登陆注册
7875700000007

第7章 争奇斗艳的运载火箭(3)

该型火箭因具有较强的适应性而得到广泛应用,已将200多颗不同用途的卫星和试验物送入轨道。这些卫星中有近地、极地和高椭圆轨道卫星,也有地球同步、太阳同步、日心和月心轨道卫星;有通信、导航、气象卫星,也有科学、对地观测和各种特殊用途的卫星。

它不仅是美国使用次数最多的运载火箭,而且已多次为英国、加拿大、日本、印度尼西亚、印度等国以及国际通信卫星组织、北大西洋公约组织、欧洲航天局等发射卫星。

“德尔它”运载火箭被美国国家航空航天局预定为导弹至运载火箭的过渡时期的运载火箭,在1960~1961年应用于通讯气象科学月球探测等项目。该计划试图以其他火箭取代“德尔它”运载火箭旧有的设计,并不是加强“德尔它”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。

1969年到1978年间,“德尔它”运载火箭是美国国家航空航天局使用最频繁的火箭,在这10年间共发射了84次。美国国家航空航天局不仅使用该系列火箭发射自己的卫星,也帮美国政府发射过卫星,甚至是外国政府的卫星来履行与他国的契约。“雷神-德尔它”运载火箭的可靠性在20世纪60年代和70年代已算极高的了,在84次发射中,仅有7次是失败的(91.6%的成功率)。截止到1994年底,“德尔它”系列运载火箭共计发射227次,其中失败12次,发射成功率为94.71%。

知识点地球同步卫星

地球同步卫星是人为发射的一种卫星,它相对于地球静止于赤道上空。从地面上看,卫星保持不动,故也称静止卫星;从地球之外看,卫星与地球共同转动,角速度与地球自转角速度相同,故称地球同步卫星。

发射同步卫星需要有高超的技术,一般先用多级火箭,将卫星送入近地圆形轨道,此轨道称为初始轨道;当卫星飞临赤道上空时,控制火箭再次点火,短时间加速,卫星就会按椭圆轨道(也称转移轨道)运动;卫星飞临远地点时,再次点火加速,卫星就最后进入相对地球静止的轨道。重量级的航天大力士:“土星号”

“土星-5(Saturn-Ⅴ)”运载火箭是美国专为阿波罗登月计划研制的、迄今为止最大的巨型运载火箭。其起飞重量为3000吨,直径10米,高110米,近地轨道运载能力达139吨,它能把重达50吨的“阿波罗”飞船送入登月轨道。“土星-5”曾先后将12名宇航员送上月球。

20世纪60年代,美国为执行“阿波罗”登月计划,专门研制了“土星”型运载火箭系列。主要有“土星-1”、“土星-1B”和“土星-5”等几种型号。其中,“土星-1”为一种试验型的两级运载火箭,第一级运载装置由8台“H-1”液体火箭发动机组成,总推力为7兆牛;第二级由6台总推力为408千牛的液体火箭发动机组成。入轨高度185千米时的最大有效载荷为10.2吨。为了改进“土星”火箭并确定“阿波罗”飞船的总体方案,“土星-1”于1961年至1965年从卡纳维拉尔角共发射10次,其中有5次把“阿波罗”飞船的主体模型发射入轨。

“土星-1B”是为在近地轨道试验载人和不载人的“阿波罗”飞船研制的。它也是两级运载火箭,第一级和第二级均为“土星-1”的改进型,但在第二级配备了一台用液氧/液氢作推进剂的J-2发动机,推力1.023兆牛。这样,火箭在入轨高度为195千米时,最大有效载荷达到18.1吨。在1966~1975年间,“土星-1B”在卡纳维拉尔角共发射9次,均获成功。

“土星-5”运载火箭是美国“土星-1B”运载火箭的改进型,主要改进是在“土星-1B”的基础上增加了第三级,是“土星”系列运载火箭的最后一种型号。“土星-5”运载火箭是专为在近地和近月轨道试验“阿波罗”飞船的全套设备,以及将航天员送往月球而研制的。

