天舟一号货运飞船,由中国空间技术研究院(中国航天科技集团五院)研制的一款货运飞船,也是中国首个货运飞船。主要用于对中国未来空间站在轨运行期间,提供补给支持。2017年4月20日,我国首艘货运飞船天舟一号在海南文昌发射场成功发射。这标志着我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步打响收官之战。中国正在迈进空间站时代。

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    中文名
    天舟一号货运飞船
    外文名
    Tianzhou 1 Cargo ship
    缩    写
    TZ-1
    研制单位
    中国空间技术研究院
    目前状态
    已转场
    发射火箭
    长征七号遥二
    发射时间
    2017年4月20日19时41分
    发射地点
    文昌航天发射场102工位

    1研制背景

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    神舟十号任务完成后,中国载人航天工程全面进入空间实验室和空间站研制阶段。而在空间实验室阶段,将突破并验证推进剂补加技术、再生式环控生保技术等关键技术,为空间站建造奠定基础。

    2016年9月15日,天宫二号发射成功,将用于进一步验证空间交会对接技术及一系列空间试验,这标志着我国全面进入空间实验室和空间站任务实施阶段。

    为了对空间实验室中航天员长期驻留和空间科学实验进行支持,需要通过货运飞船进行货物补给。

    如果说载人飞船是天地往返的载人工具,那么货运飞船就是天地间运货的工具。周建平介绍,中国的天舟一号货运飞船基于神舟飞船和天宫一号的技术研发,只运货不运人,货物运载量将是俄罗斯"进步"号货运飞船的3倍,在功能、性能上都处于国际先进水平。

    2研制进度

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    2017年1月17日,我国自主研制的首个货运飞船天舟一号通过出厂评审,这意味着天舟一号已经“健康”出厂,中国向建成空间站又迈出一大步。

    天舟一号货运飞船按流程完成了出厂前所有研制工作,2017年2月5日从天津港启程,经过约一周的海陆运输,于13日安全运抵海南文昌航天发射场,开展发射场区总装和测试工作,计划于4月中下旬由长征七号遥二运载火箭发射升空。

    3技术性能

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    天舟货运飞船全长9米以上,最大直径3.35米,质量13吨、最大上行货物运载量达到6吨。无论是直径、质量还是运载能力,天舟一号都将达到世界先进水平。空间站在轨运行期间,由载人飞船提供乘员运输,由货运飞船提供补给支持。

    天舟一号货运飞船的低地轨道上行运载能力约为6.5吨左右,高于俄罗斯联邦航天局研制的进步号M型(2.5吨)以及日本宇宙航空研究开发机构的H-II运载飞船(6.0吨),低于欧洲空间局的自动运载飞船(7.6吨)。下行运载能力约为6.0吨左右。载荷比即运载货物的质量与货运飞船船体本身的质量之比,天舟一号货运飞船的载荷比高达46%,高于日欧的货运飞船。天舟号货运飞船船长约9米,最大直径约3.35米,发射质量低于13吨。

    天舟一号货运飞船构造天舟一号货运飞船构造

    天舟一号货运飞船旨在补给天宫二号空间实验室以及未来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。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。

    天舟一号货运飞船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。

    天舟一号是我国自主研制的首艘货运飞船,采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成,总长10.6米,舱体最大直径3.35米,太阳帆板展开后最大宽度14.9米,起飞重量约13吨,物资上行能力约6吨,推进剂补加能力约为2吨,具备独立飞行3个月的能力,具有与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。

    4主要用途

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    除作为货运飞船外,天舟一号还将作为我国空间站的五个模块之一,与核心舱、实验舱I、实验舱II、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)一起,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务:

    1、补给空间站的推进剂消耗,空气泄漏,运送空间站维修和更换设备,延长空间站的在轨飞行寿命;

    2、运送航天员工作和生活用品,保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作;

