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文档简介

航天运载火箭合集N-1运载火箭.N1运载火箭是苏联研发的用来将苏联宇航员送到月球的火箭。也就是被西方人称为G-1e或SL-15的火箭。N1就是俄语носитель(运载器)的缩写。火箭研发工作比土星五号晚,不仅资金短缺、未测试,四次发射试验都失败了,于是苏联在1976年正式取消了这项工程。历史

1959年,N1的研发在谢尔盖·科罗廖夫(SergeyKorolyov)的带领下在他的科罗廖夫设计局(OKB-1)展开了。原方案是在火箭的上面级使用一台核发动机,使之能够发射50吨的载荷,用于军用太空站和载人火星飞船的发射。其中N1火箭尺寸最大;N2稍小,N3最小。当时并没有展开实际研发,N系列还只停留于计划阶段。

1959年12月,一场汇集了所有主设计师的会议上,设计师各自提出他们最新设计。科罗廖夫提出了N系列以及更保守的R-7。弗拉基米尔·切洛梅,科罗廖夫的对头,提出了他的"通用火箭"系列,使用一个通用的下面级搭配不同的模块来满足多种载荷需要。米哈伊尔·扬格利提出用R-26来代替R-16。最后,会议主持者决定将切洛梅的UR-100作为新的轻型洲际导弹,将扬格利的R-36作为重型洲际导弹方案,而他们认为没用使用科罗廖夫的超大型运载工具的必要,但给了他许多研发资金,以支持他将R-7改进为闪电号运载火箭(8K78)。

情况在1961年有了转机,3月在一次在拜科努尔举行的会议期间,诸位设计师一起探讨了N1方案和另一个正在设计中的R-20方案。6月,科罗廖夫得到了用于N1研发的小额经费。1961年5月,一份名为《重新考虑用于防御目的的航天运载器计划》中明确指出要在1965年试射N1火箭。

当美国在1961年5月宣布实施人类登月计划时,科罗廖夫提出了基于一种新型飞船(后来的联盟号)进行地球轨道集合的登月计划。这个计划需要发射数次来完成登月组件运用,一个是联盟号飞船,一个是登月舱,还有用于地月间推进的发动机和燃料的辅助设备。这降低了运载火箭的性能需求,但是以必须快速完成组件发射为代价的。因为必须在组件的燃料耗尽前进行组装。然而当时的苏联还是无力进行这样密集的发射。科罗廖夫于是研发50吨级版本的N1。

为了支持这个提议,凡棱丁·古鲁什科为科罗廖夫的方案提供了新型的RD-270发动机。这种发动机已广泛用于古鲁什科的现有发动机设计和多种洲际导弹中。然而,RD-270使用的四氧化二氮和偏二甲肼产生的比冲低于煤油液氧组合。科罗廖夫认为高性能发动机必须用高性能燃料,而且也对使用联氨的安全性提出质疑。

分歧最终导致科罗廖夫与古鲁什科的合作陷入僵局,1962年,设计委员会打破僵局并表示支持科罗廖夫的方案。因为格卢什科的退出,科罗廖夫不得不另寻出路,他找到了尼古莱·库兹涅佐夫(NikolaiKuznetsov)的OKB-276设计局。库兹涅佐夫的火箭设计经验有限,他将一种根据海拔不同型号各异的发动机NK-15提交给科罗廖夫。为了达到要求的推力,有人提出在下面级周围使用数台NK-15,形成发动机群,这种环状结构中间留空,让空气通过。使空气和废气混合以增加推力,同时氧化废气中故意增多含量的燃料。N1第一级的环形发动机群形成了一种原始的瓦形发动机。

同时,切洛梅提出一系列绕月飞行计划,他认为这样也可能击败美国。他还提出在推力器上使用由三台UR-200组成的发动机群,然而在格卢什科把RD-270交给切洛梅后,这个方案也被放弃。因为使用RD-270可以设计出更简单的发动机版本。这个方案就是UR-500。

当时的苏军尤其是战略导弹部队,并不支持这种对军事无益的政治工程。而科罗廖夫与切洛梅却极力促成登月计划。1961年至1964年间,切洛梅的保守方案被普遍认同,于是UR-500和联盟号7KL1的研发被提上了日程。双子座计划让美国在太空领域领先于苏联,于是科罗廖夫向赫鲁晓夫施压,要求必须在美国之前进行载人登月。由于当时对地球轨道集合的研究甚少,以致最后不得不选用类似阿波罗计划的直接起飞方案。而这需要推力更大的助推器。

科罗廖夫于是提出了研制大型N1的想法,同时设计出新的登月飞船L3。L3飞船包含了地球推进发动机,改造后的联盟号7K-L3和新的LK月球着陆器。而切洛梅提出了另一套方案,一艘已经开始研制的L1飞船和他自己设计的着陆器。1964年8月,科罗廖夫的方案被选定,而切洛梅则继续他的环月飞船UR-500/L1的研发。

1964年赫鲁晓夫垮台后,两人重新开始了明争暗斗。1965年10月,苏联政府宣布:绕月飞行任务将使用切洛梅的UR-500搭配科罗廖夫的联盟号飞船,代替了切洛梅自己的探测器号飞船。第一次发射定于十月革命50周年之际的1967年。而科罗廖夫坚持自己的N1-L3方案研究,虽然他赢得了这次学术争锋,但L1的研究也在继续。

1966年,科罗廖夫死于一次外科手术并发症,他的工作由他20年来的助手瓦西里·米辛(VasilyMishin)接管。米辛没有科罗廖夫的政治头脑,这个问题导致N1最后的失败,以致登月计划整体的失败。

描述

N1高105米(345英尺),在高度,质量和有效负载上仅次于世界第一的土星五号。N1-L3方案采用五级推进,前三级将飞船送入地球轨道,其余两级用于地月推进。加满燃料满载情况下,N1-L3重2788吨(6.1百万磅)。下面三级呈截锥体形,最下部直径约10米,这是受箭体内燃料箱形状的限制,一个较小的球形煤油箱在上部,较大的液氧箱在下部。上部分呈圆柱形,直径4.4米。

第一级A段,由30台NK-15发动机驱动,发动机排成两个环,外环24台,内环6台。这些发动机都是分级燃烧循环的先例。控制系统基于发动机的差动节流,外环应付倾斜和偏转,安装在框架内的六个用于应付滚动。A段还装有四个栅格翼,这种平衡装置后来用在了苏联的空空导弹设计上。A段总共产生4620吨(1000万磅力)的推力,远远超出土星五号的3469公吨(765万磅力)的推力。

第二级B段,由8台NK-15V发动机驱动,也排列成环形。NK-15V与15的区别就是吊钟形涡流室和高空发动机性能。上面级V段,装了4台更小的NK-21发动机,排列成矩形。

在N1的研制过程中,不断有各种发动机改进方案。将第一级的NK-15改进为NK-33,将第二级发动机改进为NK-43,后面三级采用NK-31,改进后的NI被成为N1F,然而直至登月计划结束,这种改进型都没有试飞过。

比起土星五号,N1虽然推力更大,但它只能将95吨的物体送入低地球轨道,而土星五号可以运送130吨物体。这是由于N1全箭都以煤油做燃料,而美国对氢氧燃料的研究起步早,使得土星五号设计时选用了比较成熟的氢氧发动机,以此获得了较高的效率。

存在问题

复杂的发动机群导致输送推进剂的管道设计也很复杂,而这种极端脆弱的结构是导致N1最后失败的罪魁。有趣的是,当时是否要花大价钱研发用于土星五号的F-1发动机还是一个争论的焦点,有一种设计方案就是采用类似N1的发动机群。而N1的失败给了支持这一方案的人一个教训。

用于发射N1的拜科努尔基地不支持水运。为了通过铁路运送火箭,箭体各级都被拆散再重新组装。结果,许多潜在问题都不能即时发现并排除,例如有害震动(可能导致推进剂管道破裂),废气流体力学问题(可能导致箭体翻滚)。

种种的技术失误,以及缺乏资金支持,N1从未经过严格的出厂测试,甚至N1每次爆炸都在一二级分离之前。计划的12次试飞也因前四次彻底失败而提前告终。

登月计划取消后,米辛继续N1F研发,希望这款火箭今后能用于发射一个类似美国天空实验室的大型太空站。研究还是在1974年因格卢什科接替了米辛而宣告终止。当时两枚N1F已经做好了发射准备。

