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來源：互聯網

天舟二號貨運飛船（Tianzhou-2 cargo 未來航天飛機），由中國航天科技集團五院研制，是中國空間站關鍵技術驗證階段發射的首艘貨運飛船。

天舟二號貨運飛船是貨物艙和推進艙組合而成的兩艙構型，總長10.6米，最大直徑3.35米，起飛重量最大為13.5噸，物資上行能力達6.9噸，載貨比0.51，在軌壽命不小于1年，供電能力不小于2700瓦。其具備全相位自主交會對接能力，可多次完成推進劑在軌補加。為裝載更多物資，該貨運飛船共設計了26種不同尺寸、不同形狀的貨包。

2021年1月，天舟二號貨運飛船通過出廠評審。5月16日，天舟二號貨運飛船與長征七號遙三運載火箭組合體已轉運至發射區。5月29日，天舟二號貨運飛船在海南文昌發射場發射入軌，為空間站送去6.8噸物資補給。飛船此次任務攜帶3名航天員3個月的消耗品、艙外航天服及平臺物資，與核心艙進行對接；其在停靠空間站期間，按計劃開展多項在軌試驗。該飛船的發射入軌是中國空間站貨物運輸系統的第一次應用性飛行。當天21時17分，飛船太陽能帆板兩翼順利展開工作，發射取得圓滿成功。5月30日，天舟二號貨運飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接。9月18日，天舟二號貨運飛船完成繞飛和前向交會對接。2022年3月27日，天舟二號撤離空間站核心艙組合體。3月31日18時40分，天舟二號貨運飛船受控再入大氣層。飛船絕大部分器件被燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。

天舟二號貨運飛船在軌運行期間，先后與天和核心艙進行了4次交會對接，按計劃完成了飛船繞飛、機械臂轉位艙段驗證、手控遙操作交會對接等多項拓展應用試驗。天舟二號中國貨運飛船與空間站分離后，充分利用飛船推進劑余量，成功實施了貨運飛船與空間站2小時快速交會試驗，為空間站在軌建造和運營管理積累了經驗。

名稱標識

天舟二號是中國第二個貨運飛船。2011年4月25日，中國貨運飛船名稱征集活動正式啟動。不到2個月的時間里，組委會收到9640份提名：天梭、鯤鵬、天舟、神龍、龍舟等。2013年10月31日，正式向公眾公布了它的命名：天舟一號貨運飛船，代號“TZ”。

2021年5月19日，中國載人航天工程辦公室正式發布天舟二號貨運飛船任務標識。

發展歷史

研發過程

2020年3月，天舟二號貨運飛船在疫情中完成了真空熱試驗。試驗期間，試驗人員采取24小時X14天值班方式，為減少人員流動，將輪崗時間延長到24小時。天舟二號總體主任設計師楊勝介紹，試驗時間不壓縮、標準未降低，圓滿完成了天舟二號貨運飛船真空熱試驗。2021年春季首先發射空間站核心艙，隨后發射天舟二號貨運飛船和神舟十二號載人飛船，完成交會對接和相關在軌關鍵技術驗證。

2021年1月15日，空間站天和核心艙、天舟二號貨運飛船等近日順利通過載人航天工程主管部門組織的出廠評審。2月，執行天舟二號貨運飛船發射任務的長征七號遙三火箭進行全箭總裝。

任務歷程

發射經過

2021年4月12日，執行天舟二號貨運飛船發射任務的長征七號遙三運載火箭安全運抵海南文昌航天發射場。5月，天舟二號貨運飛船與長征七號遙三運載火箭組合體轉運至發射區。5月16日，天舟二號貨運飛船與長征七號遙三運載火箭組合體轉運至發射區。5月19日，與天和核心艙進行交會對接的首艘貨運飛船天舟二號完成了發射前的全航區合練，發射場加注、供氣等各系統狀態良好，具備發射條件，并完成推進劑加注，計劃5月20日凌晨1時許發射天舟二號貨運飛船。5月19日下午1時許，長征七號遙三運載火箭進入負12小時發射流程。然而在當天晚上21時許，發射指控大廳中的數據信息顯示：一個壓力值參數異常，已經不能滿足發射的指標要求。5月20日凌晨1時許，中國載人航天工程辦公室發布消息：“因技術原因，原定于2021年5月19日的天舟二號貨運飛船發射任務推遲實施。”

