北京時(shí)間2022年11月12日10:03:12，搭載“天舟五號”貨運(yùn)飛船的“長征七號”遙六運(yùn)載火箭在文昌發(fā)射場201工位發(fā)射入軌，“天舟五號”飛船正式開啟太空之旅！

“天舟五號”飛船是該系列飛船首次組批生產(chǎn)的第3艘，也是空間站建造階段最后1艘貨運(yùn)飛船，將為全面建成中國空間站提供支持，也將為空間站轉(zhuǎn)入運(yùn)營階段奠定基礎(chǔ)。處于承上啟下的重要節(jié)點(diǎn)，“天舟五號”開啟的是一段非同一般的太空之旅，已經(jīng)和正在創(chuàng)造多項(xiàng)紀(jì)錄。

載貨比最高的一次飛行

作為組批生產(chǎn)的產(chǎn)品，“天舟五號”與“天舟三號”、“天舟四號”技術(shù)狀態(tài)一致，外觀和配置大同小異?！疤熘邸毕盗胸涍\(yùn)飛船采用兩艙結(jié)構(gòu)，主體由推進(jìn)艙和貨物艙組成，全長10.6米，推進(jìn)艙直徑2.8米，貨物艙直徑3.35米，太陽翼翼展14.9米。在批產(chǎn)之前，“天舟”飛船（“天舟二號”）最大起飛質(zhì)量13.5噸，飛船質(zhì)量6.7噸，最大上行運(yùn)力達(dá)到6.8噸，運(yùn)載系數(shù)（載貨比）達(dá)到約50.37%。

“天舟五號”主要尺寸參數(shù)與“天舟”系列飛船一致，起飛質(zhì)量13.2噸，飛船質(zhì)量約6.5噸，貨物質(zhì)量約6.7噸，包括常規(guī)貨物約5.2噸、推進(jìn)劑1.4噸，運(yùn)載系數(shù)50.76%?！疤熘畚逄枴比蝿?wù)是迄今為止“天舟”系列飛船運(yùn)載系數(shù)最高的一次飛行。運(yùn)載效率的提升意味著一次發(fā)射可以上行更多的物資，提升效費(fèi)比的同時(shí)能降低空間站的運(yùn)營和維護(hù)成本。

“速度”最快的飛船

在中國載人航天工程第二步，“天舟一號”飛船測試了6.5小時(shí)快速交會(huì)對接技術(shù)，而后在工程第三步空間站任務(wù)實(shí)施階段，“天舟二號”飛船正式開啟了快速交會(huì)對接技術(shù)在載人航天工程中的應(yīng)用。在空間站任務(wù)實(shí)施階段，“天舟五號”之前的3艘“天舟”飛船和3艘“神舟”飛船均采用了6.5小時(shí)快速交會(huì)對接模式，交會(huì)對接耗時(shí)較傳統(tǒng)交會(huì)對接模式的44小時(shí)縮短了80%以上。

2022年3月27日，“天舟二號”撤離空間站組合體，之后利用推進(jìn)劑余量進(jìn)行了一些拓展任務(wù)，其中一項(xiàng)就是2小時(shí)快速交會(huì)試驗(yàn)。“天舟五號”此行則第一次應(yīng)用2小時(shí)快速交會(huì)對接技術(shù)，自北京時(shí)間11月12日10:03:12發(fā)射升空至12:10:57完成交會(huì)對接，整個(gè)上行過程耗時(shí)2小時(shí)零8分鐘，比6.5小時(shí)快速交會(huì)對接耗時(shí)縮短了2 /3。

放眼世界，在世界航天的空間站任務(wù)中，其它國家的最快交會(huì)對接紀(jì)錄由俄羅斯“聯(lián)盟MS-17”載人飛船創(chuàng)造。北京時(shí)間2020年10月14日13:45“聯(lián)盟MS-17”從拜科努爾發(fā)射場發(fā)射升空，16:48與國際空間站完成交會(huì)對接，整個(gè)上行過程耗時(shí)3小時(shí)零3分鐘，這創(chuàng)造了世界航天空間站任務(wù)的最快交會(huì)對接紀(jì)錄。此次“天舟五號”任務(wù)則將這一時(shí)間繼續(xù)縮減了近1/3，成為世界空間站任務(wù)交會(huì)對接最快的飛船。

飛得最久的飛船

在空間站任務(wù)實(shí)施以前，中國飛行時(shí)間最長的飛船是“天舟一號”，其于2017年4月20日發(fā)射入軌，后于2017年9月22日再入大氣層燒毀，整個(gè)飛行任務(wù)持續(xù)155天。而在迄今為止的空間站任務(wù)實(shí)施階段，飛行時(shí)間最久的飛船是“天舟三號”，其于2021年9月20日發(fā)射入軌，后于2022年7月27日再入燒毀，飛行任務(wù)持續(xù)310天。

按照設(shè)計(jì)，“天舟”飛船的壽命可以達(dá)到至少1年，也就意味著“天舟五號”之前的飛船都屬于未到使用年限就退役了，實(shí)屬可惜。按照計(jì)劃，“天舟五號”飛船將飛行長達(dá)1年時(shí)間，不僅將先后支持“神舟十四號”和“神舟十五號”乘組在軌執(zhí)行任務(wù)，還能支持“神舟十六號”乘組在軌駐留，有機(jī)會(huì)成為走完全壽命周期的“三朝元老”，成為中國飛得最久的飛船。

最“穩(wěn)妥”的一次對接

從“天舟一號”到“天舟四號”，貨運(yùn)飛船都是在目標(biāo)飛行器無人的狀態(tài)下上行對接的，貨運(yùn)飛船交會(huì)對接只能選擇自動(dòng)模式，是否可靠主要靠工程質(zhì)量和準(zhǔn)備工作?！疤熘畚逄枴比蝿?wù)則有所不同，中國空間站第一次在有人狀態(tài)下迎來了貨運(yùn)飛船，也就意味著飛船在交會(huì)對接過程中，在近端如果交會(huì)對接自動(dòng)模式遇到故障，可以切換到手動(dòng)模式，由空間站內(nèi)的航天員手控遙操作飛船逐漸靠近，并最終完成對接鎖緊，同理，還可以由手動(dòng)模式切換到自動(dòng)模式。自動(dòng)模式和手動(dòng)模式互為備份，為“天舟五號”上行打造了貨運(yùn)飛船任務(wù)中最“穩(wěn)妥”的一次交會(huì)對接。

從“天舟一號”到“天舟五號”，“天舟”飛船不僅增長了序號和發(fā)射子樣，而且還經(jīng)歷了一個(gè)不斷優(yōu)化升級的過程，飛船在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，不斷探索能力的邊界。到了“天舟五號”，任務(wù)載荷比已經(jīng)達(dá)到系列飛船最高，飛行時(shí)間將會(huì)達(dá)到系列飛船最久，并成為了世界空間站任務(wù)交會(huì)對接最快的飛船，創(chuàng)造紀(jì)錄之余讓人看到了更好的“天舟”。

作為空間站任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段和建造階段的最后1次貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)，“天舟五號”任務(wù)將支持全面建成中國空間站，而作為空間站任務(wù)轉(zhuǎn)入運(yùn)營階段之前的最后一次貨運(yùn)任務(wù)，“天舟五號”將發(fā)揮承上啟下的節(jié)點(diǎn)作用！“天舟五號”正在經(jīng)歷的是一段高光的太空之旅！

作者:大白高國

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