胡海勇， 劉家川， 李甲申， 楊偉杰， 鞏朝陽(yáng)， 石 泳

(1. 中國(guó)空間技術(shù)研究院錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094；2. 中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100094；3. 中國(guó)空間技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)部，北京 100094)

1 引言

載人航天工程一直是高先進(jìn)性、高復(fù)雜度、高集成化、高信息化工程的突出代表，隨著人類探索浩瀚宇宙的步伐不斷邁進(jìn)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷提速[1]，大量高新技術(shù)應(yīng)用于載人航天工程的各類航天器，用以增強(qiáng)系統(tǒng)功能和性能，使航天器奔赴月球、踏上探索火星的新征程。 伴隨著載人航天工程奔向更遠(yuǎn)深空的同時(shí)，其技術(shù)難度、研制經(jīng)費(fèi)、研制周期大幅增加，技術(shù)、經(jīng)費(fèi)、進(jìn)度的風(fēng)險(xiǎn)也不斷提高。 為此，新型載人航天器的立項(xiàng)論證決策越來(lái)越謹(jǐn)慎，在論證需求和技術(shù)可行性的基礎(chǔ)上，還需關(guān)注經(jīng)費(fèi)需求能否支撐，效能是否滿足要求，兼顧系統(tǒng)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)型，確保載人工程各類航天器“研得起、用得起”和“好用、頂用”。

早在20 世紀(jì)60 年代，美國(guó)就開始對(duì)武器裝備的系統(tǒng)效能和全周期費(fèi)用開展了專題研究。 中國(guó)早在1992 年也制定了GJB1364-92《裝備費(fèi)用-效能分析》，作為中國(guó)裝備壽命周期各階段管理費(fèi)用和效能的基本依據(jù)文件，并在航空領(lǐng)域取得了一系列研究成果。 唐長(zhǎng)紅[2]對(duì)航空武器裝備的經(jīng)濟(jì)性與效費(fèi)開展了深入研究；張恒喜[3]對(duì)現(xiàn)代飛機(jī)的效費(fèi)分析開展了一系列研究；許哲[4]對(duì)武器裝備的項(xiàng)目進(jìn)度、費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)的一體化管理進(jìn)行了總結(jié)研究；葛姍姍等[5]對(duì)各類商業(yè)運(yùn)輸飛船的研發(fā)投入和發(fā)射成本進(jìn)行了分析，并提出了高性價(jià)比的概念，但尚未形成一定的研究成果和科學(xué)的實(shí)施方法。

本著“航天要向航空看齊、航空要向汽車看齊”的效費(fèi)管理策略，本文選取載人航天工程中具有批產(chǎn)化、多型譜特征的貨運(yùn)飛船作為研究切入點(diǎn)，開展載人航天器的效費(fèi)綜合特性研究。

2 貨運(yùn)飛船研制現(xiàn)狀分析

貨運(yùn)飛船作為載人航天工程的重要組成部分，具有載人航天器的顯著特征。 當(dāng)今世界上設(shè)計(jì)并成功飛行了多型貨運(yùn)飛船，主要有中國(guó)的天舟貨運(yùn)飛船、俄羅斯的進(jìn)步號(hào)系列貨運(yùn)飛船、美國(guó)的天鵝座和龍貨運(yùn)飛船、歐空局的自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器(Automatic Transfer of Aircraft，ATV)、日本的軌道轉(zhuǎn)移飛行器(H-II Transfer Vehicle，HTV)。

2.1 天舟號(hào)系列貨運(yùn)飛船

天舟系列貨運(yùn)飛船由天宮空間實(shí)驗(yàn)室改造而成，由貨物艙和推進(jìn)艙2 個(gè)艙構(gòu)成。 全長(zhǎng)約為10.5 m、最大直徑為3.35 m、貨物裝載容積為22 m3、發(fā)射重量約為13.5 t、最大上行能力6.5 t、推進(jìn)劑補(bǔ)加量達(dá)2.1 t，為不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船，可運(yùn)送6.5 t 的太空垃圾并在大氣層中銷毀。前向配有主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)程序控制或遙操作控制與空間目標(biāo)進(jìn)行對(duì)接，具備6.5 h 快速對(duì)接能力。 通過(guò)長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭在文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，起飛重量約為597 t[6]。

