我国航天工程又传来好消息，根据我国新华社报道，2022年5月10日凌晨1时56分，天舟四号货运飞船搭载长征七号遥五运载火箭，从海南文昌航天发射场点火发射，飞船成功进入预定轨道，发射圆满成功。
在天舟四号入轨后，与我国的空间站实现了完美对接，这次对接时间仅仅花费了6.5小时。我国有天舟系列货运飞船，美国执行空间站货运任务的“龙头”飞船是龙飞船。
天舟四号与美国的龙飞船相比，哪国的航空器更强？
天舟四号
天舟四号的此次发射，这是我国航天工程的第22次发射任务，也是我国空间站在轨建设阶段的首次发射任务。
天舟四号此次飞行的任务是为神州十四号飞船的3名航天员提供6个月在轨驻留的日常消耗品、实验用具、推进剂、备品备件及其他的载荷物资。飞船搭载的物资总重有6吨，大约有200余件，其中最大的一件单重170公斤，这200余件物资被整齐的排放在货运飞船的货运舱。飞船还搭载了750公斤的推进剂，可以为以后的航天工作提供更多的动力来源。
天舟四号货运飞船相比于天舟三号货运飞船，做出了不少的创新。天舟四号货运飞船采用了货物舱和推进舱分离的设计，二者的分离使得货物舱可以运输更多的货物，推进舱可以提供能源和动力。货物舱与推进舱的分离，也让货物运输工作更加条理有序。
科研人员也在货舱里做出了许多改进，通过分模块、分类型存放，让货物存放更加安全，取用也更加方便，便于货运飞船到达空间站后，航天员更快方便的开展相关实验。
同时，飞船还改进了推进剂补加技术，飞船可以在执行任务工作中通过增加推进剂，采用增压气体回用＋推进剂恒压挤压技术。其具体运行方式为货运飞船将会与被补加推进剂的航天器管路形成密封环境，被补加推进剂的航天器将贮箱气腔内增压气体回抽至气瓶，降低贮箱背压，然后货运飞船再以恒压的方式将推进剂输送至被补加飞行器膜盒贮箱，随后推进剂就会被压入航天器，以此来增加航行时间。
最重要的一点是，天舟四号在对接技术上做出了重大改善。飞船具备了自主快速交会对接能力，可以在变轨的轨道上进行自主引导对接，只需要依靠飞船上自己配置的设备和导航，就可以在6.5小时以内完成变轨交会对接。
上文已经介绍了我国的天舟四号货运飞船，那么美国的龙飞船是什么样的呢？美国的龙飞船与空间站对接需要多久呢？
美国龙飞船
美国的龙飞船是由太空民企——美国太空探索技术公司(SpaceX)牵头研发。与大多数国家的太空项目由政府主导不同，美国的太空项目大多由民企完成，太空项目商业化程度高。现在龙飞船承担着美国向空间站运送物资的任务，同时在2021年9月15日，龙飞船也开启了它的首次纯商业载人太空飞行任务，将四名普通人送入太空。
美国龙飞船的发展时间大约有十余年。2012年5月25日，龙飞船与国际空间站成功对接，此次龙飞船与国际空间站的对接也打破了航天飞船政府主导的惯例，航天领域的大门也开始向民企开放。这次龙飞船将1000磅左右的物资运送到了国际空间站，对接则是通过空间站内的航天员人工操作17.7米的加拿大机械臂对龙飞船进行人工“抓捕”。
2021年4月23日美国发射成功发射了“奋进”号龙飞船，此次飞行龙飞船搭载了4名航天员和部分物资，在龙飞船到达与空间站同一轨道后，龙飞船进行了长时间的对接准备工作。在与国际空间站对接时，花费了24小时才对接成功。
对接难度
天舟四号和空间站的对接高度大约为390公里，说起这趟“送货”的距离，按照天舟四号飞船速度7.7公里/秒来说，到达390公里的天空也就几十秒，但是对接需要6.5小时。这真的算快吗？
