天舟二号货运飞船运载能力（每年节省几个亿）

永久性载人空间站的建设与运营离不开高效的天地往返运输系统，包括载人飞船与货运飞船，兵马未动粮草先行的货运飞船对空间站运营效能提升发挥着基础支撑作用。

长征七号遥五火箭发射天舟四号货运飞船

自去年成功部署天和核心舱以来，载人航天工程已经先后发射了三艘天舟货运飞船，几乎是一艘天舟货运飞船对应服务一艘神舟载人飞船，比如天舟二号之于神舟十二号、天舟三号之于神舟十三号，前不久成功对接于天和核心舱后向对接口的天舟四号则是服务神舟十四号。

货运飞船系统总师白明生对此表示，现在一年打两发（天舟），将来可能就是两年三艘就够了。

天舟四号货运飞船

两年四艘降低为两年三艘，三批航天员乘组只需要两艘天舟货船即可保障。这是为什么呢？

因为技术的发展从来不是一成不变的，载人航天工程尤其如此，天舟货运飞船采用的是组批生产方式，同一批次的外形功能相似，每一批次也会根据任务需要进行适应性改进。

天舟一号与天舟二号属于第一批次，天舟三号、天舟四号、天舟五号属于第二批次，天舟六号至天舟十一号属于第三批次。

空间实验室阶段：天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室交会对接

以前两批次的天舟二号与天舟四号为例，仅从外观就能分辨，后者减配了微波雷达，激光雷达由分体式改为一体式。

天舟四号微波雷达安装位置已空置

第三批天舟货运飞船目前已经完成设计，正在开展总装工作。据白明生总师介绍，相较于第二批，新批次货船的货物舱会做比较大的改进，货物运输能力会有大幅度提升，意味着将来我们给航天员提供支撑的时间会进一步加长。

那么，天舟货运飞船的运输能力该如何提升呢？

先来看服务天宫空间站任务的三艘天舟货运飞船的货运量，天舟二号是约6.8吨，天舟三号是约5.6吨，天舟四号是约6吨，由此可知，天舟二号的货运量最大，几乎是照着6.9吨设计货运量的顶格配置。

天舟货船货物舱物资装载

事实上，天舟货运飞船已经是当今世界上行运力最大的现役货运飞船，该型飞船发射重量13.5吨，按照6.9吨的最大运力计算，其货重比已经达到了0.51，这一指标同样是世界领先。运力继续提升，意味着天舟货运飞船要实现自我突破。

发射天舟货运飞船的长征七号运载火箭近地轨道最大运力是14吨，当前天舟货船的最大发射重量是13.5吨，也就是说还有0.5吨余量，除此之外还有一个办法可以提高运载能力，那就是从提高货重比的方向着手。

天舟货运飞船最大发射重量不会有大的提升，这是由长征七号火箭运力决定。

提高货重比需要从降低结构重量入手，既然白明生总师说新批次飞船的货运量是大幅度提升，说明改动不小，可以推测的办法是放大天舟货运飞船货物舱的轴向尺寸，同时降低推进舱重量或压缩其尺寸，货物舱的结构重量也可降低，如此一来就可以实现运力提升的目标。

直径较大的一段是装载货物的“货物舱”，直径较小的一段是“推进舱”。

若压缩推进舱规会不会有其他影响？天舟货运飞船轴向长10.6米，由货物舱与推进舱两舱组成，直径3.35米的货物舱用于承载运输航天员食品、饮用水、实验设备、维护维修备件等物资，直径2.8米的推进舱则主要存放飞船自身使用的推进剂，以及用于空间站在轨补加的推进剂。

天舟四号货物舱

推进舱缩小，意味着压缩在轨补加推进剂的量，然而要知道，天宫空间站目前正处于在轨建造阶段，此阶段轨控任务较多，因此推进剂消耗也会相对较多，但即便是如此情况，天舟三号还是压缩了推进剂携带量。

天舟四号推进舱

更为重要的一点是，天和核心舱配置了霍尔电推进系统，它可以用于补偿空间站的轨道衰减，而减少货运飞船发射量也本就是电推进系统技术在空间站上应用的初衷，结束在轨建造阶段任务后，空间站将转入运营阶段，到那时电推进系统也将会投入常态化使用。

天和核心舱配置的电推发动机

降低结构重量提高货重比的工作其实一直在做，比如第二批天舟货运飞船相较于天舟一号就已经实现了“降低结构重量，增加运力”的目标，货重比由0.48提高到了0.51，上行运力由6.5吨提高到了6.9吨。

随着技术越发成熟，一些不必要的冗余配置都可以减掉，比如进入运营阶段后，天舟货运飞船可以基于航天员遥操作对接功能实现与空间站的安全对接，这也是第二批次天舟可以减配微波雷达的条件之一，类似减配增效的改动还有很多，进而促成了第二批次天舟货运飞船相较于天舟一号运力指标的大幅提升。

纵然天舟货运飞船上行运力及货重比已经是世界第一，但它不会止步不前。

天舟货运飞船两年三艘发射计划是多年前就已经确定的事情，并不是基于技术变化而做出的临时决定。

每两年减少一艘天舟货运飞船的发射会带来很大的经济效益，货运飞船的研制生产成本加上长征七号火箭的制造与发射成本，每年可节省几个亿的开支。