由于“阿波罗”飞船总重达46吨,高25米,最大直径6.6米,要把这么重的飞船以第二宇宙速度当物体(航天器)飞行速度达到11.2千米/秒时,就可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球进入环绕太阳运行的轨道,不再绕地球运行。这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。送入月球轨道,以往任何一种运载火箭都无法胜任。为此,专门研制的“土星-5”三级运载火箭称得上是一个重量级的航天“大力士”,它全长85米,直径10米,起飞质量达2950吨,起飞推力达35211千牛,总功率约1.47亿千瓦,相当于200万辆普通大轿车功率的总和。“土星-5”运载火箭与“阿波罗”登月飞船组装在一起后,高达110.64米,相当于36层楼房高。

运载能力在逃逸轨道时为50吨。1967年11月9日首次发射不载人的“阿波罗-4”成功后,于1968年12月21日进行首次载人飞行发射,将阿波罗8号成功地送入绕月球运行轨道。在1967~1973年间,“土星-5”从卡纳维拉尔角共发射13次,全部成功。其中有10次是运载“阿波罗”载人飞船进入预定轨道。功不可没的“质子号”

“质子号”运载火箭“质子号(Протон)”运载火箭是前苏联研制的大型运载火箭系列的名称。“质子”号火箭从20世纪60年代中期以来一直是前苏联及其航天力量的主要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。

最初的“质子号”火箭是在1961~1965年间研制成功的。1965年7月16日,基础型“质子号”火箭在拜科努尔发射场执行了第一次任务,将“质子-1”科学考察卫星送入太空,火箭也因此而得名“质子号”。

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他前苏联火箭(如“联盟号”和“闪电号”),“质子号”就成为了发射星际探测器的首选。在美苏登月竞赛时期,“质子号”承担了大多数将“月球号”无人探测器送上月球的任务。“质子号”也预定参加前苏联载人登月计划。当时前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,前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,前苏联用“质子-K”火箭先后将8个空间站(“礼炮-1”~“礼炮-7”,“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。

在前苏联的航天活动中,“质子号”运载火箭发射最为频繁,它是目前世界上运载能力最大的火箭之一。它先后研制有二、三、四级3种型号。最大的一种四级火箭全长44.3米,底部最大直径7.4米,起飞重量800吨。第一级由6台助推火箭组成,中心是一个直径较大的氧化剂箱,四周捆绑6个燃料箱,起飞推力达1000吨。第二级高约13.7米,装有4台发动机,总推力为240吨。第三级高6.4米,装1台发动机,另有4台校正航向的可控微调发动机。第四级高5.5米,装有一台封闭式循环发动机,可二次点火。这种火箭可将21吨重的有效载荷送入近地轨道。

1965年7月16日,“质子号”运载火箭首次发射,将一颗重达12.2吨的卫星成功送入预定轨道。1971年4月19日,成功发射重17.5吨的“礼炮-1”轨道站。从1971年到1973年,“质子号”又相继发射了6个“火星号”探测器。1974年发射第一颗静止轨道卫星宇宙637号,1975年到1983年陆续发射了金星号探测器,1984年发射两个维加号哈雷彗星探测器,1986年又把第三代轨道站“和平号”送入太空。这一系列发射纪录充分表明,“质子号”火箭对于前苏联航天活动有着举足轻重的作用。

俄罗斯“质子号”系列运载火箭分为二级型、三级型和四级型3种型号。目前正在使用的有“质子号”三级型和四级型两种。三级型“质子号”于1968年11月16日首次发射,其低地轨道运载能力达到20吨,它是世界上第一种用于发射空间站的运载火箭,曾发射过“礼炮-1”到“礼炮-7”空间站、“和平号”空间站各舱段及其他大型低地轨道有效载荷。1998年11月20日,“质子号”发射了国际空间站的第一个舱段。

