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昊龙航天飞机,成就美国走不通的路

在珠海航展的航空航天馆内,一个角落中静卧着一款令人惊叹不已的飞行器,仿若沉睡的科技巨兽,它便是昊龙一号货运航天飞机。

其外形充满科幻感,好似来自未来时空的星际使者,长 10 米,宽 8 米,能携带 1.8 吨的有效载荷奔赴天宫空间站轨道,为空间站送去各类实验设备、生活用品等物资补给,如同往返天地的快递员。

它还可将空间站产生的实验成果、生活垃圾妥妥带回地面,其货物运输成本较为亲民,不高于 1.2 亿元/吨,大大节约了航天货运成本。

这昊龙一号是一款与美国挑战者号航天飞机类似的无人驾驶航天飞机。

美国挑战者号航天飞机在航天史上有着独特的经历。它依靠火箭的强大推力,得以将数位宇航员顺利输送至太空领域。

但令人惋惜的是,其在太空驻留的时间极为有限,仅仅能够维持七天。

由于每次搭载的航天员数量较多,这就导致航天员在太空中的基本生活保障,尤其是氧气供应方面面临着巨大挑战,而这一因素也极大地束缚了它在太空停留时间的延长。

此外,挑战者号系列航天飞机还存在诸多问题。其运营成本高昂,给航天项目带来了沉重的经济负担。

更为严重的是,它的安全性存在明显缺陷,在其服役历程中多次发生严重事故,这不仅造成了巨大的经济损失,更导致了众多宝贵生命的消逝,也给美国乃至全球的航天事业带来了沉痛的打击与深刻的反思。

于是,美国人不得不另辟蹊径,转而开发 X - 37B 无人驾驶航天飞机。

X-37B 具备独特的性能优势。它在太空中的逗留时间逐次延长,第六次任务时,在轨飞行时间达到了908天。

它可进行多次变轨操作以执行不同任务,包括军事侦察、太空技术验证等多种任务。

它可像普通飞机一样水平降落在跑道上,这为其重复使用提供了便利,大幅降低了航天任务成本,也为美国在未来太空作战、太空资源利用等多方面战略布局提供了关键的装备支撑与技术探索平台。

而我国研制的昊龙一号则专注民用领域,专门与我国空间站对接,运送物资并自动返回地球,是一款先进的航空器。

然而,我国自主研制的昊龙一号同样表现不凡。

在设计理念上,昊龙一号充分考量了我国空间站的物资运输需求特点,以高效、稳定、智能为导向进行构建。其采用先进的智能导航与控制系统,在与空间站对接过程中,能够实现高精度的自动对接,对接误差控制在极小范围内,远优于行业平均水平。

在货物运输能力方面,昊龙一号拥有宽敞且布局合理的货舱空间,可容纳大量空间站所需的各类物资,从精密仪器设备到宇航员生活补给品等,载货量相较于同类型号毫不逊色。

而且,昊龙一号这款天地往返的无人驾驶航天运输器在设计上独具匠心,与美国的航天飞机以及 X - 37B 在外观上有着天壤之别。

美国的航天飞机常采用边条翼且翼展较小,以便在外太空或近太空区域飞行时减少阻力,还得具备抗高温的本领,可在滑降过程中,面积较小的机翼就像力量不足的小助手,难以产生足够升力,因此需要边条来生成托底涡助力。

再看咱们中国人自主研发的昊龙一号,外形全然不同,机翼展较短,恰似灵动的燕尾,有两个类似垂直尾翼的装置,结构也与美国的不同,机翼还能从根部折叠,最后巧妙扣在机身上。

为何这般设计?只因它要搭乘运载火箭升空,若将翼展宽大的航天飞机置于其上,发射必然困难重重,这便是量体裁衣的智慧。

它返回时风险极高,要以超音速 20 多倍的速度重返大气层,期间会遭遇黑障问题,通讯联络可能瞬间中断,机体也会遭受高温考验。

不过,从其外形便能发现应对之策,它在腹部与机翼上铺设了耐高温的陶瓷瓦,以此化解重返大气层时高温高压的影响。

有人可能会好奇,它机体不大,如何顺利滑行返回?在高速飞行时,这小机器产生的升力已足够,且机身也能助力。

高速时升力充足得益于速度优势,而在降落阶段,要确保有足够升力安全降落机场,就需借助一系列先进技术。

航天飞机降落机会仅有一次,对其着陆自动控制要求极高,好在我国在这方面技术已达世界顶尖水平,就像站在巨人的肩膀上,让这款无人驾驶航天飞机安全降落地面自然不在话下。

此外,它可重复使用的性能也十分可靠,在降低运营成本与提高任务频次上成效显著,在民用航天领域展现出强大的竞争力。

有人或许会疑惑,航天飞机和空天飞机是不是同一类呢?

实则不然,空天飞机堪称真正的飞行健将,它自带动力,能如展翅大鹏从机场起飞,冲入近太空,或在大气层边缘自在遨游,即便一次降落不顺,还能重整旗鼓进行第二次尝试,可以重复使用。

航天飞机却不相同,自身没有动力,需要依靠火箭助推器垂直发射进入太空轨道,在返回地球时是无动力滑翔状态。且降落机会仅有一次,一旦降落失手,便无力回天,所以对其降落精度和自动控制水平要求极高,真可谓差之毫厘,谬以千里。

飞抵外太空后,昊龙一号既能与空间站精准对接,也可独自执行任务,比如发射卫星、目标探测,能承担多种多样的使命,但其主要功能还是民用运输。

不过在紧急情况下,昊龙一号在理论上也可能承担航天员的撤离任务。还滞留在外太空的美国宇航员如果知道中国有这样的航天飞机,必定心生羡慕。

中国航天从“两弹一星”启航,经载人航天、嫦娥探月、天问火星、北斗导航到空间站建设,成就举世瞩目,每一步都凝聚着航天人的智慧与国人的支持。

如今,新型火箭、航天应用、商业航天及国际合作齐头并进,中国航天已入高质量发展轨道。

未来,凭创新、人才、工业基础与国策支撑,定能在航天领域再铸辉煌。




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