层,自由地往返于地球表面与太空之间,运送乘员和有效载荷,也可以较久在轨停留和在轨机动,完成各种任务的载人航天器。
实际上,复用飞船的研究也就是近10年的事情,而可重复使用载人飞船目前唯一处于应用阶段的就是Space 的载人龙飞船,2020年5月30日,载人龙飞船进行了首次载人飞行测试,将2名宇航员送往国际空间站,这也是复用飞船的首次实际应用。
而神舟飞船,虽然说技术架构仍然是三舱式构型。但是在进行空间站建设和运营任务,也够用,而且神舟十八号飞船相比于神舟五号,早已脱胎换骨。
实际上,虽然神舟飞船技术结构没有变化,但是在外形上和技术上进行了多次改进和升级。神舟七号任务的时候,因为有出舱任务,根据任务特点我们就把附加段取消了,在轨道舱上进行了出舱功能的相应技术调整。神舟八号又增加了对接机构,而从神舟十六号开始,神舟飞船上下行能力大幅度的提高,最大能力要提升将近300%,能更好支撑空间站运营。
不仅如此,神舟十八号载人飞船属于“神舟”载人飞船组批生产后的第二批次产品。这一批次的产品在技术上继承了上一批次飞船的状态,并进一步推进了元器件的国产替代,同时改进和升级了飞船的人机交互界面。这些改进旨在提高飞船的可靠性和性能。
而且,科学家发现,神舟飞船在径向对接之后,靠在那里会受到严重的遮挡,神舟飞船电源系统共有3种电源:太阳电池帆板、镉镍蓄电池、应急电池。而在遮挡之后有30多分钟却是在没有阳光照射的地影期,太阳电池帆板将停止工作,这时维持飞船正常运作的电能都来自镉镍蓄电池事先储藏好的电能。未解决能量平衡问题,交会对接成功后,空间站需要为神舟飞船提供一部分电能。
为了保证空间站系统的稳定性,神舟十八号迎来了重大升级,电池换成了锂电池,锂离子电池具有容量高、质量轻等优异的性能,锂离子电池相较于镉镍蓄电池的一个突出优势就没有记忆效应,寿命优势也将助力神舟飞船拥有更长的靠泊空间站组合体的时间。根据科学家的研究,锂电池循环寿命长,循环次数可达 1000次以上,在均衡充放电的情况下,使用年数的限制可达 5~10 年,寿命约为镉镍电池的2倍,要航天锂电池的运用可以说是世界级难题。
不仅是神舟飞船,发射神舟飞船的长征火箭也是在一直在改进和升级之中,目前长征二号F运载火箭的可靠性评估值已提升至0.9896,安全性评估值达0.99996。与发射了神舟十七号的长二F遥十七运载火箭相比,担任本次发射任务的遥十八火箭又进行了30余项技术状态改进,逐步提升全箭可靠性和安全性,
可以说,神舟十八号飞船的技术早已非神舟五号可比,当然,中国也已研制了新一代的载人飞船,与神舟飞船相比,新一代载人飞船采用了全新的设计,体型更大,采用了模块化设计,不但可以兼顾近地轨道的载人和货运任务:执行载人任务时可搭载6~7名宇航员,比“神舟”翻了一倍;执行货运任务时则能上行携带4吨,下行携带2.5吨。既能载人也可载货,还可以还能够最终靠更换服务舱兼顾登月等深空发射任务,将成为成为与美国“猎户座”和俄罗斯“联邦”号同一水准的重型多功能载人飞船。
2020年中国新一代载人飞船试验船才发射成功,还需要再进行进一步的测试,赶不上在空间站建设时期使用,所以新一代载人飞船上主要服务于空间站运营时期以及载人登月。这也是怎么回事神舟飞船仍在进行任务的又一原因。
中国神舟飞船采用批次化建设,一个批次最多6艘,也就是说神舟二十一号之后,中国或将采用新一代的载人飞船。