吴刚月面着陆器

吴刚月面着陆器 · 可重复使用
	CZ-10E 搭载吴刚着陆器飞行中
	类型: 月面载人着陆器（可重复使用）
	设计方: [待补充]
	制造商: [待补充]
	版本: Block 2（当前生产型）
	整备质量: 31.63 t（Block 2）
	干重: 9.64 t（Block 2）
	推进剂: 液氢 + 液氧，20.56 t（Block 2）
	燃料罐直径: 4.25 m（Block 2）
	主发动机: 2× CE-10 Hecate 液氢发动机
	总推力: 140 kN
	有效载荷: 2 t（LLO ↔ 月面往返）
	乘员: 6 人
	月面自持力: 22 天
	着陆腿: 4 条
	电力: 8 组氢氧燃料电池（21.6 kW）
	尺寸: 高 10.5 m，径 4.5 m（着陆架收起）/ 11.2 m（展开）
	加注能力: 月面 / 近月轨道在轨加注
	首飞: [待补充]
	状态: [待补充]

吴刚月面着陆器（简称吴刚）是一款可重复使用的月面载人着陆器，具备两种发射构型：在载人登月任务中搭载于CZ-16A 运载火箭，与嫦娥载人飞船配合执行月面探测任务；也可由CZ-10E 运载火箭独立发射，自行完成地月转移和月球轨道插入，部署至月面。

吴刚着陆器经历了一次重大版本升级。Block 1（GHC-02/03 任务中使用的吴刚 #1）整备质量 27.5 吨，干重 9.375 吨，携带 17 吨氢氧燃料。GHC-03 任务后，基于两次载人登月的运营经验对设计进行了改进，推出Block 2——增大了燃料箱容积，换装直径 4.25 m 的加宽燃料罐，将聚光灯从引擎舱调整至燃料箱侧面以改善月面着陆时的照明覆盖。Block 2 干重增至 9.64 吨，整备质量 31.63 吨，可携带 20.56 吨氢氧燃料，显著提升了月面往返的 Δv 余量和有效载荷弹性。

总体设计

吴刚着陆器采用单级构型，下降和上升共用同一组发动机与推进剂储箱，是区别于传统分级着陆器（如阿波罗登月舱的下降级/上升级分离方案）的关键设计特征。这一方案简化了结构，降低了干重，使得着陆器具备重复使用和在轨加注的潜力。

尺寸与布局

着陆器高 10.5 米，Block 1 燃料罐直径 4.5 m（着陆架收起），Block 2 换装 4.25 m 直径加宽燃料罐。着陆架完全展开后包络直径 11.2 米。配备 4 条展开式着陆腿，底部安装伸缩式登月梯。

灯光

Block 1 的 2 盏聚光灯安装于引擎舱两侧；Block 2 将聚光灯位置上移至燃料箱侧面，使光束在月面着陆末段的发动机羽流之外投射，改善了着陆区可见度。

对接与连接

着陆器顶部设有一个标准对接口，用于在月球轨道与嫦娥飞船对接。此外，着陆器侧面配备一个柔性连接器，可将加压舱段连接至月面基地，为后续月面扩建和长期驻留提供基础设施接口。

与嫦娥飞船的协作关系

吴刚着陆器与嫦娥飞船通过顶部标准对接口连接。在地月转移段，吴刚着陆器位于整流罩内，嫦娥飞船从整流罩中取出吴刚着陆器并拖拽飞行。进入月球轨道后，吴刚着陆器分离独立执行月面任务，嫦娥飞船在轨道等待。任务完成后，吴刚着陆器上升返回月球轨道，与嫦娥飞船对接转移乘员。

推进系统

吴刚着陆器搭载 2 台 CE-10 Hecate 液氢液氧发动机，与嫦娥飞船服务舱的发动机同型号，实现发动机型号通用化。两台发动机合计提供 140 kN 推力，足以完成从近月轨道到月面的动力下降和月面返回上升。

