基本介紹
- 中文名：H2轉移飛行器
- 外文名：H2 Transfer Vehicle， HTV
- 國家：日本
- 承包商：三菱重工業公司
- 主要功能：太空運輸
- 所屬領域：航空航天
發展背景,HTV-6,主要結構,加壓後勤貨艙,非加壓後勤貨艙,電子設備艙,推進艙,主要特點,最新進展,
發展背景
日本載人航天活動以國際合作為主，主要通過參與“國際空間站”（ISS）的建造和套用， 突破和掌握交會對接等載人躭天基本技術。目前，日本通過參與ISS項目，研發“希望” 實驗艙、發射貨運飛船“H2轉移飛行器”（HTV),已掌握交會對接、空間機械臂、大型載人空間結構、環控生保、貨運飛船等技術，正在開展月球車、月面貨物著陸器、月面活動機器人等技木研究。其中日本的HTV技術先進，並計畫增載入人功能，正在進行相關關鍵技術的演示驗證。截至2012年6月30日，日本已成功發射2艘HTV。
自2009年至2012年6月30日，已發射了2艘HTV貨運飛船。首艘貨運飛船HTV-1於2009年9月10日執行首次ISS任務，驗證了自動和手動控制飛行能力，並向ISS運送了4.5t貨物補給。第二艘貨運飛船HTV-2於2011年1月22日發射，向ISS運送約5.3t貨物補給。第三艘HTV貨運飛船於2012年7月21日發射
日本制定了HTV計畫“三步走”目標：第一步是將貨物運至ISS(目前這個目標已經實現)；第二步是將貨物帶回地球，通過改進型HTV-HTV-R返回地面，第三步是在HTV-R的基礎實現ISS人員往返運輸。
HTV-6
2016年12月9日，日本 H-2B-304型運載火箭在種子島航天中心發射了 “H-2轉移飛行器"(HTV) 6國際空間站貨運飛船。這 是H-2B火箭第6次發射，也是日本2009年以來第6次發射HTV貨船。飛船定於12月13日停靠到站上。 日本宇宙探索局擬在2019年前每年發射一艘HTV飛船。
HTV飛船全長約10米，直徑約4.4米，呈圓筒形，重16.5噸， 最多能運載6噸增壓和不增壓物資。HTV-6又稱“白鸛” 6,載有4119千克增壓和不增壓貨物，包括一個電動繫繩實驗裝置和14顆微小衛星，以及用於替換站上現有鎳氫電池的6組鋰離子蓄電池。飛船在站上停靠5周多，最終攜帶站上一些垃圾脫離空間站，並在再入中被燒毀。為了驗證利用電動繫繩 來主動清除空間碎片技術，飛船離站後和再入前將利用名為“風箏” 的電動繫繩裝置開展一項實驗。繫繩展開後長700米，末端配備20千克的一個質量塊，實驗時通以電流，通過切割地磁場產生洛倫茲力。
本次發射搭載的14顆微小衛星由美國、日本、義大利、新加坡、巴西等國家的相關機構研製。
主要結構
HTV呈圓柱形結構，由加壓後勤貨艙、非加壓後勤貨艙、電子設備艙和推進艙4部分組成。長10m、直徑4.4m、乾質量10.5t，每次最多可向軌道運送6t補給物資。貨物補給裝在加壓後勤貨艙以及非加壓後勤貨艙的暴露貨架中，HTV可根據貨運任務需要選用加壓型或加壓/非加壓混合型貨艙結構。電子設備艙裝有電子設備、鋰電池和敏感器。推進艙內裝有4個推進劑貯箱、主推進裝置和反作用控制系統。
加壓後勤貨艙
加壓後勤貨艙內有空氣調節管道和照明燈，實現與ISS其他加壓艙段相同的乘組活動環境；安裝有ISS標準有效載荷機櫃和HTV補給機櫃，為ISS乘員提供所需的飲用水和衣物等。
非加壓後勤貨艙
非加壓後勤貨艙里安裝有暴露貨架，用於裝載非加壓有效載荷和ISS電池以及在軌更換裝置，承載能力1.5t在ISS遙作業系統和HTV試驗模組遙作業系統的控制下通過手爪可以實現HTV與ISS的貨物轉移。
電子設備艙
電子沒備艙里裝有導航和電子系統，包括制導、導航與控制分系統部件，指令與數據處理分系統以及通信分系統，用於進行導航控制、通信和能源供給。電子設備艙表面安裝天線、敏感器等部件。HTV可以通過地面控制和自主控制兩種方式實現飛行控制。另外，電子設備艙負責給HTV的各個部分分配能源。
推進艙
推進艙在HTV船尾，主要安裝有推進劑貯箱和發動機，提供自主飛行時的軌控、姿控推力。4個貯箱利用氦氣給主發動機和反作用控制系統推力器加注燃料推進分系統採用高效的混合推進系統(NTO/MMH)，可提供HTV全部飛行階段所需的各種功能和衝量。
主要特點
HTV主要特點如下：
1)貨物運輸能力強。HTV的艙門大，可以運送大型加壓實驗機櫃；HTV非加壓後勤貨艙能夠裝載非加壓的有效載荷，包括安裝在ISS外的外部試驗和在軌更換裝置。
2)獨特的交會對接技術。HTV與ISS採用“停靠”方式對接 當HTV與ISS接近到10m距離時，兩相對速度接近零，HTV不再控制，呈自由飛行狀態，由的機械臂將其捕獲，與ISS對接口實現對接這種對接方式比較安全。
最新進展
2015年，日本正在計畫對國際空間站貨運飛船HTV進行重新設計，以降低成本並使該貨運飛船具備多種用途，實現綜合利用。
HTV飛船的製造商三菱 重工業股份有限公司稱，目前 HTV飛船的製造成本約為1.65億美元，在採用高端技術進行重新設計後有望將現有成本削減一半。為了使製造成本不斷降低，三菱重工甚至可能將汽車零件用在HTV飛船上。
未來5年，HTV飛船將執行3次任務，而重新設計的 HTV飛船將在2020年執行首次任務。
此前，日本於2007年9月發射了“月亮女神”月球軌道探測器，並於2009年6月受控完成撞月，以此積累了月球表面的地形圖。
