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“龙”货运飞船

时间:2017年04月17日 信息来源:本站原创 点击: 【字体:

“龙”(Dragon)飞船是由太空探索技术(SpaceX)公司研制并运营的商业轨道飞行器,有分别用于无人飞行和载人飞行的两种构型。货运型号“龙”飞船任务飞行方案多变并可作为重复使用航天器,装有防热罩和降落伞,任务结束后在洋面上溅落回收,是目前唯一能够返回物品的空间站货运飞船。

2006年1月,NASA启动“商业轨道运输服务”(COTS)计划,其直接目标是在航天飞机退役后为“国际空间站”寻求备选货物运输方案。同年,轨道科学公司[1]和SpaceX公司共同获得“商业轨道运输服务”合同,分别在三次发射机会之内演示验证“安塔瑞斯”火箭/“天鹅座”飞船和猎鹰9号火箭/“龙”飞船进入太空、执行任务的能力。2008年12月,轨道科学公司和SpaceX公司共同获得NASA“商业补给服务”(CRS)合同。这两家公司要在2012—2016年为“国际空间站”提供20次货运服务,期间各向空间站运送质量达20t的货物。SpaceX公司获得的固定价格合同价值16亿美元,包含12次商业补给服务任务;而轨道科学公司的这一合同价格为19亿美元,包含8次商业补给服务任务,单次任务费用超过2亿美元。


主要性能指标

“龙”飞船干质量4200kg,长5.9m,最大直径3.81m,运送载荷最大质量6000kg,返回载荷最大质量3000kg。“龙”飞船的最大特点是可重复使用,其所有结构和机构均设计为能够支持乘员运输,任务持续时间为1周至2年。飞船主要由三部分组成:1)头锥,在上升阶段起保护作用,内装对接机构;2)钝角圆锥体弹道舱,一部分用于搭载乘员和/或加压货物,另一部分是服务舱,装有电子设备、反作用控制系统、降落伞和其他支持设备;3)非加压段,用于存储非加压货物,如轨道替换单元,并保障太阳电池翼和散热器的正常工作。

货运型号“龙”飞船装备有18台“天龙”(Draco)推力器,分为四组,其中两组各包含5台推力器,另外两组各包含4台推力器,每台推力器可提供400N推力,用于在轨机动、姿态控制和长时间离轨点火,燃烧时间可变,使用四氧化二氮/甲肼作为推进剂。“龙”飞船的反作用控制系统在所有轴上提供双冗余,任意两台推力器失灵都不会影响任务。“龙”飞船所用的防热罩由NASA设计、SpaceX公司制造,材料为PICA-X,是在NASA原酚碳热烧蚀板(PICA)基础上研制而成的高性能产品。PICA-X设计承受月球任务返回时的热量,远超近地轨道返回再入的防热要求。

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 “龙”飞船结构图(图片来源:SpaceX)



[1] 与NASA签约时名为“轨道科学公司”。2015年2月原公司与阿连特技术系统公司合并,成为现在的轨道﹣ATK公司。


(作者:王霄,张蕊,郭筱曦)
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