2017天舟一號發(fā)射現(xiàn)場視頻直播
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天舟一號貨運飛船基本參數(shù)
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全長 | 10.6米 |
| 最大直徑 | 3.35米 |
| 太陽帆板展開后最大寬度 | 14.9米 |
| 起飛質(zhì)量 | 13噸 |
| 最大上行貨物運載量 | 6.5噸 |
| 最大推進(jìn)劑補加量 | 2噸 |
天舟一號貨運飛船研制背景
神舟十號任務(wù)完成后，
中國載人航天工程全面進(jìn)入空間實驗室和空間站研制階段。而在空間實驗室階段，將突破并驗證推進(jìn)劑補加技術(shù)、再生式環(huán)控生保技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，為空間站建造奠定基礎(chǔ)。
2016年9月15日，天宮二號發(fā)射成功， 將用于進(jìn)一步驗證空間交會對接技術(shù)及一系列空間試驗，這標(biāo)志著我國全面進(jìn)入空間實驗室和空間站任務(wù)實施階段。
為了對空間實驗室中航天員長期駐留和空間科學(xué)實驗進(jìn)行支持，
需要通過貨運飛船進(jìn)行貨物補給。
如果說載人飛船是天地往返的載人工具，那么貨運飛船就是天地間運貨的工具。中國的天舟一號貨運飛船基于神舟飛船和天宮一號的技術(shù)研發(fā)，只運貨不運人，貨物運載量將是俄羅斯進(jìn)步號無人貨運飛船的3倍，在功能、性能上都處于國際先進(jìn)水平。
天舟一號貨運飛船研制歷程
2014年5月，貨運飛船測控與通信分系統(tǒng)在北京開展了貨運飛船寬波束中繼終端對接試驗。
2014年8月7日至8日，
天舟一號貨物艙
天舟一號貨物艙
貨運飛船完成了測控與通信分系統(tǒng)中繼天線在整船上的展開轉(zhuǎn)動和無線試驗。
2015年3月，貨運飛船對接機構(gòu)正樣產(chǎn)品開始部組件裝配。
2015年6月初，對接機構(gòu)完成總裝。
2015年7月底，貨運飛船對接機構(gòu)正樣產(chǎn)品完成所有驗收測試試驗項目，在北京順利交付總體驗收。
2015年12月25日，空間應(yīng)用系統(tǒng)天舟一號任務(wù)總體通過了院級初樣研制總結(jié)暨轉(zhuǎn)正樣評審。
2016年3月14日，
空間應(yīng)用系統(tǒng)有效載荷正樣備份件
空間應(yīng)用系統(tǒng)有效載荷正樣備份件
有效載荷正樣備份件按要求完成研制，并通過相關(guān)環(huán)境試驗及空間應(yīng)用系統(tǒng)的驗收。
2016年3月15日-30日，空間應(yīng)用系統(tǒng)組織開展有效載荷正樣備份件系統(tǒng)聯(lián)試，經(jīng)歷15天，完成了各有效載荷入網(wǎng)測試、綜合測試、故障測試和模飛測試，初步覆蓋了發(fā)射場測試和在軌飛行等階段工況，各有效載荷工作正常，科學(xué)數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)采集、處理、下行均正常。
2016年4月6日，
天舟一號總裝測試
有效載荷正樣備份件通過了貨運飛船系統(tǒng)組織的載荷接口認(rèn)證測試，并于4月8日前將正樣備份件產(chǎn)品交付貨船系統(tǒng)。
2016年4月起，天舟一號貨運飛船開始進(jìn)行總裝測試。
2017年1月12日，我國自主研制的首個貨運飛船天舟一號通過出廠評審。
天舟一號貨運飛船結(jié)構(gòu)特點
尺寸結(jié)構(gòu)
天舟一號貨運飛船由3.35米直徑的貨物艙和2.8米直徑的推進(jìn)艙組成。
天舟一號結(jié)構(gòu)圖
貨物艙用于裝載貨物，而推進(jìn)艙為整個飛船提供動力與電力。推進(jìn)艙兩側(cè)各有一翼太陽能帆板(共三板)，后部安裝了4臺變軌用主發(fā)動機。此外飛船還安裝了24臺姿控發(fā)動機。
天舟一號貨運飛船全長10.6米，最大直徑3.35米，質(zhì)量13噸、最大上行貨物運載量約6.5噸。無論是直徑、質(zhì)量還是運載能力，天舟一號都將達(dá)到世界先進(jìn)水平。
運載能力
天舟一號貨運飛船的近地軌道上行運載能力約為6.5噸左右，高于俄羅斯聯(lián)邦航天局研制的進(jìn)步號M型(2.5噸)以及日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的H-II運載飛船(6.0噸)，低于歐洲空間局的自動運載飛船(7.6噸)。下行運載能力約為6.0噸左右。載荷比即運載貨物的質(zhì)量與貨運飛船船體本身的質(zhì)量之比，天舟一號貨運飛船的載荷比高達(dá)48%，高于日歐的貨運飛船。
三維數(shù)字化設(shè)計
天舟一號貨運飛船采用了三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)，
三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)
三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)
建立的全三維仿真分析與協(xié)同設(shè)計模式已經(jīng)形成成果并在其他航天器設(shè)計領(lǐng)域推廣。
在軌推進(jìn)劑補加
天舟一號推進(jìn)劑補加能力約為2噸。它擁有兩個獨立設(shè)計的推進(jìn)劑儲箱，不僅為天宮二號攜帶一箱推進(jìn)劑，用于自身控制的推進(jìn)劑也可以“轉(zhuǎn)讓”。推進(jìn)劑補加是“慢工出細(xì)活”的過程，需要5天左右時間。
在軌補加系統(tǒng)相關(guān)裝置
貨運飛船的設(shè)計是3到5天完成對接，因為沒人，不用很著急，可以用更多圈次來節(jié)省調(diào)姿所需的燃料。燃料省得越多，可用于補加的就越多。
以前無人及載人飛船的對接機構(gòu)主要是電路連接，為了補加燃料，貨運飛船跟天宮二號增加了液體連接，而且推進(jìn)劑和氧化劑分別有不同接口。燃料補加共有30多個步驟，所需地面操作十分復(fù)雜。
快速交會對接
天舟一號將開展快速交會對接試驗，整個過程僅用4到6圈就能完成，此技術(shù)成熟后可用于載人飛船對接。
搭載設(shè)備
天舟一號上總共搭載了40臺設(shè)備，要進(jìn)行13項太空試驗。設(shè)備可以裝在貨物倉內(nèi)部或懸掛在船體外側(cè)，這樣既提高了空間利用率，也最大程度滿足了不同試驗的需求。
主要用途
天舟貨運飛船旨在補給空間實驗室以及未來中國空間站的推進(jìn)劑、空氣、航天員的飲料、食物以及用于維修空間站的更換設(shè)備，以延長空間實驗室和空間站的運行壽命。
貨運飛船發(fā)射后會與空間實驗室或空間站進(jìn)行自動交會對接。為空間實驗室或空間站自動補加推進(jìn)劑以及空氣。飲水、食物、以其他器物設(shè)備則需駐空間實驗室或空間站的航天員從貨運飛船上搬運到站內(nèi)。同時，貨運飛船亦可充當(dāng)空間站的“垃圾桶”，航天員取出貨運飛船升空攜帶的物品后，可將站內(nèi)的廢棄物品搬運到貨運飛船上，關(guān)閉氣閘后，貨運飛船脫離空間站，返回地球時廢棄物連同貨運飛船在大氣層中燒毀。
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