一个宇宙飞船爱好者的脑洞:空客未来要干啥？
来源：中国民航网 15:10:00
一个宇宙飞船爱好者的脑洞：空客未来要干啥？
--访空客首席技术官保罗·艾瑞蒙科
作为一名年轻英俊的科技领袖兼宇宙飞船爱好者，1979年出生的保罗·艾瑞蒙科在去年7月正式成为空客的首席技术官（CTO）。他的使命很明确，就是帮助空客进行技术创新转型，为新产品和新商业模式做好各种前瞻性的技术储备。
保罗˙艾瑞蒙科
这听上去似乎离我们有些遥远，但除了对高精尖的航空航天技术进行孜孜不倦的探索以外，混合动力、共享经济、人工智能、无人机载人……这些正在其他行业如火如荼的技术和商业模式已经开始全方位地影响着航空业。
保罗认为，航空航天业正在经历第三次革命。和前两次革命不同的是，推动这次革命的数字化和电气化，却是由别的行业主导的。“它的发展速度比航空航天业快得多，而空客的创新转型也意味着要借鉴这些领域的先进理念和经验”。
保罗˙艾瑞蒙科
提速与跨界
在保罗看来，航空业的创新正在面临“速度”的挑战。一般来说，技术发展改变的轨迹通常是指数级的。其中一个衡量变化速度的指数是倍增时间，即某一项技术性能加倍所需要的时间，或其成本减半所需要的时间。电子技术领域的倍增时间是5年，数码技术领域的倍增时间是18个月，而软件技术则更快。
再回到航空，从莱特兄弟的飞行时代算起，航空业的倍增时间是30年，也就是说，飞机的性能每30年才会得到加倍。“这就要求空客必须加快自己创新速度。而首当其冲的就是要降低空客机构内部的臃肿度，精简流程”。
面对这些发展迅速的热点领域，航空业参与者除了提速创新，跨界合作亦非常重要。保罗表示，这些热点领域才是电气化与数字化技术发展的重要驱动者。举一个电气化领域的例子，目前电池技术主要是由汽车行业引领的，若要将其引入客机的动力设计，空客就必须学会如何与这些技术的主导公司合作。
应该说，“速度”与“跨界”对于保罗来说一点也不陌生。在加入空客前，他曾担任谷歌公司高管，主管开放模块化智能手机平台Ara项目，这大概是当下全球变化更新最快的行业之一了。“也许最有趣的是航空业能从移动和消费电子产品的技术中学习、应用些什么，就像现代无人机并非起源于航空领域，而是消费电子产品领域”。保罗说。
未来飞行大不同
对于空客的核心业务--大型商业飞机来说，保罗指出了他所关注的三个创新领域，一是电气化，二是连接性，三是设计和制造的数字化。
事实上，在三、四年前空客就启动了E-Fan电动飞机项目，2016年，E-Fan由两台30千瓦的马达驱动，以电动能源成功飞越英吉利海峡。当然，全电动化的大型商业飞机受能量存储技术的限制，目前谈论还为时过早，但是混合动力并非不可能。
现在空客正在与西门子合作在未来推出一架动力为2兆瓦的混合电动演示机型--E-FanX。“当然，如果我预测未来6到7年空客会推出一个混合动力的A320飞机，那显然是不现实的。”保罗说，它所需要的动力这远远超过了2兆瓦的演示机型，是另外一个重量级，但这并不妨碍空客先跨出这一步。
此外，连接性则包括乘客在空中联网以丰富乘机体验，以及飞机在空中联网以获取安全有用的数据，并降低运营成本。设计和制造的数字化则意味着包括3D打印、智能工具在内的数字化工厂和制造流程，能够帮空客以更快的速度、更低的成本生产出全新一代的飞机。
不久前，空客联合Italdesign汽车设计公司在日内瓦车展上合作推出了一款全新产品--Pop.up，这让我们看到了空客在垂直飞行技术和城市空中交通领域的野心。垂直起降飞行器将第三维度添加到无缝对接的多模式交通网络中，即可在地面行驶，亦可在空中飞行，它将有效解决全球城市严重的拥堵问题。