前苏联解体后,俄罗斯将“质子号”火箭投入国际市场,受到客户广泛青睐。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,“质子号”已执行了40多次商业发射任务。

“和平”号空间站苏联火箭的大力士:“能源号”

1987年5月15日,前苏联成功发射了一枚名为“能源号(Энергетиканомером)”的超级运载火箭。火箭长约60米,总重2400吨,起飞推力3500吨,能把100吨有效载荷送入近地轨道。

“能源号”运载火箭由两级组成,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。

第一级捆绑4台液体助推火箭,高39米,直径4米;第二级为直径8米的芯级,由4台液氢液氧发动机组成。发射时,助推级和芯级同时点火,助推级4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。第一级4台助推火箭工作完成后,由地面控制脱离芯级火箭后回收,经修理后可重复使用50次;芯级火箭可将有效载荷送入地球轨道运行。

由于这种两级“能源号”火箭只能把重型有效载荷送入低地球轨道(芯级只能作亚轨道飞行),要把有效载荷送入高地球轨道或逃逸轨道还需再加一级,所以研制了两种新的辅助级,即上面级(EUS)及制动和修正级(RCS)。这两种辅助级是单独使用还是一起使用,取决于执行的任务类型。

正是由于“能源号”采取了积木式的设计,它既具有发射大型低轨道有效载荷(105吨)和航天飞机的能力,又具有将10吨以上有效载荷送入地球同步轨道或飞往月球和行星轨道的能力。其中,同步轨道运载能力约为18吨,月球轨道运载能力为32吨,火星和金星轨道的运载能力为28吨。

“能源号”系列运载火箭“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他舱段、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。

同类推荐
  • 新编科技大博览

    新编科技大博览

    全书分三卷,内容包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科技、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业等。
  • 未了的传奇:波音747的故事

    未了的传奇:波音747的故事

    乔·萨特——波音747总设计师,当之无愧的“747之父”,以自己的亲身经历,讲述了波音747从立项、研制、试飞直至交付客户的整个过程中许多鲜为人知的故事,其中许多情节是第一次披露。747飞机的诞生经历了许多坎坷,乔凭借他的洞察力、正直、勇气,带领他的项目组以坚韧不拔的精神克服了重重困难,最终研制出了堪称工业界奇迹的747飞机。本书故事跌宕起伏,语言生动风趣,既可给航空业内管理者和科研人员以启迪与借鉴,也能为航空业外读者带来阅读的享受。
  • 向宇宙进发

    向宇宙进发

    《向宇宙进发:载人航天新探索》从人类航天事业发展50年,尤其是近10年的发展出发,回顾了航天发展的过去,载人航天的发展历程,人类认识宇宙、探索宇宙的发展路线。从能源的发展和利用、未来发展趋势等方面展望了人类载人航天发展的路线。
  • 安全责任重在落实

    安全责任重在落实

    安全无小事,事事抓落实。一切安全事故都是可以预防和避免的。责任是安全的最好屏障,安全是员工的最大福利。安全第一,警钟长鸣。唯有立足岗位,时刻紧绷安全这根弦,做到防微杜渐,强化安全责任落实,才能让平安、幸福、和谐永驻身边。
  • 传统米制品加工技术

    传统米制品加工技术

    本书共分为六章,内容涵盖我国各地具有传统特色的米粉、米糕、米粥、米饼、油炸米制品、汤圆等米制品的加工技术,重点介绍了250多种具有代表性的米制食品加工实例的原料配方、技术要点和产品特色。本书内容详实,结构清晰,通俗易懂,注重实用技术与方法,具有较好的实用性。本书适合米制品加工企业、传统食品加工作坊的生产技术人员及食品餐饮从业人员使用,也适合广大城乡家庭使用。
热门推荐
  • 帝王的对抗

    帝王的对抗

    你是否觉得历史枯燥无味,是否觉得历史就是死记硬背,是否就是打打杀杀,那是因为打开的方式太严肃,太教科式,现在用一种轻松,简单的茶余饭后的方式为你讲述历史中的有趣发现。
  • 初瞳,零

