天舟貨運飛船
「天舟」貨運飛船系列，是中國航天用於給天宮二號空間實驗室以及天宮空間站提供補給服務的無人貨運飛船載運系統。首艘天舟一號於2017年4月20日從海南文昌航天發射場使用新一代長征七號運載火箭發射升空。
 地面總裝測試中的天舟二號貨運飛船 | |||
| 製造 | 中國航天科技集團 | ||
|---|---|---|---|
| 設計 | 中國空間技術研究院 總設計師：白明生 | ||
| 國家 |  中華人民共和國 | ||
| 營運 | 中國載人航天工程辦公室 | ||
| 應用 | 中國空間站的貨物運輸 | ||
| 技術指標 | |||
| 航天器類型 | 貨運飛船 | ||
| 發射重量 | 全密封標準型：13,500公斤（29,800磅） 全密封改進型：14,000公斤（31,000磅） | ||
| 載荷能力 | 全密封標準型：6,900公斤（15,200磅）[1] 全密封改進型：7,400公斤（16,300磅）[2] | ||
| 體積 | 加壓空間： 全密封標準型：40.5m3[3] 載貨空間： 全密封標準型：18.1 m3（640 cu ft） 全密封改進型：22.5 m3（790 cu ft） | ||
| 軌道 | 近地軌道 | ||
| 建造 | |||
| 狀態 | 現役 | ||
| 已建造 | 8 | ||
| 已發射 | 8 | ||
| 運行中 | 1 | ||
| 失敗 | 0 | ||
| 首次發射 | 2017年4月20日 | ||
| |||
天舟貨運飛船承擔的任務有：運送貨物和燃料，開展部分空間實驗。除此之外，在飛船再入大氣層時還可以銷毀空間站產生的垃圾，因此空間站產生的垃圾一般存放於貨運飛船。
名稱
編輯2011年4月25日中國載人航天工程辦公室向公眾開放征名活動，為未來的中國貨運飛船命名。7月8日，中國首位飛天的航天員楊利偉與中國科學院院士、空間技術專家戚發軔座談中國中央電視台時揭曉入選前十名的名稱，它們分別為：「天梭」、「鯤鵬」、「天舟」、「神龍」、「龍舟」、「神驥」、「天馬」、「雲梯」、「神駒」、「行者」[7]。2013年10月31日，定名「天舟」，由「天宮號」空間站和「神舟號」載人飛船各取一字組成，代號「TZ」[8]，來源於漢語拼音「Tiān Zhōu」。
用途
編輯天舟貨運飛船旨在補給天宮二號空間實驗室以及中國空間站的推進劑、空氣、航天員的飲料、食物以及用於維修空間站的更換設備，以延長空間實驗室和空間站的運行壽命[9]。貨運飛船發射後會與空間實驗室或空間站進行自動交會對接。為空間實驗室或空間站自動補加推進劑以及空氣。飲水、食物、以其他器物設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。同時，貨運飛船亦可充當空間站的「垃圾桶」，航天員取出貨運飛船升空攜帶的物品後，可將站內的廢棄物品搬運到貨運飛船上，關閉氣閘後，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。這種做法與除了貨運龍飛船以外的現有的絕大多數俄、歐、日、美等國的無人貨運飛船的做法相同。
構造
編輯
天舟貨運飛船的構造基於天宮一號目標飛行器。天舟貨運飛船船長約9米，最大直徑約3.35米，發射質量為13.5噸至14噸，事實上它滿載時就比初代天宮（約9噸）還重。天舟貨運飛船各部位是由大直徑的貨物艙和小直徑的推進艙組成。貨物艙用於裝載貨物，而推進艙為整個飛船提供動力與電力。推進艙兩側各有一翼太陽能帆板三板。
天舟飛船分為全密封、半密封半開放、全開放3個型譜[10]，其中全密封型又分為標準型和改進型。標準型配置8個推進劑貯箱，發射質量為13.5噸；改進型配置4個推進劑貯箱，通過利用減少推進劑貯箱所多出的空間優化設備布置，利用原本非密封的後錐段空間，將密封艙體積從18.1立方米增加至22.5立方米，密封艙的貨物運輸空間提升20%，運輸質量增加0.5噸，發射質量為14噸。改進型天舟飛船給航天員提供支撐的時間進一步加長，補給頻率可由一年兩艘降為兩年三艘，大幅度提升經濟效益[11]。
天舟一號採用半密封半開放型，天舟二號為全密封標準型，天舟三號、四號、五號為同一批次生產的全密封標準型（密封艙空間不變，但只配置4個推進劑貯箱），六號到十一號是另一批次生產的全密封改進型。
對比