    3、运送空间科学实验设备和用品,支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。

    5发射计划

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    根据2017年2月报道,天舟一号货运飞船按流程完成了出厂前所有研制工作,2017年2月5日从天津港启程,经过约一周的海陆运输,于13日安全运抵海南文昌航天发射场,开展发射场区总装和测试工作。

    首艘天舟货运飞船,预计2017年4月中旬从海南文昌卫星发射中心,使用长征七号运载火箭发射。与天宫二号自动交会对接成功后,为空间实验室补充推进剂、航天员生活消耗品、空间科研设施设备、空间站维修备品备份等物资。

    天舟一号货运飞船研制工作顺利,已完成各类空间试验载荷,产品生产及相关准备,在海南文昌发射场,天舟一号和长征七号运载火箭已成功进行合练。

    2017年4月17日7时30分,承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房,垂直转运至发射区。天舟一号货运飞船计划4月20日至24日择机发射。

    6发射成功

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    2017年4月20日19时41分,搭载着天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约596秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

    这是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。飞船入轨后,将按预定程序与在轨运行的天宫二号先后进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接,3次推进剂在轨补加以及空间应用和航天技术等领域的多项实(试)验。其间,天舟一号与天宫二号组合体在轨飞行约2个月,天舟一号独立飞行约3个月。完成既定任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至预定安全海域;天宫二号留轨继续开展拓展试验和应用。

    目前,天宫二号运行在距地面393公里的近圆对接轨道,设备工作正常,运行状态良好,满足交会对接任务要求。

    7中央贺电

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    中共中央国务院中央军委对天舟一号飞行任务圆满成功的贺电

    载人航天工程空间实验室飞行任务总指挥部并参加天舟一号飞行任务的各参研参试单位和全体同志:

    在天舟一号飞行任务获得圆满成功、空间实验室飞行任务实现完美收官之际,中共中央、国务院、中央军委向参加天舟一号飞行任务的全体科技工作者、干部职工、解放军指战员,表示热烈的祝贺和亲切的慰问!

    天舟一号飞行任务的圆满成功,突破和验证了空间站货物运输、推进剂在轨补加等关键技术,标志着我国载人航天工程第二步胜利完成,对于实现不懈追求的航天梦,具有十分深远的意义。这是工程全线紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,坚决贯彻创新驱动发展战略和军民融合发展战略,在建设航天强国和世界科技强国的历史征程中取得的新成就,将激励全党全军全国各族人民进一步增强“四个意识”、坚定“四个自信”,以时不我待的紧迫感、舍我其谁的使命感,统筹推进“五位一体”总体布局、协调推进“四个全面”战略布局,不断开创中国特色社会主义事业新局面。你们为党和国家事业发展作出了卓越贡献,祖国和人民感谢你们!

    星空浩瀚无比,探索永无止境。以这次任务圆满成功为标志,我国载人航天工程进入新的发展阶段,后续任务更加艰巨、使命更加光荣。希望你们更加紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,高举中国特色社会主义伟大旗帜,全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神和治国理政新理念新思想新战略,大力弘扬“两弹一星”精神和载人航天精神,撸起袖子加油干,开拓创新攀高峰,以优异成绩迎接党的十九大胜利召开,为实现“两个一百年”宏伟目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈奋斗!

    中共中央

    国务院

    中央军委

    2017年4月27日

    8零窗口发射

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    我国首艘货运飞船天舟一号顺利进入预定轨道,标志着中国文昌航天发射场首次“零窗口”发射成功。

    根据计划,天舟一号发射升空后,将与天宫二号进行交会对接和推进剂补加。长征七号遥二火箭起飞时间每提前或推迟一秒,都会增加自动交会对接的难度和风险。天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇介绍说,为提高飞船入轨精度,文昌航天发射场瞄准“零窗口”发射,让火箭准时点火升空,确保天舟准时准点入轨。