2.2 進(jìn)步號(hào)系列貨運(yùn)飛船

進(jìn)步號(hào)系列貨運(yùn)飛船由聯(lián)盟號(hào)載人飛船改造而成，由貨物艙、補(bǔ)給艙和服務(wù)艙3 個(gè)艙構(gòu)成，為不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。 全長(zhǎng)約為7.48 m、最大直徑為2.72 m、貨物裝載容積為6.6 m3、發(fā)射重量為7.15～7.45 t、最大上行能力3.2 t、推進(jìn)劑補(bǔ)加量達(dá)1.95 t，最大可運(yùn)送1.6 t 的太空垃圾并在大氣層中銷毀，另可攜帶小型返回艙，運(yùn)送約0.15 t 的貨物返回地球。 前向配有主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)程序控制或遙操作控制與空間目標(biāo)進(jìn)行對(duì)接，具備3 h 19 min 快速對(duì)接能力。 通過(guò)聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭在拜科努爾發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，起飛重量約為312 t[7]。數(shù)據(jù)顯示，一艘正樣進(jìn)步號(hào)系列貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用(含研制和發(fā)射)約為5.2 億人民幣，每千克貨物的運(yùn)送成本約為16.3 萬(wàn)元。

2.3 天鵝座貨運(yùn)飛船

天鵝座貨運(yùn)飛船由服務(wù)艙和增壓貨物艙2 個(gè)艙構(gòu)成，為不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。 最大長(zhǎng)度約為6.34 m、最大直徑約為3.07 m、貨物裝載容積為18.9～26.2 m3、發(fā)射重量為5.3～7.49 t、最大上行能力3.51 t、最大可運(yùn)送3.51 t 的太空垃圾并在大氣層中銷毀。 不具備推進(jìn)劑補(bǔ)加功能，前向配有對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)空間機(jī)械臂抓取進(jìn)行對(duì)接，但不具備快速對(duì)接能力。 通過(guò)安塔瑞斯和宇宙神5 運(yùn)載火箭在卡納維拉爾角空軍基地、中大西洋地區(qū)航天港發(fā)射升空[8]。 數(shù)據(jù)顯示，一艘正樣天鵝座貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用(含研制和發(fā)射)約為9.8 億人民幣，每千克貨物的運(yùn)送成本約為28 萬(wàn)元。

2.4 龍貨運(yùn)飛船

龍貨運(yùn)飛船由返回艙和服務(wù)艙2 個(gè)艙構(gòu)成，為可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船，龍2 型貨運(yùn)飛船設(shè)計(jì)可重復(fù)使用5 次以上。 長(zhǎng)度約為6.1 m、最大直徑約為3.81 m、貨物裝載容積約為24 m3、發(fā)射重量為7.88 t、實(shí)際最大上行約為3 t、可返回地球貨物最大重量約為3 t。 不具備推進(jìn)劑補(bǔ)加功能，前向配有對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)空間機(jī)械臂抓取進(jìn)行對(duì)接，但不具備快速對(duì)接能力。 通過(guò)獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭在肯尼迪航天中心發(fā)射升空，最大起飛重量約為541 t[9]。 數(shù)據(jù)顯示，一艘正樣龍貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用(含研制和發(fā)射)約為8.4 億人民幣，每千克貨物的運(yùn)送成本約為14 萬(wàn)元。

2.5 歐洲ATV

歐洲ATV 由貨物艙和服務(wù)艙2 個(gè)艙構(gòu)成，執(zhí)行5 次國(guó)際空間站任務(wù)后，于2014 年退役，為不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。 長(zhǎng)度約為10.3 m、直徑約為4.5 m、貨物裝載容積約為22 m3、發(fā)射重量為20.75 t、最大上行約為7.67 t、推進(jìn)劑補(bǔ)加量達(dá)5.56 t、可運(yùn)送6.34 t 的太空垃圾并在大氣層中銷毀。 前向配有對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)空間機(jī)械臂抓取進(jìn)行對(duì)接，但不具備快速對(duì)接能力。 通過(guò)阿里安運(yùn)載火箭在庫(kù)魯發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，起飛重量約為760 t[10]。 數(shù)據(jù)顯示，一艘正樣ATV 貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用(含研制和發(fā)射)約為29.9 億人民幣，每千克貨物的運(yùn)送成本約為39 萬(wàn)元。