Pop.Up概念图
保罗介绍说，垂直飞行器的技术趋势依旧是电气化、自动驾驶和碳复材的大规模低成本生产。如今，除了Pop.up，空客还启动了Vahana和CityAirbus等研究项目。“这两个项目在今明两年将先后完成首飞，但离在真实的城市环境中载客运营还有很长的路要走，它不仅在技术上会面临空管方面挑战，在文化上也需要乘客的逐渐接受”。
空客版“滴滴打机”已经创收了
别以为空客仅仅满足于飞机制造技术的创新，他们也在努力创建新的商业模式，并且相当“接地气”，比如像滴滴和UBER那样按需呼叫直升机出行的服务。VOOM就是成功的案例之一，它是空客与巴西一家汽车呼叫服务公司合作的项目。
目前，他们正在巴西的圣保罗运营此项目，使用流程非常简单：用户打开App，输入起点与终点，然后就会有汽车将用户接到到最近的直升机坪，乘坐直升机飞到目的地机坪后，继续有汽车将用户送到最终的目的地。这就是完整的一次交易，整个过程由系统自动安排和分配。
保罗说，这种模式与直升机运营的传统业务模式有着根本的区别。它降低了乘坐直升机的准入门槛，也不用再履行繁琐的租机手续，只需要在手机App上进行简单的操作，就可以像打车一样“打上一架直升机”了。特别值得一体的是，这个项目已经创收了。
没有比中国更适合做业务创新的地方
创新需要持续的投入，空客每年对此的投入高达30亿欧元。他们会在全球评估那些专注于特定创新技术的热点区域，并试图参与其中，与当地的创业公司、大学、研究实验室以及其他合作伙伴互动。
“这也是我担任空客CTO之后，每隔一个月来一次中国的原因之一。”当前，中国正在兴起众多的创新城市，比如北京和深圳。中国社会在城市交通创新模式上的领先让保罗相信，没有比中国更适合做业务创新的地方了。
保罗透露，空客计划在深圳成立一个创新中心，以此获取当地的创新资源、人才和合作伙伴。“深圳有许多创业公司，它们创新的速度、对风险的接受程度、技术从诞生到实验的转化速度都非常惊人”。
一个有趣的事实是，十几年前，保罗在职业生涯初期进入了一家无人机公司，他们尝试了各种构型、技术，希望无人机成为现实，却没有想到来自深圳的大疆创新让无人机以意想不到的方式在别的地方开花结果了。“它的组件居然来自手机，比如电池、加速度传感器、陀螺仪、磁力计、镜头等。在2002年的无人机领域，我们本以为自己是行业的颠覆者，但恰恰是我们自己被颠覆了”。
目前，空客正在密切关注着全球200多家创业公司的动向，其中就包括一些中国公司。他们全部专注于航空航天业最新核心的领域。据空客统计，从2010年到2015年，整个航空航天业因为这些创业公司带来的投资高达50亿欧元。这些投入终究会在不久的将来改变人们的飞行生活和体验。
“我自己的最终梦想是造一艘星际飞船。”保罗说。(《中国民航报》、中国民航网 记者程婕)
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[fēi chuán]
（航天仪器）
飞船又称。是一种一次性使用的（随着科学发展，现在可以多次往返使用）。它能基本保证在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘2到3名航天员。
飞船技术要求
虽然宇宙飞船是最简单的一种载人，但它还是比无人航天器（例如卫星等）复杂得多。。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但要载人，故增加了许多特设系统，以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如，用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、、载人机动装置和逃逸生系统等。
