2016年中国航天发射的看点，除了首飞的长征七号、长征五号，就是发射神舟11号、并与天宫二号对接，还有首飞的天舟1号。神舟11号仍属于我国第一代载入飞船，进入新世纪以来，俄美中三国不约而同地开展新一代载人飞船的研制。为什么要研制新一代呢？我们先来看目前使用的联盟号和神舟飞船的图。
从下图可以看到联盟号飞船内部空间非常拥挤，神舟飞船相对宽松些，但也只能搭载三名航天员，而未来的航天飞行任务需要搭载更多的航天员，要去目的地也不仅限于近地轨道的空间站，还有登陆月球甚至火星。
航天员升空和返回时都是在返回舱里，从下图可知神舟飞船长2.06米，直径2.52米，无论是直径还是高度都大于比联盟号。推进舱和轨道舱同样是比联盟号要大。两侧各有一对太阳翼，面积为2.0×7.5米。与前面的电池翼加起来产生的电力三倍于联盟号，平均1.5千瓦以上。所以说，神舟飞船虽然借鉴了联盟号，但青出于蓝而胜于蓝，我们的更先进。
那么下一代载人飞船又会是什么样呢？它们有几个共同点：空间更大，可搭载4—6人，可重复使用、可以第二宇宙速度再入大气层。我们先来看俄美两家的。
俄罗斯的新一代飞船目前正在飞船制造商Energia火箭与太空公司进行研发，初始设计已经提交俄罗斯联邦航天局。下图是返回舱的模拟舱，飞船将采用多模块、多元设计。任务之一将是把4--6名成员送至国际空间站。但需要飞往远轨时，飞船还有一个生活舱，并具有加固绝缘层，可以返回地球轨道并以第二宇宙速度再入大气层。俄新飞船返回舱的最大直径为4.4米，是“联盟”飞船直径的两倍，内部空间比联盟号宽敞了许多，显示屏和操作杆可向下折叠。由于直径只有4.4米。它目前还只是搭载四名航天员，座位采用并排的‘品’字形布局。如果要增加到六人，从下图来看必须加大飞船的直径。
据俄新网报道，正在研制的新一代载人飞船能在15年的寿命期内，重复使用10次以降低天地往返的运输成本。为了提高着陆准确性，基本型飞船拟不再采用减速降落伞，而完全使用缓冲发动机产生的反作用力来减速，实现返回舱软着陆。俄罗斯的着陆准确性一向不高，中国同样是采用降落伞，无论是返回式卫星还是神舟1—10号，着陆准确性都非常高。乘员舱采用可重复使用的防热瓦，（又走回美国航天飞机的老路？）这不同于传统的烧蚀性绝热系统，后者在再入大气时分层燃烧。
自从航天飞机停止使用后，往返于国际空间站的西方航天员都是搭载俄罗斯的联盟号飞船，所以美国也开始研制下一代可重复使用的载人飞船。由美国政府投资、洛·马公司研制的“猎户座”多用途乘员飞行器可重复使用10次。该飞船的首次载人任务计划在2018年进行。猎户座的首次无人试验飞行是2014年12月5日，飞行时间非常简短，从发射到返回一共只有4.5小时，整个过程中围绕地球运行两圈，再以每小时3.2万公里的速度重返大气层，以测试其能否经受重返大气层的考验。但这是在过去的42年间，美国宇航局第一次将一艘旨在为载人航天设计的飞船，上一艘这样的飞船还是1972年的阿波罗-17号。也就是说美国飞船目前的进度还不及神舟飞船，我们已经成功发射十次，其中六次载人。从下面拼图中模拟舱的座位来看，目前的猎户座是搭载4名航天员，以两排‘田’字形布局，没有操纵杆。
美国的思路与俄罗斯的做法相反，“猎户座”防热材料采用阿波罗时期的烧蚀性绝热系统。它采用先进耐高温复合材料，每次返回地面后可以替换。中国下一代飞船的再入热防护材料是低烧蚀轻质防热材料；“猎户座”的回收方式也与俄罗斯新一代飞船完全靠反推发动机不同，它采用3顶大降落伞加空气缓冲气囊，直接降落到美国西部沙漠的干旱地区，其中乘员舱下侧的气囊系统可以膨胀来吸收和削弱着陆时的震动。但是目前美国还没有攻克后者的技术难关，所以2014年底的试验发射仍然是采用海中溅落的方式，降落在东太平洋。中国下一代飞船回收手段也是“群伞+气囊”，同样具备海上和陆地着陆能力，神舟飞船1—10号每次都成功在陆上的指定地点降落，显示中国的回收技术水平世界一流。
中国的下一代载人飞船有什么亮点呢？从下面的资料能看出端倪：
当世界还在关注神舟十号的时候，航天五院载人航天器总体研究室已经展开了新一代多用途飞船的论证工作。新一代飞船技术先进，起点高、难度大，是我国载人航天器提水平、上台阶的关键项目。载人航天器总体研究室的杨庆、吴文瑞、黄震等人，在短短的三个月内，完成了多用途飞船返回舱的论证工作，实现了工程立项。如今新一代载人飞船型号任务正在稳步推进。