2.6 日本HTV

日本HTV 由增壓貨物艙、非增壓貨物艙、儀器艙和推進(jìn)艙4 個(gè)艙構(gòu)成，為不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。 長(zhǎng)度約為10 m、直徑約為4.4 m、貨物裝載容積為35 m3、發(fā)射重量為16.5 t、最大上行能力為6 t、最大可運(yùn)送7.3 t 的太空垃圾并在大氣層中銷毀。 不具備推進(jìn)劑補(bǔ)加功能，前向配有對(duì)接機(jī)構(gòu)，可通過(guò)空間機(jī)械臂抓取進(jìn)行對(duì)接，但不具備快速對(duì)接能力。 通過(guò)H-II B 運(yùn)載火箭在種子島宇宙中心發(fā)射升空，起飛重量約為533 t[11]。數(shù)據(jù)顯示，一艘正樣HTV 貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用(含研制和發(fā)射)約為18.2 億人民幣，每千克貨物的運(yùn)送成本約為30 萬(wàn)元。 以上成功飛行的貨運(yùn)飛船具體信息見表1。

表1 成功飛行的貨運(yùn)飛船匯總分析表Table 1 Summary and analysis of real flight cargo spaceships

中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、日本、歐空局分別研制了6 種不同類型的貨運(yùn)飛船，大小、發(fā)射重量、載貨比、在軌壽命等重要特征均不相同，功能和性能均有差異，有的具備推進(jìn)劑補(bǔ)加、自動(dòng)交會(huì)對(duì)接和貨物返回能力，有的只能運(yùn)送貨物，不能進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)給，而且還得靠空間站機(jī)械臂進(jìn)行對(duì)接，研制和發(fā)射成本差異也很大。 為此，在目標(biāo)明確的情況下，在保證可靠性的同時(shí)，以最低成本、最高效率建造貨運(yùn)飛船是一個(gè)非常值得研究的課題。

3 貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性研究流程設(shè)計(jì)

3.1 定義

系統(tǒng)效能參數(shù)E指貨運(yùn)飛船在特定狀態(tài)下完成特定任務(wù)能力的度量，可以通過(guò)設(shè)置關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)作為效能參數(shù)αi進(jìn)行測(cè)算。

全周期費(fèi)用參數(shù)LCC指貨運(yùn)飛船在當(dāng)前狀態(tài)下所需投入經(jīng)費(fèi)的度量，可以通過(guò)設(shè)置的事件和分功能作為費(fèi)用參數(shù)βi進(jìn)行測(cè)算。

效費(fèi)比參數(shù)ε為系統(tǒng)效能參數(shù)和全周期費(fèi)用參數(shù)的比值。

參照天舟貨運(yùn)飛船研制流程，將貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性拆分為立項(xiàng)論證、初樣研制、正樣研制、定型批產(chǎn)4 個(gè)研制階段，根據(jù)各階段的研制特點(diǎn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的效費(fèi)綜合特性計(jì)算參數(shù)。

3.2 立項(xiàng)論證階段

在立項(xiàng)論證階段，分析系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo)和所需性能，設(shè)計(jì)效費(fèi)綜合特性參數(shù)計(jì)算模型；選擇基準(zhǔn)的貨運(yùn)飛船作為參考，計(jì)算其系統(tǒng)效能和全周期費(fèi)用；預(yù)測(cè)當(dāng)前狀態(tài)貨運(yùn)飛船的系統(tǒng)效能和全周期費(fèi)用，通過(guò)與基準(zhǔn)航天器進(jìn)行比較，不斷迭代，選擇出最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

