新一代载人飞船项目负责人张柏楠
运输效率、多任务适应性、安全性、低成本运营等 ， 这些是当下评估一款载人飞船性能先进与否的关键要素 。
如果用一个字来概括新一代载人飞船 ， 那就是“大” ， 该型飞船发射质量21.6吨 ， 是神舟飞船的将近3倍 ， 与后者相比新飞船最显著的变化就是由三舱构型（推进舱+返回舱+轨道舱）转变为两舱构型（推进舱+返回舱） 。
两代飞船构型对比
历史上采用两舱构型的载人飞船有很多 ， 比如东方号、水星号、双子座号等 ， 然而此两舱非彼两舱 ， 过去的两舱构型不具备重复使用能力 ， 而且大量设备占用了返回舱有限的空间 ， 加上着陆回收系统的能力限制 ， 多种因素叠加制约了航天员搭载数量 。
双子座七号载人飞船
因此联盟号、神舟号在此基础上采用更加先进的三舱构型 ， 将返回舱大部分非核心功能转移至轨道舱 ， 进而扩大返回舱的可居住容积 ， 这才使得航天员搭载人数由2人升级至3人 。
双子座飞船返回舱（2人）与神舟飞船返回舱（3人）对比
载人航天活动历来以高投入著称 ， 而要想进一步提高人类进入太空的能力 ， 就必须想方设法降低进入空间成本 ， 因此新世纪的可重复使用两舱构型飞船才进入发展的快车道 。
比如 ， 洛克希德马丁公司猎户座飞船、SpaceX公司载人龙飞船、波音公司CST-100飞船相继问世 ， 在着陆回收能力提升的基础上 ， 为提高重复使用价值 ， 这些飞船尽一切可能将大部分功能都集成在返回舱内 。
奋进号载人龙飞船
由此可见 ， 返回舱的大小对回收设备的规模有直接影响 ， 同时也直接影响航天员搭载人数与舒适性 ， 对安全性也有联动影响 。
猎户座飞船返回舱可居住容积9m3 ， 载人龙飞船返回舱可居住容积9.3m3 ， 我们的新一代载人飞船返回舱可居住容积则是13m3 ， 与猎户座相比大了三成 ， 同为载人登月飞船 ， 为何数据悬殊如此之大？
返回舱可居住容积主要受限于两个因素 ， 一是再入大气层软着陆地球的规模 ， 再就是轻质化水平的高低 。
?猎户座飞船返回舱在轨质量8.5吨
论规模猎户座飞船堪称人类各型载人飞船的“一哥” ， 该型飞船发射质量高达25.8吨 ， 其中返回舱在轨质量8.5吨 ， 返回舱着陆重量6.1吨 。 与之相比我们的新飞船发射质量是21.6吨 ， 返回舱在轨质量7吨 ， 返回舱着陆重量6吨 。
可以看到 ， 无论猎户座飞船总体规模有多大 ， 返回地球的重量与我们一样都无法脱离6吨级这个指标 ， 因为这是当前着陆回收系统的能力上限 。
我们的新飞船返回舱
同为6吨级再入重量 ， 返回舱可居住容积却相差悬殊 ， 这就涉及到轻质化水平的高低 。
为满足载人登月需求 ， 猎户座飞船与我们的新飞船都需要抵御近第二宇宙速度再入地球大气层的热流烧蚀 ， 返回舱需要经受近3000摄氏度高温 ， 因此需要相较于近地轨道飞船更强的防热能力 。
?月地返回再入地球大气层需经受近3000摄氏度高温烧蚀
防热能力主要通过返回舱外壁的防热材料实现 ， 猎户座返回舱应用的是基于阿波罗飞船时代的环氧酚醛树脂基防热烧蚀材料的改进型 ， 为什么时隔近半个世纪他们还要用这种略显笨重的中密度材料？
因为在相当长一段时期内NASA醉心于航天飞机的可重复使用防热瓦材料研究 ， 这种材料的特性是再入过程中质量、性能保持不变 ， 前提是航天飞机需要通过复杂的机动使得再入热流峰值控制在可承受范围内 ， 而这种材料根本无法胜任热流峰值更高的月地再入返回任务 ， 这才使得他们不得不继续翻找阿波罗飞船时代的“故纸堆” 。
猎户座飞船返回舱大底制备成块状的防热烧蚀材料
防热烧蚀材料的停滞也导致其加工工艺进步缓慢 ， 比如猎户座飞船不论是返回舱侧壁还是大底 ， 因为不具备一次性蜂窝格子灌注能力 ， 所以不得不做成多个块状体 。
与之相比 ， 走类似技术路线的嫦娥五号返回器大底应用的烧蚀材料不仅密度更低防热性能更好 ， 而且是自动灌注工艺 。 猎户座飞船大底防热材料需要6个月才能成型 ， 而我们只需要一个星期 ， 即便考虑到大底面积的不同 ， 这种时间差距也是非常悬殊 。
嫦娥五号返回器
我国新一代载人飞船防热材料如果继续沿着嫦娥五号的路线走下去 ， 超越猎户座没有问题 ， 但项目负责人张柏楠却并不这么认为 ， 他说 ， 我们原先搞过一代的防热材料 ， 当时觉得不够理想 ， 那个材料试验也成了 ， 大家也觉得离这个目标还有距离 ， 当时实际上还有点跟国外类似的影子 ， 所以后来整个方案做了比较大修改 ， 大家也是一股劲 ， 不然老觉得老跟别人学 ， 要做就是做自己 ， 我们防热材料的设计 ， 应该说已经超过了美国 。
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