檢視天舟五号的原始碼

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| style="background: #E6E8FA" align= center|  '''<big>天舟五号</big>'''
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|<center><img src=https://img3.chinadaily.com.cn/images/202211/16/63741f77a3109bd91bc120a1.jpeg width="330"></center>
<small>[https://cn.chinadaily.com.cn/a/202211/16/WS63741f77a3109bd995a502db.html 来自 搜狐网 的图片]</small>
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| style="background: #E6E8FA" align= center|  '''<big></big>'''

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'''<big>类 型</big> '''：货运飞船

'''<big>研制单位</big> '''：中国空间技术研究院

'''<big>运载火箭</big> '''：长征七号遥六运载火箭

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'''天舟五号'''（Tianzhou-5），是[[中国空间技术研究院]]抓总设计研制的天舟系列货运飞船第五艘。

天舟五号是全密封货运飞船，重约13.5吨，总长10.6米，舱体最大直径3.35米，太阳电池翼展开后的最大宽度近15米。飞船采用货物舱和推进舱两舱设计，货物舱用于[[运输]]各类物资，推进舱提供能源和动力。同时，[[飞船]]新增货物保障、推进剂补加、绕飞交会对接、手控遥操作、组合体姿轨控制支撑功能。天舟五号装载了神舟十五号3名航天员6个月的在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资。

北京时间2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船由[[长征七号]]<ref>[https://www.sohu.com/a/770562526_121119388 长征七号运载火箭的研制和发射 ]，搜狐，2024-04-10 </ref>遥六运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，并进入预定轨道<ref>[https://www.sohu.com/a/582123043_162758 成功发射！卫星顺利进入预定轨道！]，搜狐，2022-09-03 </ref>。北京时间2022年11月12日12时10分，天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，中国[[航天员]]首次在空间站迎接货运飞船来访[9]。2023年5月5日15时26分，天舟五号顺利撤离空间站组合体。后续，天舟五号货运飞船将在神舟十五号载人飞船撤离空间站组合体后，绕飞并对接于空间站节点舱前向端口。6月6日3时10分，天舟五号货运飞船完成与空间站组合体再次交会对接。[43]9月12日9时13分，圆满完成既定任务的天舟五号货运飞船已受控再入[[大气层]]。

==研制历程==

===历史背景===

进入[[21世纪]]，世界上已有的空间货运飞船主要包括俄罗斯的“进步号”系列货运飞船、[[欧洲]]的自动转移飞行器（Automated Transfer Vehicle，ATV）、日本的轨道转移飞行器（H-II Transfer Vehicle，HTV，有密封和半开放两种型谱）、美国的“天鹅座”（Cygnus）货运飞船和“龙”（Dragon）货运飞船。

在中国空间站工程建设阶段，中国需要研制、发射由多个舱段构成的空间站和为之提供发射运输服务的运载火箭、[[载人飞船]]、货运飞船，以及建造相应的地面支持系统，建成完整配套的空间站工程大系统。[[空间站]]建造完成后，进入运营和管理阶段。该阶段的主要任务是：开展长期、持续的载人航天活动和空间科学研究、空间应用、技术试验等活动，充分发挥空间站应用效益；根据空间科学研究、空间应用和国际合作的需要，进行空间站扩展和载荷更换；对空间站进行维护维修和评估，延长使用寿命。

对中国空间站而言，货运飞船补给任务周期被定为空间站任务周期，需要对其进行[[规划]]，因为它的货运能力直接影响空间站的运营成本和寿命。为此，中国在2010年前后，开展了货运飞船技术论证，对中国国外几种成功的货运飞船的总体设计进行深入分析，从中吸取经验，并找出共性的设计问题作为参考和借鉴[15]。

天舟货运飞船是中国载人空间站工程的重要组成部分，在充分继承[[天宫一号]]目标飞行器和载人飞船技术的基础上研制，主要任务是为空间站（空间实验室）补加推进剂和运输[[货物]]，并将空间站废弃物带回大气层烧毁。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，满足空间站不同货物运输需求。

