龙飞船虽已解锁空间站轨道抬升技能,但效率远不及进步飞船

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北京时间2024年11月9日01:50(下同北京时间),美国国家航空航天局和太空探索技术公司对CRS31“龙”货运飞船进行了首次国际空间站轨道抬升能力演示,并对运行过程进行了监测。

演示过程中,“龙”飞船的“德拉科”(Draco)发动机点火大约12分30秒,将空间站轨道远地点抬升了约0.113千米(7/100英里),近地点抬升了约1.127千米(7/10英里),平均轨道高度抬升0.62千米,轨道抬升速率为0.0496千米/分钟。相较于“进步MS”货运飞船,“龙”货运飞船所表现出来的轨道抬升效率很低。

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今年11月14日00:47,俄罗斯“进步MS28”(“进步89”)货运飞船启动主发动机为国际空间站进行轨道抬升,发动机工作了1894.4秒(31分钟34.4秒),将空间站平均轨道高度抬升了4.9千米至417.2千米,轨道抬升速率为0.1552千米/分钟,抬升效率是“龙”货运飞船的3倍以上。是什么原因导致差距巨大?

造成“龙”货运飞船的轨道抬升效率远不如“进步MS”货运飞船的原因之一是发动机的布局。不同于“进步MS”飞船设计了专门的推进舱,主发动机分布于飞船的轴向后端面,“龙”飞船推进系统植入了返回舱,主发动机分布于飞船的侧面,倾斜布局使其对飞船轴向的推进效率相对较低。此外,轨道抬升速率还和发动机的推力、比冲等因素相关。

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CRS31“龙”货运飞船于11月5日10:29由“猎鹰九号”运载火箭发射升空,11月5日22:52飞船对接于国际空间站“和谐号”节点舱前向端口。此行,CRS31“龙”货运飞船搭载上行了2762千克物资,包括2435千克加压货物和327千克非加压货物,其中加压货物包括961千克航天员物品、917千克科学实验载荷、171千克太空行走设备、238千克航天器硬件以及20千克计算机资源物资。

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“龙”货运飞船为世界现役唯一的可重复使用货运飞船,拥有9.3立方米的密封加压空间和37立方米的半开放式的尾部货舱空间,具备上行6吨和下行3吨的运力,为国际空间站物资返回提供了主要运力。

按计划,CRS31“龙”货运飞船将在轨停留约1个月时间,计划于12月搭载重要的科学研究载荷和硬件返回溅落在佛罗里达州附近海域。

作者:木兰星舟