編輯該貨運飛船的低地軌道上行運載能力為7.4噸[12]，高於俄羅斯聯邦航天局研製的進步號M型（2.60噸）、美國軌道科學公司的天鵝座宇宙飛船擴展型（2.70噸）、美國太空探索科技公司的天龍號太空船擴展型（3.31噸加壓/非加壓總和）以及日本宇宙航空研究開發機構的H-II運載飛船（6.00噸加壓/非加壓總和），但低於歐洲空間局已退役的自動運載飛船（7.67噸）。
天舟飛船暫時只具備加壓艙貨物的運輸能力，而不具備如H-II運載飛船與天龍號太空船可運送非加壓貨物的能力。但根據報道，未來的天舟貨運飛船的設計已經包括了全密封加壓艙（只允許從飛船對接口進出裝載貨物）、半密封半開放貨倉、全開放貨倉的型號和裝有非加壓用的貨物進出口開放式倉壁，可用於裝卸大型試驗設備並可以通過空間站的機械臂抓取貨物。[13][14]另外天舟飛船的載荷比（運載貨物的質量與貨運飛船船體本身的質量之比）高達46%，高於日歐的貨運飛船。不過，與美國太空探索科技公司的龍飛船[15]以及日本宇宙航空研究開發機構的H-II運載飛船[16]不同，並沒有1.2米大口徑的CBM對接裝置（該艙門寬度可讓國際標準貨架通過），且由於天舟一號中沒有設計返回艙，因此將不具備攜帶載荷返回地球的能力。
任務
編輯天宮二號空間實驗室於2016年9月15日由長征二號F改進型運載火箭（天二）從甘肅省酒泉衛星發射中心發射升空。
天舟一號是於2017年從西昌衛星發射中心海南文昌航天發射場使用長征七號運載火箭發射中國新研製的首艘貨運飛船。貨運飛船的低地軌道運載能力約為6.5噸左右。與天宮二號自動交會對接成功後，為空間實驗室補加推進劑[17]。
2017年9月22日18時左右，天舟一號在完成空間實驗室階段任務及後續拓展試驗後受控離軌，再入大氣層燒毀。
天舟二號於2021年5月29日在海南文昌航天發射場使用長征七號運載火箭發射入軌，並於翌日5時01分同天和核心艙對接[18]。此次任務載貨約6.8噸，其中包括約3噸為天和核心艙補給的推進劑[19]。
已執行的任務
編輯| 生產 批次 |
任務名稱 | 發射時間（UTC+8） | 發射地點 | 對接時間（UTC+8） | 對接對象 | 再入時間（UTC+8） | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 單獨 生產 |
天舟一號 | 2017年4月20日 19時41分35秒361毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2017年4月22日 12時23分 2017年6月19日 14時55分 2017年9月12日 23時58分 |
天宮二號 | 2017年9月22日 18時左右 |
在神舟十一號載人飛船任務結束之後升空。對天宮二號空間實驗室進行三次無人對接，並為之補給燃料。 |
| 單獨 生產 |
天舟二號 | 2021年5月29日 20時55分29秒373毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2021年5月30日 05時01分[20] 2021年9月18日 14時左右 2022年1月6日 06時59分 2022年1月8日 07時55分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 天和核心艙（天宮空間站） 前向對接 天和核心艙（天宮空間站） 前向對接 天和核心艙（天宮空間站） 前向對接 |
2022年3月31日 18時40分 |
在神舟十二號載人飛船任務之前發射，與天宮空間站天和核心艙進行無人對接，並為之補給燃料和物資。
原計劃於2021年5月20日發射，後因故兩次推遲於5月29日發射升空[21]。 與天和核心艙進行4次對接、在軌305天，均是本系列飛船最高記錄。 |
| 第一 批次 |
天舟三號 | 2021年9月20日 15時10分11秒392毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2021年9月20日 22時08分 2022年4月20日 09時06分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 天和核心艙（天宮空間站） 前向對接 |
2022年7月27日 11時31分 |
在神舟十三號載人飛船任務之前發射，與天宮空間站天和核心艙進行無人對接，並為之補給燃料和物資。 |