当然，掌握航天器再入和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船，除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内，还应使其落点精度比返回式卫星要高，从而及时发现和营救宇航员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差，结果使宇航员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。人上天有三个条件，除要研制出载人航天器外，还必须拥有运载力大、可靠性高的运载工具；应弄清高空环境和飞行环境对人体的影响，并找到有效的防护措施。
未来的宇宙飞船将朝三个方向发展：有多种功能和用途；返回落点的控制精度提高到百米级的范围以内；返回地面的座舱经适当修理后可重复使用。而发达国家正在积极研究。
飞船各国飞船
飞船东方号
，所属国家苏联，它由乘员舱和及末级火箭组成，总重6.17吨，长7.35米。 乘员舱呈球形，直径2.3米，重2.4吨，外侧覆盖有，能承受再入时因摩擦产生的摄氏5000℃左右的高温。乘员舱只能载一人，有三个舱口，一个是宇航员出入舱口，另一个是与设备舱连接的舱口，再一个是返回时乘的舱口，宇航员可通过舷窗观察或拍摄舱外情景。宇航员的座椅装有弹射装置，在发生意外事故时可紧急弹出脱险。同时在飞船下降到距离地面7000米的地方，宇航员连同座椅一起弹出舱外，并张开降落伞下降，在达到4000米高度时，宇航员与座椅分离，只身乘降落伞返回地面。设备舱为顶锥圆筒形，长2.25米，重2.27吨，在飞船返回大气层之前，与乘员分离，弃留太空成为无用之物。东方1号宇宙飞船打开了人类通往的道路。
飞船进步号
进步号系列执行向空间站定期补给食品，货物，燃料和仪器设备等任务。到1993年底，已发展两代，共发射进步号42艘，进步M号20艘。它与空间站对接完成装卸任务后即自行进入大气层烧毁。这种飞船由仪器舱，燃料舱和货舱组成，货舱容积6.6立方米，可运送1.3吨货物，燃料舱带1吨燃料。它可自行飞行4天，与对接飞行可达2个月
飞船上升号
，所属国家苏联，重5.32吨，球形乘员舱直径与飞船大体相同，改进之处是提高了舱体的密封性和可靠性。宇航员在座舱内可以不穿,返回时不再采用弹射方式,而是随乘员舱一起。上升1号载三名宇航员，在太空飞行24小时17分钟；上升2号载两名宇航员，在太空飞行26小时2分钟。
飞船联盟号
,所属国家苏联,俄罗斯,它由轨道舱、指令舱和设备舱三部分组成，总重量约6.5吨，全长约7米，宇航员在轨道舱中工作和生活；设备舱呈圆柱形，长2.3米，直径2.3米，重约2.6吨，装有遥测、通信、能源、温控等设备；指令舱呈钟形，底部直径3米,长约2.3米，重约2.8吨。飞船在返回大气层之前，将轨道舱和设备舱抛掉，指令舱装载着宇航员返回地面。从联盟10号飞船开始，的宇宙飞船转到与对接载人飞行，把载人航天活动推向了更高的阶段。
除前苏联和俄罗斯的三种飞船外,美国曾研制和发射过三个型号的飞船, 分别是号, 双子星座号和大名鼎鼎的号. 其中是美国的第一种载人宇宙飞船, 阿波罗是登月飞船. 另外中国研制并发射的, 已成为世界上第七种载人宇宙飞船.