2021年5月20日，在發射前的檢查中，試驗隊員通過進艙排故，先后發現了兩個可能的問題點，但第一個被鎖定的問題點最終被確認不是真正的“元兇”。第二個問題出現在負8小時液氧補加之后，測量曲線出現問題，數據再次顯示指標不滿足發射要求。5月25日，歸零工作接近尾聲。5月26日，模擬發射演練；5月27日、28日，加注準備。5月29日，長征七號遙三運載火箭完成推進劑加注。當天20時55分，搭載天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火箭，在中國文昌航天發射場準時點火發射，約604秒后，飛船與火箭成功分離，精確進入預定軌道，21時17分，太陽能帆板兩翼順利展開工作，發射取得圓滿成功。

太空任務

2021年5月30日5時01分，天舟二號貨運飛船與天和核心艙順利實現快速交會對接，天舟二號貨運飛船成為首個停靠空間站核心艙的航天器。

2021年6月16日，天和核心艙和天舟二號組合體已在軌運行17天，狀態良好，平臺設備工作正常，滿足與神舟十二號載人飛船交會對接以及航天員進駐的條件。6月17日下午15時54分，神舟十二號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態設置，采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構成三艙（船）組合體，整個交會對接過程歷時約6.5小時；17日下午18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。

2021年9月18日10時25分，天舟二號貨運飛船從空間站天和核心艙后向端口分離，并繞飛至前向端口完成自動交會對接，整個過程歷時約4小時。9月20日15時許，長征七號遙四運載火箭搭載天舟三號貨運飛船在中國文昌航天發射場點火起飛；9月20日22時08分，天舟三號貨運飛船與天和核心艙及天舟二號組合體完成交會對接。

2022年1月6日凌晨，機械臂成功捕獲天舟二號貨運飛船。6時12分轉位試驗開始，天舟二號貨運飛船與天和核心艙解鎖分離后，在機械臂拖動下以核心艙節點艙球心為圓心進行平面轉位；爾后，反向操作，直至貨運飛船與核心艙重新對接并完成鎖緊。早上6時59分，經過約47分鐘的跨系統密切協同，空間站機械臂轉位貨運飛船試驗取得圓滿成功；這是中國首次利用空間站機械臂操作大型在軌飛行器進行轉位試驗，初步檢驗了利用機械臂操作空間站艙段轉位的可行性和有效性，驗證了空間站艙段轉位技術和機械臂大負載操控技術，為后續空間站在軌組裝建造積累了經驗。

2022年1月8日上午，天舟二號從天和核心艙節點艙前向端口分離，神舟十三號航天員乘組通過手控遙操作方式，圓滿完成天舟二號與空間站組合體交會對接試驗，初步驗證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統的功能、性能以及天地間協同工作程序的合理性，為各系統之間的天地配合協同進行了全面驗證。

2022年3月27日15時59分，天舟二號貨運飛船完成空間站組合體階段全部既定任務，撤離空間站核心艙組合體；在撤離后，天舟二號充分利用飛船推進劑余量，成功實施了中國貨運飛船與空間站2小時快速交會試驗，驗證了快速交會技術。

再入

2022年3月31日18時40分，天舟二號貨運飛船受控再入大氣層。飛船絕大部分器件被燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。

