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央视面对面：听总设计师讲述“昊龙”如何飞天

航空工业 · 公众号 · 民航 · 2024-12-29 15:32

正文

今年的第15届中国航展上，中航工业首次面向全社会公开展示了其在商业空天领域取得的突破性进展——“昊龙”货运航天飞机。作为我国第一型航天飞机，“昊龙”无疑成为中国航展上最受关注的展品之一，参展的“昊龙”货运航天飞机1：4缩比模型吸引了大量观众驻足。央视新闻频道“面对面”栏目也在航展现场对“昊龙”总设计师房元鹏进行了专访。

作为中航工业战略性新兴产业发展计划，以及“空天科技”重大科技专项行动的重要项目，“昊龙”货运航天飞机是中航工业充分发挥航空技术优势、开发商业航天产品的新起点，是支撑实现我国航空航天强国的重要一步，也是践行习近平总书记“面向未来，航空航天科技发展必将为人类带来更多福祉”“为世界各国人民共享航空航天技术发展成果作出贡献”重要指示精神的实际举措。

今天

就让我们和央视记者一起

对话“昊龙”总设计师

一同去探索“昊龙”飞天的奥秘

“

房元鹏：航天飞机的研制能够把航空航天两大领域技术结合到一起，而且完成这个技术挑战，应该说对任何一个国家的工业水平都是巨大的挑战。

”

记者：“昊龙”是为了天宫特别定制的吗？

房元鹏：准确地说，“昊龙”是专门为空间站的上、下行需求研发的一款航天飞机。

记者：它上天是通过火箭吗？那它下来是靠什么呢？

房元鹏：“昊龙”上行通过火箭，下行主要靠飞行器自身带的机翼来实现返回着陆的相关能力。

“昊龙”货运航天飞机由中航工业成都所自主设计研制，采用大翼展、高升阻比的气动布局。在整体设计方案中，独创采用的机翼整体折叠技术是一大亮点。

记者：“昊龙”的机翼在什么时候是收起的？在什么时候又是展开的呢？

房元鹏：在运输和发射阶段是折叠状态，在进入轨道后第一时间展开，并一直持续到飞行器落地。

记者：万一机翼展不开怎么办？

房元鹏：在各种模式里，我们都要保证折叠机构系统的各个执行机构，在单一故障下能把机翼展开到位、锁定到位。

11月16日凌晨，经过3个多小时飞行后，天舟八号货运飞船成功对接于天宫空间站，为神舟十九号航天员乘组送去在轨9个月的生活物资、平台设备、推进剂和科学载荷。

记者：可能在公众的认知里面，我们已经有了天舟货运飞船，那为什么还需要有“昊龙”货运航天飞机呢？

房元鹏：首先，天舟是一款非常成功的货运飞船，它的载荷比更大，能够为空间站提供在轨补加。但是它的任务周期较长，对于一些短周期在轨运输的适应能力略有不足。这个时候，就需要一些小规模的货运飞行器，执行短周期的运输任务。“昊龙”可携带的载荷重量约为两吨量级，刚好满足空间站三个月左右的物资补给需求。尤其是对一些蔬果等不能存储太长时间的物资，“昊龙”自身又带有一定的冷链运输能力，可以执行冷鲜食品运输任务。

11月17日晚，也就在天舟八号货运飞船抵达天宫空间站的第二天，天舟七号货运飞船受控再入大气层，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，少量残骸落入预定安全海域，历经10个月的太空之旅后，彻底完成了它的使命。而与只具备上行能力的神舟系列货运飞船相比，“昊龙”货运航天飞机具备下行能力，空天往返、可重复使用，这将带来全新的改变。

记者：我们都知道，马斯克的星舰可以实现从哪出发再返回原点，这可能也是公众对航天飞机的一种想象。

房元鹏：航天飞机跟星舰不太一样，星舰是一个运载工具，实际上更多是实现预定载荷在空间轨道的投送。而航天飞机是执行具体的货物运输任务，是作为载荷被发射入轨的，入轨后可以主动跟空间站交会对接，执行完任务后再从轨道返回，实现本场着陆应该说不是难题。

