飞行时间达到9个月！可重复使用试验航天器取得重要突破

北京时间2023年5月8日，我国可重复使用试验航天器成功返回预定着陆场，标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破。

2022年8月5日，搭载可重复使用试验航天器的“长征二号F/T”运载火箭从酒泉发射场发射升空，将可重复使用试验航天器送入预定轨道。此次任务，可重复使用试验航天器的飞行时间长达9个月（276天），开展了可重复使用和在轨服务技术验证，为和平利用太空提供技术支撑。对于航天器而言，体量是能力的基础，这型可重复使用试验航天器有多大？

用于发射可重复使用试验航天器的为“长征二号F/T”，具体指的就是长征二号F改T型火箭，用于不载人任务和空间实验室“天宫一号”、“天宫二号”的发射。此前，“长征二号F/T”已于2020年9月4日成功完成了可重复使用试验航天器的第一次发射，该航天器在轨飞行2天后，于9月6日成功返回预定着陆场。

“长征二号F/T”采用两级半构型，由芯一级、芯二级、4枚助推器形成串并联结构，主动力全部采用四氧化二氮/偏二甲肼推进剂。该箭长52米，芯级直径均为3.35米，助推器直径均为2.25米，起飞质量493吨，起飞推力604吨，其近地轨道（LEO）运力高于8.8吨（可达10吨左右）。

在航天发射当中，航天器通常都会选择运载能力接近航天器发射质量的运载火箭发射，由此可知可重复使用试验航天器很可能是一型起飞质量接近“神舟”载人飞船（发射质量约8.1吨）和“天宫一号”、“天宫二号”实验室（发射质量8.6吨）的大型航天器，能够携带大量的推进剂，续航时间长。

可重复使用试验航天器执行了在轨服务技术验证，而在轨服务是一个广泛的概念，为其它航天器在内的对象提供在轨服务，包括在轨检测维护、推进剂补加、重要航天器与载荷的回收、太空垃圾清理等等，这就需要配备捕捉机械臂和货物舱。同时，在不同倾角、不同高度轨道之间穿梭，需要具备强大的机动能力。再者，从太空返回需要扛住再入烧蚀考验，必须敷设隔热瓦或者等效隔热材料，而要实现可重复使用，隔热材料需要可更换。最后，再入返回涉及到空气动力，要实现精准水平着陆需要设计机翼。

基于合理推测，可重复使用试验航天器可能是一型配备机械臂、货物舱、机翼的大型航天器，其具备续航能力强、高度机动性等优点，配备了可更换的隔热材料，大致外形接近美国的X-37B。X-37B空天战斗机（X-37B Space Plane）由波音公司研制，空重4989.5千克，长8.8392米，翼展约4.572米，高2.926米，载荷舱的平面尺寸为2.13米x1.22米,其有效载荷估计在227至272千克（OTV-6增加服务舱后载荷能力有所增加）。

我国可重复使用试验航天器属于无人航天飞机，目前处于试验阶段，还只是一种轨道试验飞行器（OTV）。基于能力和可重复使用的特点，该无人航天飞机将具有广阔的应用前景。

作者：大白高国