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5月30日上午9時，神舟十六號載人飛船在“長征”火箭搭載下順利升空。

作為我國載人航天工程進入空間站應用與發展階段的首次載人飛行任務，神舟十六號與半個多月前成功發射的天舟六號貨運飛船一個送人，一個送貨，可謂中國航天空間運輸的“雙璧”。

貨運飛船是往返天地間的“太空快遞小哥”，主要給空間站輸送推進劑、燃料、食物等，并將空間站里的廢棄物集中在一起，最終和廢棄物一起在大氣層中燒毀，墜落到地球上距離人類最遠的海洋區域。

目前我國一共發射了六艘貨運飛船，分別是天舟一號到六號。

天舟六號是世界上現役貨物運輸能力最大的貨運飛船，也是從天舟六號到天舟十一號組批生產的首發貨運飛船。它對同一批次飛船技術的驗證及后續飛船的批量化生產具有重要意義。

祝賀天舟六號發射成功（圖源見水?。?/p>

與前五號不同的是，天舟六號從運輸到電源系統到裝載力等方面都進行改良和創新。這個不一樣的“大肚子”，為國家節約上億元資金。

天舟六號貨運飛船在軌模擬效果圖

來源：新華每日電訊，中國航天科技集團八院供圖

不一樣的運輸

天舟六號運往發射場的過程中，艙體采用的是直立狀態，而前五號“天舟”用的是平躺狀態。

前五號“天舟”建成后，工作人員把艙外設備拆分，通過航運把艙體和艙外設備分別運到發射場，再進行安裝、測試。這種比較費時費力的工作，在貨運飛船研發起步階段是比較適合的。

為了提升效率，研發人員決定天舟六號艙體采用直立狀態運輸，除太陽能電池外其它艙外設備隨艙體一起。這樣到達目的地后經過簡單的安裝和測試就可以發射了。

天舟六號運輸過程中的直立狀態，決定其在包裝、路線上都有所不同。研究人員為天舟六號打造了一套新型柔性船衣，它不僅可以阻隔高溫濕度、高鹽霧環境對飛船的影響，還能防雨、防塵、防雷電、防污染。此外，艙體包裝箱用鋁合金制成，配有空調及減振、自動排氣、檢控等系統。

天舟六號正運往文昌發射場（圖源見水?。?/p>

此外，天舟六號包裝箱里還配備了四臺風扇，目的是讓包裝箱里的氮氣分布均勻，確保箱里的大氣壓高于外界的氣壓（因為分布均勻的純氮氣的密度遠遠大于空氣密度），防止大海的鹽霧進入包裝箱，侵蝕艙體及產品。鹽霧是指海上空氣里含鹽的微小液滴，主要由于風吹、海浪拍岸等產生泡沫，泡沫破裂所形成。鹽霧腐蝕是常見的大氣腐蝕之一，會破壞金屬或合金的防護層，機械強度降低；或讓電子元件和電線供電線路中斷等。

直立艙體占地約96立方米，意味著運輸方式一定要講究。為此，研發團隊采用陸路加海路的方式進行。艙體在北京的工廠生產好后，陸路運到天津碼頭，再從碼頭出港，由海路運到海南文昌航天發射場。這與以前的空運比起來雖然多花十多個小時，但對直立狀態的艙體來說無疑是更可靠、更保險。

不一樣的電源系統

電源系統為天舟六號往返天地間提供能源供給，具有不可替代的作用。

為此，研發人員從2019年就著力于改善天舟六號的電源系統。經過三年多的探索，終于研制出更適合太空在軌運行的太陽電池翼工作模式。

當太陽入射角小，太陽光很少時，太陽電池翼進入“半睡眠”狀態，系統由中國空間站提供能量。當太陽入射角足夠大，太陽光多時，太陽電池翼從“半睡眠”中蘇醒過來，從陽光中獲得能量，保證貨船的運行。

此模式靈活多樣，可充分利用地球上空的空間環境獲得能量。用它發電，一天的量就足夠普通家庭半個多月用，確保天舟六號“帶貨”和航天員在軌駐留開展工作需要的電能供應。

天舟六號的電源配置及相關數據（圖源：上海航空）

值得一提的是，從天舟六號開始，“天舟”電源系統的關鍵元器件實現100%國產化，較之前“天舟”電源元器件國產化提高了15%。此舉不但提高了電源的可靠性，降低了成本，滿足了上行遙控及下行圖像和載荷數據的需求，還極大地增強了國人的信心。

不一樣的裝載力

相對運輸、艙體狀態、包裝和電源系統而言，天舟六號的裝載能力比前五艘“天舟”有了極大的提升。

和其它五號“天舟”一樣，天舟六號也分兩個艙，一是負責運輸物資的貨物艙，也叫密封艙；二是執行飛行任務，裝載推進劑并為飛船提供動力和能源的推進艙。很顯然，要提升飛船的裝載能力就得從兩個艙入手。

天舟六號的貨物艙和推進艙模擬圖(圖源：上海航空)

一是空間站推進劑需求量減少，推進艙空間變大。之前由于中國空間站正在全面建設，所以推進艙大部分空間裝載用于建設的推進劑。自2022年年底中國空間站建成后，燃料需求少了，推進艙空間變大了。之前天舟的推進艙中有8個推進劑貯箱，天舟六號起調整為4個貯箱。

二是轉移部分設備到推進艙，貨物艙空間變大。天舟六號單次運的東西越多越經濟越顯能耐。貨物艙的空間大小是天舟六號裝載能力的主要指標。貨物艙容積提升，可以減少發射次數，提升任務能力。

貨物艙有了更大的容積，自然可以為航天員提供更久更充足的物資。推進艙原來裝燃料的部分，用來裝原貨物艙的近30套設備儀器。貨物艙擴大20%的容積，裝載量相當于提高了1.2噸，以前密封艙內貨物可以運送5.5噸，現在可以運送6.7噸。這樣才最終實現給中國空間站的宇航員“捎”去70公斤新鮮水果（約是天舟五號攜帶水果的2倍）的“宇宙級帶貨”。

據統計，隨著天舟六號密封艙貨物裝載空間的加大，整船物資裝載能力由6.9噸提高至7.4噸，上行（升空）載貨比由0.51提高至0.53。載貨比是指所載貨物重量之整艘飛船總重量之間的比值。載貨比越高，說明飛船運載貨物的效率越高。天舟六號上行載貨比達0.53，意味著它已是目前現役貨運飛船運載能力最強的飛船。

“天舟”飛船的造價成本估算（圖源：上海航空）

國際空間站每年需進行約 8 次貨運飛船的發射。按“天舟”前五號推算，中國空間站每年要進行2次補給，而按照天舟六號的運載量算，每2年補給3次即可滿足需求，即每年節約0.5次。按每艘貨運飛船約3.5億元人民幣造價計算，每年可為國家節約1.75億元人民幣。從這方面講，天舟六號或許是世界上最省錢的“大肚子”！

參考文獻：

1.《天舟飛船“升級版” 開啟空間站新階段》，《人民日報》2023.5.22

2.《舟行天地 ?載夢遠航》，作者劉詩瑤、喻思南，《人民日報》2023.5.11

3.《天舟，中國空間擺渡貨駁》，作者劉皓池，《航空知識》2021年第6期

作者：魏德勇 廣東深圳市作家協會會員

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