    发射窗口指的是适合运载火箭发射升空的时间范围。所谓“零窗口”发射,是指在发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。2016年,文昌航天发射场执行的长征七号、长征五号运载火箭首飞任务,都没有采取“零窗口”发射。

    为了确保“零窗口”准时成功发射,文昌航天发射场将质量管理延伸到任务“上线”。今年年初,他们派遣30余名骨干参加火箭出厂测试,准确掌握产品研制和质量情况,提高任务期间测试操作水平;立足任务特点,组织识别出56项技术状态变化,逐一制定对策措施;识别系统级风险35项,制定150余条风险预防措施、近120条监控措施,形成了一整套涵盖人员、产品、设备的安全管理体系。

    特别是针对发射前6分钟可能出现的各种典型故障,文昌航天发射场组织相应系统针对每一种故障模式写清故障判据、明确指挥协同口令、制定应急处置措施。“仅6分钟的流程,我们足足讨论了6个小时,就是希望用万全之策确保万无一失。”文昌航天发射场天舟一号任务01号指挥员王光义说。

    9发射侧记

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    太阳沉下海面,天际线敛去最后一抹金黄。

    这个夜晚,海南文昌的天空注定不只属于漫天星斗。

    4月20日,海风轻拂椰林,高大挺拔的发射塔架巍然矗立,天舟一号货运飞船进入发射倒计时。

    “一号”,意味着曾经的空白已被填补,意味着全新的能力正在形成。

    这是天舟系列货运飞船首次飞行,也是天舟飞船与长征七号火箭组成的空间站货物运输系统首次远征。

    总长10.6米,最大直径3.35米,整船最大装载状态下重达13.5吨,可将6.5吨货物送入太空……中国载人航天工程总设计师周建平介绍天舟一号时说,从技术指标上讲,这艘专门为我国空间站设计建造的货运飞船比肩甚至优于国际现役货运飞船。

    “各号注意,1小时准备!”

    18时41分许,发射任务“01”指挥员王光义的口令响彻发射场区。

    数名来自航天一线的工作人员在塔架高处有条不紊地忙碌着,将用于生物技术实验的最后一批载荷装载到位。

    未来,具备快速交会对接能力的天舟一号,能在6小时左右就把这些宝贵的物资送到空间站。中国人开发利用太空的征程,又向前迈进了一步。

    迎来这一天,中华民族走过了5000年。

    夸父逐日的神奇,敦煌飞天的浪漫,明朝万户的壮烈……一代代华夏儿女仰望星空,九天揽月的梦想融入历史长河,生生不息、奔涌不止。

    “各号注意,30分钟准备!”

    加注指挥员张继检查设备、清点人员,向安全区域撤离。起飞重量近600吨的长征七号运载火箭,就是由他们进行液氧、煤油加注的。

    无毒、无污染的燃料搭配,不仅让长征七号变得更加绿色环保,也赋予它更强劲的动力,让它能够发射我国截至目前体积最大、重量最重的航天器——天舟一号。

    迎来这一天,中国航天事业走过了47年。

    1970年4月24日,我国首颗人造地球卫星东方红一号发射成功。这颗重173千克、直径约1米的72面体卫星,标志着中国成为世界上第五个独立研制和发射卫星的国家。

    从此以后,浩瀚宇宙闪耀起越来越多的中国星:“风云”“北斗”“悟空”“墨子”……

    东方文明古国,在茫茫太空焕发出与时俱进的独特魅力。

    “各号注意,15分钟准备!”