紧随N1计划之后的是1976年的能源号/暴风雪号计划启动,以及质子火箭的研制。

遗物

两枚待飞的N1F火箭残体现在仍摆放拜科努尔,被当作储藏库。起动发动机被人为破坏以掩盖苏联的破产的登月计划,以此欺骗美国以为登月竞赛还在继续。这个秘密直到开放政策时期,火箭遗物被公开展示才公诸于众。

而N1F上的前进发动机未遭破坏,因为虽然火箭整体不可靠,但单独的NK-33和NK-43还是很先进可靠的。约150台发动机被保留下来,90年代中期,俄罗斯政府把其中的36台以每台110万美元的价格卖给了喷气飞机公司。这家公司还取得了发动机的生产权。

由喷飞公司搭桥,日本的J-1和J-2火箭采用了3台发动机。美国公司基斯特勒航天公司也在自己的火箭方案中采用了这种发动机。而在俄罗斯,直到2004年,剩余的70多台才重新启用,而这项采用N1发动机的新火箭研制计划也在2005年因资金短缺而破产。

发射历史

1969年2月21日:由于燃气发生器意外地高频振动,一处导管裂开,导致发动机失火。火势延伸到发动机控制系统,于是在飞行68.7秒后,发动机停车。火箭在69秒后在12,200米高空爆炸。

1969年7月3日:一颗松动螺柱被吸入燃料泵,导致控制系统停止了30台中的29台发动机,发动机停机23秒后火箭爆炸,炸毁了发射塔,成为火箭应用史上最大规模的爆炸。

1971年6月24日:起飞后就不正常转动,且超过了控制系统的可调范围,51秒后火箭在1千米高空爆炸。

1972年11月23日:40千米高空处,其中一台发动机遭遇纵向耦合振动,其他发动机程序性停车,导致4号发动机爆炸。“能源号”运载火箭是前苏联的一种重型的通用运载火箭,也是目前世界上起飞质量与推力最大的火箭。

“能源号”运载火箭的主要任务有:发射多次使用的轨道飞行器;向近地空间发射大型飞行器、大型空间站的基本舱或其它舱段、大型太阳能装置;向近地轨道或地球同步轨道发射重型军用、民用卫星;向月球、火星或深层空间发射大型有效载荷。

俄罗斯“能源号”火箭系列“能源号”运载火箭长约60米,总重2400吨,起飞推力3500吨,能把100吨有效载荷送上近地轨道。火箭分助推级和芯级两级,助推级由四台液体助推器构成,每个助推器长32米,直径4米;芯级长60米,直径8米,由四台液体火箭发动机组成。发射时,助推级和芯级同时点火,助推级四台助推火箭工作完毕后,芯级将有效载荷加速到亚轨道速度,在预定的轨道高度与有效载荷分离。尔后有效载荷靠自身发动机动力进入轨道。

“能源号”运载火箭成为前苏联运载火箭发展的一个新的里程碑。质子号运载火箭。质子号运载火箭(俄语:Протон)是苏联研制的大型运载火箭系列的名称,该系列也被称为Д运载火箭。“质子”号火箭从20世纪60年代中期以来一直是苏联及其航天力量的继承者俄罗斯在发射大型航天器时的主要运载工具。由于N-1探月火箭的研制失败和对能源号运载火箭的弃用,质子号火箭实际上成为俄罗斯现在拥有的发射能力最强的运载火箭。以横向比较而言,质子号系列中最大型的产品的运载能力远逊于能源号和美国阿波罗计划中使用的土星5号火箭,与美国的大力神4型及欧洲航天局的阿丽亚娜5型火箭处于同一水平,强于中国和日本所研制的任何一种火箭。俄罗斯与乌克兰研制的安加拉号,以及美国最新研制的宇宙神5型箭中的某些型号,其运载能力可能也强于质子号。

在冷战结束后,由于能源号火箭的被弃用,质子号实际成为俄运载能力最强的火箭。但质子号使用剧毒的可贮存液体燃料,一旦发射失败可能对发射场周边地区造成严重污染,所以俄罗斯已决定用新研制的安加拉号(使用液氧/煤油作为推进剂)来取代它。

主要型号

UR500(基础型质子号火箭)

质子-K(UR500K)

质子-K/D组级和质子-K/DM组级(UR500K-L1,UR500K-L1P)

质子-M(可能包括质子-KM)

发展过程

最初的质子号火箭是在1961年~1965年间研制成功的,总设计师是OKB-52设计局的负责人切洛勉。切洛勉当时向赫鲁晓夫提出了一个庞大的洲际导弹发展计划,在这个计划中,UR500(即两级型的质子号)是一种“全球火箭”。但是UR500最终没有被军队接受,而是决定用于航天发射。1965年7月16日,UR500在拜科努尔发射场执行了第一次任务,将质子1号科学考察卫星送入太空,火箭也从此而得名质子号。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-9”,美国国会的谢尔顿命名法(用于识别火箭的衍生型号)则称其为“D”。两级型质子号的运载效率不高,因此很快被停止使用。

在UR500基础上加入第三级后,苏联人得到了运载能力更为强大的、三级状态的质子-K火箭(即UR500K;美国国防部:SL-13,谢尔顿命名法:D-1)。带有第三级的质子号在1967年3月10日首次发射(当时使用了D组级上面级,实际构成了四级火箭:质子-K/D组级),将宇宙-146(一颗月球探测器)送入太空。1968年,不带上面级的质子-K首次发射。在1970年代初至1980年代末,苏联曾利用不带上面级的质子-K将8个空间站送入轨道。国际空间站的两个主要组件曙光号功能货舱和星辰号服务舱也是用质子-K发射的。

在质子-K上再加入一个上面级,就形成了UR500K-L1运载火箭,即四级状态的质子号火箭(美国国防部:SL-12,谢尔顿命名法:D-1-e)。苏联时代的质子号所使用的上面级主要有两种:D组级或DM组级(D组级的发展型号,1974年开始使用),所构成的火箭分别称为质子-K/D组级和质子-K/DM组级。这两种火箭是苏联发射大型地球静止卫星和深空探测器的主力。从1967年开始,四级型质子号向月球、金星和火星发射了多个探测器,并且在流产的苏联登月计划中被选为发射载人环月飞船的运载工具。

在美苏登月竞赛时期,切洛勉还在质子号基础上提出了一个名为UR700的设计方案,以与科罗廖夫的N-1探月火箭竞争。UR700的设计思想很像质子号,但其体积之巨大甚至使N-1和美国的土星5号都相形见绌。在UR700中,两级型的质子号仅仅是一个上面级。

冷战结束后,俄罗斯新研制了一种四级型质子号火箭,即质子-M(有时使用未改进的质子-K箭体搭配和风-M的四级火箭质子-KM也被归入其中)。它与质子-K/DM组级的主要区别是使用了更为先进的和风-M上面级,因此火箭也被叫做质子-M/和风-M。和风-M上面级具有两次点火的能力,它可以将重型卫星直接送入地球同步轨道(以前的质子号通常是将卫星发射到地球同步转移轨道)。质子-M在2001年首次发射,将一颗银幕-M通信卫星送入轨道。

另外俄罗斯还发展了所谓“质子-M增强型”,主要改进了和风-M上面级的性能。质子-M增强型只在2007年发射过一次。

所有型号的质子号火箭都只能从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场发射。在拜科努尔的81号和200号发射阵地各有两个质子号发射工位,火箭以水平方式运输至发射台,然后起竖、发射。

主要任务

早期的质子号火箭主要用于发射大型人造卫星。但由于其运载能力远大于其它苏联火箭(如联盟号和闪电号),质子号遂成为发射星际探测器的首选。在美苏登月竞赛时期,质子号承担了将大多数月球号无人探测器送上月球的任务。质子号也预定参加苏联载人登月计划。当时苏联平行开展了两个计划:科罗廖夫主导的使用N-1的宇航员登月计划,和切洛勉主导的使用质子号的载人环月飞行计划。但在一次内部论证会之后,切洛勉的计划被搁置。在N-1开发失败而美国人率先实现登月之后,苏联政府对登月失去了兴趣。虽然还是用质子号发射了几艘“探测器”号飞船进行了绕月飞行,但所携带的只是动物而已。

从1971年开始,苏联用质子-K火箭先后将8个空间站(礼炮1号~礼炮7号,和平号)的几乎全部舱体发射入轨。冷战结束后,质子-K又用于发射国际空间站的几个重要舱段。除了美国的航天飞机以外,质子号是目前唯一能够承担这项任务的运载工具。