    初瞳,零

    好像没什么好说的,就这样吧...(其实根本不是言情,还有好多我自己都讲不清的东东)
  • 网游之一剑称霸

    网游之一剑称霸

    高3辍学后,迷恋网游。几年后进入社会找工作因文凭而受阻碍!幸运之神的眷恋,让他与女友相遇。【强者】的到来。吸引了整个全球!为守护身边的人,再度进入游戏,靠着自己的技术、曾经的兄弟。登上网游界顶峰。
  • 炎道之极

    炎道之极

    天生炎体的林衍在一次探险中被妖兽袭击,经脉俱断,丹田尽毁。本来已成废人的他却在半年后遇到一个老叫花子,意外得到了重新修炼的法门。祸兮福之所倚,他竟然和一只九寒噬炎蛇缔结了灵魂血契!山不生草,涧不流水,岭不行云,峰不插天。生于九幽之地,以极阴之体,噬万阳之炎,是为九寒噬炎蛇!且看林衍一路逆流而上,踏入炎道之极!
  • 秘陵诡闻

    秘陵诡闻

    南观山,北望雨,指迷长赋俩俱辱;发丘印,摸金符,护身不护鬼吹灯;搬山海,卸岭峰,竖葬匣子绕着行;立东南,忌西北,一灯在手鬼见愁;青铜椁,窨子棺,八字不硬爀近前;笑面尸,赤衣凶,鬼笑莫如听鬼哭”随着主角来一点点的掀开埋葬在了尘埃中千年诡闻,那些用科学也解释不请楚的秘陵诅咒不过是一世辛酸化为尘。
  • 马斯洛的人本哲学

    马斯洛的人本哲学

    本书以全新的视角,介绍了马斯洛的理论精华,书中解答了我们关于人生的一系列问题:什么是人生的意义?人性的本质为何?我们怎样才能获得幸福和安宁?我们怎样才能健全自我的人格?我们怎样才能挖掘自我的潜能?我们怎样才能实现自我的价值?我们如何才能达到力所能及的目标?我们如何才能成为优秀的人?本书引导我们了解马斯洛,了解自己的人生,帮助我们调动自身一切积极的因素以实现最完美的自我,创造最美好的人生境界。
  • 舍你其谁

    舍你其谁

    重生之后的冷云清,冷漠的令人心疼。可是现在的他不需要别人的怜惜了,武功深不可测,世人生死全在她一念之间,是时候开始了。楚翼然凌宣辰不染尘世的王子,终究逃不过那一瞥。弱水三千只取一瓢,便从那一瞥开始。接着有人要复仇,有人要苦守,有人。。。。
  • 狗吃羊

    狗吃羊

    坐火车的朋友,现在是个注重隐私的年代啊!你丢弃了车票,一来暴露了自己的信息,二来如被不法分子利用,损失的也许不仅仅是金钱了。还有,你好歹也是一坐过火车的人,出站就随便扔废物啊?不信,你问问我从未坐过火车的奶奶,她都不会干这样的事,我想说的是:活该!
  • 斗武战神传

    斗武战神传

    林以宇本是四大家族之一林家族长林南阳的嫡子,说来也是有点名气,只不过这名,不是什么好名威名,也不是什么恶名,而是庸名,他竟是这城中出了名的废材。但是他不甘心,凭什么要遭受陌生的白眼。直到他捡到一枚戒指,他竟然是吞噬体质……
  • 能力大世界

    能力大世界

    再次回到八岁时,伊天发现自己周围悄然发生了变化。自身的能力(电磁场域操纵)由等级八变为了等级四就不说了,用来记录未来发生的重大事件的能力(永久镜片)竟然消失了!还有那突然跑出来的妹妹,伊天更是毫不知情。在这个犹如泡沫般脆弱的世界,失去力量的伊天该怎么办?