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2023年，我國正式開啟載人空間站應用與發展階段。作為首發航天器，“天舟六號”也是改進型天舟貨運飛船的首發船，承擔著空間站物資保障、在軌支持和空間科學試驗的任務。我國新批次（天舟六號到天舟十一號）貨運飛船呈現出諸多新面貌、釋放出更多潛能，也預示著在未來空間站任務中的應用前景將更加廣闊。
▲ 天舟六號貨運飛船示意圖（五院 提供）

“改”了哪？

一組數據展現出天舟六號貨運飛船的運輸能力比之前有了顯著提升：密封艙貨物裝載空間由18.1立方米增加至22.5立方米，裝載能力由5.5噸增加至6.7噸；整船物資裝載能力由6.9噸提高至7.4噸，上行載貨比由0.51提高至0.53。盡管同為“貨物艙+推進艙”兩艙構型，但天舟六號的密封艙裝載空間更大了，后錐段密封艙能“進人”了。

中國航天科技集團有限公司五院天舟六號貨運飛船副總指揮李志輝介紹，天舟貨運飛船的貨物艙由前錐段、柱段、后錐段組成。以往，天舟一號到五號飛船的推進艙中，前錐段和柱段作為密封艙相互連通，后錐段部分則作為非密封艙通過球底隔開了。天舟六號則將球底挪到了后錐段下部，使得三段全部連通。貨物艙密封艙裝載空間增加了4.4立方米，裝載能力增加了1.2噸。與空間站對接后，人可以直接進入后錐段密封艙，航天員取貨更加方便。從推進艙看，推進艙的貯箱數量由8個減少至4個，原來安裝在貨物艙后錐段的儀器設備全部移至推進艙內。這既減輕了100多公斤重量，又為貨物艙釋放了珍貴的裝載空間。本次天舟六號貨運飛船攜帶了3人280天的航天員生活物資、平臺維修備件以及各類試驗載荷上天，裝載貨物約260件，上行補加推進劑700公斤，運輸物資總重約5.8噸。改進后的“天舟”是世界現役貨運飛船中運輸能力最大的，載貨比也是最高的。

降至2年3發

今年是空間站應用與發展階段元年。從某種意義上講，天舟貨運飛船上行能力將提升空間站應用與發展的高度。從任務安排看，隨著上行運輸能力的提升，新批次天舟貨運飛船發射頻次由2年4發降低至2年3發，提高了空間站工程綜合效益。

航天科技集團五院貨運飛船系統總體主任設計師雷劍宇介紹，隨著以天舟六號為代表的全密封型譜升級換代，天舟貨運飛船全密封、半密封半開放、全開放3個型譜結構更為合理、分工更為明晰：全密封型譜滿足空間站常規任務和日常需求；半密封型譜突出大型艙外設備和試驗載荷運輸能力，主要執行應急維修任務；全開放型譜實現超大型試驗載荷整體運輸，支持空間站發展重大科學任務能力。改進后的貨運飛船不但增強了常規貨物運輸能力,而且為超規格大尺寸大質量、嚴苛運輸保障要求等特殊貨物和試驗載荷運送提供了諸多便利條件。

以本次運輸的空間站電推進氙氣瓶組件為例，這一組件重約160公斤，是目前貨運飛船為我國空間站運送的單件最重貨物。運送重量更大的氙氣瓶組件，可以給空間站補充更多“燃料”。貨運飛船和空間站對接后，航天員將把氙氣瓶拆下，出艙活動時安裝在夢天實驗艙艙外。160公斤在太空環境中“很輕”，在地面裝載卻并不容易。研制團隊制定詳細工藝方案并設計了專用的艙內安裝工裝，在北京進行整船裝載和測試驗證，最終在發射場一步安裝到位。

“一步正樣”

天舟六號到十一號貨運飛船仍然采取組批研制生產模式。相比上一批次飛船，天舟六號整船改動較大。研制團隊在保質量、保成功的情況下提高效率，做到了“一步正樣”——即從產品設計、生產測試、試驗，再到最后飛上太空的，都是同一艘飛船。“研制團隊在地面開展大量從元器件級、單機級到整船級的試驗驗證工作，以高質量保證成功；通過數字化研制生產，以及批量訂貨、規模化生產等多種方式提高效率。”李志輝說。國產化和元器件自主可控是我國航天科技實現高水平自立自強的題中之義。在新批次飛船研制工作中，研制隊伍扎實推動包括元器件、原材料、基礎機電產品全鏈條全方位自主可控，國產型號規格比例和數量比例均有大幅提升，實現了關鍵元器件100%國產化。

此外，天舟六號采用相控陣中繼終端替代了定向中繼終端，制造周期和成本都大幅降低；測控系統軟件和硬件全面升級，完全依靠北斗系統實現自動導航。團隊在飛船研制過程中積極落實數字航天戰略，開展全流程數字化設計生產和仿真試驗工作，單艘飛船的研制周期縮短了6個月。通過重新設計布局，天舟六號飛船推進艙內貯箱減少了一半。設備的增減并非是簡單挪移，而是體現了設計師“螺螄殼里做道場”的匠心巧思。同時，天舟六號推進艙實現了單艙力學試驗和整船力學試驗的一次通過，充分發揮了數字模型仿真在產品研制道路上的加速器作用。