四级型质子号被用于发射苏联的大型通信卫星(“银幕”,“彩虹”,“地平线”)和行星探测器(“火星”,“织女星”,“福波斯”)。

苏联解体后,俄罗斯将质子号火箭投入国际市场,结果十分受客户青睐。1996年4月,质子号将欧洲的阿斯特拉-1F卫星发射入轨,完成了第一次商业发射。到2007年为止,质子号已经执行了40多次商业发射任务。

存在的问题

质子号系列的发射成功率并不突出。1996年该火箭发射火星-96探测器失败,载荷在太平洋上空坠毁,其上携带有200克剧毒放射性元素钚。

质子号火箭更为突出的问题是其使用的液体推进剂偏二甲肼/四氧化二氮有毒,一旦发射失败,泄漏的推进剂可能对环境造成污染。俄罗斯经常因火箭在发射后坠毁而与发射场地的所在国哈萨克斯坦进行交涉。近几年来,如果质子号发射失败,哈萨克斯坦就会禁止在拜科努尔发射这种火箭,直到问题解决为止。

UR500运载火箭

UR500运载火箭(俄语:УР500),即基础型质子号运载火箭(Протон),是苏联于1961年开始研制的大型运载火箭。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-9”,美国国会的谢尔顿命名法(用于识别火箭的衍生型号)则称其为“D”。这种两级液体火箭是整个质子号运载火箭家族的基础。

UR500型火箭由切洛勉设计局(OKB-52)负责研制,主设计师为弗拉基米尔·切洛勉。切洛勉当时与苏联另一位火箭设计师科罗廖夫之间存在激烈竞争。为了争夺给苏军开发新式洲际导弹的任务,切洛勉向苏联领导人赫鲁晓夫提出了一个庞大的计划,该计划要研制三种火箭:UR100,UR200和UR500,彼此之间存在继承关系。UR500就是在UR200(北约代号SS-10“瘦子”)基础上研发的,当时打算把它设计成射程12000公里的洲际导弹。1962年4月,这个计划获得批准。但是,由于在与竞争对手的比试中表现不佳,这些导弹中最后只有UR100(北约代号SS-11“美洲百合”)进入军队服役。UR200项目在1964年下马,UR500则被保留下来,最终成为苏联的主力运载火箭。

UR500最早的一个设计方案是直接用4枚UR200捆绑在一起,但这个可笑的方案很快就被放弃了。除了OKB-52以外,各分系统的负责单位还包括格鲁什科的OKB-456(负责发动机)和皮柳金的NII-885(负责控制系统)。整个开发工作于1965年完成,当年7月16日火箭进行了首飞。由于火箭第一次发射时携带的载荷为质子1号科学卫星,该火箭得名为质子号运载火箭。

UR500火箭的设计与苏联最早的那些由R-7洲际导弹衍生出来的运载火箭(如卫星号和联盟号)有了一些不同。虽然保留了第一级发动机沿环形安放的设计,但火箭是两级结构,而不像卫星号火箭是捆绑式结构(从而实际是一级半)。火箭第一级外侧环向布置了6个推进剂贮箱,但它们并非助推器,即在发射后不与箭体单独分离。UR500使用的推进剂是剧毒的肼类化合物。在UR500基础上增加若干级或上面级,就形成了质子号火箭的各种型号。

UR500有记录的发射任务共有4次,包括将质子1号到质子3号三颗质子号卫星送上天,以及一次发射失败。由于缺少上面级,它的运载能力很低,比竞争对手、科罗廖夫的R-7系列高不了多少,而质量却比后者大得多。1966年这种火箭被停止使用。

所属国家/组织苏联

研制单位OKB-52

生产单位赫鲁尼切夫机器制造厂

型号UR500

生产代号8K82

首飞1965年

发射场拜科努尔(4个发射台,81号和200号

发射阵地各两个)

起飞推力8760千牛(海平面)

9810千牛(真空)

外形和质量参数

全长44.3米(不带上面级)

46.28米(带有战斗部的洲际导弹形态)

芯级最大直径4.1米(不含贮箱)

7.4米(含贮箱)

起飞质量620000千克

不含推进剂质量27000千克

第一级

质量449800千克

长度21.07~21.18米(贮箱长度19.9米)

直径7.4米(贮箱直径1.6米)

发动机6台RD-253环向布置

推进剂偏二甲肼/四氧化二氮

单台推力1460千牛(海平面)

1635千牛(真空)

工作时间127~130秒

比冲285秒(海平面)

317秒(真空)

姿态控制推力矢量

第二级

质量172100千克

长度14.56米

直径4.1米

发动机3台RD-0208,1台RD-0209

推进剂偏二甲肼/四氧化二氮

单台推力不详

总推力233.6千牛(真空)

工作时间210~230秒

姿态控制游动发动机

运载能力

近地轨道8400千克

质子-K/DM组级运载火箭

质子-K/DM组级的主要特点是使用了被称为“DM组级”的上面级,这种上面级使苏联人第一次获得了将人造卫星送入地球静止轨道的能力(由于拜科努尔发射场的位置太靠北,苏联向赤道上空发射卫星是很困难的)。DM组级是在原有的上面级D组级的基础上开发的(D组级只能发射深空探测器),于1974年第一次投入使用。

质子-K/DM组级火箭于1974年3月26日第一次发射,将宇宙-637卫星(苏联的第一颗地球同步轨道通信卫星)送入轨道。火箭在1990年停止使用,共发射了66次(其中6次失败)。

DM组级又发展出两个型号:DM2组级(1982年)和DM5组级(1997年),所构成的火箭可以分别称为质子-K/DM2组级(8K82K/11S861)、质子-K/DM5组级(8K82K/17S40)。质子-K/DM2组级于1982年10月12日第一次发射,载荷是一颗格洛纳斯导航卫星(宇宙-1413);DM2组级又发展出DM2-M组级(配套的火箭为8K82K/11S861-01,1994年首飞)。质子-K/DM5组级于1997年6月6日第一次发射,载荷为宇宙-2344军事侦察卫星。

1996年4月8日执行第一次国际商业发射任务(欧洲阿斯特拉-1F卫星)的火箭是质子-K/DM2-M组级。

质子-K/D组级的设计工作始于美苏登月竞赛时期,其最初目的就是向月球发射探测器和载人宇宙飞船。火箭的主要设计思想是,在三级型质子号(质子-K)基础上加入一个上面级。该上面级称为“D组级”,是质子号火箭使用的第一种上面级;但它本来是给与科罗廖夫的N-1火箭配套的登月飞船设计的。D组级的特点是没有导航设备,其导航功能必须由载荷舱内的航天器自己提供。

将质子号(UR500)发展为三级火箭的工作在1964年就开始了,主要由于赫鲁晓夫(质子号总设计师切洛勉的政治保护人)下台,进展有些缓慢。1965年,由切洛勉主导的使用LK-1飞船的登月计划被科罗廖夫的N-1/L-1淘汰了。1967年第一种拥有第三级的质子号发射时,使用了D组级上面级,因此实际是四级火箭;纯粹的三级火箭在1968年才第一次发射。

基础型质子-K/D组级在1975年停止使用,其间共发射39次,失败15次,发射成功率只有61.5%。由质子-K/D组级发射成功的航天器有探测器4号~探测器8号无人飞船,月球15号~月球23号月球探测器,火星2号~火星7号火星探测器,金星9号~金星10号金星探测器。

对D组级加以改进获得了两种衍生的上面级,D-1组级和D-2组级,所对应的火箭称为质子-K/D-1组级(8K82K/11S824M)和质子-K/D-2组级(8K82K/11S824F)。D-1组级和D-2组级使用RD-58M发动机,拥有更大的推力。但是,这两种上面级仍然没有导航能力。

质子-K/D-1组级于1976年8月9日首飞,发射了月球24号探测器。此后又发射了金星11号~金星16号、织女星1号和织女星2号(用于探测金星和哈雷彗星),1989年发射石榴石高能天体物理实验卫星后退役。

质子-K/D-2组级只发射了三次,其中失败一次。它成功地将福波斯1号和福波斯2号火星-火卫一探测器送入太空。失败的那次则是在1996年发射火星-96探测器,结果载荷在太平洋上空坠落。