3.3 初樣研制階段

按照立項(xiàng)論證階段制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案開展詳細(xì)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用工程的技術(shù)狀態(tài)管理、進(jìn)度管理、費(fèi)用管理等方法對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行控制，按照最終的設(shè)計(jì)方案計(jì)算出系統(tǒng)效能和全周期費(fèi)用，評(píng)估系統(tǒng)的綜合特性參數(shù)，同時(shí)驗(yàn)證、健全設(shè)計(jì)的貨運(yùn)飛船綜合特性計(jì)算模型。

3.4 正樣研制階段

固化貨運(yùn)飛船的技術(shù)狀態(tài)，進(jìn)一步加強(qiáng)型號(hào)的成本和研制周期控制，對(duì)正樣階段的系統(tǒng)效能和全周期費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算，總結(jié)整船的效費(fèi)綜合特性控制結(jié)果，并形成專題報(bào)告，進(jìn)行全系統(tǒng)評(píng)審，同時(shí)建立定型批產(chǎn)階段的技術(shù)狀態(tài)基線、全周期費(fèi)用和系統(tǒng)效能控制基線。

3.5 定型批產(chǎn)階段

嚴(yán)格按照正樣階段評(píng)估的結(jié)論對(duì)貨運(yùn)飛船的技術(shù)狀態(tài)、進(jìn)度、費(fèi)用控制基線進(jìn)行控制，建立組批投產(chǎn)的規(guī)劃，開展批次性的元器件和原材料訂貨，組批生產(chǎn)；進(jìn)行全過(guò)程的產(chǎn)品保證控制，確保產(chǎn)品的可靠性、安全性等指標(biāo)滿足要求；同時(shí)不斷優(yōu)化生產(chǎn)模式、加強(qiáng)資源配置、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，獲取更優(yōu)的系統(tǒng)綜合特性參數(shù)。

貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性研究流程具體詳見表2 所示。

表2 貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性研究流程Table 2 Research flow of comprehensive characteristics of full cycle cost-effectiveness of cargo spaceship

4 貨運(yùn)飛船系統(tǒng)效能和費(fèi)用指標(biāo)設(shè)計(jì)

4.1 貨運(yùn)飛船系統(tǒng)效費(fèi)參數(shù)分析

根據(jù)中國(guó)天舟貨運(yùn)飛船的研制和飛行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合美國(guó)、俄羅斯、日本、歐空局研制的其他貨運(yùn)飛船公開信息，工程總體重點(diǎn)關(guān)注的貨運(yùn)飛船系統(tǒng)效能有上行貨物能力、推進(jìn)劑補(bǔ)加能力、可重復(fù)使用次數(shù)、在軌壽命、可靠性、安全性等指標(biāo)。

貨運(yùn)飛船的費(fèi)用由系統(tǒng)研制費(fèi)用和火箭發(fā)射費(fèi)用兩部分組成，其中系統(tǒng)研制費(fèi)用主要由總體和各分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、研保條件建設(shè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研制、產(chǎn)品試驗(yàn)和批產(chǎn)數(shù)量等決定；火箭發(fā)射費(fèi)用主要由貨運(yùn)飛船的最大發(fā)射重量、外包絡(luò)和軌道高度等決定。 為此，貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性計(jì)算參數(shù)選擇如圖1 所示。

圖1 貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性計(jì)算參數(shù)Fig.1 Calculation parameter of comprehensive cost-effectiveness characteristics of cargo spacecraft

4.2 貨運(yùn)飛船系統(tǒng)效能指標(biāo)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)效能從完成特點(diǎn)任務(wù)的能力、系統(tǒng)可靠性和在軌安全性3 個(gè)方面進(jìn)行度量。

能力指標(biāo)α1按照貨運(yùn)飛船主要功能設(shè)置為上行貨物量、貨物裝載容積、載貨比、下行貨物量、推進(jìn)劑補(bǔ)加量、可重復(fù)使用率、可重復(fù)使用次數(shù)、交會(huì)對(duì)接能力、在軌供電能力、在軌壽命時(shí)間共10 個(gè)指標(biāo)參數(shù)，對(duì)這10 個(gè)參數(shù)求和，便可得到系統(tǒng)能力α1，具體如式(1)所示:

可靠性指標(biāo)α2按照貨運(yùn)飛船在軌飛行階段設(shè)置為發(fā)射段可靠性、交會(huì)段可靠性、?？慷慰煽啃?、分離段可靠性、自主飛行段可靠性、離軌段可靠性共6 個(gè)指標(biāo)，對(duì)這6 個(gè)參數(shù)求積，便可得到可靠性能力α2，具體如式(2)所示:

安全性指標(biāo)α3按照貨運(yùn)飛船關(guān)鍵安全參數(shù)設(shè)置為供電、防火、防爆炸、火工品、推進(jìn)劑補(bǔ)加、物資運(yùn)輸保障、氣路泄露、有害氣體、防空間碎片共9 個(gè)指標(biāo)，對(duì)這9 個(gè)參數(shù)求積，便可得到安全性能力α3，具體如式(3)所示:

4.3 貨運(yùn)飛船系統(tǒng)全周期費(fèi)用指標(biāo)設(shè)計(jì)

貨運(yùn)飛船全周期費(fèi)用指標(biāo)設(shè)置通貨膨脹率β1、立項(xiàng)論證設(shè)計(jì)費(fèi)率β2、初樣階段研制費(fèi)率β3、正樣階段研制費(fèi)率β4、定型批產(chǎn)階段費(fèi)率β5，共5個(gè)指標(biāo)。

將型號(hào)在初樣、正樣、定型階段的共有屬性產(chǎn)品研制費(fèi)率設(shè)置為ρi(i＝1，2，3)，并按照整船工程和14 個(gè)分系統(tǒng)功能，共設(shè)置15 個(gè)費(fèi)用指標(biāo)，如式(4)所示:

初樣研制階段單獨(dú)設(shè)置整船系統(tǒng)設(shè)計(jì)費(fèi)率、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)費(fèi)率、研保條件建設(shè)費(fèi)率、地面設(shè)備研制費(fèi)率、專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證費(fèi)率，共5 個(gè)指標(biāo)，如式(5)所示:

正樣研制階段單獨(dú)設(shè)置研保條件維護(hù)費(fèi)率、地面設(shè)備維護(hù)費(fèi)率、火箭發(fā)射費(fèi)率、在軌運(yùn)營(yíng)費(fèi)率，共4 個(gè)指標(biāo)，如式(6)所示:

定性批產(chǎn)階段單獨(dú)設(shè)置研保條件技改費(fèi)率、地面設(shè)備升級(jí)費(fèi)率、火箭發(fā)射費(fèi)率、在軌運(yùn)營(yíng)費(fèi)率，共4 個(gè)指標(biāo)，如式(7)所示:

5 貨運(yùn)飛船效費(fèi)測(cè)算模型設(shè)計(jì)及應(yīng)用

5.1 貨運(yùn)飛船效費(fèi)測(cè)算模型設(shè)計(jì)

對(duì)系統(tǒng)的效能數(shù)據(jù)和全周期費(fèi)用參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，使其無(wú)量綱化，數(shù)據(jù)的大小直接反映貨運(yùn)飛船完成既定任務(wù)的系統(tǒng)綜合特性的好壞。 系統(tǒng)效能指標(biāo)如式(8)所示:

系統(tǒng)費(fèi)用指標(biāo)如式(9)所示:

不同性能貨運(yùn)飛船的效費(fèi)比如式(10)所示:

式中，x為貨運(yùn)飛船的性能參數(shù)。

影響系統(tǒng)效能和費(fèi)用的參數(shù)為數(shù)眾多，從宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)可以認(rèn)為效費(fèi)比的分布服從高斯正態(tài)分布，X～N(μ，σ2) ，其概率密度函數(shù)如式(11)所示:

式中，y為貨運(yùn)飛船在不同性能x下，所求效費(fèi)比ε(x) 的概率分布。 其分布函數(shù)圖如圖2 所示。 另ε′(x)＝0，便可找出系統(tǒng)的最優(yōu)解。