新一代载人航天器密封舱主结构材料的发展方向和应用研究进展。中国、苏联一直应用铝镁系列铝合金：苏联用 AMГ6Al-Mg 系合金，中国用 5A06 铝镁系列铝合金；美国、欧洲主要应用铝铜系列铝合金，部分应用铝镁系列铝合金，如 2014Al-Cu 系合金、2219Al-Cu 系合金、 5086Al-Mg 系合金。中南大学和东北轻合金有限公司等单位在国家项目支持下，率先开展铝镁钪合金的研制，根据我国航天工业发展需求，开发出了5B70铝镁钪合金。
中国新一代的载人航天器大型密封舱主结构，主要由铝合金壁板与大型锻环成型焊接而成，直径5 m（返回舱的底面积比俄罗斯新一代飞船大30%），铝合金壁板厚度 30 mm 以上，长度数 10 m。载人航天器主结构材料升级是因为:
1、更轻的重量 目前我国载人航天器结构重量/发射重量比约为24%～28%，采用中国独创的5B70铝镁钪合金可将此比例降至 20%以下。
2、更长的寿命 未来新一代天地运输系统、地外驻留平台、月球基地等载人探测器工作和运行时间通常长于 15 年，要求主结构在复杂的载荷环境下满足长寿命需求，这就要求材料具备良好的疲劳特性和断裂特性。
3、可重复使用 为了提高经济性，新一代天地往返系统等载人航天器要求主结构具备可重复使用功能，这对主结构及其材料提出了全新的要求，需要采用可靠性更好的材料，并对材料损伤容限进行界定、识别及可靠性分析。
4、更强的环境适应能力 载人航天器从近地轨道载人飞船和空间站，延伸发展至未来月球/深空探测载人飞船，或长期驻留生存基地，其密封舱主结构将面临更复杂的载荷条件和更苛刻的环境条件，因此应具备更强的环境适应能力。
目前的神舟飞船之所以是‘钟‘形，是因为底部直径只有2.52米。中国下一代飞船的返回舱底部直径增加至5米，外形为圆锥侧壁加球冠大底的结构构型。其结构主体分为顶部、侧壁、大底三部分(见上图）。顶部是返回舱的主要承力部件，需要在返回段开伞过程中抵抗严苛的冲击载荷。顶部有伞舱、弹射器、GNSS 天线、黑障天线等设备。侧壁包括防热层、蜂窝板和壁板，其中防热层有4块，并与蜂窝板粘贴在一起，再用螺接的方式与壁板上的筋相连接。侧壁上主要安装有姿态控制、气动测量功能的设备。大底是缓冲着陆冲击载荷的关键部位，由内外两层蒙皮以及夹筋桁条组成。大底由金属大底和防热大底两部分组成，其中金属大底上主要安装有信息管理、能源管理、回收、气动测量等功能的设备；防热大底上布设了气动测量功能设备。
长征2F火箭已不能满足新一代载人飞船的发射要求，经适应性改造后的长征7和长征5火箭可用于发射载人飞船。新一代载人飞船采用推进舱模块化设计理念，来适应不同任务的速度增量需求，并通过密封舱的模块化设计兼顾人员和货物运输的能力。针对不同任务对人员运送和上行物资方面能力的不同需求，从密封舱或推进舱内部空间布局上考虑，使新飞船具备人货混运的能力。新一代载人飞船分两个型号: （1）14吨的由长征7火箭发射，速度增量800m/s，支持近地轨道、小行星与火星任务。（2）20吨的由长征5发射，推进发动机的推力较大，速度增量1700m/s，支持登月任务；飞船采用模块化设计，两型飞船的返回舱完全相同，直径都是5米，推进舱携带不同重量的推进剂以适应不同任务需求（上图）
飞船的主要技术特点为：(1) 最多可搭载6人，座位按中间四人两排“田‘字、两边可各加一个座位，形成左右对称的双‘品’字布局；(2) 返回舱主体是整体壁板结构，能适应第二宇宙速度再入；(3) 自主飞行时间≥ 21天；(4) 停靠时间≥ 2年； (6)14t飞船和20t飞船都是两舱构型，返回舱采用钝头体外形；(7) 仍是逃逸塔逃逸； (8)可重复使用，主要通过着陆减损设计来保证设备在着陆过程中受到尽可能小的冲击。
上述这些技术特点与美俄两家基本相当，中国的载人飞船具备黑障通信能力，这是我们先进之处。所谓的黑障区就是，当空间飞行器返回大气层时，飞行器是以每秒7.8公里的速度再入的过程中，和大气激烈的摩擦把大气离子化产生了离子鞘，离子鞘把地面和飞船的通信信号割断了，这个中断联络的区域就是黑障区。黑障区一般出现在地球上空35到80千米的大气层间，黑障现象给载人飞船返回时的实时通信、再入测量造成困难。在2011年的神八飞船返回时，北京航天飞行控制中心测控通信系统副总设计师麻永平就对记者说，黑障区我们的通信也是全程畅通（上图）。近年来也有多篇论文显示中国已经克服黑障通信问题（下图），2015年年中有报道DF-21D在进入黑障区依然保持通信畅通。中国载人航天工程已经验证了载人飞船从近地轨道再入返回技术,“嫦娥”月球探测任务已经验证了弹跳式才大于第二宇宙速度再入返回技术。我们期待新一代多用途飞船能早日升空，奔向月球和火星。