==研制进程==

===前期研制===

2011年，航天科技集团五院就开始着手进行货运飞船的立项论证[[工作]]，确立了货物舱和推进舱两舱构型总体技术方案，并将天舟一号作为中国首艘试验性货运飞船，以验证飞船平台设计本身的合理性。

2012年7月，天舟货运飞船[[系统]]进入初样研制工作。在历经两年的研制试验中，按照初样研制技术流程，完成了电性船、结构热控船、初样船研制和半密封货物舱结构生产，通过了各项测试和试验考核，确定了正样技术状态，完成了正样舱体结构投产和正样准备工作。

2014年8月27日，天舟货运飞船转正样评审会认为，货运飞船完成了初样[[技术]]流程规定的工作项目，经试验验证，初样设计合理，功能和性能满足工程总体要求，初样研制过程技术状态受控，符合工程总体、集团公司对初样转正样的要求，具备转入正样研制阶段条件。后续将按照工程任务研制管理程序，在工程总体批复后正式转入正样阶段。

2015年9月7日，中国[[载人航天]]工程网公布，中国航天货运飞船系统主要任务是研制“天舟”号货运飞船。天舟货运飞船负责为空间站（或空间实验室）运输补给物资和载荷、补加推进剂、在轨存储和下行废弃物资，任务结束后受控陨落于预定区域。天舟货运飞船研制：

总体单位：中国空间技术研究院

总指挥：冯永

总设计师：白明生

2017年1月12日，中国航天科技集团公司及所属中国空间技术研究院在北京联合组织召开了天舟一号货运飞船出厂评审会，一致同意通过天舟一号出厂评审。天舟一号货运飞船为全密封货运飞船，起飞[[质量]]13吨，物资运输能力6吨，采用两舱构型。

2017年4月20日，天舟一号成功发射并进入预定轨道；于2017年4月22日与天宫二号完成首次对接。

2021年5月至2022年5月，中国先后发射天舟二号、天舟三号和[[天舟四号]]货运飞船入轨，并与中国空间站交会对接。

===后续研制===

天舟五号飞船是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。在天舟三号和天舟四号的基础上，天舟五号进行了多项改进，进一步提升了载货能力，其货物装载密度已达300千克/立方米。天舟一号时只带了4吨多一点的货，到天舟五号时载货已超过5吨。天舟五号货运飞船的载货比已经达到0.51以上，是而今[[世界]]上载货比最高、运输效率最好的货运飞船。中国空间站建成后形成“三舱三船”构型，其中的“三船”包括：天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船。

2022年6月4日，在神舟十四号载人飞行任务[[新闻]]发布会上，中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍，在轨驻留期间，神舟十四号乘组三名航天员将迎来空间站两个实验舱以及天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船的来访对。

2022年8月8日，中国载人航天工程网公布天舟五号货运[[飞船]]飞行任务标。

2022年8月12日，中国载人航天工程[[办公室]]正式发布包括天舟五号在内的后续三次飞行任务标识。

8月12日，中国载人航天工程办公室正式发布后续三次飞行任务标识，分别是“梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船”。9月18日，中国空间站工程还有3次重大[[发射]]任务公布，其中有：天舟五号货运飞船将发射，运送更多“太空物资”。

2022年10月11日，执行天舟五号飞行任务的长征七号遥六运载火箭安全运抵[[文昌航天发射场]]。

2022年11月9日，天舟五号货运飞船与长征七号遥六运载火箭组合体垂直转运至发射区。11月10日，天舟五号货运飞船任务组织了发射前系统间全区合练。天舟五号货运飞船各系统已做好发射前[[准备]]工作。

2022年11月，由航天科技集团五院529厂承担的天舟五号燃料电池搭载载荷项目顺利完成了在轨实验任务。

==系统组成==

===飞船系统===

天舟五号飞船作为与天舟三号、天舟四号同批次生产的货运飞船，总体设计和基本结构相同。与第一批次生产的天舟一号和天舟二号飞船相比较，新一批次的货运飞船在充分继承天舟二号货运飞船研制和飞行[[成果]]基础上，整体开展了系统优化[[设计]]，简化了平台配置，提高了运输效率，元器件也更加自主可控。最明显的是在货物装载方面进行了持续优化和改进，装载密度更大，货物在发射场安装的效率更高，装载的货包数量比天舟二号增加了25%。