圖2 效費(fèi)比分布圖Fig.2 Distribution map of cost-effectiveness

5.2 實(shí)例分析

由于各型號(hào)在初樣、正樣、定型階段的效費(fèi)參數(shù)存在線性比例關(guān)系，以某型號(hào)的正樣研制階段為實(shí)例，在完成同一功能的情況下，對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)影響系統(tǒng)的效費(fèi)綜合特性進(jìn)行分析。

根據(jù)該型號(hào)前期實(shí)踐成果，系統(tǒng)正樣可靠性指標(biāo)α2取值為0.95；系統(tǒng)正樣安全性指標(biāo)α3取值為0.99；通貨膨脹率＝(已發(fā)行的貨幣量-流通中實(shí)際所需要的貨幣量)/流通中實(shí)際所需要的貨幣量×100%，取官方公布數(shù)據(jù)；令β1值為0.073；β2、β3、β5均取值為0。

計(jì)算β4時(shí)，由于研保條件維護(hù)費(fèi)率、地面設(shè)備維護(hù)費(fèi)率和在軌運(yùn)營(yíng)費(fèi)率占型號(hào)研制費(fèi)的比率較低，火箭發(fā)射費(fèi)率占比較高，但它主要和貨運(yùn)飛船的外包絡(luò)、發(fā)射重量相關(guān)，而同一正樣型號(hào)、不同功能的貨運(yùn)飛船在此方面基本無(wú)變化，在此暫不考慮這4 個(gè)計(jì)算因子，只計(jì)算正樣階段產(chǎn)品研制費(fèi)率ρ2。 可得式(12):

5.2.1 仿真1

基于固定平臺(tái)，完成短時(shí)運(yùn)貨作業(yè)，目標(biāo)飛行器為貨運(yùn)飛船提供能源供電時(shí)，不帶帆板型貨運(yùn)飛船和帶帆板型貨運(yùn)飛船的效費(fèi)比比值如式(13)所示:

分布曲線如圖3 所示。

圖3 固定平臺(tái)效費(fèi)比比值曲線Fig.3 Cost-effectiveness ratio curve of fixed platform

5.2.2 仿真2

基于固定功能，可重復(fù)10 次貨運(yùn)飛船和不可重復(fù)使用貨運(yùn)飛船的效費(fèi)比比值如式(14)所示:

分布曲線如圖4 所示。

圖4 固定功能效費(fèi)比比值曲線Fig.4 Cost-effectiveness ratio curve for fixed functions

6 結(jié)論

1)貨運(yùn)飛船作為空間站工程貨物運(yùn)輸、能量補(bǔ)給的重要工具，效費(fèi)綜合特性具有先天性、綜合性、相對(duì)性、繼承性四大特征，引入效費(fèi)綜合特性這類無(wú)量綱指標(biāo)，可以反映不同性能的貨運(yùn)飛船在完成同類任務(wù)時(shí)的好壞。

2)本文提出的效費(fèi)綜合特性計(jì)算參數(shù)源于工程研制實(shí)際，效費(fèi)測(cè)算模型通過(guò)了國(guó)內(nèi)某型號(hào)正樣研制數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，但效費(fèi)綜合特性源于工程總體研制總要求和系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)結(jié)果，其中參數(shù)的選擇還需結(jié)合任務(wù)實(shí)際進(jìn)行相適應(yīng)的修訂，而且效費(fèi)綜合特性指標(biāo)要求應(yīng)在型號(hào)立項(xiàng)論證階段引入，將更有益于獲得高效率、高效益的型號(hào)產(chǎn)品。

3)通過(guò)對(duì)貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性的建模和計(jì)算可知，承研單位可根據(jù)不同的任務(wù)需求，配置不同的設(shè)備，可以得到更優(yōu)的效費(fèi)綜合特性(如短時(shí)間不供電可減配太陽(yáng)電池翼、減配人機(jī)交互設(shè)備，不開展燃料補(bǔ)加時(shí)可減配壓氣機(jī)設(shè)備等)；此外，可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船效費(fèi)綜合特性明顯優(yōu)于不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。