参数	数值
主发动机	2× CE-10 Hecate 液氢发动机
单台推力	70 kN（真空）
总推力	140 kN
比冲	480 s（真空）/ 100 s（海平面）
推进剂（Block 2）	液态氢 + 液态氧，20.56 t
燃料罐直径（Block 2）	4.25 m
储箱隔热	多层隔热（MLI），100 层

姿态控制

吴刚着陆器配备 8 组液氢液氧热气 RCS，每组包含 4 个 1 kN 推力器喷口（共 32 个喷口，总推力 32 kN）。RCS 工质来自主推进剂储箱的蒸发气体，与主推进系统共用推进剂来源，无需独立 RCS 燃料储箱。

居住与指令舱

吴刚着陆器的乘员舱集成了居住和指令功能，支持 6 名乘员在月面驻留最长 22 天。

组件	参数
居住模块	PXL-2 'Shelter' 深空居住舱，6 人
指令舱	NF-Spacecraft 指令舱，6 人
顶部对接口	标准对接口 ×1（与嫦娥飞船对接）
侧面柔性连接器	×1（用于连接月面基地加压舱段）
登月梯	伸缩式 ×2
月面照明	聚光灯 ×2

生命保障

吴刚着陆器携带 862 公斤维生资源，可支持 6 人乘组在月面环境活动 22 天。维生资源分布于指令舱内置储罐和外部综合生命保障容器中。

着陆与月面系统

着陆腿

吴刚着陆器配备 4 条展开式着陆腿，在动力下降末段展开，吸收着陆冲击。着陆腿采用足垫设计，适应月面不平整地形。展开后着陆器包络直径达 11.2 米，提供稳定的着陆支撑。

月面活动设备

伸缩式登月梯（2 组）：从着陆器舱门延伸至月面，便于乘员进出
聚光灯（2 盏）：提供月面照明，支持月夜或阴影区作业
辐射散热面板（2 组）：被动热控，维持设备工作温度
柔性连接器（1 个）：侧面安装，可将加压舱段连接至月面基地

电力与热控

氢氧燃料电池

吴刚着陆器配备 8 组氢氧燃料电池，每组峰值功率 2,700 W，总发电功率 21.6 kW。每组燃料电池每日消耗约 25 公斤氢氧燃料，8 组合计日消耗约 200 公斤。燃料电池利用推进剂储箱的蒸发气体作为反应物，生成电力的同时副产可饮用水。

此方案在月面环境下具有独特优势：

无太阳能电池板：避免月面细尘覆盖导致的效率衰减
无展开机构：减少故障点，提高系统可靠性
持续供电：不受月昼/月夜周期影响，月夜期间可维持正常电力供应
闭环水补给：反应副产水直接补充生命保障系统

热控

采用被动辐射散热方案，2 组辐射散热面板维持设备工作温度。月面着陆期间，着陆腿足垫与月面的接触热传导提供额外散热路径。

有效载荷

吴刚着陆器具备 2 吨的有效载荷运输能力，可在近月轨道（LLO）与月面之间往返运输。此能力支持：

月面基地建设：运输加压舱段、设备和物资至月面
科学载荷部署：携带月面科学仪器和实验设备
物资补给：为已部署的月面设施运送消耗品

着陆器侧面的柔性连接器可将运输至月面的加压舱段直接接入月面基地网络，形成完整的月面居住和工作空间。

加注与复用

吴刚着陆器的核心设计理念之一是可重复使用。着陆器在完成月面任务返回月球轨道后，可通过以下方式进行推进剂加注：

月面加注：在月面基地进行液氢液氧加注，适合有地面设施支持的定期任务
近月轨道在轨加注：在月球轨道由加注飞船补给推进剂，无需着陆

加注完成后，吴刚着陆器经检修复用，可执行后续月面任务。这一设计显著降低了单次任务的边际成本，是月面常态化探测的关键技术方案。

独立发射部署

吴刚着陆器可由 CZ-10E 运载火箭单独发射，无需嫦娥飞船伴飞。此任务模式主要用于月面基地 ISRU（原位资源利用）开始生产液氢液氧之后，快速部署新的多次使用的吴刚着陆器至月面。