箭主要用来发射空间站。

在切洛勉的UR500(即两级型质子号)基础上发展三级火箭的计划在1964年就已经决定了。当时为这种新火箭安排的任务是发射“金刚石”军用

空间站(其中实际发射成功的都被编进了礼炮号的编号序列)和LK-1载人环月飞船(此飞船后来被取消)。但火箭的发展出了一些问题,主要是可靠性一直达不到要求。第一枚带有第三级的质子号于1967年3月10日发射,但这是一枚带有“D组级”上面级的四级火箭;不带上面级的质子-K于1968年11月16日首次发射,将质子4号科学卫星(重达16吨)送入太空。

以下是由质子-K发射成功的空间站。

礼炮号系列:礼炮1号,礼炮2号,礼炮3号,礼炮4号,礼炮5号,礼炮6号,礼炮7号;

TKS空间舱系列:宇宙-929,宇宙-1267,宇宙-1443,宇宙-1686(注意这些舱段通常是对接到礼炮号空间站上作为后者的组件);

和平号空间站的6个组件:核心舱,量子1号天文物理舱,量子2号气闸舱,“晶体”号实验舱,“光谱”号遥感舱,“自然”号地球观测舱;

国际空间站的两个组件:曙光号功能货舱和星辰号服务舱。

截止2000年,质子-K共发射31次,其中失败4次。

质子-M运载火箭

质子-M运载火箭(俄语:Протон-М,或称为质子-M/和风-M)俄罗斯质子号火箭家族中的最新型号。

质子-M与以前的质子号火箭相比作了许多改进。它使用了更先进的和风-M上面级,这种新上面级在1999年首次进行了飞行,当时前三级使用的是原有的质子-K箭体;这样组成的火箭被称为“质子-K/和风-M”或“质子-KM”。质子-KM可能只是代用品,因为不久就对火箭的前几级进行了改进,使用了与以前完全不同的箭体结构(可能主要是减轻了前三级的质量)。总共只有70%的技术是从以前的质子号中继承的。换用新箭体的火箭在2001年首次发射,将一颗银幕-M通信卫星送入轨道。这种火箭是目前俄罗斯从事国际商业发射服务的主力。

2007年俄罗斯又发展出了“质子-M增强型”火箭。简介

天顶号火箭是苏联政府在1976年正式批准进行研制的,主要设计工作被分配给了位于乌克兰的南方设计局。南方设计局是苏联最主要的洲际导弹研制单位,曾在弹道导弹基础上开发过宇宙号、旋风号等多种运载火箭。天顶号是该设计局在苏联解体前完成的最后一种火箭,由R-36M洲际弹道导弹(北约代号SS-18“撒旦”)的设计者弗拉基米尔·乌特金任总设计师。

天顶号的设计工作与苏联当时最具野心的航天计划——能源-暴风雪号航天飞机计划捆绑在一起。之所以出现这种情况,是因为苏联工程师打算直接用天顶号火箭的第一级作为能源号火箭的助推器,并为之配套发展一种大推力液体火箭发动机。由格鲁什科领导的设计团队研制了供能源号与天顶号使用的RD-170/RD-171型高压补燃液氧煤油发动机。能源号火箭的助推器使用RD-170,而天顶号火箭则使用RD-171;二者的区别在于,RD-170的推力矢量喷管只能沿一个方向轴摆动,RD-171的喷管则可以沿两个方向轴摆动。RD-170/RD-171是迄今为止世界上推力最大的液体火箭发动机,其真空推力高达7903kN。由于威力强大,天顶号火箭的第一级只需安装一台发动机。

整个天顶号工程的原本目的是要发展一个通用的,拥有小、中、大三种型号的火箭家族(类似俄罗斯现在的安加拉号计划)。按照南方设计局给出的资料,这三种型号的工程代号分别是11K55(小型),11K77(中型)和11K37(大型)。但实际上,最后只有中型型号(11K77)得到了发展,其它两种型号都被放弃了。11K77工程的结果就是天顶-2运载火箭。

天顶号火箭拥有许多优点。它使用无毒无污染的液氧/煤油推进剂组合,而其它一些苏联运载火箭(如质子号)则使用有剧毒的肼类推进剂。天顶号的发射工序实现了完全无人化:火箭可以被机械装置自动吊装在发射台上并连上必须的地面控制管线,其后在发射准备、点火或因发射任务取消而须从发射台上撤下火箭时都不需要进行手动操作,从而大大减少了因发射事故导致人员伤亡的可能性。此外,天顶号的发射台不包含会在发射时被烧毁的设备,因此在一次发射完成5小时之后,就可以再次进行发射。

在苏联时代,天顶号火箭的部件是由位于俄罗斯和乌克兰的许多机构分别生产的,最后的总装则由位于第聂伯罗彼得罗夫斯克(在乌克兰)的南方机器制造厂完成。

主要型号:

天顶-2(包括天顶-M,天顶-2SLB)

天顶-3SL(包括天顶-3SLB)

并不存在“天顶-1”火箭;“天顶-1”的代号是用来指代能源号火箭的液体助推器的。

在整个苏联时期,只生产过两级型的天顶-2,从哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发射(原本计划在普列谢茨克发射场修建的一套发射设施因苏联解体而未能完工,现已被改造为安加拉号火箭的发射台)。20世纪末,为了竞争国际商业发射服务市场,乌克兰与俄罗斯共同开发了三级型的天顶-3SL(三级型天顶号的设计方案则是在苏联时代就有了),由乌、俄、美、挪共同控股的海射公司运作。天顶-3SL使用位于太平洋赤道区域的奥德赛发射平台。最近为了适应商业市场的需要,海射公司又推出了可以在陆地上发射的天顶-3SL改型,称为天顶-3SLB。2007年,乌克兰与俄罗斯又推出了天顶-2的改进型天顶-M。还有一种两级型天顶号“天顶-2SLB”正在开发之中。

由于安加拉号火箭研制进度的拖慢,天顶号被定为俄罗斯新一代载人飞船“快船号”的备选运载工具之一,但具体使用哪一型号尚不得而知。

联盟号运载火箭。联盟号运载火箭(又译为联合号运载火箭,欧美简称A-2)是不可重复使用之发射系统,由Korlev设计局制造研发,总部位在俄罗斯的萨马拉,曾经发射过载人的太空船,是一个从联合号出来的小分枝,目前用来发射自动运行补给太空火箭至国际太空站(MKC),也用于发射商业卫星发射系统由自动TSSKB公司与Starsem公司研发制造,在2001年有时一次发射;另外有九次在2001年,现在的联合号火箭从哈萨克的白寇奴尔和普列谢茨克航天发射场发射。

从2008年起联合号U也将在法属圭亚那太空中心发射,联合号改良版叫联合号U(Synitn)。联合号于1960年首次发射,最初为有酬载末端节的三节式火箭,它的Molniya演变型为四节式可达同步高椭圆型地球轨道,后来演变成联合号U型,联合号火箭在1980年代初期达到最高峰,每年发射高达60次,为世界上使用最频繁的火箭,发射总数超过1700次远远的超越其他火箭,它的设计非常简单,以低价格及高可靠性,这也是联合号火箭立足商业火箭界的原因。在1990年代初期重新设计Fregat末端节,Fregat引擎由NPOLarochkin公司研发由Phobos行星探测器系统改良,虽然俄罗斯太空总署背书及1993年俄罗斯国防部标明”RUS”使联合号火箭俄罗斯化及现代化,稍后又改名成联合号火箭2型,但资金短缺使计划无法施行,在1996年7月要建造Starsem火箭,除非俄罗斯有足够的资金及较少的改造。联合号火箭Fregat或联合号U型火箭主要是改良联合号U型火箭并结合Fregat火箭的末端节,能够将1350公斤的酬载物送至地球同步轨道,在1997年9月Starsem与欧洲太空总署签约由联合号Fregat火箭发射两对离子串2的两个科学卫星。在发表此新火箭前Starsem火箭由Restartablelkar火箭末端节代替,1999年9月2日至1999年11月22日发射了24颗地球同步卫星;在2000年2月9日及2000年3月20日联合号Fregat火箭测试了两次;在测试后串2卫星在2000年7月6日及2000年8月9日发射;联合号火箭于2003年7月在白寇奴尔发射欧洲太空总署之火星快车号。现在联合号Fregat火箭由Starsem公司作为商业酬载用途,它将会被新的发射器取代名,为联合号ST型(也称联合号2型)他有自动导航系统及改良过的第三节引擎,第一个联合号2形研发出来的原型称为联合号2-1a型,并配备了自动导航系统但第三节火箭仍然使用旧引擎,在2004年11月4日普列谢茨克太空发射场发射进入亚轨道(并未完整绕一圈)测试飞行,于2006年10月23日从白寇奴尔发射场发射至亚轨道飞行;完整改装的火箭(联合号2-1b型)于2006年12月27日自拜科努尔航天发射场发射COROT卫星。

