本文转自:文汇报据中国载人航天工程办公室消息|天舟货运飞船能力几何?地面上的人最关心,四号小哥一定把月饼带上( 二 )


天舟货运飞船由密封货物舱和推进舱构成 , 整船总长10.6米 , 舱体最大直径3.35米 , 太阳电池翼展开后的最大宽度近15米 。
货物舱由前锥段、柱段和后锥段组成 。 前锥段主要安装主动对接机构、交会对接设备和补加设备 , 用于支持与目标飞行器/空间站核心舱的交会对接和推进剂补加 。 柱段根据物资运送需求 , 有密封和非密封两种结构 , 可运送大型暴露载荷及设备 , 如在空间站在轨释放的卫星 。 柱段舱外可安装空间碎片防护板、推进剂补加管路及货物 , 内部安装照明灯和环控生保设备 。 后锥段安装有一些平台电子设备 。 全密封货物舱柱段长4米 , 上行货物装载空间大于21立方米;半密封货物舱柱段分两个部分 , 前半部分与前锥段形成密封货舱 , 上行货物装载空间大于11立方米 , 后半部分为开放式的货盘 , 用于放置小型的暴露载荷柔性太阳电池翼 。
推进舱是非密封的柱状构型 , 安装有电源系统、推进补加系统、测控与通信系统、主承力模块等重要平台设备 。 舱外安装两个半刚性太阳电池翼和一个中继天线 。 舱底中心安装了4个490牛轨控发动机、4个150牛正推发动机、4个平移机组 。
天舟货运飞船还要承载空间站废弃物 , 将其带回大气层烧毁 。 天舟货船的最大上行载货量达6.5吨 , 在满载情况下总重量为13.5吨 , 推进剂补加能力达2.1吨 。 与国外同类现役货运飞船相比 , 它上行能力强大 , 载货比(最大载货量与满载时货运飞船总重量之比)高 。 在上行物资能力方面 , 现役的俄罗斯“进步M1号”货运飞船的上行能力为3.2吨;美国“天鹅座”改进型货运飞船的上行能力是3.5吨;已经退役的欧空局自动转移飞行器ATV的上行能力能达7.67吨 , 但是它在满载情况下的重量非常大 , 超过20吨 。 在载货比方面 , “进步号”系列飞船为0.43 , ATV为0.37 , 天舟货运飞船为0.48 , “天鹅座”货运飞船为0.66 。 虽然 , “天鹅座”的载货比最高 , 但是它不能在轨进行推进剂补加和自主交会对接 , 而这些功能天舟全部具备 。
天舟如何进行燃料补加
本文转自:文汇报据中国载人航天工程办公室消息|天舟货运飞船能力几何?地面上的人最关心,四号小哥一定把月饼带上】到目前为止 , 掌握了在轨推进剂加注技术的国家只有俄罗斯和美国 , 其中实现在轨加注应用的只有俄罗斯 , 采用的是气体回用法;美国没有进行过在轨加注应用 , 但通过飞行试验掌握了加压加注技术 。 加压法系统简单 , 但推进剂加压温升带来了安全隐患 , 同时补加方需消耗一定量的高压气体 。 气体回用法系统复杂 , 技术难度大 , 但气体资源无消耗 , 技术一旦突破对长期在轨的空间站更为有利 。 考虑我国空间站长期在轨推进剂补加需求 , 天舟货运飞船联合空间站采用“增压气体回用+推进剂恒压挤压”技术方案 。 货运飞船完成与被补加飞行器的推进剂管路对接与密封 , 由被补加飞行器压气机将贮箱气腔内增压气体回抽至气瓶 , 降低贮箱背压 , 以具备接收推进剂条件 , 货运飞船再以恒压方式将推进剂输送至被补加飞行器膜盒贮箱 , 并吹除连接管路推进剂和脱开连接管路 , 完成推进剂补加 。
天舟如何进行交会对接
货运飞船与空间站交会对接是实现货物补给和推进剂补加的基础 , 是货运飞船关键任务功能之一 。 全相位交会对接扩展了货运飞船的发射窗口 , 提高了空间站运营管理的灵活性 , 全自主快速交会对接为空间站快速货物补给和人员运送奠定了技术基础 , 全方位绕飞交会对接解决了空间站阶段多艘飞船停靠不同对接口的问题 。