天舟货运飞船
“天舟”货运飞船系列，是中国航天用于给天宫二号空间实验室以及天宫空间站提供补给服务的无人货运飞船载运系统。首艘天舟一号于2017年4月20日从海南文昌航天发射场使用新一代长征七号运载火箭发射升空。
 地面总装测试中的天舟二号货运飞船 | |||
| 制造 | 中国航天科技集团 | ||
|---|---|---|---|
| 设计 | 中国空间技术研究院 总设计师：白明生 | ||
| 国家 |  中华人民共和国 | ||
| 营运 | 中国载人航天工程办公室 | ||
| 应用 | 中国空间站的货物运输 | ||
| 技术指标 | |||
| 航天器类型 | 货运飞船 | ||
| 发射重量 | 全密封标准型：13,500千克（29,800磅） 全密封改进型：14,000千克（31,000磅） | ||
| 载荷能力 | 全密封标准型：6,900千克（15,200磅）[1] 全密封改进型：7,400千克（16,300磅）[2] | ||
| 体积 | 加压空间： 全密封标准型：40.5m3[3] 载货空间： 全密封标准型：18.1 m3（640 cu ft） 全密封改进型：22.5 m3（790 cu ft） | ||
| 轨道 | 近地轨道 | ||
| 建造 | |||
| 状态 | 现役 | ||
| 已建造 | 8 | ||
| 已发射 | 7 | ||
| 运行中 | 1 | ||
| 失败 | 0 | ||
| 首次发射 | 2017年4月20日 | ||
| |||
天舟货运飞船承担的任务有：运送货物和燃料，开展部分空间实验。除此之外，在飞船再入大气层时还可以销毁空间站产生的垃圾，因此空间站产生的垃圾一般存放于货运飞船。
名称
编辑2011年4月25日中国载人航天工程办公室向公众开放征名活动，为未来的中国货运飞船命名。7月8日，中国首位飞天的航天员杨利伟与中国科学院院士、空间技术专家戚发轫座谈中国中央电视台时揭晓入选前十名的名称，它们分别为：“天梭”、“鲲鹏”、“天舟”、“神龙”、“龙舟”、“神骥”、“天马”、“云梯”、“神驹”、“行者”[7]。2013年10月31日，定名“天舟”，由“天宫号”空间站和“神舟号”载人飞船各取一字组成，代号“TZ”[8]，来源于汉语拼音“Tiān Zhōu”。
用途
编辑天舟货运飞船旨在补给天宫二号空间实验室以及中国空间站的推进剂、空气、航天员的饮料、食物以及用于维修空间站的更换设备，以延长空间实验室和空间站的运行寿命[9]。货运飞船发射后会与空间实验室或空间站进行自动交会对接。为空间实验室或空间站自动补加推进剂以及空气。饮水、食物、以其他器物设备则需驻空间实验室或空间站的航天员从货运飞船上搬运到站内。同时，货运飞船亦可充当空间站的“垃圾桶”，航天员取出货运飞船升空携带的物品后，可将站内的废弃物品搬运到货运飞船上，关闭气闸后，货运飞船脱离空间站，返回地球时废弃物连同货运飞船在大气层中烧毁。这种做法与除了货运龙飞船以外的现有的绝大多数俄、欧、日、美等国的无人货运飞船的做法相同。
构造
编辑
天舟货运飞船的构造基于天宫一号目标飞行器。天舟货运飞船船长约9米，最大直径约3.35米，发射质量为13.5吨至14吨，事实上它满载时就比初代天宫（约9吨）还重。天舟货运飞船各部位是由大直径的货物舱和小直径的推进舱组成。货物舱用于装载货物，而推进舱为整个飞船提供动力与电力。推进舱两侧各有一翼太阳能帆板三板。
天舟飞船分为全密封、半密封半开放、全开放3个型谱[10]，其中全密封型又分为标准型和改进型。标准型配置8个推进剂贮箱，发射质量为13.5吨；改进型配置4个推进剂贮箱，通过利用减少推进剂贮箱所多出的空间优化设备布置，利用原本非密封的后锥段空间，将密封舱体积从18.1立方米增加至22.5立方米，密封舱的货物运输空间提升20%，运输质量增加0.5吨，发射质量为14吨。改进型天舟飞船给航天员提供支撑的时间进一步加长，补给频率可由一年两艘降为两年三艘，大幅度提升经济效益[11]。
天舟一号采用半密封半开放型，天舟二号为全密封标准型，天舟三号、四号、五号为同一批次生产的全密封标准型（密封舱空间不变，但只配置4个推进剂贮箱），六号到十一号是另一批次生产的全密封改进型。
对比
编辑该货运飞船的低地轨道上行运载能力为7.4吨[12]，高于俄罗斯联邦航天局研制的进步号M型（2.60吨）、美国轨道科学公司的天鹅座宇宙飞船扩展型（2.70吨）、美国太空探索科技公司的天龙号太空船扩展型（3.31吨加压/非加压总和）以及日本宇宙航空研究开发机构的H-II运载飞船（6.00吨加压/非加压总和），但低于欧洲空间局已退役的自动运载飞船（7.67吨）。
天舟飞船暂时只具备加压舱货物的运输能力，而不具备如H-II运载飞船与天龙号太空船可运送非加压货物的能力。但根据报道，未来的天舟货运飞船的设计已经包括了全密封加压舱（只允许从飞船对接口进出装载货物）、半密封半开放货仓、全开放货仓的型号和装有非加压用的货物进出口开放式仓壁，可用于装卸大型试验设备并可以通过空间站的机械臂抓取货物。[13][14]另外天舟飞船的载荷比（运载货物的质量与货运飞船船体本身的质量之比）高达46%，高于日欧的货运飞船。不过，与美国太空探索科技公司的龙飞船[15]以及日本宇宙航空研究开发机构的H-II运载飞船[16]不同，并没有1.2米大口径的CBM对接装置（该舱门宽度可让国际标准货架通过），且由于天舟一号中没有设计返回舱，因此将不具备携带载荷返回地球的能力。
任务
编辑天宫二号空间实验室于2016年9月15日由长征二号F改进型运载火箭（天二）从甘肃省酒泉卫星发射中心发射升空。
天舟一号是于2017年从西昌卫星发射中心海南文昌航天发射场使用长征七号运载火箭发射中国新研制的首艘货运飞船。货运飞船的低地轨道运载能力约为6.5吨左右。与天宫二号自动交会对接成功后，为空间实验室补加推进剂[17]。
2017年9月22日18时左右，天舟一号在完成空间实验室阶段任务及后续拓展试验后受控离轨，再入大气层烧毁。
天舟二号于2021年5月29日在海南文昌航天发射场使用长征七号运载火箭发射入轨，并于翌日5时01分同天和核心舱对接[18]。此次任务载货约6.8吨，其中包括约3吨为天和核心舱补给的推进剂[19]。
已执行的任务
编辑| 生产 批次 |