在过去相当长的一段时间内，货运飞船与空间站的对接时间一般都在五天左右，即使随着科技的不断进步，无论是美国的“天鹅座”飞船还是SpaceX的“龙”货运飞船也需要两天左右的时间才能和空间站对接上。再看我国的天舟四号货运飞船，对接仅用时6.5小时，哪国的航空器更强已经显而易见了。
那么，对接的难度究竟在哪里？为什么需要耗时这么久呢？
这主要是因为所有的航天器要想在当前轨道上保持周期规律运动，就需要有足够的速度抵消掉相应的重力势能，通过获得一定的速度完成离心运动，保持其轨道的相对静止。在400公里的高空，这个速度大约为7.68公里/秒。
同时，天舟四号货运飞船本身也是个“大家伙”，本次发射带了6吨货物，再加上本身和所带燃料，发射质量已经超过了13吨。在400公里的高空，货运飞船要通过不停地加速减速来变化自己的轨道，然后达到与空间站相同的轨道，在达到与其相同的速度保持相对静止进行精准对接，其难度可想而知。
常见对接方式
发射飞船与空间站进行对接，首先需要一个正确的发射时间窗口，通过在此时间窗口内发射货运飞船，在地球自转的影响下，让飞船和空间站处在同一个平面。飞船在成功发射入轨后，一般会在低轨道运行，然后通过不停地变轨来追上更高轨道的空间站。一般来说，实现低轨道向高轨道的变轨有两种方法。
第一种方法就是稳定轨道追逐法。这种方法先是要解决飞船的高度差问题，飞船先经过两次加速后达到和空间站同一轨道高度。在到达同一轨道高度后，飞船再经过不断地变速调整，减小与空间站的距离，从而实现“追上”空间站。
第二种方法就是同椭圆轨道法。这种方法是通过先调整角度，再调整高度，经过多次的调整轨迹，不断地接近空间站。到货运飞船和空间站的距离非常近时，再慢慢地变轨接近。这种方法比较安全稳当，但是耗时比较长，需要2-3天。
那么，我国的对接方式是如何呢？
天舟四号的对接创新
我国的天舟四号货运飞船创新性地提出可控阻尼的控制思路。在天舟四号设计之初，飞船的设计者们就考虑到了未来空间站需要各种方式、各种重量的对接，他们在设计对接机构时就考虑到如何释放掉双方在对接时那一刻的能量是重中之重。
专家们经过反复论证和实验，提出了可控阻尼思路，在对接时既不影响捕获性能，又可以抵消撞击的能量，突破了这一技术难关。
同时，天舟四号货运飞船为了加快对接速度，减少燃料损耗，充分计算好了发射时间。天舟四号发射时，空间站的核心舱正好运行到文昌发射中心的上空，这样的发射可以使得货运飞船和空间站的轨道面夹角最小，变轨所耗费的燃料更少，能够更快的完成对接。
有人说快速对接其实意义不大，只要将货物安全可靠地送到空间站就行，何必要在时间上斤斤计较，这个观点显然是错误的。一方面是空间站需要的一些科学仪器和实验用品对时间有着严格的限制，同时也需要应对各种突发的情况，比如紧急撤离人员和运送物资。
另一方面就是要考虑到经济成本，发射一次货运飞船的成本非常昂贵，所搭载的货物重量需要精确到克，运行时间更是要以秒来计算，更快的完成对接能够节约更多的成本。
我国以后的对接目标
在经过几次对接实验后，我国货运飞船的对接速度大幅度的加快。天舟一号货运飞船的交会对接时间为72小时，经过我国无数科研人员的改进和付出，将天舟四号的交会对接时间缩短为6.5小时，这是我国航天事业的大幅度进步。
我国航天货运飞船相关负责人表示，今后我国的货运飞船对接时间还要再减少4.5小时，达到两个小时，从发射算起，大约两小时十五分钟就可以完成对接，真正做到快速对接。
作者：丫丫 校稿编辑：小宛