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神舟十八号仍采用20年前技术,为什么不启用新一代载人飞船?

神舟十八号飞船即将发射,神舟不少网友拿神舟飞船和马斯克的号仍龙飞船对比了起来,认为神舟飞船技术太老。采用船



的年前确如此,神舟十八号飞船其实仍然沿用的技术是神舟五号的结构,宇宙飞船从结构上可以分为单舱式、不启双舱式和三舱式三种结构,用新其中三舱式飞船最为先进。代载苏联第一艘载人飞船"东方一号"宇宙飞船是人飞由再入舱和设备舱组成的双舱式结构.美国的第一代飞船是"水星"号.它采用单舱式结构。



当初中国研制神舟飞船的神舟时候,就放弃了国外航天先进国家一舱、号仍二舱、采用船三舱的年前发展模式,直接跨越式地采用当时最先进的技术第三代飞船技术——三舱式构型。

三舱式构型是不启什么

飞船整船采用三舱式结构,由轨道舱、返回舱和推进舱 3 个舱以及附加段组成。其中, 轨道舱和附加段位于飞船的前部,返回舱位于飞船的中部, 为密封结构, 外形为 呈钟形的大钝头倒锥体,返回舱位于飞船的中部,为密封结构,外形为呈钟形的大钝头倒锥体。

总长近9米,总重约8吨,乘员人数3人,飞船内航天员自由活动空间6立方米。飞船有效载荷质量在入轨时不小于300千克,返回时100千克。其可靠性为0.97,航天员的安全性为0.997。该飞船可自主飞行7天,停靠飞行180天。



神舟五号的发射也标志着中国仅通过1次载人航天发射任务就达到世界第三代载人飞船的水平。时至今日,第三代飞船技术依然是绝大部分国家采用的主流飞船技术(目前真正实用的第四代飞船只有龙飞船)。

第四代飞船叫做复用飞船,全称是可重复使用载人飞船,通常来说,可重复使用载人飞船指可以重复使用的 、能够迅速穿越大气层,自由地往返于地球表面与太空之间,运送乘员和有效载荷,也可以较长时间在轨停留和在轨机动,完成各种任务的载人航天器。

实际上,复用飞船的研究也就是近10年的事情,而可重复使用载人飞船目前唯一处于应用阶段的就是Space 的载人龙飞船,2020年5月30日,载人龙飞船进行了首次载人飞行测试,将2名宇航员送往国际空间站,这也是复用飞船的首次实际应用。



而神舟飞船,虽然说技术架构仍然是三舱式构型。但是在进行空间站建设和运营任务,也够用,而且神舟十八号飞船相比于神舟五号,早已脱胎换骨。

神舟十八号早已脱胎换骨

实际上,虽然神舟飞船技术结构没有变化,但是在外形上和技术上进行了多次改进和升级。神舟七号任务的时候,因为有出舱任务,根据任务特点我们就把附加段取消了,在轨道舱上进行了出舱功能的相应技术调整。神舟八号又增加了对接机构,而从神舟十六号开始,神舟飞船上下行能力大幅提升,最大能力要提升将近300%,能更好支撑空间站运营。

不仅如此,神舟十八号载人飞船属于“神舟”载人飞船组批生产后的第二批次产品。这一批次的产品在技术上继承了上一批次飞船的状态,并进一步推进了元器件的国产替代,同时改进和升级了飞船的人机交互界面。这些改进旨在提高飞船的可靠性和性能。

而且,科学家发现,神舟飞船在径向对接之后,靠在那里会受到严重的遮挡,神舟飞船电源系统共有3种电源:太阳电池帆板、镉镍蓄电池、应急电池。而在遮挡之后有30多分钟却是在没有阳光照射的地影期,太阳电池帆板将停止工作,这时维持飞船正常运转的电能都来自镉镍蓄电池事先储藏好的电能。为了解决能量平衡问题,交会对接成功后,空间站需要为神舟飞船提供一部分电能。



为了保证空间站系统的稳定性,神舟十八号迎来了重大升级,电池换成了锂电池,锂离子电池具有容量高、质量轻等优异的性能,锂离子电池相较于镉镍蓄电池的一个突出优势就是没有记忆效应,寿命优势也将助力神舟飞船拥有更长的靠泊空间站组合体的时间。根据科学家的研究,锂电池循环寿命长,循环次数可达 1000次以上,在均衡充放电的情况下,使用年限可达 5~10 年,寿命约为镉镍电池的2倍,要航天锂电池的运用可以说是世界级难题。

不仅是神舟飞船,发射神舟飞船的长征火箭也是在不断改进和升级之中,目前长征二号F运载火箭的可靠性评估值已提升至0.9896,安全性评估值达0.99996。与发射了神舟十七号的长二F遥十七运载火箭相比,担任本次发射任务的遥十八火箭又进行了30余项技术状态改进,进一步提升全箭可靠性和安全性,

新一代载人飞船已在路上

可以说,神舟十八号飞船的技术早已非神舟五号可比,当然,中国也已研制了新一代的载人飞船,与神舟飞船相比,新一代载人飞船采用了全新的设计,体型更大,采用了模块化设计,不仅可以兼顾近地轨道的载人和货运任务:执行载人任务时可搭载6~7名宇航员,比“神舟”翻了一倍;执行货运任务时则能上行携带4吨,下行携带2.5吨。既能载人也可载货,还可以还可以通过更换服务舱兼顾登月等深空发射任务,将成为成为与美国“猎户座”和俄罗斯“联邦”号同一水准的重型多功能载人飞船。



2020年中国新一代载人飞船试验船才发射成功,还需要再进行进一步的测试,赶不上在空间站建设时期使用,所以新一代载人飞船上主要服务于空间站运营时期以及载人登月。这也是为什么神舟飞船仍在进行任务的又一原因。

中国神舟飞船采用批次化建设,一个批次最多6艘,也就是说神舟二十一号之后,中国或将采用新一代的载人飞船。

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