飞船水星号
是美国的第一代，总共进行了25次飞行试验，其中6次是载人飞行试验。“水星”计划始于1958年10月，结束于1963年5月，历时4年8个月。“水星”计划共耗资3.926亿美元，其中飞船为1.353亿美元，占总费用的34.5%；为0.829亿美元，占总费用的21.1%；地面跟踪网为0.719亿美元，占18.34%；运行和回收操作费用为0.493亿美元，占12.6%；其他设施为0.532亿美元，占13.46%。
“水星”计划的主要目的是实现载人空间飞行的突破，把载一名的飞船送入，飞行几圈后安全返回地面，并考察对人体的影响、人在失重环境中的工作能力。重点是解决飞船的再入气动力学、热动力学和人为差错对以往从未遇到过的高加速度和零重力的影响等问题。
“水星”飞船总长约2.9 m，底部最大直径1.86 m，重约1.3～1.8 t，由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。座舱内只能坐一名航天员，设计最长飞行时间为2天，飞行时间最长的一次为34小时20分，绕地22周(日～16日“水星－9”飞船飞行)。“水星”计划的6次载人飞行共历时54小时25分钟。
“水星”飞船的姿态控制系统以自控为主，另有两种手控方式作为备份。航天员仅在必要时使用手控装置控制飞船的，在飞船操纵方面仅起到辅助作用，基本上是一名供地面研究人员了解人对空间飞行环境适应能力的受试验者。但在飞行中也表现出了人的主观能动性。
飞船神舟号
飞船是中华人民共和国计划中发射的第一艘无人实验飞船，飞船于日凌晨6点在酒泉航天发射升空，承担发射任务的是在的基上改进研制的载人航天火箭。在发射点火十分钟后，船箭分离，并准确进入预定轨道。
飞船入轨后，地面的各测控中心和分布在太平洋、印度洋上的测量船对飞船进行了跟踪测控，同地，还对飞船内的生命保障系统、姿态控制系统等进行了测试。
北京时间11月21日凌晨3时，地面指挥中心向飞船发出返回指令，神舟一号飞船于北京时间日15点41分顺利降落在内蒙古中部地区的着陆场。飞船在太空中共飞行了21个小时。
是中国发射的第二艘实验飞船，它也是中国第一艘正样无人航天飞船，飞船的技术状态与载人飞船基本一致，由推进舱、返回舱、轨道舱三部分组成。
飞船于北京时间日1时零分在发射升空，顺利进入预定轨道。
神舟二号飞船飞行期间，各种试验仪器设备性能稳定，工作正常，采集了大量宝贵的飞行试验数据。此时飞行，还首次在飞船上进行了微重力环境下的、空间材料、空间天文和物理等多领域的。
神舟二号飞船在内蒙古中部的主着陆场成功着陆。飞船在太空中运行了近七天，绕地球飞行了108圈。
是中国发射的第三艘无人实验飞船，这也是一艘正样无人飞船，飞船上除了没搭载航天员之外，其技术状态与载人状态完全一致。飞船由推进舱、返回舱和轨道舱组成。飞船是在北京时间日22时15分，在成功发射升空的。
飞船上搭载了一个模拟宇航员，该装置可以模拟人体代谢、模拟人生理信号、能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。此外，神舟三号上还搭载有多个实验装置以及植物的种子等。
四套国际频道宣传
日，在太空绕地球飞行108圈后，准确降落在内蒙古中部的着陆场。
载人飞船是中国神舟号飞船系列之一，是中国第三艘正样无人飞船，除了没有搭载人以外，其技术状态与载人飞船完全一样。飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。总长约7.4米，最大直径2.8米，总质量7794公斤。
于日凌晨在酒泉航天发射场发射升空，飞船按照预定计划在太空飞行了6天零18小时，飞船在环绕地球飞行了108圈后，于北京时间日19时16分，准确降落在内蒙古中部地区的着陆场。
神舟四号飞船是在前三艘飞船的基础上，进一步改进和完善，并完全按照载人航天的安求进行设计制造，飞船的返回舱内增加了两个座椅，坐着两个模拟航天员，宇航员工作、生活、医护所需物品，包括睡袋、压力服、太空食品，以及着陆后遇到意外情况所需的各种救生物品一应俱全。
