不久前闭幕的第15届珠海航展上，中国航空工业集团在新闻发布会上公布了“昊龙”货运航天飞机的实体模型，再次激起了我们对中国航天下一步发展的关注热情。

“昊龙”货运航天飞机在中国空间站低成本货物运输系统方案征集活动中脱颖而出，目前已获得飞行验证阶段合同，这意味“昊龙”验证机的研发已经展开，由成都飞机设计研究所主导，服役后将率先用于天宫空间站的货物运输。

第15届珠海航展上公布的“昊龙”货运航天飞机外形

（图片来源：四川在线）

“昊龙”航天飞机的特点

根据珠海航展上“昊龙”货运航天飞机的模型，可以看出，这是一个带有明显机翼结构的航天器，采用大后掠三角翼设计，整体特征与航天飞机相似。大后掠三角翼是三角形机翼为基础，加大了机翼的后掠角，从机身上方俯视，就像一个“尖”的三角形。“昊龙”的左右翼尖还设计了面积较大的小翼，有着升力体的些许特征，这是一种能让机身自己产生升力的外型，后方还有一个垂直尾翼。机腹下方、机翼前缘都敷设了隔热材料，尾部安装有发动机，这说明可实施轨道机动。

大后掠三角翼示意图

（图片来源：空气动力学报）

可以认为，“昊龙”结合了传统航天飞机和升力体飞行器的特征，在世界范围内是一次重大创新，成都飞机设计研究所作为歼-20、歼-10的生产商，其在气动领域的雄厚技术积累在“昊龙”上得到了集中体现。

“昊龙”货运航天飞机外形机身底部敷设了隔热材料

（图片来源：澎湃新闻）

从发射方式上看，“昊龙”货运航天飞机采用火箭发射，即垂直升空。返回地球时使用机翼在大气层内滑翔，最终水平降落在指定机场跑道，与航天飞机一致，所以我们可以称“昊龙”是一种小型的无人航天飞机。目前世界上采用类似发射方式的还有X-37B，也是使用运载火箭垂直发射，水平降落。

“昊龙”的定位是货运，因此其机身像个长方体，并设计了大型舱门，这样可以尽可能装更多的货物。机翼结构在机身下方，确保了机身内部有较大的货舱空间。这一点与“追梦者”等升力体航天器有着显著区别，后者有着明显的翼身融合特征，机翼和机身之间没有明显的分界线，就像融合在一起。由此推测，“昊龙”后续完全可以研发出其他衍生型号，比如在货舱内安装机械臂，胜任更多的近地轨道任务。

“昊龙”货运航天飞机可在机场跑道上降落

（图片来源：中国航天科技集团公司）

根据珠海航展的介绍，“昊龙”航天飞机长度为10米，比X-37B的8.92米还要长。“昊龙”的翼展达到8米，也超过X-37B的4.55米，当然这主要是因为“昊龙”设计了两个巨大的小翼，用于改善在大气层中滑翔的姿态控制。从航展官方公布的数据可以看出，“昊龙”航天飞机块头不小，内置货舱可变程度较高，将来必然有大用途，当然近期先以服务天宫空间站为主要任务。

有了“天舟”，为什么还要“昊龙”？

“昊龙”航天飞机的早期任务是用于空间站的货物运输，这里可能有小伙伴不太理解，为什么我们已经有了“天舟”货运飞船，还要研发“昊龙”货运航天飞机？

“天舟”的块头比“昊龙”大得多，也装得多，但是“天舟”与世界上其他货运飞船一样“只能上天，不能着陆”，这意味着我们能够将7吨多的货物送到空间站，但是无法将需要带回地面的货物带回来，只能使用神舟载人飞船带回极少部分比较关键的货物，毕竟该飞船主要任务是载人。

