IT 之家 12 月 31 日消息,央視上周六對 " 昊龍 " 貨運航天飛機總設計師房元鵬進行了采訪,其中就展示了中國首型貨運航天飛機 " 昊龍 " 的外觀設計方案。
據中國載人航天工程辦公室消息," 昊龍 " 貨運航天飛機方案,作爲中國空間站低成本貨物運輸系統總體方案征集活動的勝出方案之一,目前已獲得工程飛行驗證階段合同。
房元鵬表示:" 昊龍 " 貨運航空飛機是專門爲空間站的上下行需求,定制設計研發的一款航天飛機。目前," 昊龍 " 已經完成方案設計階段工作,正全面開展工程研制。
IT 之家查詢公開資料獲悉," 昊龍 " 貨運航天飛機長 10 米、寬 8 米,不超過 " 天舟 " 貨運飛船的一半。
房元鵬介紹稱," 昊龍 " 一般攜帶的載荷重量約在兩噸量級,剛好滿足空間站三個月左右的物資補給需求,所以 " 昊龍 " 執行的任務就是面向三個月左右這樣的短周期進行的,非常适合一些新鮮的蔬菜水果等不能存儲太長時間的物資。
據介紹," 昊龍 " 貨運航天飛機由中國航空工業集團成都飛機設計研究所自主設計研制,采用大翼展、高升阻比的氣動布局。在整體設計方案中,獨創采用的機翼整體折疊技術是一大亮點。
房元鵬表示,我國空間站未來還将面臨着 15 年以上的運營期,甚至還會延壽,在這段更長的服役時間内需要大量的物資補給,整個費用非常可觀,而通過 " 昊龍 " 這種低成本運送方式,可以有效降低整個空間站的運營費用。
值得一提的是,爲了提高運輸能力,設計人員盡可能增加了 " 昊龍 " 貨艙的容積,而爲了方便航天員進出取貨,也最大限度提高了貨艙通道的空間。
記者:可能在公衆的認知裏面,就是我們中國已經有了天舟貨運飛船,爲什麽我們還需要有 " 昊龍 ",爲什麽需要這個航天飛機的出現?
房元鵬:從兩方面說,首先天舟是非常成功的一款貨船,它的載荷比更大,能夠爲空間站提供在軌補給。但是它的任務周期較長,對于一些短周期的在軌運輸的适應能力略有不足,這個時候就需要一些小規模的貨運飛行器,爲空間站提供短周期的運輸任務。
"昊龍 " 貨運航天飛機總設計師房元鵬:我們跟星艦不太一樣,星艦是一個運載工具,它實際上更多是實現預定載荷在空間軌道的投送,而我們是實現具體的貨物運輸任務,它實際上作爲載荷被發射入軌的,發射入軌以後,會去主動跟空間站進行交會對接,執行完任務以後我們再從軌道載人返回,實現本場的着陸對我們這款飛行器來說,不是一個難事。
房元鵬:"昊龍 " 因爲空間站在軌對接後,是一個組合體模式運行,我們可以選擇返回的窗口,也同步可以選擇着陸場。我們選擇起飛的着陸場,就實現了本場發射、本場回收,但是這個概念并不是我們飛行器最大的難點,應該是比較容易實現的。
據介紹," 昊龍 " 貨運航天飛機先搭乘運載火箭發射到預定軌道,與空間站進行交會對接,完成貨物上下行輸送後,最後與空間站分離,在無動力的情況下自主返回,在指定機場實現水平着陸。
房元鵬:其實這個過程跟航天飛機的返回方式是非常接近的,脫離空間站以後,首先要進行自動離軌,進入再入窗口後開始進入大氣層,飛行器在氣動阻力下會快速地減速,這時候同時會産生很高的氣動加熱。飛行器在熱防護系統的保護下,在控制系統的控制下,來實現精确的能量管理,最後在機場跑道,像飛機一樣進行水平的着陸。
與天舟系列貨運飛船相比," 昊龍 " 貨運航天飛機更加方便快捷,能夠實現低成本高頻次發射,可以将太空快遞的運輸成本大大降低。
房元鵬:飛行器隻要實現一次重複使用,它對應的分攤,對應的飛行器研制的投入,和飛行器實物産品的投入,就除以二,再飛第三次就除以三,應該說它的飛效比是快速提升的,五次以後,我理解飛行器的成本,就基本上分攤到不是太主要的矛盾了。
記者:網上有一些評論,說現在在航天飛機這個領域,隻有兩個國家在競争了,就是中國和美國。
房元鵬:是這樣子,美國之前的載人航天飛機在 2011 年退出曆史舞台以後,其實還沒有新的帶翼的、可返回的飛行器出現,所以大家提出這樣的疑問,爲什麽航天飛機已經退出曆史舞台,我們還要撿起這條技術路線?其實當年航天飛機的研制,受曆史環境的影響,當時指标的需求,對飛行器産生了比較大的影響,它是一個兩千多噸的飛行器,它的發射規模很大,保障難度也很大,導緻多名航天員喪生了,所以它并沒有實現真正重複使用,也沒有實現預期的低成本,所以它在特定的這個曆史條件下,退出了曆史舞台。而我們通過巧妙的設計,新的技術理念,能夠去掉它這些弱點,能夠去掉它這些劣勢,讓航天飛機重新煥發生命力,這是我們的出路。
房元鵬:爲了保證我們的進度,所以我們飛行器在不停地向前叠代,向前深入設計。最後準備參加比選會的時候,通知隻有一周左右的時間,當時我們團隊專門找了一個辦公室,大概有三十個工位,所有人到這個工位,連續七天,我們基本上每天都是幹到淩晨三四點鍾,第二天又要正常來上班。
房元鵬:" 昊龍 " 貨運航天飛機現在從能力上來說,是物資上行和下行的能力,未來隻要有上行和下行需求的環節," 昊龍 " 貨運航運飛機都能發揮它的應有作用。" 昊龍 " 貨運航天飛機的能力,爲了支撐後續的載人,甚至是深空探測,應該是具備一定的技術基礎的,我們相信随着後續中國航天事業的不斷發展," 昊龍 " 貨運飛行器也會形成系列化的産品。