登陆注册
2999000000007

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
  • 山西面制品加工技术

    山西面制品加工技术

    本书共分十一章,阐述了山西面制食品的历史文化、发展趋势、原辅料和加工方法。根据山西面食取材多样的特征分不同章节,详细介绍了以小麦粉、玉米面、荞麦面、莜麦面、高粱面、黍米面、马铃薯淀粉、豆面、糯米面等为主料的面食制品的原料与配方、工艺流程、操作要点及产品特色。书中所述具体品种涵盖山西省各市县具有代表性的传统食品,内容详尽,种类齐全。本书遵循科学性、先进性和实用性的原则,条理清晰,结构合理,易于理解,可供城乡居民家庭、面食加工企业、个体户加工作坊、食品餐饮以及商业等部门从业人员阅读参考。
  • 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。
  • 米格飞机的传奇:米格风云

    米格飞机的传奇:米格风云

    米格系列战斗机是苏联/俄罗斯战斗机的重要组成部分,也是世界著名的战斗机,本书主要从型号入手,讲述了米格设计局从诞生至今的基本情况。从型号的研制背景、型号的使用情况等进行介绍,在讲述型号研制生产的同时,还侧面讲述了世界政治和社会的演变,是了解米格战斗机较为理想的参考读物。本书适合军事和航空爱好者阅读,也可以作为从事飞机设计、生产和使用的专业人员的参考读物。
  • 辉煌60年

    辉煌60年

    2011年是新中国航空工业创建60周年。为弘扬“航空报国、强军富民”的集团宗旨和“敬业诚信、创新超越”的集团理念, 中国航空工业集团公司离退休人员管理局、中国航空报社、中航出版传媒有限责任公司联合举办了“辉煌60年”征文活动, 组织离退休老同志以著书立说的形式, 发掘航空工业的光荣历史。活动得到老同志积极响应, 收到来自集团总部及所属成员单位老同志撰写的征文320余篇。经过专家评审, 评选出一等奖、二等奖、三等奖、优秀奖共计100篇。
  • 心芯相印

    心芯相印

    作者在书中叙述了自己艰辛的童年生活、成长过程以及如何走上航空事业道路的历程,进而成为企业、事业单位的高层有效管理者。书中有不少篇幅再现了作者传奇般的经历。本书文字朴素、语言通俗、内容真实、感情丰富。适合青少年、航空工业从业人员及企事业单位的管理人员阅读参考。
热门推荐
  • 都城旧梦

    都城旧梦

    短篇已完结——若只是遇你一瞥惊鸿,未能濡沫以共,莫如当初不相逢。青黛初次见到陆青泊时,江南正逢上元佳节,次年二人又再次相逢,殊不知,一切的巧合,都是有人刻意为之。
  • 神迹独行

    神迹独行

    人魔大战,人族三大凌天强者以烈火自焚决将魔族强行封印在无往结界,然三大强尊却永远销声匿迹,千年之后,封印便会大开,此时将无人能够阻挡魔族的攻势,人族为求再次镇压魔族,只有借助天之力,欲要借助天之力,便需要一位天行者,入神籍,破仙门,踏凌霄。
  • 你只是不够爱我而已

    你只是不够爱我而已

    人的一生,何其漫长,心中觉得后悔的事情又何止那一两件呢?但其实每一件都是生命中难能的经历,或许我们换一个角度去看他,我们会发现一些我们从未发现过的东西。
  • 一个医生看世界·成长篇

    一个医生看世界·成长篇

    《一个医生看世界:成长篇》详细记录了作者的成长经历、求学历程,以及毕业后的工作情况。在这期间,国家和社会所发生的巨大变化也影响着作者的人生。少年时,在困苦的生活环境下,他依然孜孜不倦地学习,考入了武汉医学院(现为华中科技大学同济医学院)。工作后,作者不甘于原地踏步,继续刻苦求学,最终获得博士学位,在工作岗位上也颇有建树。作者以一个医生的角度观察这个世界,对生活多有关注与感悟,总结出来的一些人生经验与学习方法尤其值得我们借鉴。
  • 那一抹情谊

    那一抹情谊

    我不需要爱情,一切,我只想你们幸福。在这黑暗中,唯一你们是光明。———————陌琪
  • 穿越之绝色雪后

    穿越之绝色雪后

    我,居然在试镜那天遭遇了两个劫财劫色的胆大匪徒。为了保住清白,情急之下,拿起一把水果刀狠狠的刺向了自己......可谁知道,这一刀竟然把自己给刺穿越了!天呐,这是怎么回事?谁能告诉我,我该怎么办?这一切的一切,究竟是天意如此,还是造化弄人?面对着一个个爱我、伤我的人,是留情此地,还是决然离去?情路漫漫,我又该何去何从......
  • 重生之都市判官

    重生之都市判官

    当身陷平行时空,发现因果失序,善恶难报,张灵官唯有拿起手中的笔审判每一个阴暗中隐藏的罪犯,让光明重现。
  • 四签名

    四签名

    摩斯坦小姐之父十年前失踪了。四年后,她每年都会收到由神秘人寄来的珍珠。福尔摩斯与华生陪同她找到了神秘人,得知了宝藏的惊天秘密。这时,戒备森严的樱沼别墅命案突发,写有“四签名”的纸条、离奇的孩童脚印、鬼魅般的木腿人、来自东方的剧毒木刺、消失在泰晤士河上的汽船……福尔摩斯这回的对手绝对非同寻常!沾染着血腥的宝藏下落如何?凶手能不能最终被绳之以法?真相就让福尔摩斯来揭晓吧!
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 百业孝为先:《孝经》中的员工准则

    百业孝为先:《孝经》中的员工准则

    《百业孝为先:<孝经>中的员工准则》通过充分的说理、实际的案例、科学的方法,以传统孝道为切入点,结合职场员工工作态度、同事关系、工作能力等方面,深刻剖析“小孝治家,中孝治企,大孝治国”的内涵。《职场》(孝道)通俗易懂,条理清晰,具有很强的实用性和启发性,是现代职场人走向成功、实现自我价值的必读之书。