太空飛船模型圖片,太空飛船,圖片
當今各大航天強國都在積極開展新一代載人飛船的研發工作。其中，美國的載人龍飛船2代、星際線飛船 、獵戶座飛船，俄羅斯的聯邦號飛船，以及中國的新一代載人飛船最引人注目。后起之秀印度為實現載人航天，也啟動了“加甘揚”載人飛船的研制計劃。
美國的星際線飛船（左） 、載人龍飛船2代（中）、獵戶座飛船（右）
中、美、俄、印四國六款新一代載人飛船在空間尺寸、重量、多用途可重復使用等能力上，相較于以往的載人飛船有了大幅度提高。
新一代載人飛船中研制進度最快、最早服役執行載人任務的是美國SpaceX公司的載人龍飛船2代。
SpaceX載人龍飛船2代
2019年03月02日，載人龍飛船2代進行了首次無人飛行試驗，2020年05月30日進行首次載人飛行將兩名宇航員送入國際空間站。截止2023年5月21日，載人龍飛船2代3年內已完成10次載人飛行，將38人次送入太空。
作為對比，我國的神舟系列飛船1999年11月20日進行首次無人飛行試驗，2003年10月15日進行首次載人飛行，將我國首位航天員楊利偉送入太空。截止2023年5月30日，神舟系列飛船20年內進行了11次載人飛行，將29人次送入太空。
載人龍飛船2代是一型設計理念及其超前的載人飛船，整個載人飛船系統取消了逃逸塔、整流罩、服務動力艙，將以上分系統所提供的功能全部集成到返回艙中，太陽能電池板則創新的整合到載人飛船與運載火箭連接的級間段中，整個載人飛船僅級間段和太陽能電池板無法回收。其余部件均可回收再利用。整個載人飛船被簡化成單艙結構，最大限度的提高了回收率，是非常值得學習和借鑒的。
目前美國的星際線飛船 、獵戶座飛船已完成全系統試飛，基本具備載人飛行的能力。研制進度最慢的是俄羅斯的“聯邦號”飛船和印度“加甘揚”號載人飛船,至今還未進行過飛行試驗。中國的新一代載人飛船總體研發進度略慢于星際線飛船 、獵戶座飛船，但明顯快于俄羅斯的“聯邦號”飛船和印度“加甘揚”號載人飛船。
美國“獵戶座號”載人飛船
俄羅斯“聯邦號”載人飛船
印度“加甘揚”載人飛船
波音“星際線”載人飛船
波音“星際線”載人飛船返回艙
我國新一代載人飛船的研制工作開始于2010年前后，經過數年的論證預研，于2016年6月25日，由長征七號遙一運載火箭將新一代載人飛船返回艙?縮比模型送入近地軌道。搭載的遠征-1A上面級（模擬新一代載人飛船服務艙）和返回艙組合體在軌繞地飛行13圈后，開始實施第三次軌道控制，進入返回軌道。當組合體飛行至距地面高度約170公里處，返回艙與遠征-1A上面級分離。以彈道方式順利返回位于內蒙古巴丹吉林沙漠腹地的東風著陸場。縮比返回艙高2.3米，最大直徑2.6米，總質量2.6噸，肩負著獲取飛行氣動數據、驗證可重復使用、新型金屬材料性能等使命。整個驗證任務取得圓滿成功。
中國新一代載人飛船返回艙?縮比模型
中國新一代載人飛船返回艙?縮比模型返回現場
2020年5月5日，全尺寸的新一代載人飛船搭載長征五號B遙一運載火箭成功發射。全尺寸的新一代載人飛船返回艙空重6噸，最大載重1噸，返回艙最大回收重量7噸，服務艙空重6噸，攜帶空氣、水0.6噸,燃料8噸，飛船總起飛重量21.6噸。此構型的載人飛船按載人環月飛行設計，所攜帶的8噸燃料足以產生1480m/s的速度增量，完全可以滿足載人飛船環月飛行后返回地球的能量需求。
中國新一代載人飛船環月構型2020版
此次飛行由長征五號B遙一運載火箭將載人飛船送入200km*400km近地軌道，載人飛船消耗自身7噸左右燃料產生超過1250m/s的速度增量，將軌道提升到200km*7900km的大橢圓軌道。以此來獲得更大的近地點再入速度（>9000m/s），來模擬環月飛行后以接近第二宇宙速度再入技術。隨后按照既定計劃完成了太陽帆板展開及捕獲太陽、中繼天線展開并建立中繼通信鏈路和四次自主軌控等一系列工作。
中國新一代載人飛船環月構型2020版
2020年5月6日，返回艙與服務艙分離，服務艙利用柔性充氣式技術再入返回，試驗失敗。2020年5月8日13時49分，新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸，試驗取得成功。
新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸，試驗取得成功