    在氮气气源库紧张工作了一整天的陈吉伟和同事们,把设备切换成远程控制模式,最后一批撤离发射场区。余下的工作,将由远在数公里之外的工作人员接手。

    高度信息化、自动化,是这座中国最年轻航天发射场的鲜明特征,也是天舟一号货运飞船的强大支撑。

    发射升空后,天舟一号将首次以天基测控体制为主实施飞行控制。换句话说,中国航天人把原本在地面或海上的测量系统“搬”上天,实现了对航天器在轨飞行关键事件的全程跟踪。

    迎来这一天,中国载人航天工程走过了25年。

    从提出载人航天工程“三步走”发展战略,到神舟一号至神舟十一号接力奔向太空,再到天宫一号、天宫二号空间实验室表现堪称完美……中国人依靠自己的智慧和力量,一次次攻坚克难,一步步扎实向前。

    这次发射,标志着中国正在迈进空间站时代。

    “各号注意,5分钟准备!”“各号注意,1分钟准备!”

    扶持火箭的摆杆迅速摆开,天舟一号就要离开祖国的怀抱,踏上逐梦太空的征程。

    观看发射的人群拿出手机,高高举过头顶,点缀出一片的别样的“星空”。

    “10、9……3、2、1,点火!”19时41分,伴着山呼海啸的巨响,长征七号运载火箭拖曳着耀眼的白色尾焰拔地而起。

    “火箭飞行正常”“跟踪正常”“遥测信号正常”……飞控大厅内,口令声此起彼伏,火箭飞行数据从各测控点接力实时奔涌而至。

    约173秒,火箭助推器分离。

    约215秒,整流罩分离。

    约596秒后,船箭成功分离。遥控遥测数据显示,天舟一号准确进入预定轨道。

    海南文昌航天发射场、长征七号运载火箭的首次应用发射任务圆满成功!

    人群沸腾了,人们热情地鼓掌、握手、庆祝,许多人情不自禁欢呼起来。无数个日夜的辛苦努力与热切期待,在这一刻发酵成为欢乐的佳酿——

    为了这一天,飞船系统努力奋战6年时间,组织了上千小时测试验证,进行了上百次大型试验考核。

    为了这一天,火箭系统夜以继日加班加点,在长征七号遥一运载火箭的基础上,对75处细节进行了优化改进。

    为了这一天,发射场系统总结长征七号、长征五号首飞任务经验,先后改进地面设备20余项,优化测试流程10余项。

    这一天,恰逢“二十四节气”中的谷雨——雨生百谷;呜鸠拂其羽。呜鸠也叫布谷鸟,拂羽而歌是为了提醒人们播撒种子、孕育收获。

    再过4天,就是第二个“中国航天日”。

    对飞速发展的中国航天事业而言,天舟一号宛若一只振翅飞天的布谷鸟,唱响了遨游太空新征程的又一乐章……

    10未来计划

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    天舟一号发射入轨后将与在轨运行的天宫二号实验室先后进行3次自主快速交会对接、3次推进剂在轨补加,还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术实(试)验。

    其间,天舟一号与天宫二号组合体在轨飞行约2个月,天舟一号独立飞行约3个月。完成既定任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至预定安全海域;天宫二号留轨继续开展拓展试验和应用。

    这次任务是我国天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。

    而此次飞行试验任务的最大亮点,要数天舟一号与天宫二号交会对接后完成推进剂补给,即所谓的“太空加油”。这是世界范围内的难题,目前也仅有俄罗斯和美国等航天强国有类似的工程应用。

    但天舟一号只是个开始。据专家介绍,天舟货运飞船采用型谱化方案,设计了全密封货物舱、半密封货物舱、全开放货物舱和推进舱四个模块,形成全密封、半密封和全开放货运飞船3种型谱,未来能满足空间站不同货物运输需求。

    按计划,中国未来将用长征五号大推力运载火箭发射空间站核心舱。到2020年,将建成由核心舱、实验舱、节点舱、载人飞船和货运飞船组成的总重80吨的空间站。中国航天科技集团董事长雷凡培曾表示,到2024年国际空间站退役时,中国可能成为全球唯一拥有空间站的国家。

    11六个难点

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    面对全新的天舟一号货运飞船,北京飞控中心副总工程师孙军表示,中心在天舟一号飞行任务中主要面临六个难点——