“天舟”货运飞船

（图片来源：中国航天科技集团公司）

“天舟”货运飞船

（图片来源：中国航天科技集团公司）

按照发射程序，“天舟”飞船在脱离空间站后，就携带着空间站产生的生活垃圾等进入大气层销毁了，并没有设计返回舱，不能返回地面。这对一些科研样品来说，就显得非常不方便了，在必要的时候，仍然需要带回地面进行进一步研究。比如随天舟八号货运飞船进入轨道的“月壤砖”，被送往空间站进行微重力环境暴露实验，如果能将其重新带回地面，就可以让更多的科研人员接触到这些实验样本，对后续进一步开发“月壤砖”显然有积极的意义。这时候就需要用到“昊龙”航天飞机，可将空间站上的实验样本等物件带回地面。

“天舟”飞船运载能力强，能将7吨多的货物送上轨道，“昊龙”则相对小一些，突出下行货物运输能力。据载人航天工程办公室发布的《空间站运营低成本货物运输》方案设想，单次货物上行重量为密封舱货物不少于1.8吨。所以“天舟”和“昊龙”形成了互补，前者侧重上行运输，后者有较强的下行运载能力。同时，“昊龙”航天飞机还具备重复使用能力和快速发射能力，实现低成本高频次发射。

“昊龙”货运航天飞机已进入研发阶段

（图片来源：中国航天科技集团公司）

“昊龙”货运航天飞机大气层飞行想象图

（图片来源：中国航空工业集团）

目光聚焦地月空间

“昊龙”航天飞机计划源于2021年中国载人航天工程办公室提出的“低成本货物运输方案”征集活动，此时距离天舟一号货运飞船首次发射也不过4年的时间。

一方面有载人航天工程事物发展的客观规律所要求，我们需要将空间站上的部分实验载荷带回地面，并且建立可重复、快速响应的天地往返平台；另一方面也有国际上载人航天向地月系发展的大趋势，所谓兵马未动粮草先行，对新型货运飞船的需求也水涨船高，重返月球和开发地月系空间资源，就需要能够在地球与月球之间穿梭的物资补给平台。

“昊龙”货运航天飞机有尺寸可观的货舱

（图片来源：中国航空工业集团）

2022年11月，我国公布了探月工程四期和深空探测任务后续规划，我国正在论证以月球为主要基地，建立国际科研站。嫦娥七号将在月球南极着陆，负责寻找水资源，嫦娥八号和嫦娥七号将组成我国月球南极科研站基本型的主体。同时，我国还将对木星、天王星等行星进行探测，并实施地外小行星防御任务。

2024年10月，我国发布了《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》，再次明确提出聚焦地月系空间，并向太阳系其他天体拓展，比如金星大气层采样返回等。全面推进空间科学研究，比如高精度红外观测、空间高能物理研究、引力波探测等。

“昊龙”货运航天飞机可对接天宫空间站

（图片来源：中国航空工业集团）

这些任务都可能需要“昊龙”航天飞机，因为它有个巨大的货舱，可以装货物，也可以安装机械臂，尾部有动力系统，具备大气层内滑翔飞行能力，集合了航天飞机的优点。

尤其是我国在2022年提出的小行星防御任务，要对小行星进行探测、预警。研究小行星就可能需要采集小行星样本，那么“昊龙”航天飞机的货舱就可以派上用场，比如可使用机械臂抓取数米级直径较小的小行星样本，并将其带回地面。后期甚至可以衍生出“昊龙”PLUS版本，使用更大的运载火箭发射，执行更远的行星际货运任务，这对我们开展火星综合探测有积极意义。

同时，“昊龙”也是个无人平台，不需要复杂的航天员生命保障系统，可以执行多种空间任务。从近期看，“昊龙”是天宫空间站的好帮手，从远期看，可为我国的月球地面站、月球空间站提供快速补给通道，也能让月面样本快速返回地面。毕竟“昊龙”可在机场降落，比返回舱着陆效率更高。

参考文献：

1. 空天往返、降低成本、可重复使用——货运航天飞机“昊龙”来了！

2. 中国航天深空探测规划来了！未来有这些大动作

3. 维基百科：中国空间站低成本货物运输系统

4. 含冗余控制面飞行器配平优化设计与性能分析