联合号火箭长期保持的成功纪录在2002年10月15日破灭,当U型火箭从普列谢茨克太空发射场发射光子-M卫星(Photon-M),发射后29秒坠毁至发射台上并爆炸,造成一人死亡八人受伤。另一次失败事发生在2005年7月21日从普列谢茨克太空发射场发射莫利亚-M(Molniya-M)军事通讯卫星,用了四节式的火箭,在发射后六分钟因第二节和第三节无法分离,导致此次失败,联合号的第二节第三节是相同的而莫利亚-M(Molniya-M)军事通讯卫星则坠落于西伯利亚,然而,除了M型此次失败,其他的274次皆顺利完成。在2003年2月1日至2005年7月26日之间,因太空梭失事而停飞,联合号火箭便成为唯一往返国际太空站的火箭任务,包括运输供给品(进展号太空船)及太空人的交替。联合号火箭计划从2008年开始与欧洲太空总署共同参与发射商业卫星,并在法属圭亚那建造发射台。闪电号运载火箭。闪电号运载火箭

所属国家/组织苏联/俄罗斯

研制单位科罗廖夫设计局(OKB-1)

生产单位

生产代号8K78

起飞推力3997.2千牛

外形和质量参数

全长43.44米

芯级最大直径2.99米

起飞质量305000千克

助推器

数量4

发动机RD-107-8D74K

推进剂煤油/液氧

助推器推力994.7千牛

工作时间119秒

第一级

发动机1台RD-108-8D75K

推进剂煤油/液氧

单台推力940.8千牛

工作时间301秒

第二级

发动机1台RD-0108

推进剂煤油/液氧

单台推力294千牛

工作时间200秒

第三级

发动机1台S1-5400

推进剂煤油/液氧

单台推力66.7千牛

工作时间192秒

运载能力

近地轨道6783千克

地球同步轨道1600千克

(俄语:Молния)苏联在R-7洲际弹道导弹(8K71)基础上研制的一种重要的运载火箭型号。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-6”,美国国会的谢尔顿命名法(用于识别火箭的衍生型号)则称其为“A-2-e”。整个闪电号火箭家族包括5种型号:8K78、8K78-MV、8K78-2MV、8K78-E6和8K78-M。

闪电号是苏联的第一种3级火箭(不算第一级捆绑的4枚液体助推器)。研制闪电号的命令在1960年由苏联航天工业的创始人科罗廖夫亲自签发。研究进行得很顺利,因为他们只是要开发一种R-7的3级型号。闪电号的第一级和捆绑助推器都沿用了R-7的原设计;第二级是加粗了的东方号运载火箭(R-7家族的另一个主要成员)的第二级。只有第三级是在东方号第二级基础上新设计的。全部设计大纲于1960年5月10日完成。

闪电号在1960年的头两次发射都失败了。一次是在10月10日,另一次是在10月14日。这两次失败的发射所携带的载荷都没有被赋予名字,实际它们都是原计划对火星进行探测的行星探测器。

在前两次发射失败后(也有报道认为在1960年还有一次失败的发射),闪电号在1961年2月4日将卫星7号重型人造卫星送入太空,这是该火箭的第一次成功发射。卫星7号创造了当时的世界纪录:全重6483千克,比东方号宇宙飞船还重,是当时人类发射的最大的航天器。

闪电号火箭被用于发射苏联的一些最早的星际探测器。它在1961年2月12日成功地发射了世界上第一颗金星探测器金星1号。1962年11月1日,闪电号火箭又发射了世界第一颗火星探测器火星1号。

1965年8月23日,闪电号成功地发射了闪电1-01通信卫星,该火箭因此而得名。

闪电号运载火箭主要用来发射军用卫星。它从未被用于发射地球同步轨道载荷。闪电号的主要发射场是俄罗斯境内的普列谢茨克。

现在闪电号系列中用于执行任务的主要是闪电-M。宇宙号运载火箭。苏联小到中等运载能力的运载火箭。“宇宙”号火箭由M.K.扬格利领导的设计局研制,有2个型别,即B型和C型,分别利用退役的中、远程弹道导弹SS-4和SS-5略加改装作为第一级,加上新研制的第二级组成。这样既可满足发射中、小型人造地球卫星的需要,又能充分利用退役的导弹。B型全长30米,重约42吨,直径1.65米,地面推力635千牛,可将300千克重的有效载荷送上低地球轨道。第一级长19.7米,两个推进剂贮箱分别装硝酸和煤油。发动机装在尾段,高2.4米,重645千克,真空比冲264秒。靠石墨舵来获得控制力矩。第二级上面是有效载荷和头部整流罩。B型火箭于1962年3月16日首次用来发射宇宙1号卫星。到1977年6月18日用B型火箭共发射144颗宇宙号系列的卫星。此后,B型火箭就不再使用了。1964年,苏联开始用C型火箭发射宇宙号系列的卫星。火箭全长31.4米,重约75吨,直径2.44米,真空推力1760千牛。可将1吨重的有效载荷送上低地球轨道。第一级长19.3米,推进剂为硝酸和偏二甲肼。发动机由2台双燃烧室液体火箭发动机组成。每台发动机的真空推力为880千牛,真空比冲为290秒,燃烧室压力达7.6兆帕(75标准大气压)。第一、二级之间是级间段,采用冷分离的方法。第二级长7米,推力约为250千牛。整流罩重0.5吨,长约5米。C型火箭从1964年开始发射宇宙和国际宇宙号系列的卫星,到1984年年中约发射280颗人造卫星。旋风号系列运载火箭

旋风号系列运载火箭

旋风号系列运载火箭是前苏联由第二代洲际弹道导弹SS-9发展而来的一种具有快速灵活反应能力的运载火箭,主要用于发射军用卫星和反卫星卫星。该系列主要有旋风2和旋风3两种型号。旋风2是两级液体运载火箭,全长39米,芯级最大直径3.9米,低地轨道运载能力为4000千克。它1967年9月17日首次发射成功,1968年4月以后开始用于发射反卫星卫星,1974年12月起又开始发射电子海洋监视卫星。旋风3是前苏联第一种采用全自动发射技术的三级运载火箭,全长39.27米,芯级最大直径3.9米,低地轨道运载能力为4000千克。它1977年6月24日首次发射成功,主要用于发射电子侦察卫星、海洋监视卫星、测地卫星和气象卫星等军用卫星,具有一箭六星发射能力,用于逐步取代东方号和宇宙2运载火箭。土星号运载火箭。美国为载人登月的阿波罗工程研制的巨型运载火箭。包括土星1号、土星1B号和土星5号3种火箭。1957年开始方案探索,1959年2月正式命名为土星号火箭。

土星1号是两级火箭,仅用于试验,以便为巨型火箭的研制提供经验。共制造10枚,分为2组。第一组4枚,仅试验第一级,上面加配重;第二组6枚,试验第一、二级。从1961年10月至1965年7月共进行10次飞行试验,均成功。第六、七次试验了阿波罗号飞船的样件,最后3次用于发射人造地球卫星。火箭的第一级S-1由8个圆柱形贮箱段捆绑而成,长24.4米,用8台推力为833.5千牛(85吨力)的H-1发动机,推进剂为液氧和煤油。在尾段外面装有8个稳定尾翼。第二级S-4用6台RL-10液氧液氢发动机,每台推力66.7千牛(6.8吨力)。第二级上面是过渡段,内装制导和控制系统。火箭全长38.5米(不包括有效载荷),直径6.55米,起飞重量约508吨,起飞推力6668千牛(680吨力)。运载能力约为8吨(500千米高的圆轨道)和2.2吨(逃逸轨道)。

土星1B号也是两级火箭。第一级S-1B与土星1号火箭的第一级相同,但改进了制造方法,重量明显减轻,H-1发动机的性能得到改善,总推力提高到7297千牛(744吨力)。第二级S-4B改用一台大推力J-2液氧液氢发动机,推力高达1000千牛(102吨力),工作时间约450秒。第二级上面是仪器舱,高1米,直径6.55米,内装自主式制导系统、控制系统和各种仪表。火箭全长44米,直径6.55米,起飞重量约587吨。火箭的低轨道运载能力达18吨。土星1B号火箭曾用于阿波罗号飞船某些分系统的试验,如指挥舱再入防热试验、登月舱推进系统试验、指挥舱和服务舱的载人飞行试验等。