    一是任务状态新,货运飞船瞄准空间站任务功能设计,新状态新技术新设备要求很多飞控工作要从“新”开始。

    二是在轨时间长,天舟一号至少在轨飞行5个多月,这是目前中心执行载人航天任务时间跨度最大的一次,对飞控系统稳定性可靠性提出了更高要求。

    三是交会模式复杂,交会对接轨道调整为393公里后,增加了发射窗口计算和远距离导引段的不确定性因素,对飞控系统的动态适应性提出了更高要求。

    四是轨道控制频繁,任务期间中心要先后实施十几次轨道控制,而且控制要求多样,实施难度非常大。

    五是推进剂在轨补加实施周期长、风险高。任务中,中心将控制天舟实施我国首次“太空加油”,持续5天时间,步骤繁多,风险很大。

    六是快速交会对接控制精度要求高,首次实施快速交会对接,天地配合复杂、控制约束很多、精度要求很高。

    孙军表示,全体飞控人经过半年多艰苦卓绝的努力,已经攻克了动态交会对接模式设计、共轨飞行轨道控制等多项关键飞控技术,准备了科学完备的飞控实施方案及应急控制实施方案,开展了上百次正常和应急过程联调演练,有信心有能力完成测控任务。

    12七大亮点

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    作为我国载人空间站工程的重要组成部分,我国首艘货运飞船天舟一号承担了为空间站运输货物和“加油”的重任,并负责将未来空间站里的废弃物带回大气层烧毁。

    中国载人航天科技集团第五研究院货运飞船系统副总设计师徐小平认为,天舟一号的飞行任务有七大亮点。

    亮点一:首次执行货运飞船飞行试验任务

    要建造长期有人照料的空间站,就需要输送航天员所需的生活、工作物资和空间站运转所需的推进剂。“天舟系列货运飞船就是面向我国空间站建造和运营物资运输补给任务所研制的全新的载人航天器。”徐小平说,天舟一号物资上行能力超过6吨,是我国目前为止体积最大、重量最重的载人航天器。天舟一号的两舱结构——货物舱和推进舱,最大限度满足了货物装载以及提供能源、控制动力等的需求,做到了简洁却不简单。

    亮点二:首次在轨实施飞行器间推进剂补加

    就像汽车需要加油,未来空间站长期在轨也需要“加油”,这项任务就由天舟系列货运飞船来完成。“在天舟一号之前,掌握了在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国,其中,实现在轨加注应用的只有俄罗斯。”徐小平介绍说,在天舟一号飞行任务中,天舟一号与目前正在轨飞行的我国首个空间实验室——天宫二号将实施我国首次推进剂在轨补加,计划开展多次推进剂补加试验,突破和掌握推进剂补加技术,为我国空间站组装建造和长期运营扫清能源供给问题上的最后障碍。

    亮点三:首次以天基测控体制为主实施飞行控制

    以往,我们对航天器的跟踪、测控以及在轨异常的及时监测处置,主要依赖陆基测控站和海基测量船。这就需要耗费大量的人力物力建造、维护地面测控站和海上测量船,研制人员奔波在各个站点之间开展相关试验,并且受到跨国、跨境地域限制。

    天舟一号货运飞船首次采用了以天基测控体制为主的设计原则。“简单来说,就是将原本在地面或海上的测量系统‘搬’到了天上,避免了在地面或海上的地域限制,实现了对航天器在轨飞行的关键事件的全程跟踪,以确保对在轨异常的及时监测处置,降低了人力物力财力等成本。”徐小平说。

    亮点四:首次大规模推动核心元器件自主可控

    为了带动元器件自主研制,加速实现元器件的自主可控,提前验证空间站中所用的关键元器件,作为飞行验证平台的天舟一号首次大刀阔斧地使用了七大类国产新研核心元器件。徐小平认为,元器件的自主可控为我国将来的空间站和载人飞船升级换代打下了坚实基础。