主要任務

天舟二號的主要任務在于為空間站的順利運營運送必要的物資。它不僅負責攜帶空間站所需的2噸推進劑，還承擔了將航天員在太空生活中所需的各類物品，包括食品、生活用品以及進行科學實驗所需的設備，共計160余件貨物，安全送達太空的任務。這些貨物覆蓋了航天員在太空中的生活所需，如“衣、食、住、行”以及工作所需的各種物資，確保了三名航天員在太空中的三個月生活所需，包括艙外航天服和其他平臺物資。在航天食品方面，特別注重了中式特色，不僅包括了傳統的主副食搭配，還融入了獨特的風味，如眾所周知的魚香肉絲、宮爆雞丁等美食都位列其中。而其中最受關注的，無疑是那兩套航天員艙外服，它們是航天員未來進行太空行走等艙外活動的重要裝備。完成交會對接，形成組合體以后，航天員會從天和核心艙進到貨倉來取放貨物，航天活動產生的廢棄物也會存放在貨運飛船的貨物艙里。

技術特點

總體設計

天舟二號采用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組合而成，總長10.6米，最大直徑3.35米，最大起飛重量13.5噸，物資上行能力達6.9噸，載貨比0.51，在軌壽命不小于1年，供電能力不小于2700瓦。具備全相位自主交會對接能力，可多次完成推進劑在軌補加。

艙體結構

天舟二號采用了兩艙結構的設計。其中，貨物艙設計成全密封艙，里面主要放的是生活物資、實驗儀器等。這些物資和儀器分裝成160多個包裹，固定在像蜂巢一樣的貨格里。其中，還包括兩件下一步航天員要使用的艙外航天服，每件重100多公斤。天舟二號還有一個推進艙。推進艙攜帶3噸推進劑，除了供空間站運行需要，還為中國貨運飛船自身提供動力支持。科研團隊根據天舟二號貨運飛船的圓形艙體結構，一共設計了26種不同尺寸規格、不同形狀的貨包，像搭積木一樣組合放置進蜂窩板形成的一個個貨格之中。每個貨包都會被類似飛機座椅的安全鎖扣穩當固定住，單手就可以取下來。

對接系統

天舟二號的快速交互對接系統已經提前安排好入軌后的動作時序，節省了指令在天地間傳達的時間，也免去地面臨時注入程序的流程。從發射時刻開始計算起到交會對接，整個過程地面人員不參與，不進行計算仿真，直接完全通過航天器自身的計算機系統進行交會對接。除了能夠全自主進行交會對接，天舟二號也裝備了手控系統，可以由人“操作”實現交會對接。在貨運飛船與空間站交會對接的最后平移靠攏段，手控是重要的控制手段之一，具備支持空間站內航天員進行手控遙操作實現前向或后向的交會對接或撤退撤離的能力。一旦自動交會對接模式故障時，控制系統可以轉為手控遙操作模式，空間站上的航天員可以通過“遙操作”，以遙控的方式“駕駛”飛船，實現貨運飛船規避空間站或安全、準確地與空間站對接。為保證系統整體可靠性，天舟系列貨運飛船的自控與手控系統間通過設計不同的信息接口實現了相互故障隔離，但必要時又可以實現可靠的模式切換。

中國航天科技集團八院上海宇航系統工程研究所設計師對第一代對接機構進行升級改進，創新性地提出了可控阻尼的控制思路，來緩沖大噸位航天器對接過程中產生的撞擊能量。在經過500多次仿真分析和300多次地面試驗后，設計師充分驗證了阻尼器的各項功能和性能指標，使原本8噸的對接能力提升到74噸，乃至180噸，大大提升了大型航天器對接的可靠性和安全性。

能源系統

天舟二號還設計了多個與密封艙隔離的“油箱”，具備“危險品運輸資質”。除了運輸生活物資、實驗設施外，天舟二號還攜帶了3噸推進劑，交會對接之后，就搖身一變成為空間站的“加油站”。天舟二號貨運飛船有自己獨立的能源系統，可以實現能源自給自足。靠泊空間站期間，天舟二號和空間站之間可以互相輸送補充電能資源——靠泊期間的天舟二號處于休眠狀態，自身能源需求小，富余出來的電能就可以輸送到空間站，為航天員活動提供保障，同時支撐一些電能消耗較大的科學實驗。

