龙腾东方、驰骋九天,中国“昊龙”货运航天飞机

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作者：微信文章

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近年来，中国航天事业取得了举世瞩目的成就，从“天宫”空间站到“嫦娥”探月工程，每一次突破都标志着中国航天力量的崛起。而在最近举办的珠海航展上，一款名为“昊龙”的货运航天飞机项目更是成为了焦点，“昊龙一号”航天飞机模型更是首次公开亮相，它不仅展示了中国航天领域的强劲创新活力，更预示着一个新的航天运输体系时代的到来。



首次公开亮相中国航展的“昊龙一号”航天飞机模型

“昊龙”货运航天飞机

“昊龙”货运航天飞机是为了进一步降低中国空间站货物运输成本，由中国航空工业集团成都所自主设计研制的一型带翼低成本空间站货物运输飞行器。该所是我国多型主力战斗机的研制单位，一直坚持以“龙”为自身研发的飞行器命名，如代号为“威龙”的歼-20战机、代号为“猛龙”的歼-10系列战机，以及代号为“枭龙”的FC-1战机等。此次以“昊龙”命名我国首个正式立项的航天飞机项目，则有着龙腾东方、驰骋九天、行者无疆、福泽四海的美好寓意。

据悉，“昊龙”货运航天飞机实际长度是10米、宽8米，总重量不超过现役货运飞船“天舟”的一半，“天舟”货运飞船重约13.5吨。

采用两级入轨发射方式

所谓两级入轨，是指空天飞机/航天飞机设计有助推级和上面级，助推级主要完成发射工作，将空天飞机/航天飞机发射到既定高度之后即像传统火箭一样实现级间分离，由第二级（上面级）入轨。两级入轨的优点是技术较为成熟，同时有利于增加有效载荷。

据了解，“昊龙”航天飞机采用运载火箭发射进入空间站运行轨道，入轨后第一时间展开折叠机翼，打开交会对接保护罩，通过远距自主导引、近距自主控制等轨道机动策略靠拢空间站并实现交会对接。



“昊龙”货运航天飞机实际长度是10米、宽8米，总重量不超过现役货运飞船“天舟”的一半

采用先进的气动布局

中国“昊龙”货运航天飞机总设计师房元鹏在接受采访时表示，飞行器进入空间轨道，需要考虑空间环境对飞行器，尤其是对机载设备的影响，所以航天飞机的很多设计理念要兼顾航空和航天的需求。“航天飞机设计过程中最难的一环，就是构思出一个合理的气动布局。”

而“昊龙”货运航天飞机采用大翼展、高升阻比的气动布局，钝头体机身配上大后掠三角翼，这个布局决定了飞行器在大气层内具有较强的机动能力，也决定了飞行器有更多的返回机会、更宽的返回窗口，为大规模的物资下行创造了条件。机身则采用了先进的复合材料，有效降低了自重，提升了可靠性。

值得一提的是，相比于国际同类型航天器，例如美国的“追梦者”航天飞机，房元鹏指出，“昊龙”的最大特色在于其一体化构型。这一设计不仅简化了结构，提高了整体的机械性能，也使其在执行货运任务时具备更为优秀的效率与可靠性。



昊龙”货运航天飞机采用大翼展、高升阻比的气动布局

可重复使用

“昊龙”货运航天飞机的最大特点，就是具备突出的可重复使用能力，兼顾空间站上行和下行运输，相比传统货运飞船具有更好的经济性和下行运输能力。

“昊龙”货运航天飞机执行货运任务，首先是要在发射场完成货物的装载，然后通过运载火箭发射进入轨道，打开太阳能帆板获取能量，并打开交会对接的保护罩。“昊龙”货运航天飞机的尾部在与空间站核心舱的径向端口完成交会对接后，形成组合体，在轨停靠期间，航天员可以通过飞机尾部的舱口自由进出“昊龙”，在货舱内实现物资的取用和存储，在轨停靠一段时间后，“昊龙”可以与空间站分离，制动离轨后返回大气层，最后在机场跑道水平着陆。在着陆之后，可以像日常维护飞机一样对“昊龙”进行维护维修，以达到再次执行任务的条件。

突出的可重复使用能力，可大幅度降低“昊龙”货运航天飞机全寿命周期使用成本。结合“昊龙”货运航天飞机任务保障灵活性强等特点，可实现低成本高频次发射。此外，“昊龙”货运航天飞机属于带翼飞行器，可将物资从空间以水平着陆的方式带回机场跑道，从而使得“昊龙”货运航天飞机具有更好的下行货物能力。



“昊龙”货运航天飞机的最大特点，就是具备突出的可重复使用能力，兼顾空间站上行和下行运输

采用多种先进技术

房元鹏总师表示：我们在“昊龙”上应用了最新的技术成果，为航天飞机赋予了新的生命力。“昊龙”货运航天飞机机动能力更强，使其拥有更多的返回机会、更宽的返回窗口，同时飞行力学环境更好，机场跑道着陆也便于地面保障资源快速介入，具备更加安全可靠、方便快捷的特点。此外，“昊龙”航天飞机充分运用了现代制造技术和智能化设计，代表着中国航天制造的最新水平。其机身采用了一体化的复合材料，有效降低了自重，同时又保证了强度和耐久性。先进的自动化技术和智能控制系统的应用，使得这种飞机在发射和回收过程中更加智能化和精确。这些创新不仅提升了航天器的安全性，还为未来更多复杂任务的实现奠定了基础。

未来应用广泛，前景广阔

目前，“昊龙”货运航天飞机主要用于货物运输，为空间站服务，但实际上其也具有广阔的军用前景。当年美国X-37B小型航天飞机成功发射时，就有许多航天专家指出，X-37B实际上具有很强的军事应用潜力，不少报道都怀疑美国实际上已经将X-37B秘密投入军事应用，执行了一些绝密的太空军事任务。



“昊龙”货运航天飞机具有广泛的应用前景

如果以X-37B为参照，则“昊龙”货运航天飞机的确具有军事应用的潜力。首先，可以担负发射太空快速响应卫星的任务，在战时军事卫星被敌军反太空武器摧毁或干扰，军事航天系统（比如军用航天导航、航天侦察、航天通信卫星系统）无法正常工作的情况下，临时应急起飞，将应急响应军用卫星投放入轨，替代被摧毁的卫星继续保持军用航天系统正常运转；其次，可以携带机械臂，在太空中拦截和俘获敌方卫星等航天器；再次，可以携带传感器，在太空中长时间工作，执行秘密对地监视、侦察等任务；最后，也可以在未来考虑成为太空反卫星平台，搭载反卫星激光武器等新概念武器，在太空中摧毁敌方的军用航天器资产。

结语

目前，“昊龙”货运航天飞机已经成功中标中国空间站低成本货物运输系统总体方案。作为我国首个正式立项的航天飞机项目，什么时候才能飞向空间站，是人们关注的焦点。房元鹏总师表示，整个航天飞机的研制阶段分为方案设计阶段、工程研制阶段和货运任务执行阶段。“目前我们已经完成了方案设计阶段工作，正在全面开展工程研制，相信在不远的将来，大家就会看到。”



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