    亮点五:首次开展全自主快速交会对接试验

    徐小平告诉记者,在天舟一号之前,我国掌握的交会对接技术需要耗时2天左右,天舟一号将开展自主快速交会对接试验,将交会对接的时间控制在6小时左右。快速交会对接的实现,有利于提高飞行器在轨飞行的可靠性,减少交会对接过程中包括轨道控制等在内产生的资源消耗,同时,更大程度保障飞行器,主要是未来空间站的安全,方便空间站突发事件应急处理。一个形象的比喻是,天舟一号跨出了从“普通列车”迈向“高铁”的一大步,能做到更快、更舒适、更稳妥地运输货物。

    亮点六:首次搭载多项空间应用与技术试(实)验载荷

    作为往返于天地之间的交通工具,对比神舟系列飞船的“载人”特点,天舟系列货运飞船的主要功能是“运货”。而作为运货的“太空快递员”,“天舟一号在满足运输货物需求的同时,还最大限度地发挥了平台效能。”徐小平说,天舟一号随船搭载了几十台载荷设备,在轨开展十余项载荷试(实)验,实现“一次飞行、多方受益”。

    亮点七:首次实施主动离轨受控陨落

    “天舟一号将在飞行任务结束后,经由地面飞控工作人员决策,实施主动离轨,坠落于南太平洋指定海域。”徐小平说,相较于一般卫星在使命完成后,随着推进剂的消耗殆尽而缓慢降轨,最终在大气层烧毁的结束方式,天舟一号首次采用主动离轨方式落到预定海域,既避免自身成为太空垃圾、避开离轨过程中的不可控因素,又能为打造洁净、安全的太空环境作出自己的贡献。

    13同类飞船

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    今年年初国际空间站迎来了两批“快递”:一个是美国太空探索技术公司的“龙”货运飞船送来的科学实验设备和补给,该飞船全长约6米,最大直径约3.6米,最多可运送约6吨的各种货物;另一个是俄罗斯“进步MS-05”货运飞船为站内宇航员送来的物资,它全长约7米,最大直径2.7米,最多可运送约2.6吨各种货物。

    此外,世界上现役的主要货运飞船还有欧洲自动货运飞船,全长约10米,最大直径约4.5米,运货能力可达7吨;大小相似的日本“鹤”货运飞船,可运送约6吨的货物与燃料;最多可携带2.7吨货物的美国“天鹅座”货运飞船。

    由中国空间技术研究院研制的货运飞船则采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成,总长10.6米,舱体最大直径3.35米,物资上行能力约6吨,起飞重量约13吨,是我国迄今所发射过最大、最重的航天器。与其他货运飞船对比,天舟一号在功能、性能以及运载能力上都处于国际先进水平。

    美国行星学会太空专家贾森·戴维斯介绍说,俄罗斯的“进步”飞船无法给国际空间站自动加油,只有在空间站上工作人员的协助下才能“加油”;美国的“天鹅座”飞船和“龙”飞船都不具备“加油”能力。相比之下,“天舟一号令人印象深刻,因为它‘加油’过程完全由地面控制,”他说。

    14成功对接

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    2017年4月20日19时41分发射成功的天舟一号,经过一天多的飞行,在昨天12时23分与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。这是天宫二号自2016年9月15日发射入轨以来,首次与货运飞船进行的交会对接。