貨物管理系統

天舟二號貨運飛船運送的貨物重量近7噸，為防止航天員找不到東西，工作人員研發了智能貨物管理系統，航天員用手機掃碼就能清晰了解貨物情況。該系統對產品信息的庫存數量還能做到動態掌控，讓空間站貨物一分一厘的變化都記錄下來，從而確保航天員的工作生活更輕松便捷。同時，這些數據還會同步到地面，地面工作人員同樣能了解空間站貨物情況。

主要成果

在軌飛行期間，天舟二號先后與天和核心艙進行了4次交會對接，并按計劃完成了飛船繞飛、機械臂轉位艙段驗證、手控遙操作交會對接等多項拓展應用試驗，為空間站未來的正常運營奠定了堅實基礎。2021年5月發射升空后，天舟二號與天和核心艙交會對接，驗證了自主快速交會對接技術。這一技術不僅能縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時間，也可以保證貨物盡快送達空間站。而在神舟十二號載人飛船成功發射并與核心艙對接后，核心艙、中國貨運飛船與載人飛船首次形成了三艙結構組合體。在神舟十二號完成任務返回地球后，天舟二號通過全自動繞飛技術，從天和核心艙后端對接口轉移到前向對接口，同時驗證了多項關鍵技術，保證了核心艙與神舟十三號對接時的穩定性。2022年1月8日，神舟十三號航天員乘組在地面科技人員的密切協同下，在空間站核心艙內采取手控遙操作方式，完成了天舟二號貨運飛船與空間站組合體交會對接試驗，驗證了無人來訪飛行器自動交會對接的備份手段。此外，在神舟十三號航天員乘組在軌期間，天舟二號還配合機械臂和航天員完成了機械臂轉位中國貨運飛船等技術的驗證，為后續空間站在軌組裝建造積累了經驗。

媒體評價

天舟二號與核心艙的此次交會對接看似是一小步，卻是中華民族向著實現航天強國的夢想又邁出堅實的一大步。往更宏遠處看，這也是中國航天人為實現中華民族偉大復興再立新功，為人類和平利用太空、推動構建人類命運共同體作出的又一重大貢獻。天舟二號建功業，航天強國再夢圓。中國航天的每一次升空、每一次飛行、每一次超越，都凝聚著黨中央的殷切期望，都凝集著我們國家和民族追求科技進步的澎湃力量。在不斷逐夢航天強國的道路上，“兩彈一星”精神、載人航天精神、北斗精神和探月精神，將不斷指引我們去“擊破萬里蒼穹、目標星辰大海”。（光明網評）

參考資料 >

.CGTN.2024-06-06

【光明網評】天舟二號建功業，航天強國再夢圓.光明網.2024-06-06

天舟二號發射成功!攜帶物資夠3名航天員生活3個月.新浪網.2024-01-24

天舟二號貨運飛船已撤離空間站核心艙組合體.中國載人航天工程.2024-01-24

天舟二號貨運飛船受控再入大氣層任務順利完成.界面新聞.2022-03-31

天舟二號貨運飛船受控再入大氣層任務順利完成.中國載人航天工程.2024-01-24

月下飛天舟——天舟二號飛行任務全解讀.新華網.2024-01-24

空間站天和核心艙、天舟二號貨運飛船等通過出廠評審.國務院國資委.2024-01-24

天舟二號貨運飛船船箭組合體轉運至發射區.中國載人航天工程.2024-01-24

天舟二號貨運飛船發射任務取得圓滿成功.中國載人航天工程.2024-01-24

天舟二號貨運飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接.中國載人航天工程.2024-01-24