土星5号是三级火箭,由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米,直径10米,到尾段底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼,翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机,推进剂为液氧和煤油,总推力达33350千牛(约3400吨力)。2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米,直径10米,采用液氧液氢推进剂,共用5台J-2发动机,真空总推力达5109千牛(521吨力)。第三级采用土星1B号火箭的第二级,仪器舱也和土星1B号的相同。土星5号火箭全长110.6米,起飞重量2930吨,采用惯性制导系统。运载能力为127吨(低轨道),48.8吨(逃逸轨道)。土星5号火箭从1967年9月至1972年7月进行飞行试验,其中有7次作载人登月飞行,成功6次,先后将12名航天员送上月球。德尔塔系列运载火箭。德尔塔运载火箭(英文eltaFamily)是一种一次性火箭列,于1960年代开始进行美国的太空酬载任务,并发射超过三百次,且成功率达95%以上。现役有三角州二型及四型,德尔塔系列运载火箭由联合发射同盟(UnitedLaunchAlhance,ULA)发射及建造。

它由雷神运载火箭改良,雷神运载火箭为美国第一枚弹道导弹的第一节。雷神于1950年代设计,部署于英国或其他属于同盟国的国家,于1957年9月首度发射成功。随后以其第一节火箭与其他上面级火箭组合的火箭也发射卫星用来进行太空探测。雷神的最上级(第四节)又称雷神德尔塔(Delta是希腊文中第四个字母),最后简称整体火箭为德尔塔。

美国国家航空航天局预定德尔塔运载火箭为由导弹至运载火箭的过渡时期之运载火箭,在1960至1961年应用于通讯气象科学月球探测等项目。此计划欲以其他火箭取代德尔塔运载火箭旧有的设计,并非加强德尔塔运载火箭的性能,而是增加其可靠性,1959年4月美国国家航空航天局与道格拉斯航空公司签约进行12枚火箭的设计。

第一节:由布洛克IMB-3(BlockIMB-3)引擎改良雷神中程弹道导弹,推力152,000磅(676千牛顿),燃料为液态氧和煤油。

第二节:也为经修改的部分,引擎为气体喷射AJ-10-118(AerojetAJ-10-118),可产生7,700磅(34千牛顿)的推力,其燃料为四氧化二氮及联氨,此节花了四百万美元作修改,修改后版本沿用至今。

第三节:牵牛星.A引擎,在未与第二节火箭分离时,每分钟旋转一百次来稳定整个末端节,动力来源是两具固态火箭;分离之后,ABL-248可提供2,800磅(12千牛顿)推力,推进时间28秒,酬载舱为玻璃纤维制成。

酬载量:

低地轨道(241公里~370公里):295千克(650磅)。

地球同步轨道:45千克(100磅)。

成功次数/总发射次数:11/12。

花费金费:4300万美元(12次),超出原预算300万美元,而且有14次另外的发射未达成。

早期雷神--德尔塔运载火箭发射纪录

11960年5月13日Echo1卡纳维尔角空军基地第17号发射台失败于晚间9点16分发射,第一节成功,第二节失去控制,最后坠毁。

21960年8月12日Echo1A卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功运送酬载至1666公里(1035哩),47degreeinclinationorbit.

31960年11月23日TIROS-2卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功

41961年3月25日Explorer-10卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功将78磅(35千克)的酬载运至138,000哩(222,000公里)轨道。

51961年7月12日TIROS-3卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功

61961年8月16日Explorer-12卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功EnergeticParticleExplorers.EPE-A.[2]Highlyellipticalorbit.

71962年2月8日TIROS-4卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功

81962年3月7日OSO-1卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功OrbitingSolarObservatory.345mile(555km),33degreeorbit.

91962年4月27日Ariel1卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功Ariel1waslaterseriouslydamagedbytheStarfishPrimenucleartest.

101962年6月19日TIROS-5卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功

111962年7月10日Telstar1卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功AlsolaterdamagedbytheStarfishPrimehighaltitudenuclearevent.

121962年9月18日TIROS-6卡纳维尔角空军基地第17号发射台成功

德尔塔A型运载火箭

布洛克IMB-3引擎,推力152,000磅(676千牛顿),改良后成为布洛克IIMB-3引擎,推力170,000磅(756千牛顿);共发射两次。

德尔塔B型运载火箭

于此阶段做了些许改变,将最上级火箭燃料槽增长3呎,提高氧化剂能量,增加固态推进器导航系统。德尔塔运载火箭也在此时由过渡时期至军事时期。可酬载90千克卫星至地球同步轨道,共发射6次。

德尔塔C型运载火箭

第三节由原本的牵牛星改成牵牛星二号引擎,牵牛星二号引擎的改进也用在侦查者号运载火箭上,整个引擎的重量较原型长3英尺(76厘米),重量增加10%,但推力也增强65%。

德尔塔D型运载火箭

德尔塔D型运载火箭于1965年4月6日在卡纳维尔角发射INTELSAT-I卫星增加三枚卡斯托1(Castor1)辅助火箭以增强推力,共发射两次。

德尔塔E型运载火箭

使用卡斯托2辅助火箭,推力相同,但推进时间增长。第一节采用布洛克3MB-3引擎,推力17万2千磅765千牛顿。第二节的AJ10-118E直径由0.84米增加为1.4米,推进时间加倍。使用亚吉纳(Agena)酬载舱。酬载量较德尔塔D型运载火箭增加45千克至地球同步轨道。于1965年进行第一次发射。

德尔塔G型运载火箭

发射两次生物卫星,于1966年进行第一次发射。

德尔塔J型运载火箭

第三节使用ThiokolStar37D引擎,于1968年第一次发射。

德尔塔L型运载火箭

第一节直径扩大为2.4米,改用FW-4d引擎为第三节。

德尔塔M型运载火箭

将第三节改为斯塔37D(Star37D)引擎。

德尔塔N型运载火箭

德尔塔N型运载火箭-6于1971年10月在范登堡空军基地发射ITOS卫星有两节的型式与德尔塔M型运载火箭相同,在1968年到1972年间发射了九次,其中八次成功。

德尔塔超级6号运载火箭

将德尔塔N或M型运载火箭加装额外的固态辅助火箭,同步卫星轨道酬载能力为1,000磅(450千克)。

德尔塔系列运载火箭发射的可靠性

从1969年到1978年间,雷神--德尔塔运载火箭是美国国家航空航天局最频繁使用的火箭,在这十年间发射了84次(第二名是侦查者号运载火箭,发射了32次),美国国家航空航天局不仅使用此系列火箭发射自己的卫星,也帮政府发射过卫星,甚至是外国政府的卫星来履行与他国的契约。雷神--德尔塔运载火箭的可靠性在1960年代和1970年代已算极高,在84次发射中,仅有7次是失败的(91.6%的成功率)。

改良版本系统命名之改变

在1972年,道格拉斯公司引进一种新的火箭命名方式,将原本的希腊字母命名法改为阿拉伯数字命名法,此种命名法可应付时常改版的德尔塔系列运载火箭,避免字母的耗尽。

德尔塔904型运载火箭

在1972年7月23日,发射Landsat1卫星为第一个有使用九支固态辅助火箭的发射火箭,另一项突破是第二节引擎改为AJ10-118F引擎,这次发射的雷神--德尔塔运载火箭被命名为德尔塔904运载火箭。

德尔塔1000系列运载火箭

德尔塔1910型运载火箭于1975年7月21日在卡纳维尔角发射。增加为2.4米直径的酬载舱空间,其绰号又称直径八,使用九支海狸固态辅助火箭。第一次成功发射为1972年9月22日,酬载卫星为探险家47。

德尔塔2000系列运载火箭

德尔塔2914型运载火箭于1978年1月26日在卡纳维尔角发射。这型的特色为使用RS-27第一节引擎在加大的燃料槽上,直径与德尔塔1000系列运载火箭,此型被用发射Landsat2(1975年)和Landsat3(1978年)卫星。

德尔塔3000系列运载火箭

德尔塔3910型运载火箭于1980年2月14日在卡纳维尔角发射。引进海狸四型固态辅助火箭第一节则和1000及2000型相同,也引进酬载援助元件及斯塔48B固态火箭,用在第三节,之后这个火箭也用在德尔塔二号运载火箭的第三节。

