全新大直径多功能节点舱亮相，天宫空间站扩展有新方案，亮点多！

在我国载人航天三十年成就展上亮相了多种新研发的航天器，如新一代载人运载火箭、新一代载人飞船（登月版）、月面着陆器、全线设计的大直径多功能节点舱（空间站）。成就展不仅展示了我国航天发展当前的成果，也展望了未来中国航天发展的新目标。

载人航天三十年成就展
载人航天计划在1992年开始正式实施，三十年的三步走计划到2022年正好三十年，咱们如期建成了中国空间站，完成了载人航天三步走的最后一步，建立长期有人照料地大型载人空间站。

中国空间站从模型（上）到现实（下）
大家在成就展上看到一个最新设计的节点舱舱段，它与之前核心舱的球形节点舱有很多不同，相比球形节点舱它直径大了很多，内部容积更大，虽然都是6个对接口，但是核心舱的球形节点舱因为上方一个对接口被设置成了备份出舱口（核心舱节点舱是备份气闸舱），整个六面只剩下四个对接口可以使用，其中两个是“问天实验舱”和“梦天实验舱”的永久停泊口，也就是说还剩下两个灵活对接口可以使用（目前对接神舟载人飞船）。

“天和核心舱”前端的球形节点舱
我们再来看看最新设计的舱段式节点舱，其尺寸设计与核心舱基本相当，也是有小柱段和大柱段之分，区别在于新多功能节点舱对接口安排在了大柱段（4米级直径）。因为这个节点舱没有气闸舱功能，其对接口要比之前核心舱节点舱多出一个对接口。

全新大直径多功能节点舱
节点舱设计的类型
从上世纪八十年代开始的“和平号”空间站节点舱来看，其核心舱与我国空间站“天和核心舱”设计上基本一致，都是球形节点舱+小柱段+大柱段。

“和平号”空间站核心舱

“天和核心舱”的球形节点舱
目前世界上出现的节点舱有两种设计，一种就是咱们国家和前苏联/俄罗斯的球形设计风格的节点舱，另一种是国际空间站上美欧舱段上的舱段式节点舱（大直径节点舱）。
○球形节点舱
球形节点舱是最早出现的，算是第一代节点舱，很像“骰子”有6个面，一个被连接核心舱小柱段其余五个对接舱段和载人飞船。

俄罗斯设计的球形节点舱

“天和核心舱”的球形节点舱
○舱段式节点舱
国际空间站由十几个国家联合参与建造的超大型载人空间站，主要参与国是美俄。其舱段分布看，明显形成两种风格（一边是美欧日的部分，一边是俄罗斯部分），舱段设计样式有很大的不同，美欧节点舱直径尺寸与实验舱并无太大差异，都是大直径节点舱（4米级）。

国际空间站最早两个模块（曙光号与团结号节点舱）

国际空间站上的大直径节点舱
国际空间站规模宏大，十几个加压舱段，三个大直径节点舱（团结号节点舱、协和号（和谐号）节点舱、宁静号节点舱）。美欧日部分光节点舱就有三个，还不包括俄罗斯舱段的节点舱。

国际空间站的舱段布局

国际空间站的“协和号”节点舱
俄罗斯新码头号节点舱虽然增大了直径，但是它仍然是球形节点舱。

“码头号”节点舱
天宫空间站扩展
从世界空间站发展看，我国空间站虽然起步比较晚，但是我们追赶步伐很快，中国空间站自2021年首个模块（天和核心舱）发射后，两年时间完成了中国空间站三舱组合体构型的在轨建造任务，效率很高。目前中国空间站已经正式进入运营阶段，目前已经送了四组航天员进入中国空间站执行任务（神舟十二号、十三号、十四号、十五号）。

“神舟十四号”航天员出舱活动（问天气闸舱出口）
在之前提到的载人航天三十年成就展上出现的全新版大直径多功能节点舱，让我们有了更多对未来空间站扩展的想象。之前大家都是认为再发射一个“天和二号”核心舱再进行实验舱扩展，其构型看似“干字”构型，不过这种方案有两个“核心舱”了，作为一个空间站，其中心指挥应该只有一个。所以说“天和二号”也不可能与“天和一号”核心舱一样拥有对空间站的控制权和能力。

早期“干字”构型扩展方案
“干字”构型的扩展方案，也是水平面的扩展，都是对接球形节点舱的水平方向的对接口，两边对称布局，也就是两个“T”字构型的联合。这个规模全系统（含载人飞船和货运飞船）达180吨，与国际空间站除掉大桁架结构是一样的。
咱们一期三舱组合体构型90吨，是国际空间站的吨位1/4，但是实验机柜数量已经达到国际空间站的3/4，国际空间站虽然大，但是很多都是“浪费”节点舱数量达到5个（含俄罗斯节点舱）。
全新大直径多功能节点舱
从成就展上透露的信息看，未来中国空间站扩展是肯定的，至于怎么扩展，目前看不会再是简单的复制一期的构型，后期扩展考虑更多的是实验能力和国际合作，也就是说在节约成本原则下，实现中国空间站最大的功能，所以现在我们看这个全新的大直径节点舱，就能看出，扩展舱段能力是新节点舱的主要任务（前期节点舱含气闸舱能力）。

新大直径多功能节点舱对接空间站想象图
除此之外，全新大直径多功能节点舱能多出顶部对接模式（不含气闸舱功能），类似于俄罗斯在国际空间站上的对接模式，成垂直“十字”构型（径向），那么天宫空间站二期将会出现水平“十字”和垂直“十字”的两种对接模式。对接复杂程度远超一期三舱构型。届时新一代6～7人位的新一代载人飞船将同步应用在二期空间站上。

俄罗斯垂直“十字”构型（径向）
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作者：江城强子666（网易号与头条号同步）