| 天舟四號 | 2022年5月10日 01時56分37秒376毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2022年5月10日 08時54分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 |
2022年11月15日 07時21分 |
在神舟十四號載人飛船任務之前發射，與天宮空間站天和核心艙進行無人對接，並為之補給燃料和物資。 | |
| 天舟五號 | 2022年11月12日 10時03分12秒374毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2022年11月12日 12時10分 2023年6月6日 03時10分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 天和核心艙（天宮空間站） 前向對接 |
2023年9月12日 9時13分 |
在神舟十五號載人飛船任務之前發射，與天宮空間站天和核心艙進行首次有人對接。
創造航天器與在軌運行空間站交會對接的最短時間世界記錄（2小時07分）[22] | |
| 第二 批次 全密封 改進型 |
天舟六號 | 2023年5月10日 21時22分51秒405毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2023年5月11日 05時16分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 |
2024年1月19日 20時37分 |
在神舟十六號載人飛船任務之前發射，與天宮空間站天和核心艙進行有人對接，並為之補給燃料和物資。第二批次首船，貨物運輸能力由6.9噸提升到7.4噸，補給頻次由一年兩艘調整為兩年三艘。 |
| 天舟七號 | 2024年1月17日 22時27分30秒728毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2024年1月18日 01時46分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 |
2024年11月17日 21時25分 |
在神舟十七號載人飛船任務之後發射，與天宮空間站天和核心艙進行有人對接。此次採用的3小時標準對接流程，尚屬首次，此前還有設計過2小時，6.5小時對接方案，總結這些經驗平衡了速度與風險。 |
進行中的任務
編輯| 生產 批次 |
任務名稱 | 發射時間（UTC+8） | 發射地點 | 對接時間（UTC+8） | 對接對象 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第二 批次 全密封 改進型 |
天舟八號 | 2024年11月15日 23時13分18秒219毫秒 |
海南文昌航天發射場 | 2024年11月16日 02時32分 |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 |
在神舟十九號載人飛船任務之後發射，與天宮空間站天和核心艙進行有人對接。此次採用的3小時標準對接流程。 |
計劃中的任務
編輯此條目或章節包含計劃中或可能在未來進行的航天活動。 |  |
| 生產 批次 |
任務名稱 | 發射時間（UTC+8） | 發射地點 | 對接時間（UTC+8） | 對接對象 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第二 批次 全密封 改進型 |
天舟九號 | 預定2025年 |
海南文昌航天發射場 | 預定2025年 [23] |
天和核心艙（天宮空間站） 後向對接 |
圖集
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艙內視角 -
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參考文獻
編輯- ^ 中国空间站货运飞船停靠核心舱. 中國中央電視台 (中國中央電視台). 2021-05-30 [2021-05-30]. （原始內容存檔於2021-06-17） （中文（中國大陸））.
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- ^ 2025年度载人航天飞行任务标识征集活动公告. 中國載人航天官方網站.