德尔塔4000系列运载火箭

使用旧版的MB-3引擎,搭配加大后的燃料槽及海狸四号固态辅助火箭,只发射过两次。

德尔塔5000系列运载火箭

使用新的海狸四型A固态辅助火箭,仍搭配原本的RS-27第一节主引擎,只发射过一次。

德尔塔二号系列运载火箭

德尔塔二号运载火箭7925(2925)发射深度撞击号德尔塔二号系列运载火箭由不有名的德尔塔6000系列运载火箭及德尔塔7000系列运载火箭加以变型而成。

德尔塔-2最初由麦道公司设计和制造,在麦道被波音公司合并后,则由波音的综合防务系统分部负责生产。德尔它-2是NASA手中的一种重要火箭,从1989年开始投入使用。德尔它-2包含以下几个子系列:德尔塔-26000(已经退役),德尔塔-27000(仍在使用),以及德尔塔-27000的两个变种(轻型型号和重型型号)。

德尔塔6000系列运载火箭

德尔塔6920-10型运载火箭于1990年7月1日在卡纳维尔角发射。在1986年挑战者号暴炸事件后,表现出德尔塔系列运载火箭必须继续发射,德尔塔二号运载火箭也必须加强,增加为更大的燃料槽,达12尺(3.6米),提供了更多的燃料储存;仍沿用海狸四号A固态辅助火箭,特别的是有六支在发射台上点燃,其他三支在空中点燃。

德尔塔7000系列运载火箭

第一节引擎改用RS-27A引擎,增加燃料使用的效率,另从海克力斯(Hercules)公司引进GEM-40固态火箭作为第三节,虽然长度较长,但其重量较轻,可装载比较多的酬载物。

德尔塔二号轻中型运载火箭

此型由德尔塔7000系列运载火箭改装而成,没有第三节火箭,但也减少了固态辅助火箭的使用量,通常只装三支,但有时候也会装四支,主要功能是用来发射美国国家航空航天局的小型卫星。

德尔塔二号重型运载火箭

结合了德尔塔792X运载火箭和GEM-46固态辅助火箭。GEM-46是从德尔塔三号运载火箭拿来使用。

德尔塔(三角洲)三号运载火箭(德尔塔8000系列运载火箭)

道格拉斯/波音公司想加强火箭的酬载能力所以就研发此型运载火箭。将第二及第三节火箭的引擎改为低温引擎(液态氢/液态氧),可以增加推进效率且不产生多余的成本负担,引擎是一颗Pratt&WhitneyRL10引擎,原本用于半人马座火箭的第二节引擎。液态氢燃料储存在直径4米的橘色绝热槽内。紧邻著液态氢和引擎,包括点火器部分;此技术来自日本H-II火箭的配置方式。为了降低整台火箭的高度,也避免被侧横风吹倒,第一节煤油/液态氧的燃料槽做得特别粗而矮,所以整台火箭的直径完全相同。

九支GEM-46固态辅助火箭在安装时,其中三支并没有垂直地面装置,而有向量的考量,德尔塔三号运载火箭发射的并不顺利,前两次发射都以失败收场,第三次虽发射成功,但酬载舱里面没有载任何卫星。

三角洲三号运载火箭为波音公司所研制的不可重复使用火箭,于1998年8月26日进行首次发射,三次飞行中,前两次皆失败,第三次才成功,酬载卫星只是模拟酬载。三角洲三号运载火箭能运载3800公斤(8400磅)的卫星至地球同步轨道,约为三角洲二号运载火箭酬载量的两倍。

于1990年代,酬载卫星的重量持续上升,三角洲二号运载火箭显然无法发射未来更重的卫星,三角洲火箭相对上为较复杂的火箭,设计方向应能有弹性的调整酬载量和降低研发成本,而非降低单次发射费用。波音公司认为需要增加酬载容积,更具竞争力的价格及缩短整备时间才能维持现有市场。

于1998年8月27日在卡纳维尔角空军基地的首次发射失败起因于自三角洲二号运载火箭所修改的软件在第一节飞行时无法导航,控制火箭的液体耗尽后,火箭失去控制亦被销毁,星系(Galaxy)X卫星(休兹(Hughes)HS601HP型)也坠入大西洋中。

于1999年5月4日在卡纳维尔角的第二次发射依旧失败,是因第二节引擎的压力不正常并导致破裂,在未到达预定轨道时就停止推进,猎户座(Orion)3卫星(休兹HS601型)则被送至无用的轨道。

于2000年8月23日进行第三次发射,酬载卫星为DM-F3卫星,为一枚模拟HS601通讯卫星的酬载物,也放置了多个感应器以监测火箭异状,最后轨稍微降低(由26,000公里降至20,600公里),但仍算成功。然而,各项综合因素也结束了三角洲三号运载火箭的商业火箭市场,多数客户对于连续两次失败没有信心,三角洲四号运载火箭的出现也确定此次为三角洲三号运载火箭的最后一次发射。

三角洲三号运载火箭的第一节使用煤油及液态氧为燃料,三角洲二号运载火箭的第二节因较无效率也较复杂,所以被液态氧及液态氢为燃料的引擎取代,辅助火箭也明显增大,更大的整流罩提高酬载空间,第一节燃料槽改良后能装载更多燃料。

三角洲三号运载火箭第二节的普拉特&惠特尼(Pratt&Whitney)RL-10火箭引擎也被证实是高效能引擎,液态氢的燃料槽直径达四米,外部覆有和航天飞机外部燃料槽相同的绝缘泡棉,是由三菱重工制造。在早期的三角洲运载火箭中,第二节的液态氧燃料槽直径皆为2.4米,并无改变。RL-10火箭引擎也是半人马座火箭的末端节引擎,较新的RL-10B-2引擎有较长的喷嘴,燃料管围绕在喷嘴上,在太空中能增加膨胀比率及增进效率,喷嘴由碳复合材料制成,是由法国的SEP公司制造。

固态辅助火箭则是AlliantGEM-46s或GEMLDXL(LargeDiameterExtendedLength),长14.7米,直径46吋,三角洲二号运载火箭的辅助火箭长13米,直径40吋,六枚辅助火箭在发射台上点火,三枚则于空中点火,为了维持操纵稳定,其中三枚辅助火箭有导航喷嘴(vectoringnozzles)。

酬载舱的整流罩由复合材料制成,和直径四米的第二节氢燃料槽相接合。

为维持火箭适当的长度及避免高空中的横向风造成导航问题,所以第一节缩短,早期的煤油燃料槽,和液态氧燃料槽一样,都是2.4米直径,而三角洲三号运载火箭则改成短胖的4米直径燃料槽,此燃料槽也是三菱重工制造,发射架的高度亦随燃料槽缩短而降低高度。

三角洲三号运载火箭有四种设计由三角洲二号运载火箭改良而来,其代码为三角洲8930。

三角洲三号运载火箭有良好的性能及合理的价格,且地球同步轨道酬载能力达三角洲二号运载火箭的两倍,然而,连续前两次发射皆失败,而且更先进的三角洲四号运载火箭及海上发射(SeaLaunch)火箭相继成功,三角洲三号运载火箭必定为过渡时期的运载火箭,而三角洲三号运载火箭的相关科技及结构都为三角洲四号运载火箭立下了基础。

德尔塔四号系列运载火箭(德尔塔9000系列运载火箭)

德尔塔四号系列运载火箭属于美国空军的计划的发展不可回收的运载火箭,道格拉斯/波音公司进而推出德尔塔四号运载火箭,整台火件的组成元件和技术都是从现有的火箭中取得,洛克希德马丁公司和波音公司都有签这项合约,德尔塔四号运载火箭正因此而生,位在阿拉巴马州。

第一节变成以液态氢燃料的引擎,上面节的技术和德尔塔三号运载火箭的上面节相同,但直径增加到5米。

RS-68为一种新的大的液态引擎,最先被设计出是在1970年代末期的航天飞机主引擎设计计划,原本的终旨即为低成本大推力,RS-68引擎减少内部加压致使其效率高于航天飞机主引擎设计计划。简单的管线设计,引擎燃烧室和管线就只有沟槽和面的设计,是史威特(Soviet)引擎的前身。

