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載人龍 |
中文名 :載人龍 國籍 :美國 研發機構 :太空探索技術公司 |
載人龍載人龍飛船(Crew Dragon)由太空探索技術公司(SpaceX)研發,是美國太空運輸系統退役後的新一代載人飛船,其特點在於可復用性。相較于波音公司的競品星際客機,其載重更大報價更低且更早投入市場。「龍」飛船的名字來自於美國民謠歌曲《神龍帕夫》。
總體設計
載人龍飛船直徑4米,全長8.1米,起飛質量12055千克,上行運力6600千克。飛船分為兩個艙段,分別為返回艙和貨艙。
返回艙
返回艙是全船的中心,本身能夠提供幾乎全部服務。
返回艙朝下安裝8台超級天龍座發動機,用於逃逸。在此前的一個方案中,這8台發動機也用於着陸,甚至設想過使用它代替降落傘減速。該方案沒有得到NASA的認可,後來沒有實施。此外,返回艙裝備多台天龍座發動機,用於姿態控制、對接控制和軌道機動。所有發動機都使用一甲基肼和四氧化二氮推進劑。
返回艙側壁使用輻射式防熱結構,返回後可以更換和翻修,縮短了飛船周轉周期。受熱最多的防熱大底則使用燒蝕式防熱結構,在濺落前分離,不回收。
返回艙使用一套IDSS對接機構。對接機構有蓋子保護,在軌道飛行段蓋子打開方便對接;返回前蓋子關上,防止對接機構受再入高溫損壞。
返回艙內部空間寬敞,最多載7名穿航天服的航天員[1]。但是在目前的所有任務中,載人龍飛船都安裝4個座椅,搭載不超過4個航天員和一些貨物。座椅在航天員進艙坐好後,會翻轉到合適的角度,有助於航天員對抗發射段的過載。飛船操作界面基本全部為觸摸屏,這是觸摸屏第一次大規模運用於載人飛船。
貨艙
載人龍飛船沒有「推進艙/服務艙」(Propulsion/Service Module),而是有一個非加壓貨艙(Trunk)。貨艙只提供發電和熱控服務。為一個有翼的圓筒結構。四片尾翼分別位於四象限線上,主要用於逃逸時穩定姿態。
貨艙偏三象限的一面(貨艙朝上一側的圓筒外表面、二四象限尾翼上表面、三象限尾翼全部表面)附着太陽能板,為在軌運行的飛船提供電力。
朝一象限(天底,對地球)的一面因為基本不受日光照射,溫度較低,安裝了熱控分系統的外迴路輻射器。
貨艙圓筒是中空的,中間可以裝載貨物。飛船對接國際空間站[2]後,機械臂可以從貨艙後面開口拿出貨物。
貨艙在返回制動後分離。
發展歷史
美國在21世紀初開始了星座計劃,其中包含獵戶座飛船、牽牛星登月艙和戰神系列運載火箭。按照計劃,獵戶座可以用戰神1號發射進入近地軌道,對接國際空間站,替代太空運輸系統。
然而計劃一開始就沒能獲得足夠的資金,一些技術問題也遲未能解決,因此項目進展遲緩。美國在2010年終止了該計劃,但允許已經開始研製的部分繼續發展,最終成為如今的阿爾忒彌斯計劃中重要的組成部分。
太空運輸系統在2011年退役後,美國暫時失去了獨立送人進入太空的能力。航天員需要乘坐俄羅斯的聯盟飛船到達國際空間站。為了恢復獨立進行載人航天活動的能力,NASA在2014年推出商業載人航天計劃(CCP)。計劃中,美國私營企業研發載人飛船,而NASA購買這些飛船的飛行服務。
中標的公司有兩家,分別是波音公司和SpaceX。SpaceX選擇根據一代貨運龍的經驗,研發新一代客貨兩用的龍飛船。該飛船於2019年3月2日首次試飛並對接國際空間站,2020年5月31日載人首飛成功。飛船因為本體和火箭一級可以復用,單次任務報價約5500萬美元,低於聯盟號飛船和星際客機。
目前,載人龍飛船已經進行多次載人航天任務,所有任務均圓滿成功。相比之下,波音的星際客機在研製過程中問題更多,不管是首飛還是載人首飛的時間均晚於龍飛船,且每次試飛都出現了問題。不過為了防止壟斷,NASA沒有終止與波音的合同,星際客機仍然會飛行。
目前載人龍共有4艘投入使用:
奮進號(Endeavor)
恢復號(Resilience)
耐力號(Endurance)
自由號(Freedom)。
參考文獻
- ↑ 宇航員與航天員的區別:探索太空的不同角色與意義 ,搜狐,
- ↑ 國際空間站25年僅19國參與,中國的已17國加入,為何差距這麼大?,搜狐,2023-11-28