任务名称 | 发射时间（UTC+8） | 发射地点 | 对接时间（UTC+8） | 对接对象 | 再入时间（UTC+8） | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单独 生产 |
天舟一号 | 2017年4月20日 19时41分35秒361毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2017年4月22日 12时23分 2017年6月19日 14时55分 2017年9月12日 23时58分 |
天宫二号 | 2017年9月22日 18时左右 |
在神舟十一号载人飞船任务结束之后升空。对天宫二号空间实验室进行三次无人对接，并为之补给燃料。 |
| 单独 生产 |
天舟二号 | 2021年5月29日 20时55分29秒373毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2021年5月30日 05时01分[20] 2021年9月18日 14时左右 2022年1月6日 06时59分 2022年1月8日 07时55分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 天和核心舱（天宫空间站） 前向对接 天和核心舱（天宫空间站） 前向对接 天和核心舱（天宫空间站） 前向对接 |
2022年3月31日 18时40分 |
在神舟十二号载人飞船任务之前发射，与天宫空间站天和核心舱进行无人对接，并为之补给燃料和物资。
原计划于2021年5月20日发射，后因故两次推迟于5月29日发射升空[21]。 与天和核心舱进行4次对接、在轨305天，均是本系列飞船最高记录。 |
| 第一 批次 |
天舟三号 | 2021年9月20日 15时10分11秒392毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2021年9月20日 22时08分 2022年4月20日 09时06分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 天和核心舱（天宫空间站） 前向对接 |
2022年7月27日 11时31分 |
在神舟十三号载人飞船任务之前发射，与天宫空间站天和核心舱进行无人对接，并为之补给燃料和物资。 |
| 天舟四号 | 2022年5月10日 01时56分37秒376毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2022年5月10日 08时54分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 |
2022年11月15日 07时21分 |
在神舟十四号载人飞船任务之前发射，与天宫空间站天和核心舱进行无人对接，并为之补给燃料和物资。 | |
| 天舟五号 | 2022年11月12日 10时03分12秒374毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2022年11月12日 12时10分 2023年6月6日 03时10分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 天和核心舱（天宫空间站） 前向对接 |
2023年9月12日 9时13分 |
在神舟十五号载人飞船任务之前发射，与天宫空间站天和核心舱进行首次有人对接。
创造航天器与在轨运行空间站交会对接的最短时间世界记录（2小时07分）[22] | |
| 第二 批次 全密封 改进型 |
天舟六号 | 2023年5月10日 21时22分51秒405毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2023年5月11日 05时16分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 |
2024年1月19日 20时37分 |
在神舟十六号载人飞船任务之前发射，与天宫空间站天和核心舱进行有人对接，并为之补给燃料和物资。第二批次首船，货物运输能力由6.9吨提升到7.4吨，补给频次由一年两艘调整为两年三艘。 |
进行中的任务
编辑| 生产 批次 |
任务名称 | 发射时间（UTC+8） | 发射地点 | 对接时间（UTC+8） | 对接对象 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第二 批次 全密封 改进型 |
天舟七号 | 2024年1月17日 22时27分30秒728毫秒 |
海南文昌航天发射场 | 2024年1月18日 01时46分 |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 |
在神舟十七号载人飞船任务之后发射，与天宫空间站天和核心舱进行有人对接。此次采用的3小时标准对接流程，尚属首次，此前还有设计过2小时，6.5小时对接方案，总结这些经验平衡了速度与风险。 |
计划中的任务
编辑此条目或章节包含计划中或可能在未来进行的航天活动。 |  |
| 生产 批次 |
任务名称 | 发射时间（UTC+8） | 发射地点 | 对接时间（UTC+8） | 对接对象 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第二 批次 全密封 改进型 |
天舟八号 | 预定2024年 |
海南文昌航天发射场 | 预定2024年 [23] |
天和核心舱（天宫空间站） 后向对接 |
图集
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舱内视角 -
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参考文献
编辑- ^ 中国空间站货运飞船停靠核心舱. 中国中央电视台 (中国中央电视台). 2021-05-30 [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-17） （中文（中国大陆））.
