國産新一代載人飛船試驗船着陸當天對外發布的視頻較為模糊，返回艙很多細節難以辨識，給人一種通體黑色印象，而國外飛船再入返回後的品相卻要好得多，難道是因為我們的技術更為落後嗎？事實恰恰相反。

光學設備記錄的新飛船返回艙畫面

目前世界範圍内進行過在軌飛行測試的新飛船有四款，分别是新一代載人飛船試驗船（中國）、洛克希德馬丁公司“獵戶座載人飛船”（美國）、SpaceX公司“載人龍飛船”（美國）、波音公司“CST-100載人飛船”（美國），後三款皆為NASA訂購飛船。

載人航天經過半個多世紀發展可謂殊途同歸，四款新型飛船皆采用返回艙 服務艙兩艙結構布局，目前它們都還沒有達到載人狀态。按照計劃載人龍飛船将于本月下旬進行首次載人飛行試驗，以期能夠恢複美國停滞長達9年的載人天地往返能力。

進行過軌道測試飛行的新型載人飛船

四款新飛船雖然布局相同但設計定位差異極大，我國新一代載人飛船是載人登月先導任務，主要服務載人月球探測任務，同時可以兼顧近地軌道空間站天地往返業務。

美國三款新飛船中隻有獵戶座載人飛船可以執行載人登月任務，SpaceX公司的載人龍與波音公司的CST-100都隻能在近地軌道飛行，無法飛赴更遙遠的深空。

NASA唯一可以奔赴月球的獵戶座載人飛船僅在5年多前進行過返回艙再入測試，截至目前仍沒有實施類似我國新一代載人飛船包含服務艙在内的完整版在軌飛行測試，由于配型運載火箭拖沓的研制進度，以及美國今年遭遇自二戰以來的最大危機事件，導緻獵戶座飛船首飛時間大概率要延後至2022年。換言之，我國載人登月飛船進度目前領跑全球。

獵戶座完全版首飛要延後至2022年

SpaceX公司載人龍飛船與波音公司的CST-100飛船運行軌道是距離地球約400公裡的近地軌道，返回艙再入大氣層抵禦的最大熱流密度隻有我國新一代載人飛船的不到一半，抵禦熱流能力的差異也是載人龍與CST-100無法執行載人登月任務的核心原因之一。

載人龍飛船防熱能力無法滿足登月返回需求

我國新一代載人飛船試驗船就技術形态看，很像當年的神舟一号飛船，任務目的都是為了驗證返回艙再入大氣層的防熱能力。

新一代載人飛船用于載人登月任務時，從月球返回地球再入大氣層速度将高達11公裡/秒，與大氣劇烈摩擦可産生近3000攝氏度高溫，熱流峰值是近地軌道飛船再入大氣的兩倍多，對飛船防熱結構與防熱材料提出了更高要求。

返回艙再入地球大氣層

為了驗證月球軌道返回能力新飛船由長征五号B遙一火箭精準射入預定近地軌道後先後實施了7次軌道提升，飛船最終爬升至距離地球約8000公裡的高軌軌道。随後在服務艙反推制動下飛船返回艙建立歸航航線，以超過9公裡/秒的速度再入大氣層，雖然還沒有達到第二宇宙速度，但返回艙經受的熱流密度與第二宇宙速度條件下的熱流密度相差無幾。

載人飛船再入大氣防熱主要通過氣動減速與防熱材料兩種技術手段實現，新飛船返回艙采用球冠倒錐體構型，防熱大底直徑達到了4.5米，相較于神舟飛船的鐘形結構更有利于氣動減速。

獵戶座飛船金屬結構

新飛船返回艙制造采用金屬 防熱壁闆結構，金屬結構應用了我國創新研發的新型合金材料，相較于美國使用的鋁鎂合金有着更高的強度與韌性，得益于此新飛船可以跨大氣層進行高超音速機動。

這裡的高超音速機動是指“太空打水漂”，返回艙第一次再入大氣後充分利用倒錐體氣動外形減速，當抵達60公裡左右高度時利用返回艙大底形成的弓形激波，并通過調整返回艙質心實現轉向，進而再度擡升高度，爾後二次再入大氣層進一步降低速度。

新飛船防熱材料不同于美國獵戶座飛船使用的防熱瓦，而是一種輕質碳基微燒蝕材料，随着更多的返回艙高清照片公布，我們可以看到在經受近3000攝氏度高溫燒蝕後返回艙表面沒有任何一處破損。

經過第二宇宙速度熱力考驗的新飛船返回艙

載人航天工程飛船系統總設計師張柏楠對此感歎到，這種材料是咱們完全自主研制的，而且它的性能非常好，耐燒蝕、隔熱性、結構整體性非常好，這個材料的成功使用，就使得我們的防熱材料在世界上應該說可以是領先的。我們防熱材料的設計，應該是已經超過了美國。

關鍵詞：世界領先、超過美國

為什麼我們敢于說超過了美國呢？通過幾項簡單對比就可以一目了然。

獵戶座載人飛船返回艙大底直徑達到了5米，而我們是4.5米，但是兩款飛船的内部有效容積卻有明顯差異，獵戶座設計載員6人，我國新飛船設計載員則是6至7人，為什麼我們能以較小尺寸實現大運載呢？