天舟五号货运飞船重约13.5吨，总长10.6米，舱体最大直径3.35米，太阳电池翼展开后的最大宽度近15米。飞船采用货物舱和推进舱两舱设计，货物舱用于运输各类物资，推进舱提供[[能源]]和动力。同时，飞船新增货物保障、推进剂补加、绕飞交会对接、手控遥操作、组合体姿轨控制支撑功能。

天舟系列货运船由货物舱和推进舱组成，其中货物舱安装货物、设备，推进舱为货运飞船提供电力能源、推进控制动力并装载推进剂，是截至2022年为止中国发射的体积最大、质量最大的[[航天器]]。该货运飞船包括13个分系统：结构与机构分系统、制导导航与控制分系统、测控通信分系统、数据管理分系统、电源分系统、仪表与照明分系统、推进分系统、对接机构分系统、热控分系统、环境控制分系统、货运保障分系统、空间技术试验分系统和总体电路分系统。

===结构布置===

天舟系列货运飞船采用型谱化方案，[[设计]]了全密封货仓、半密封货物舱、全开放货物舱和推进舱4个模块，可形成全密封、半密封和全开放货运飞船三种型谱，能满足空间站不同货物的运输需求。采用模块化设计可提高货运飞船的任务适应能力，便于任务拓展，使空间站建造类似于“搭积木”。由于模块间技术和产品可实现共享和通用，从而降低了研制[[成本]]，缩短了研制周期，能通过有限的飞行试验快速提高平台可靠性。

天舟五号是中国空间站建造完成阶段的最后一艘执行应用性运输任务的货运飞船，也是[[空间站]]三舱建成形成“T”字基本构型之后的首发货运飞船。根据任务要求，天舟五号采用货物舱全密封状态。

===货物舱===

天舟飞船的货物舱由前锥段、柱段和后锥段组成。前锥段主要安装主动对接机构、交会对接设备和补加设备，用于支持与目标飞行器的交会对接和推进剂补加。柱段根据物资运送需求，有密封和非密封两种结构，可运送大型暴露载荷及[[设备]]，如在空间站在轨释放的卫星。柱段舱外可安装空间碎片防护板、推进剂补加管路及货物，内部安装照明灯和环控生保设备。后锥段安装有一些平台电子设备。全密封货物舱柱段长4米，上行货物装载空间大于21立方米；半密封货物舱柱段分两个部分，前半部分与前锥段形成密封货舱，上行货物装载空间大于11立方米，后半部分为开放式的货盘，用于放置小型的暴露载荷柔性太阳电池翼。

===推进舱===

推进舱是非密封的柱状构型，安装有电源系统、推进补加系统、测控与[[通信]]系统、主承力模块等重要平台设备。舱外安装两个半刚性太阳电池翼和一个中继天线。舱底中心安装了4个490牛轨控[[发动机]]、4个150牛正推发动机、4个平移机组。

===火箭系统===

长征七号运载火箭作为天舟五号飞船的载具，是中国载人航天工程为满足中国空间站工程发射货运飞船而研制的新一代中型运载火箭，火箭全长53米，采用“二级半”构型，芯一级、芯二级直径3.35米，4个助推器直径2.25米，采用液氧、[[煤油]]等无毒无污染燃料作为推进剂，火箭起飞质量约597吨，近地轨道（LEO）运载能力为14吨，700千米太阳同步轨道运载能力约5.5吨。

长征七号火箭，作为中国新一代中型[[运载火箭]]，自首飞以来已经执行4次天舟系列货运飞船发射任务。长征七号火箭是中国第一型“数字火箭”，采用全数字化手段研制，使用了无毒无污染的液氧煤油推进剂，更加科学环保，还能防风防水防盐雾。

长征七号遥六运载火箭为发射天舟五号进行了10项技术改进，总体技术状态趋于稳定，测发周期也由最初的42天逐步缩减到27天，还重点通过并行或合并测试项目、优化使用维护条件、简化操作复杂的[[项目]]等，不断提高测试发射效率。

==参考文献==
[[Category:320 天文學總論]]