据介绍，“昊龙”货运航天飞机先搭乘运载火箭发射到预定轨道，与空间站进行交会对接，完成货物上下行输送后，最后与空间站分离，在无动力的情况下自主返回，在指定机场实现水平着陆。

记者：所以大家对于“昊龙”最后如何滑落到跑道上充满了想象，这个过程具体是怎么完成的呢？

房元鹏：这个过程跟一般航天飞机的返回方式是非常接近的，航天飞机脱离空间站以后，首先要进行制动离轨，进入再入窗口后开始进入大气层，飞行器在气动阻力下会快速地减速，同时产生很高的气动加热，航天飞机在热防护系统的保护和控制系统的控制下，可以实现精确能量管理，最后会以飞机的方式进行水平着陆。

与天舟系列货运飞船相比，“昊龙”货运航天飞机更加方便快捷，能够实现低成本高频次发射，可以将太空快递的运输成本大大降低。

记者：与货运飞船相比，航天飞机成本可以压缩多少呢？

房元鹏：成本约可降低三分之一。从我的视角来看，飞行器只要实现一次重复使用，它对应的飞行器研制的投入和飞行器实物产品的投入就除以二，再飞第三次就除以三，应该说它的效费比是快速提升的。

按照目前的设计方案，“昊龙”货运航天飞机的体积和重量不超过天舟货运飞船的一半。为了提高运输能力，设计人员尽可能增加了“昊龙”货舱的容积，而为了方便航天员进出取货，也最大限度提高了货舱通道的空间。

记者：为了让航天员能够在这个通道里实现转身，这个空间得多大？

房元鹏：从最早的“800毫米×800毫米”放大到了接近“1.4米×1.4米”这样的空间，对于航天员在失重状态下，在这个空间里边还是能够实现转身的。要实现这一目标，我们把原先的通道尺寸放大了很多，导致整个货舱的容积大幅放大，飞机的外形基本上经历了一轮推倒重来的过程。

“昊龙”货运航天飞机的设计研制涉及众多系统，牵一发而动全身，如何找出货舱通道改变后的最优方案，设计人员曾陷入激烈争论。

记者：您还记得争执最激烈的一次吗？

房元鹏：争执最激烈的一次，是为了满足空间站的径向对接需求，主要矛盾是传感器安装。传感器安装的办法有很多，比如说安装在尾端保护罩内，或通过机构藏在飞行器机身内部等。但是每一个思路都有着对应的问题或者代价，我们当时采取的策略是加长整个保护罩的长度，当时加长了400毫米左右，与之对应的航天飞机重量增加的代价是很大的。后续，我们希望通过动力系统的重新布局以及传感器的重新评估，把尾端保护罩的长度减少到当初不加长的状态。

2023年5月，中国载人航天工程办公室发布公告，面向全社会征集空间站低成本货物运输系统总体方案。2023年9月，中国载人航天工程办公室组织专家对入选的总体方案进行审查评估，确定包括“昊龙”货运航天飞机在内的四个总体方案获得工程支持，进入详细设计阶段。目前，“昊龙”货运航天飞机已经完成方案设计阶段工作，正全面开展工程研制。“昊龙”的一举一动受到国内外的高度关注，被誉为中国在航天领域取得的又一重要突破。

记者：您一定也被反复地问到工程研制的周期，我们什么时候可以看到真正的“昊龙”呢？

房元鹏：我们整个研制团队为确保发射任务的节点，正在全面推动各项研制工作。我相信，在不久的将来很快会看到“昊龙”入轨执行空间站货物运输任务。我也相信，在“昊龙”实现首次货运任务以后，它会打开一个全新的天地。

外层空间是人类的共同疆域，空间探索是人类的共同事业。中航工业将根据国家部署及用户需求，按计划全力推进并如期完成“昊龙”的相关研制工作，引领和推动我国可重复使用天地往返领域的技术进一步实现突破和发展，不断强化中国和平进入空间、利用空间、探索空间的能力，让航空航天科技成果更好地造福人类，让中国人探索太空的脚步迈得更稳更远，为增进人类福祉作出新的贡献。

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视频剪辑/王旭
主编/肖瑶

统筹/张可　监制/程晓敏

来源/央视新闻、中航工业成都所