在全尺寸的新一代載人飛船基礎上可衍生的近地軌道載人構型飛船，返回艙空重6噸，最大載重2噸（最大載員7人，環月構型載員3人），返回艙最大回收重量8噸，服務艙空重4噸，攜帶空氣、水0.4噸，燃料1.6噸，飛船總起飛重量14噸。此構型原本計劃由近地軌道運載能力14.5噸的長征七號發射，現已放棄，未來將改為由長征十號光桿版發射，按現有披露的數據預測，長征十號光桿版在一級陸地返場回收的模式下近地軌道運力即可滿足此構型載人飛船的發射。
按傳統的發射方式，在執行近地軌道載人飛船發射任務時，運載火箭會將載人飛船發射到200km*400km的轉移軌道，而后由載人飛船自行變軌至400km*400km空間站軌道，由200km*400km變軌至400km*400km軌道，大約需要60m/s的速度增量，對于14噸的載人飛船來說，換算成重量大約需要消耗300kg左右燃料，載人飛船再入返回時需要執行相反的變軌操作，同樣需要消耗300kg左右燃料。再加上載人飛船與空間站對接過程中的燃料消耗，整個任務期間載人飛船有1噸的燃料就足夠了。14噸構型載人飛船攜帶1.6噸燃料在滿足自身需求的情況下，還可以為空間站進行一定量的燃料補加。
2023年2月,在航天成就展上披露的載人登月工程三件套長征十號CBC火箭、載人登月艙，載人環月飛船中，新一代載人飛船的構型發生了變化，新構型加大了返回艙的直徑和重量，呈現出返回艙粗，服務艙細的“大頭”造型。整體造型和美國“獵戶座號”載人飛船、俄羅斯“聯邦號”高度相似。2020版21.6噸的載人環月飛船構型僅試飛一次就被“大頭”構型所取代。
航天成就展上雖然僅僅展示了新一代載人飛船的模型，沒有過多地文字介紹，但載人飛船模型制作十分精良。
中國新一代載人飛船環月構型2023版
我國新一代載人飛船2020版21.6噸的全尺寸構型在全球新一代載人飛船中尺寸和重量僅略小于美國的獵戶座飛船，完全可以滿足我國載人登月任務中，載人飛船環月飛行的任務需要。那為什么新一代載人飛船的最新構型要進一步加大返回艙的尺寸呢？
從研制時間上來看，2010年左右雖然我國還沒有決定要進行載人登月，但新一代載人飛船立項研制時，就已經考慮到發展具備環月飛行返回能力的載人飛船構型。因為載人登月方案沒有確定，是采用美國“土星五號”+“阿波羅登月飛船”一次發射的方案？還是采用多次發射近地軌道交會對接或者月球軌道交會對接的方案？不確定！所以新一代載人飛船登月構型選用3人乘組最小需求的20噸級方案。
隨著“嫦娥工程”無人探測階段繞、落、回三步戰略的順利實施，載人登月的方案也提上了日程。我國最終選擇的登月方案是2次發射、月球軌道交會對接的方案。配套的運載火箭即為長征十號CBC構型運載火箭。
長征十號CBC運載火箭
按官方公布的數據，長征十號CBC運載火箭的地月轉移軌道運載能力不會低于27噸，所以新一代載人飛船加大尺寸和重量最大的原因就是為了充分發揮長征十號CBC運載火箭的運力。由此預估新一代載人飛船2023版的總質量應該在27噸左右。
新一代載人飛船2023版相較于2020版，除了外形尺寸、重量上的改變外，還有許多其他亮點，比如新一代載人飛船2023版的返回艙部分有可能會取消整流罩，整流罩僅包裹到載人飛船的服務艙部分。
從航天成就展上的模型上還可以發現，新一代載人飛船服務艙尾部安裝有4臺噴嘴巨大的主發動機，而差不多同等質量的載人登月艙僅配備了一臺尺寸類似的主發動機，發動機的型號應該就是航天六院“八年九機”計劃中的8噸級常溫燃料高壓補燃分級燃燒發動機YF-58。載人登月艙裝備一臺8噸級發動機完全可以滿足載人登月艙近月制動和月面著陸主減速段的需求。
新一代載人飛船4臺YF-58常溫燃料高壓補燃分級燃燒發動機最大可以提供32噸的推力，如此大的推力顯然超出了新一代載人飛船在軌變軌的實際需求。結合新一代載人飛船27噸的質量來分析。新一代載人飛船有可能會取消逃逸塔，以服務艙配合4臺YF-58發動機來實現逃逸功能，即運載火箭在100km以下高度出現故障時，新一代載人飛船會立即啟動服務艙的4臺YF-58發動機與運載火箭脫離，然后啟動故障返航模式。
中國新一代載人飛船環月構型2020版服務艙主動力為4臺小推力發動機
中國新一代載人飛船環月構型2023版服務艙主動力發動機明顯要比2020版發動機大許多
新一代載人飛船2023版按27噸的總質量預估，其返回艙空重將達到9噸，有限載荷1噸，服務艙空重6.4噸，攜帶水、空氣0.6噸，燃料10噸，載人飛船在整個飛行過程中將可以提供不小于1480 m/s的速度增量。而這個數據已經大于美國“獵戶座號”載人飛船，將有望成為全球新一代載人飛船中最大的型號。
附：全球現役及在研載人飛船參數對比
全球現役及在研載人飛船參數對比
—【完】—