此外，神舟四号飞船在太空中进行发实施了展开、调姿等一系动作，还成功地实施了变轨。同时，生命保障分系统、飞船环境控制分系统、载人航天应用分系统、航天员分系统都全面进行了试验。此外，神舟四号飞船还有多项实验项目，共有8项科学研究在飞船上展开，有55件配载
载人飞船，是中国神舟号飞船系列之一，为中国首次发射的载人航天飞行器，将航天员送入太空。这次的成功发射标志着中国成为继俄罗斯以及美国之后，第三个有能力独自将人送上太空的国家。
载人飞船，是中国神舟号飞船系列之一。“神舟六号”与“神舟五号”在外形上没有差别，仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构，重量基本保持在8吨左右，用长征二号F型运载火箭进行发射。它是中国第二艘搭载太空人的飞船，也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。
载人飞船于日21点10分04秒988毫秒从中国酒泉卫星发射中心用长征二号F火箭发射升空。神舟七号载人飞船是中国神舟号飞船系列之一，用长征二号F火箭发射升空。是中国第三个载人航天飞船。突破和掌握出舱活动相关技术。神舟七号载人飞船科研单位是中国航天科技集团公司所属和上海航天技术研究院。长征二号F型运载火箭科研单位是
中国航天科技集团公司所属。
神舟七号飞船全长9.19米，由轨道舱、返回舱和推进舱构成。神七载人飞船重达12吨。长征2F运载火箭和组合体整体高达58.3米。
轨道舱——作为航天员的工作和生活舱，以及用于出舱时的。配有泄复压控制、支持等功能。内部有航天员生活设施。轨道舱顶部装配有一颗伴飞和5个复压气瓶。无留轨功能。
返回舱——用于航天员返回地球的舱段，与轨道舱相连。装有用以降落的降落伞和反推力火箭，施行软着陆。
推进舱——装有推进系统，以及一部分的电源、环境控制和通讯系统，装有一对。
飞船阿波罗
美国的是人类第一次登上月球的伟大工程，始于1961年5月，结束于1972年12月，历时11年7个月。阿波罗计划的目的是把人送上月球，实现人对月球的实地考察，并为载人探险做技术准备。
“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。
宇航员在飞行中生活和工作的座舱，也是全飞船的控制中心。指挥舱为圆锥形，高3.2米，重约6吨。指挥舱分前舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱内放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。宇航员舱为，存有供宇航员生活14天的 必需品和救生设备。后舱内装有10台姿态控制发动机，各种仪器和贮箱，还有姿态控制、制导导航系统以及船载计算机和无线电分系统等。
前端与指挥舱对接，后端有推进系统喷管。舱体为圆筒形，高6.7米，直径4米，重约25吨。主发动机用于轨道转移和变轨机动。姿态控制系统由16台组成，它们还用于飞船与第分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与服务舱分离等。
由下降级和上升级组成，地面起飞时重14.7吨，宽 4.3米，最大高度约7米。
①下降级：由着陆发动机、4条着陆腿和 4个仪器舱组成。
②上升级：为登月舱主体。宇航员完成月面活动后驾驶上升级返回与指挥舱会合。上升级由宇航员座舱、返回发动机、贮箱、仪器舱和控制系统组成。宇航员座；舱可容纳2名宇航员（但无座椅），有导航、控制、通信、生命保障和 电源等设备。
阿波罗11号
（Apollo 11）是（National Aeronautics and Space Administration，NASA）的（Project Apollo）中的第五次载人任务，是人类第一次登月任务，三位执行此任务的宇航员分别为指令长（Neil Armstrong）、指令舱驾驶员（Michael Collins）与登月舱驾驶员（Buzz Aldrin）。日，阿姆斯特朗与成为了首次踏上月球的人类。
飞船双子星座