- ^ 天舟六號今晚發射 載重能力提高到7.4 噸. 经济日报. 2023-05-10 [2023-05-11]. （原始内容存档于2023-05-24） （中文（台湾））.
- ^ 朱光辰. 我国载人航天器总体构型技术发展. 航天器工程. 2022, 第31卷 (第6期): 47 [2023-02-16]. （原始内容存档于2023-02-16）.
- ^ 访天舟一号货运飞船总设计师白明生：开启中国空间站时代. 科学网. 2017-04-21 [2023-09-07]. （原始内容存档于2023-09-07）.
- ^ 《面对面》专访白明生总师：陪伴“天舟家族”走过的日子. 中国空间技术研究院. 2022-05-16 [2023-09-07]. （原始内容存档于2023-09-07）.
- ^ 天舟货运飞船将转入常态化发射 每半年一次. 中华人民共和国国防部. 新华社. 2022-11-13 [2023-09-07]. （原始内容存档于2023-09-07）.
- ^ 中国货运飞船征名结束 龙舟等10个名字入选. 网易新闻. 2011-07-09 [2013-06-23]. （原始内容存档于2016-08-12） （中文（中国大陆））.
- ^ 中国载人空间站命名“天宫”货运飞船为“天舟”. 中国新闻网. 2013-10-31 [2014-01-16]. （原始内容存档于2014-01-16） （中文（中国大陆））.
- ^ 中国货运飞船简介. 中国载人航天工程网. 2011-04-23 [2013-06-23]. （原始内容存档于2012-05-20） （中文（中国大陆））.
- ^ 中国航天科技集团. 送货能力，世界第一！天舟上新，2年3发. 2023-05-10 [2023-09-13]. （原始内容存档于2023-09-17）.
- ^ 面对面｜陪伴“天舟家族”走过的日子 专访天舟四号总师白明生. 新浪财经. [2022-05-16].
- ^ 中国空间站货运飞船停靠核心舱. 中国中央电视台. 2021-05-30 [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-17） （中文（中国大陆））.
- ^ 中国载人航天工程总设计师周建平解析天舟一号飞行任务 _ 滚动新闻 _中国政府网. www.gov.cn. [2021-05-15]. （原始内容存档于2021-05-15）.
- ^ 航天逐梦：托起“天舟”的年轻人 - 中国日报网. china.chinadaily.com.cn. [2021-05-15]. （原始内容存档于2021-05-15）.
- ^ spaceX Dragon. [2021-05-29]. （原始内容存档于2020-06-04）.
- ^ 国際宇宙ステーション(ISS)に提供する実験装置（HTV搭載小型回収カプセル(HSRC)）に関する安全審査結果について (PDF). [2021-05-29]. （原始内容存档 (PDF)于2021-06-02）.
- ^ 周建平. 我国空间站总体构想. 《载人航天》 (中国载人航天工程办公室). 2013年3月, 第19卷 (第二期): 第6页、7页、9页 （中文（中国大陆））.
- ^ Tianzhou-2 cargo spacecraft docks with China’s space station module. Reuters. 2021-05-29 [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-20）.
- ^ 中国空间站货运飞船停靠核心舱. 中国中央电视台 (中国中央电视台). 2021-05-30 [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-17） （中文（中国大陆））.
- ^ 天舟二号货运飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接. 新华网. [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-04）.
- ^ 天舟二号为何连续两次推迟发射 迟来9天的胜利. 中国新闻网. 2021-05-30 [2021-05-30]. （原始内容存档于2021-06-03）.
- ^ 2小时快速交会对接！天舟五号任务亮点了解一下→. 中国载人航天工程官方网站. 2022-11-12 [2022-11-12]. （原始内容存档于2022-11-12）.
- ^ 2024年度载人航天飞行任务标识征集活动公告. 中国载人航天官方网站. [2023-08-31]. （原始内容存档于2023-09-01）.