发射与地月转移

CZ-10E 搭载吴刚着陆器从发射场升空
一二级分离后，二级完成部分地月转移燃烧，提供约 2 km/s 的 Δv
吴刚着陆器与 CZ-10E 二级分离
吴刚着陆器启动 2 台 Hecate 发动机，自行完成剩余 1.1 km/s 的 TLI 补充燃烧

月球轨道段

吴刚着陆器独立飞往月球，利用 Hecate 发动机执行月球轨道插入（LOI）制动，进入近月低轨道
如需等待任务窗口或在轨系统检查，着陆器可在 LLO 以无人待机模式维持最长 20 天
确认状态正常后，执行动力下降至月面

月面加注与复用

独立发射部署的吴刚着陆器仅携带地月转移和着陆减速所需的推进剂，着陆后储箱基本耗尽。ISRU 设施需在月面为其加注液氢液氧燃料，着陆器方可再次起飞。这一工作流适合月面基地进入运营阶段后的大规模着陆器部署——每次 CZ-10E 发射可向月面投放一台具备长期复用能力的吴刚着陆器，随着 ISRU 产能提升逐步扩充月面着陆器编队。

任务剖面（载人登月）

下降段

吴刚着陆器与嫦娥飞船在近月轨道（LLO）分离
2 台 Hecate 发动机点火，开始动力下降
下降过程中，液氢液氧 RCS 维持姿态稳定
着陆腿展开，发动机反推减速至悬停
垂直软着陆于预定月面区域

月面驻留

6 名乘员在月面驻留最长 22 天
氢氧燃料电池持续供电（8 组 × 2.7 kW = 21.6 kW）
生命保障系统维持舱内环境
乘员通过登月梯进出着陆器，执行月面活动
侧面柔性连接器可连接月面基地加压舱段

上升段

2 台 Hecate 发动机再次点火，从月面起飞
上升过程中 RCS 维持姿态
进入近月轨道，与嫦娥飞船交会
前向对接口与嫦娥飞船对接
乘员经对接通道转移至嫦娥飞船返回舱

技术参数

总体参数

参数	Block 1	Block 2
整备质量	27.5 t	31.63 t
干重	9.375 t	9.64 t
推进剂	液氢 + 液氧，17 t	液氢 + 液氧，20.56 t
燃料罐直径	4.5 m	4.25 m（加宽）
有效载荷	2 t（LLO ↔ 月面往返）
主发动机	2× CE-10 Hecate（70 kN/台），总推力 140 kN
RCS	8 组 × 4 喷口（32 喷口，1 kN/喷口），液氢液氧
燃料电池	8 组 × 2,700 W，总功率 21.6 kW
燃料电池日耗	~200 kg 氢氧燃料/日（8 组合计）
乘员	6 人
月面自持力	22 天
维生资源	862 kg，支持 6 人 22 天
尺寸	高 10.5 m × 径 4.5 m（收起）/ 11.2 m（展开）
着陆腿	4 条展开式

对接与连接

接口	位置	用途
标准对接口	顶部	与嫦娥飞船对接
柔性连接器	侧面	连接月面基地加压舱段

舰队状态

编号	构型	位置	状态	任务记录
吴刚 #1	Block 1	LLO 500×500 km	停泊中 — 可复用	GHC-02 首航；GHC-03、GHC-04。三次载人任务后留轨复用

后续吴刚着陆器将在任务执行后补充至此表。

参见

广寒计划 — 吴刚着陆器的部署计划
嫦娥载人飞船 — 载人登月构型中吴刚着陆器的月球轨道搭档
CZ-16A 长征十六号甲 — 月球组合体构型运载火箭
CZ-10E 长征十号戊 — 独立发射构型运载火箭