送货能力，世界第一！天舟上新，2年3发

2023-05-19

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2023年，我国正式开启载人空间站应用与发展阶段。作为首发航天器，“天舟六号”也是改进型天舟货运飞船的首发船，承担着空间站物资保障、在轨支持和空间科学试验的任务。我国新批次（天舟六号到天舟十一号）货运飞船呈现出诸多新面貌、释放出更多潜能，也预示着在未来空间站任务中的应用前景将更加广阔。

▲ 天舟六号货运飞船示意图（五院 提供）

“改”了哪？

一组数据展现出天舟六号货运飞船的运输能力比之前有了显著提升：密封舱货物装载空间由18.1立方米增加至22.5立方米，装载能力由5.5吨增加至6.7吨；整船物资装载能力由6.9吨提高至7.4吨，上行载货比由0.51提高至0.53。尽管同为“货物舱+推进舱”两舱构型，但天舟六号的密封舱装载空间更大了，后锥段密封舱能“进人”了。

中国航天科技集团有限公司五院天舟六号货运飞船副总指挥李志辉介绍，天舟货运飞船的货物舱由前锥段、柱段、后锥段组成。以往，天舟一号到五号飞船的推进舱中，前锥段和柱段作为密封舱相互连通，后锥段部分则作为非密封舱通过球底隔开了。天舟六号则将球底挪到了后锥段下部，使得三段全部连通。货物舱密封舱装载空间增加了4.4立方米，装载能力增加了1.2吨。与空间站对接后，人可以直接进入后锥段密封舱，航天员取货更加方便。从推进舱看，推进舱的贮箱数量由8个减少至4个，原来安装在货物舱后锥段的仪器设备全部移至推进舱内。这既减轻了100多公斤重量，又为货物舱释放了珍贵的装载空间。本次天舟六号货运飞船携带了3人280天的航天员生活物资、平台维修备件以及各类试验载荷上天，装载货物约260件，上行补加推进剂700公斤，运输物资总重约5.8吨。改进后的“天舟”是世界现役货运飞船中运输能力最大的，载货比也是最高的。

降至2年3发

今年是空间站应用与发展阶段元年。从某种意义上讲，天舟货运飞船上行能力将提升空间站应用与发展的高度。从任务安排看，随着上行运输能力的提升，新批次天舟货运飞船发射频次由2年4发降低至2年3发，提高了空间站工程综合效益。

航天科技集团五院货运飞船系统总体主任设计师雷剑宇介绍，随着以天舟六号为代表的全密封型谱升级换代，天舟货运飞船全密封、半密封半开放、全开放3个型谱结构更为合理、分工更为明晰：全密封型谱满足空间站常规任务和日常需求；半密封型谱突出大型舱外设备和试验载荷运输能力，主要执行应急维修任务；全开放型谱实现超大型试验载荷整体运输，支持空间站发展重大科学任务能力。改进后的货运飞船不但增强了常规货物运输能力,而且为超规格大尺寸大质量、严苛运输保障要求等特殊货物和试验载荷运送提供了诸多便利条件。

以本次运输的空间站电推进氙气瓶组件为例，这一组件重约160公斤，是目前货运飞船为我国空间站运送的单件最重货物。运送重量更大的氙气瓶组件，可以给空间站补充更多“燃料”。货运飞船和空间站对接后，航天员将把氙气瓶拆下，出舱活动时安装在梦天实验舱舱外。160公斤在太空环境中“很轻”，在地面装载却并不容易。研制团队制定详细工艺方案并设计了专用的舱内安装工装，在北京进行整船装载和测试验证，最终在发射场一步安装到位。

“一步正样”

天舟六号到十一号货运飞船仍然采取组批研制生产模式。相比上一批次飞船，天舟六号整船改动较大。研制团队在保质量、保成功的情况下提高效率，做到了“一步正样”——即从产品设计、生产测试、试验，再到最后飞上太空的，都是同一艘飞船。“研制团队在地面开展大量从元器件级、单机级到整船级的试验验证工作，以高质量保证成功；通过数字化研制生产，以及批量订货、规模化生产等多种方式提高效率。”李志辉说。国产化和元器件自主可控是我国航天科技实现高水平自立自强的题中之义。在新批次飞船研制工作中，研制队伍扎实推动包括元器件、原材料、基础机电产品全链条全方位自主可控，国产型号规格比例和数量比例均有大幅提升，实现了关键元器件100%国产化。

此外，天舟六号采用相控阵中继终端替代了定向中继终端，制造周期和成本都大幅降低；测控系统软件和硬件全面升级，完全依靠北斗系统实现自动导航。团队在飞船研制过程中积极落实数字航天战略，开展全流程数字化设计生产和仿真试验工作，单艘飞船的研制周期缩短了6个月。通过重新设计布局，天舟六号飞船推进舱内贮箱减少了一半。设备的增减并非是简单挪移，而是体现了设计师“螺蛳壳里做道场”的匠心巧思。同时，天舟六号推进舱实现了单舱力学试验和整船力学试验的一次通过，充分发挥了数字模型仿真在产品研制道路上的加速器作用。

来源：科普中国