美国载人飞船 系列。从1965年3月到1966年11月共进行10次载人飞行。主要目的是在轨道上进行机动飞行、交会、对接和航天员试作舱外活动等。为“阿波罗”号飞船载人登月飞行作技术准备(见)。“双子星座”号飞船重约3.2～3.8吨，最大直径3米，由座舱和设备舱两个舱段组成。座舱分为密封和非密封两部分。密封舱内安装显示仪表、控制设备、废物处理装置和供两名航天员乘坐的两把，还带有食物和水。无线电设备、生命保障系统和降落伞等安装在非密封舱内。座舱前端还有交会用的和对接装置，座舱底部覆盖再入防热材料。设备舱分上舱和下舱。上舱中主要安装 4台制动发动机。下舱中有轨道机动发动机及其燃料、轨道通信设备、燃料电池等。设备舱内壁还有许多流动冷却液的管子，因此设备舱又是个。飞船在返回以前先抛弃设备舱下舱，然后点燃4台制动火箭，再抛掉设备舱上舱，座舱再入大气层，下降到低空时打开降落伞，航天员与座舱一起在海面上溅落。
飞船未来发展
飞船快船号
依靠天顶号火箭发射快船号的建议，与俄罗斯将所有航天和国防项目的分承包合同从转移到俄罗斯的既定政策是相违背的。特别是在 2004 年岁末，乌克兰发生政治骚乱的动荡背景下， rkk 公司的这一提议尤其令人吃惊。但赞成使用天顶号的支持者们，其有说服力的辩解是快船号可以使用现存的运载火箭，而不需要研制原先为快船号建议使用的“奥涅加”（ onega ）火箭，这样可使整个快船号计划在技术和经费方面更具有现实性。
这艘像熨斗形状的快船号重 13t ，将可以做 25 次重复飞行。它设计的能力是可乘载 2 名驾驶员、 4 名旅客和多达 700kg 的货物，而同为 rkk 公司研制的联盟号系列飞船其乘员不能超过 3 人。快船号的外壳，即它的热防护系统是基于为暴风雪号研制的材料。
具有20m 3 容积的、可重复使用的乘员舱被设计成一个独立的舱段，它能够与两种可以改变气动力的壳体组装在一起：一种是航天飞机型的带翼滑翔体；另一种是所谓的体。后者的外形（不带翼）能够提供有效的气动升力。这种升力在飞行器再入大气层期间进行控制是必需的。
飞机型（或带翼型）快船号能够在偏离所设计的着陆航线时可机动达到 2000km ；而采用升力体外形的飞船型（或叫无翼型）只能够机动 500km 。前者可以像飞机一样在跑道上着陆，后者是用三件一套的降落伞着陆。
快船号能够运送乘员和货物到空间站上去或者进行 6 人、 10 天的游览旅行。一个可分离的生活舱安装在主乘员座舱的后面，它是从联盟号系列飞船借用过来的，可满足部分乘员生活所需。生活舱装有一个对接口、一个卫生间和生命保障系统。
飞船奥赖恩号
新设计的“奥赖恩”融入了计算机、电子、生命支持、推进系统及热防护系统等领域的诸多最新技术。它的外形为圆锥状，这种形状被认为是重返地球大气层时最为安全可靠的外形设计。
除了采取新技术，“奥赖恩”还与国际上正在使用的几种航天器颇为相似，其中包括中国的“神舟”号飞船。第一个是都采用了可回收技术，“奥赖恩”使用了降落伞和气囊相结合的降落设计，使载人舱在落地后还可重复使用，另外也节省了在海上降落的昂贵搜救成本。俄罗斯的“联盟”号飞船和中国的“神舟”飞船都采用这种设计。
第二点是隔热层脱落技术。美国以前使用的“水星”号飞船、俄罗斯的“联盟”号和中国的“神舟”飞船都使用这种技术，即覆盖在飞船表面的隔热层在飞船冲出大气层后脱落，以减轻着陆重量。正因为此，“奥赖恩”号可重复使用10次。
这种飞船在2015年飞往2020年开始登月 2031年开始飞往火星
飞船单舱型
其中单舱式最为简单，只有宇航员的座舱，美国第1个宇航员就是乘单舱型的“水星号”飞船上天的；
飞船双舱型
双舱型飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成，它改善了宇航员的工作和生活环境，世界第1个男女宇航员乘坐的前苏联“东方号”飞船、世界第1个出舱宇航员乘坐的前苏联“”飞船以及美国的“双子星座号”飞船均属于双舱型；
现场返回舱CCTV现场报导
飞船三舱型
最复杂的就是三舱型飞船，它是在双舱型飞船基础上或增加1个轨道舱（卫星或飞船），用于增加活动空间、进行科学实验等，或增加1个登月舱（登月式飞船），用于在月面着陆或离开月面，中国的神舟号飞船，前苏联/俄罗斯的联盟系列和美国“阿波罗号”飞船是典型的三舱型。联盟系列飞船至今还在使用。