    发射

    4月20日19时41分,天舟一号在海南文昌发射场升空。

    对视

    4月22日9时许,天舟一号和天宫二号捕捉到对方的身影。

    接近

    4月22日10时02分,天舟一号顺利来到了天宫二号后下方52公里处。

    靠拢

    约1个小时后,天舟一号成功进入到5公里停泊点。从5公里停泊点到400米停泊点,天舟一号走了40多分钟。

    对接

    4月22日12时23分 天舟一号与天宫二号紧紧相连。

    三次交会对接

    第一次:与去年天宫二号主动调整轨道和姿态迎接神舟十一号载人飞船交会对接不同,这次出于适应未来空间站的需要,天舟一号要适应天宫二号的位置进行轨道调整。

    第二次:天宫二号进行180度转向,天舟一号通过全自主绕飞,从下方绕飞到天宫二号前方进行第二次交会对接。

    第三次:在6.5小时内完成两个航天器之间的交会对接。

    15在轨释放立方星

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    2017年8月1日15时03分,天舟一号货运飞船成功在轨释放一颗立方星,随即地面成功捕获立方星。本次试验是我国首次通过飞船系统采用在轨储存方式释放立方星,完成了非火工品装置的分离解锁技术、部署发射器与立方星间接口匹配技术以及部署发射器制造的材料和工艺保证技术验证,为后续我国空间站开展微纳卫星部署发射及在轨服务奠定了技术基础。
    本次在轨释放的立方星为标准3U结构,安装在立方星在轨部署发射器内,于2017年4月20日随天舟一号货运飞船发射升空,已在轨储存104天,该星的主要任务是开展相关航天新技术试验验证。

    16完成快速交会对接

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    2017年9月12日23时58分,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验。这是中国载人航天工程空间实验室飞行任务圆满成功后组织实施的系列拓展试验项目之一,旨在验证货运飞船的快速交会对接能力,进一步发挥任务的综合效益,为中国空间站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础。

    试验开始前,地面科技人员对天舟一号先后实施了4次轨道控制,保证天舟一号与天宫二号快速交会试验的初始轨道条件,完成了相关试验准备。

    9月12日17时24分,地面判发指令,控制天舟一号转入自主快速交会对接模式,分远距离自主导引和近距离自主控制两个阶段实施。在远距离自主导引段,天舟一号自主导引至远距离导引终点;在近距离自主控制段,天舟一号在天宫二号的配合下,利用交会对接相关导航设备,完成与天宫二号交会。之后,天舟一号与天宫二号对接机构接触,完成对接试验,整个过程历时约6.5小时。

    后续,天舟一号还将视情开展第三次、也是离轨前最后一次推进剂在轨补加试验。

    17第三次推进剂补加试验

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    2017年9月16日16日20时17分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成第三次、也是离轨前最后一次推进剂在轨补加试验,进一步巩固了相关技术成果。

    本次补加试验中,天舟一号货运飞船根据推进剂使用量动态评估结果和天宫二号空间实验室后续任务需求,采取只为一组贮箱补加的策略,补加推进剂共约250公斤,主要完成了浮动断接器插合、管路检漏、燃料贮箱补加、氧化剂贮箱补加、浮动断接器分离和状态恢复等工作,整个流程历时约3天。

    18成功分离

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    2017年9月17日16时15分,“天舟一号”货运飞船在经过近5个月的飞行后,按计划与“天宫二号”空间实验室完成分离。

    17日15时29分,地面发送指令,“天舟一号”与“天宫二号”实施分离。按程序,“天舟一号”分离至后向120米并保持位置,地面确认状态正常后,发令控制“天舟一号”正常撤离。

    随后,“天舟一号”建立三轴稳定对地飞行姿态,在高度约400千米的近圆轨道上开始独立飞行。

    按计划,“天舟一号”还将开展离轨前的拓展应用和相关试验,提高综合应用效益,同时也为空间站研制建造和运营管理积累经验。

    19受控离轨

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    2017年9月22日,中国载人航天工程官方网站发布《关于天舟一号受控离轨的通告》,称按照飞行任务安排,在轨运行的天舟一号货运飞船已圆满完成全部飞行计划和拓展试验任务,计划于北京时间2017年9月22日至23日择机受控离轨。

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    标签: 航空航天 技术

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    • 创建者:jiangmingjun
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