未来载人航天啥样？来中国航展一探究竟

文／付毅飞

9月28日在珠海举办的第十三届中国国际航空航天博览会上，中国航天领域“明星云集”。其中，中国载人航天工程中的重磅“角色”登场亮相，引来广泛关注。

空间站组合体3D展示产品首秀

由中国航天科技集团五院抓总研制的空间站组合体3D展示产品，在本届航展上首次对外公开展出。

空间站组合体3D展示产品融合模型和VR虚拟现实技术演示，包括舱外机械臂漫游和舱内交互漫游两个部分，能以互动体验方式，使公众零距离感受航天员在中国空间站的工作和生活场景，沉浸式体验中国空间站在太空飞行的壮丽场景。

空间站是航天强国建设的重要标志，是国家级太空实验室和国际科技合作交流平台。中国空间站命名为“天宫”，基本构型由核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三个舱段组成，呈T字构型，核心舱居中，实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ分别连接于两侧。空间站核心舱是空间站的主控舱段，被命名为“天和”，是空间站的管理和控制中心，也是航天员休息的主要场所，配置对接口供飞船等飞行器访问对接，支持开展空间科学实验和技术试验。

核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三舱组合体质量约66吨，额定乘员3人，乘员轮换期间短期可达6人，具备十余吨载荷设备的安装和支持能力。中国空间站设计寿命不小于10年，具有通过维护维修延长使用寿命的能力，并具备一定扩展能力。未来，完成建设的空间站将成为中国空间科学和新技术研究与应用的重要基地。

随着航天员两次出舱任务的顺利完成，中国空间站核心舱机械臂也成为了国际关注的亮点。由五院抓总研制的空间站核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械制造系统，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

新一代载人飞船试验船返回舱亮相

五院抓总研制的新一代载人飞船返回舱，也在本届航展上亮相。

新一代载人飞船是面向我国未来载人月球探测等任务需求发展的新一代天地往返运输飞行器，通过模块化设计来兼容载人月球探测和近地空间站任务，具备高安全、高可靠、模块化、多任务等特点，大幅提高我国载人和货物天地往返运输能力。

2020年5月5日，新一代载人飞船试验船由长征五号B遥一运载火箭发射升空，在轨飞行两天19个小时，通过7次自主轨控进入远地点高度8000公里的大椭圆轨道，制动后以超过每秒9公里的速度返回再入，创造了接近第二宇宙速度返回再入的热流条件。返回再入阶段，试验船通过新型制导策略控制飞行过程，以群伞减速、大型气囊缓冲着陆，于2020年5月8日顺利返回预定着陆场，任务获得圆满成功。新一代载人飞船试验船发射重量达到21.6吨，是我国目前已发射推进剂加注量最多、返回再入规模最大的航天器，为我国新一代载人飞船研制奠定了坚实的基础。

新一代载人运载火箭将助力载人登月

由航天科技集团一院研制的新一代载人运载火箭无疑是航展中的焦点之一。

航天界常说：“运载火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大”。新一代载人火箭是根据我国载人航天工程发展规划，为发射我国新一代载人飞船而全新研制的一型高可靠、高安全的载人运载火箭，是新一代运载火箭中的新成员。

记者从一院了解到，该火箭由助推器、芯一级、芯二级、芯三级、逃逸塔及整流罩组成，全长约90米，起飞重量约2000吨，可将25吨有效载荷直接送入奔月轨道，或者70吨有效载荷送入近地轨道。

目前这款火箭还在研制阶段，尚未在公众面前展露真颜。未来，它将用于载人月球探测工程中环月、绕月、登月等演示验证及飞行任务，快速推动我国运载火箭技术和进出空间能力的重大提升和跨越。

未来载人飞船将这样回家

航展上，3顶红白相间的降落伞和6个大型缓冲气囊特别醒目，吸引了不少观众。这是五院展示的新一代载人飞船试验船回收着陆系统。

较以往神舟飞船，新一代载人飞船试验船的回收着陆功能采用了全新的设计理念，最直观的表现就是采用群伞气动减速和气囊着陆缓冲，以及由这两项技术衍生和适配的开伞程序控制、垂挂转换、着陆稳定性控制、大型试验实施等一系列全新关键技术，为试验船的方案设计提供支撑和保障。

由于新一代载人飞船试验船要比神舟飞船重一倍，体积空间也显著增大，需要更为强劲的减速动力和平缓的载荷控制，而研制更大的单伞从技术难度和经济性角度都不合适，所以新一代载人飞船试验船回收采用了群伞系统进行空中减速。其由3具与神舟飞船降落伞面积相当的降落伞组成，可以使超高速飞行的返回舱，在极短的时间里减到普通汽车市区内的行驶速度，同时还确保航天员的过载和姿态旋转感受良好。

同时，新一代载人飞船试验船采用了6个安装在飞船底部的大型缓冲气囊进行着陆缓冲，每个缓冲气囊充满后相当于一个卡车轮胎大小，可以针对新飞船试验船不同的着陆情况，在合适的时机控制某些气囊先排气，某些气囊后排气。相较于神舟飞船采用的缓冲方式，缓冲气囊的性能在安全性、大载荷的适应性方面表现更为优秀。