第二节及酬载舱的外壳都直接沿用德尔塔三号运载火箭的设计,但只限于使用中型的德尔塔四号运载火箭;大型的则使用直径5米之酬载舱。

大型的德尔塔四号运载火箭(不含德尔塔四号重型运载火箭)配有二到四支GEM-60的60英吋(1.524米)的固态辅助火箭。

管线的校正和电线的配置需要一座发射台,第一节主引擎及燃料通常被认定为火箭核心(CBC),而德尔塔四号重型运载火箭有另外两个核心来作为辅助火箭。

未来展望

德尔塔四号重型运载火箭于2004年12月10日在卡纳维尔角发射现今最受关注的就是德尔塔四号重型运载火箭,具有三个核心,可酬载20公吨到近地球轨道;10吨到同步卫星轨道。大力神号运载火箭。美国以大力神2型洲际导弹为基础研制的大型运载火箭。有3A、3B、3C、3D、3E、34D等多种型别,主要用于发射各种军用有效载荷。大力神3A和3B都是三级液体火箭,用大力神2型导弹的第一、二级作为前两级,起飞推力约1913千牛(195吨力)。3A的第三级叫过渡级,长4.9米,直径和前两级一样,都是3.05米,重约13吨。过渡级装2台推力各为35.6千牛(约3.63吨力)的发动机,工作时间约480秒。发动机可以多次起动,能使火箭在较大范围内机动变轨,将有效载荷送入不同的轨道。3级都用四氧化二氮和混肼50推进剂。制导系统利用大力神2型导弹的惯性制导系统。3A于1964年开始发射军用卫星。1966年开始使用的3B用阿金纳火箭作为第三级,用无线电指令制导系统取代惯性系统。3B主要用于发射军用侦察卫星。3C是在3A火箭的两侧各捆绑一台大型固体火箭助推器组成的。每个助推器长25.9米,直径3.05米,重200吨,通过由助推器旁侧的贮箱喷注四氧化二氮的方法来控制推力方向。3A和3B火箭重160~180吨,可将3.6~4.5吨重的载荷送入低地球轨道。3C于1965年开始使用,主要用来发射军用通信卫星。火箭重635吨,起飞推力约10498千牛(1070吨力),能把13.4吨重的载荷送入低地球轨道或把1.6吨重的载荷送入地球静止卫星轨道。3C火箭去掉过渡级就变成3D火箭,用半人马座火箭取代3C的过渡级就变成3E火箭。3D重590吨,从1971年开始用来发射重型侦察卫星。3E重640吨,从1974年开始用来发射太阳神号探测器、海盗号探测器、旅行者号探测器等行星和行星际探测器,可把3.8吨重的载荷送往金星或火星。3C火箭通过增大芯级和固体火箭助推器的长度,并用惯性上面级取代过渡级,又演变为34D火箭。34D重780吨,从1982年开始用来发射重型军用卫星。大力神号运载火箭在118次成功的发射中已将150多颗卫星送入不同的轨道。

各型号简介

大力神又名泰坦火箭(Titanrocket),是美国研制的抛弃式火箭,在1959年到2005年间共发射368次。

泰坦(大力神)一号火箭

泰坦一号火箭发射泰坦一号火箭为泰坦系列火箭的第一枚火箭,如果擎天神火箭未能如期完成,他将做为备用泰坦一号火箭,为一台两节式火箭,以煤油及液态氧做为动力,泰坦一号火箭及擎天神洲际导弹并没有快速填充燃料的机制,添加燃料和点火需要30分钟。

泰坦二号火箭

大部分的泰坦机型都由泰坦二号火箭演变而成泰坦二号火箭洲际导弹可酬载备用核子武器(可达900万吨级黄色炸药)的强大威力,如此强大的原因是因为美国正处于冷战时期而泰坦二号火箭正式备用核弹所有的泰坦二号长程洲际导弹(ICBM)的发射场自1987年关闭到只保留一座在亚利桑那州土桑市泰坦导弹博物馆南方的发射场。在1960年代中期至1980年代中期,泰坦二号火箭为美国所使用二节式自燃式火箭,在1980年代晚期,美国因撤销泰坦二号火箭发射核弹的权利,

泰坦二号火箭发射时刻改为为美国发射政府卫星,在范登堡空军基地最后一次在2003年10月8日发射这一类型的卫星(DMSP气象卫星)。在1960年代中期,泰坦二号火箭也曾发射过两次双子星无人太空船及十次双子星有人太空船,泰坦23B火箭及其演变(24B33B34B)改装后皆装上安哥那D(AgenaD)型火箭的末端节。此时用来发射K-8优势串联间谍卫星,这时卫星由范登堡AFB基地发射至极地轨道酬载卫星约中7500磅(3000公斤)。

泰坦三号火箭

泰坦三号火箭是泰坦二号火箭的延伸,但可以随意的选择是否加固态助推火箭,是由美国空军改良而成,可酬载离地重量的卫星,主要是为了协助美国空军发射DSP快速警报间谍卫星和防御通讯卫星,但泰坦三号E型火箭不同,它还有负责发射一些科学探测卫星,例如:航海家一、二号卫星至木星、土星、天王星及海王星及维京号(海盗号)一、二号探测船至火星。

泰坦四号火箭

泰坦四号火箭是泰坦三号火箭的延伸,但一定要加装固态辅助推进器,它可使用半人马座末端节引擎,,美国空军很少使用此种酬载系统;虽然他过去被拿来发射卡西尼号到土星(1997年),在美国泰坦四号火箭是最有火力的自动化火箭,而其缺点为需要花费大笔资金。

火箭燃料

液态氧储放在像导弹储存室的密闭空间里是很危险的,地图集火箭和泰坦一号火箭曾发生多次液态氧槽爆炸的事件,马丁公司改进泰坦二号火箭的设计,利用液态氧和煤油混合设计取代泰坦一号火箭全部依赖低温储存槽。相同的第一节引擎做了一些小修改;;第二节直径则增加到与第一节相同粗度。泰坦二号火箭是利用可燃性的燃料触击点火,但如此做法依然危险:有数起燃料槽爆炸,而有人因此丧命1965年8月,53名建筑工人因输入燃料至泰坦二号火箭一时不小心整个燃料槽起火导致这些人全部罹难,地点在阿肯色州的叙尔斯(Searcy)之西北部;1980年10月另一个在阿肯色州的储存槽因技术员因故将储存槽外皮剥掉导致点火,破裂的火箭产生8000磅之核子弹头威力,数百呎内皆受波及,这件事显然使泰坦二号火箭从火箭变为长程洲际导弹,泰坦二号火箭在1980年代后期名称为MX和平使者固态火箭;1960年代中期~1980年代中期名称为54泰坦二号火箭。

泰坦火箭现状

2006年时泰坦系列火箭就成为历史了。高价位的四氧化二氮及联氨(胺)需特别小心及注意其毒性,煤油和液态氧燃料的比推力较佳,因此马丁公司决定延伸擎天神火箭的类型,并除去过于昂贵的泰坦系列火箭朝着大胆的方面去做,剩下的物品卖给俄罗斯质子火箭,包含发射火箭并持续建造三角洲4号火箭之中型及重型发射火箭。倒数第二次发射在2005年4月9日,从卡纳维尔角发射成功;最后一次从范登堡空军基地发射在2005年10月19日,发射成功,酬载为一颗秘密国际侦察卫星,他们还将一些物品放在亚利桑那州做为太空博物馆的展示。擎天神系列运载火箭。擎天神(宇宙神,Atlas)系列运载火箭是美国的火箭,擎天神系列运载火箭的前身擎天神导弹于1950年代末期设计完成,擎天神系列运载火箭所使用的燃料为煤油及液态氧。擎天神导弹运用一项特别的设计:于火箭发射推进时会将三个引擎的其中两颗抛弃,如此便能于发射时提供足够推力,亦能维持较长的推进时间。擎天神二号运载火箭于1991年到2004年之间发射63次;擎天神三号运载火箭于2000年到2005年之间仅发射6次;擎天神五号运载火箭到目前为止仍持续发射射,预计将发射到2011年以后。

擎天神导弹最早发射成功是在1957年12月17日,一共有约350枚擎天神导弹在那个时期被建造,大部分的擎天神导弹在除役只后都被拿去做轨道卫星火箭,命名为擎天神E/F,做为布洛克一的辅助火箭,发射全球定位系统卫星。

早期擎天神火箭特别的为非军方的机构发射火箭,在1958年12月18日,擎天神运载火箭发射号志传讯通信轨道卫星(SCORE),亦为首次发射通信

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