獵戶座返回艙隔熱瓦

防熱材料結構影響很大，獵戶座飛船使用的是防熱瓦結構，材料體積重量都不小，對艙體容積的侵蝕，以及整船重量指标帶來了消極影響。

航空領域飛機制造強調每一克重量的锱铢必較，航天領域更是如此，飛船每增加一克重量帶來的飛行成本與難度也将呈幾何級提升。

為了獲取更強的防熱能力傳統工藝就是做“加法”，結果就是飛船越來越重。我國新飛船返回艙使用的輕質碳基微燒蝕防熱材料則解決了輕質與高防熱兩個矛盾性需求，該材料對比上一代神舟飛船防熱材料重量進一步降低，防熱壁闆厚度可降低至2到3毫米。同時能夠耐受3000攝氏度以上高溫，完全能夠适應載人登月、載人登小行星、載人登火星等深空載人返回任務，新飛船首次發射任務的實踐也有力地證明了這一點。

新飛船熱真空測試

結構更薄會不會産生強度不足問題？非也，輕質碳基微燒蝕防熱材料的結構整體性不僅沒有絲毫降低反而進一步提升，這也是新飛船返回艙為什麼敢于進行高超音速機動的原因。

獵戶座載人飛船返回艙重量達到了7噸級，而我國新飛船返回艙在新型防熱材料加持下将重量進一步優化到了5噸級，優勢是進一步降低降落傘減速難度，安全性大為提高。

美國獵戶座飛船返回艙着陸後雖然外觀看起來更為美觀，但卻是華而不實。有人說這是不是吃不到葡萄說葡萄酸？且不說上述一系列貨真價實的優勢性能，要知道大國從來不做選擇題。

新飛船用于保護對接機構的頭罩

張柏楠總師披露，新一代載人飛船研制過程中曾經曆過一次大的方案修改，我們也發展過一代有着外國技術影子的防熱材料，而且試驗也做成了，但并不符合我們的應用要求，而且大家也不願意一直跟着外國人的路子走，要做就做自己的，新一代碳基輕質防熱材料也就應運而生。

在新一代載人飛船首飛前3年，長征7号運載火箭首飛時曾搭載多用途縮比飛船返回艙進行過再入測試，這款返回艙其實就是新飛船的前身，二者皆為球冠倒錐體外形，但防熱材料卻有很大不同，縮比返回艙應用的就是張柏楠總師所說的有外國技術影子的國産防熱瓦材料。

多用途飛船縮比返回艙

跟蹤模仿走防熱瓦路線，意味着要接受更多死重、安全性低，以及高成本劣勢，經過性能比對結合新飛船研制需求，我們果斷舍棄了這條保守路線。

張柏楠總師進一步坦言，當新一代飛船實現載人飛行之際，它的整個綜合性能，從功能和性能指标來講，應該是國際先進甚至是領先的。

新一代載人飛船就好比是航天領域裡的“殲-20”，是一系列新技術應用的結晶。比如返回艙使用了全球最大推力的HAN基無毒可重複使用發動機，有着更高的安全性。

HAN基無毒可重複使用發動機

與之對比SpaceX公司載人龍飛船返回艙超級天龍座發動機使用的則是有着劇毒屬性的偏二甲肼類燃料，航天員猶如坐在一座火藥桶上，去年該型飛船在進行地面點火試驗時就發生了悲劇事件，返回艙徹底損毀。

徹底損毀的載人龍飛船

除此之外，新飛船還應用了自主軌道控制與綜合電子系統，飛船不再依賴地面遙測數據，可以實現在軌實時定軌與導航，進而實現飛行軌道的全自主規劃。此次任務七次軌道變軌就是飛船自主實施，綜合電子系統也有着更為精準的時間管理能力，美國CST-100飛船首飛就因為時間管理錯亂，導緻飛船嚴重偏離預定軌道。

我國新一代載人飛船返回艙最終實際落點與理論落點高度吻合，打出了10.8環的優秀成績，可以說是正中靶心，張柏楠總師直言這一結果超出了預期。

飛船落點正中靶心

大家可以想象一下，飛船以26馬赫速度高速再入大氣層，在太空邊緣耍了一套太空打水漂之後竟然還能正中陸地靶心，堪比巡航導彈精度，連飛船都能如此，東風快遞家族又當如何？

從馬偉明的“要領先就領先美國”，到楊偉“殲-20隻是一個小目标”，再到新一代載人飛船全球領先，近些年高科技裝備發展已經迎來質變時刻。中國的潛力究竟有多大，不僅外國人不知道，就是我們自己人也不一定知道。

新一代載人飛船研制僅用時三年時間，刷新了世界紀錄。從收獲的技術成果來看，新飛船可謂是一騎絕塵，為什麼我們可以後來居上？

包裹新飛船的長征五号B火箭大尺寸整流罩

張柏楠總師坦言，确實咱們國家中國制造的能力是有大幅提高，從圖紙下廠到最後制造，非常快而且非常精準就能夠一次完成，這技術水平應該都是國際先進或者國際領先的。

神舟飛船時代我們與聯盟飛船是世界唯二具備載人天地往返能力的玩家，新飛船時代我們則與洛克希德馬丁公司的獵戶座飛船同為世界唯二有能力前往月球的玩家。

載人航天領域我們已經從跟跑到并跑再到如今的領跑，越往後發展會越孤獨，因為能夠追上來的玩家也越來越少，到那時就隻能自己跟自己比，需要樹立更宏偉的遠大目标牽引産業發展。

央視公布的登月用月球軌道空間站

比如新飛船，其目标不必諱言就是載人登月，而且最終要建成由我國主導多國聯合參與建設的月面科研站，這要比NASA的月球深空軌道技術複雜得多，甚至未來載人登陸火星的工程也可以由我們主導。

要知道14億人口 全球最大市場 全球配套最齊全産業鍊就沒有什麼技術是我們無法攻克的，認清這一點對于把握未來至關重要。

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