各國著名運載火箭

zing_chan · 發表於 2011-8-21 18:36:56

運載火箭，英文名launch vehicle，由多級火箭組成的航天運輸工具。用途是把人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。是在導彈的基礎上發展的，一般由2～4級組成。每一級都包括箭體結構、推進係統和飛行控制係統。末級有儀器艙，內裝制導與控制係統、遙測係統和發射場安全係統。級與級之間靠級間段連接。有效載荷裝在儀器艙的上面，外面套有整流罩。

許多運載火箭的第一級外圍捆綁有助推火箭，又稱零級火箭。助推火箭可以是固體或液體火箭，其數量根據運載能力的需要來選擇。推進劑大都採用液體雙組元推進劑。第一、二級多用液氧和煤油或四氧化二氮和混肼為推進劑，末級火箭採用高能的液氧和液氫推進劑。制導係統大都用自主式全慣性制導係統。在專門的發射中心 (見航天器發射場) 發射。技術指標包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性。

日本運載火箭系列

“H系列”火箭

“H係列”火箭也有兩個型號，“H-1”型和“H-2”型。“H-1”是一種三級常規燃料火箭，全長40.3米，直徑2.4米，總重達140噸，可把1噸重的衛星送入地球同步轉移軌道。“H-2”是一種兩級液氫液氧燃料火箭，全長50米，直徑4米，總重260噸，可把約9噸的有效載荷送上近地軌道，把2噸的有效載荷送上地球同步軌道。“H-2”火箭是日本目前最大的運載火箭，它的投入使用，將使日本的運載火箭提高到一個新的水平。

“J係列”火箭

“J係列”火箭有“J-1”火箭，它是在“H-2”火箭和“M-3S”火箭的基礎上發展起來的三級固體燃料火箭，主要是用于發射小型衛星，能將約1噸重的有效載荷送入近地軌道。火箭全長33.1米，直徑1.8米。

“L係列”火箭是日本最早期的火箭。

日本航天工業有“L係列”、“M係列”、“N係列”、“H係列”、“J係列”等係列火箭，其中“L係列”僅“L-4S”是運載火箭，並在1970年2月11日成功地發射了日本第一顆人造衛星“大隅號”。自此，日本在空間技術領域不斷取得新的成就。
　　
“L係列”火箭是日本最早期的火箭，其中僅“L-4S”火箭是多級固體運載火箭。自1964年5月開始，“L-4S”火箭進行了數次飛行試驗，直到1970年2月11日“L-4S-5”火箭成功
　　
發射了日本第一顆人造衛星“大隅號”，為日本航天業奠定了基礎。“L-4S-5”火箭為四級，箭長16.5米，最大直徑約1.4米。

“M係列”火箭

“M係列”火箭基于“L-4S”火箭，第一代“M係列”火箭是“M-4S”火箭，它比“L-4S”試驗火箭的運載能力提高了3倍。該箭為四級固體火箭，全長23.6米，直徑1.41米，總重43.5噸，可將75千克的有效載荷送上近地橢圓軌道。第二代以後“M係列”火箭改為三級，型號分別為“M-3C”、“M-3H”、“M-3S”等。

“N係列”火箭

“N係列”火箭是日本引進美國的“雷神-德爾塔”火箭技術後研制成功的係列火箭。這一係列包括兩個型號，“N-1”火箭和“N-2”火箭。“N-1”火箭有三級，總長為32.6米，最大直徑2.44米，起飛重量90噸，近地軌道的有效載荷重1.2噸，地球同步轉移軌道的有效載荷重260千克。“N-2”火箭總長35.4米，起飛重量136噸，近地軌道有效載荷為2噸，地球同步轉移軌道的有效載荷為680—715千克。

zing_chan · 發表於 2011-8-21 19:51:20

美國運載火箭系列

“大力神”系列運載火箭

“大力神”系列運載火箭由洲際彈道導彈“大力神2”發展而來，包括“大力神2”、“大力神3”、“大力神34”、“大力神4”、“商業大力神3”子係列火箭。
　　
“大力神2”系列火箭有“大力神2LV-4”、“大力神2SLV”、“大力神2s”等幾種型號。“大力神2LV-4”是為“雙子星座”載人飛船計劃而服務，火箭長33.22米，最大直徑3.05米。
　　
“大力神3”系列火箭由美國國防部主持研制，有A、B、C、D、E五種型號，可發射各種軌道衛星，有代表性的是“大力神3C”火箭。該火箭由“大力神3A”發展而來，主要用于發射軍用同步軌道衛星。火箭最長50.6米，最大直徑9.7米。
　　
“大力神34”系列火箭有34B、34D、34D/慣性上面級、34D/過渡級等幾種型號。主要用于發射軍用衛星。“大力神34B”為三級火箭，最大直徑3.05米。“大力神34D”長49.35米，最大直徑9.82米。
　　
“商業大力神3”火箭是“大力神34D”的改型，其設計完全出于商業目的，火箭的各種整流罩可適用于目前各種商業有效載荷。火箭長48.2米，最大直徑9.82米。
　　
“大力神4”系列火箭是“大力神34D”的改型，係美國空軍預備在航天飛機不能滿足軍需時使用的火箭。主要用于發射太陽同步軌道大型軍用衛星及其它軍用衛星。

“德爾塔”系列運載火箭

　　“德爾塔”系列運載火箭是在“雷神”中程導彈基礎上發展起來的航天運載器。它是世界上成員最多，改型最快的運載火箭係列(改型達40余次)。其發射次數居美國其它各型火箭之首，同時，該型火箭發射了世界第一顆地球同步軌道衛星。“德爾塔”原型火箭由“先鋒號”火箭和“雷神”中程導彈組成，火箭長28.06米，最大直徑2.44米。 “德爾塔2914”火箭是該系列火箭中發射次數最多的一種火箭主要用于發射地球同步軌道衛星。火箭長35.36米，最大直徑4.11米。

“雷神”係列運載火箭

“雷神”系列運載火箭是在“雷神”中程彈道導彈的基礎上發展起來的，主要用來發射軍用衛星和早期的航天探測器。該系列包括“雷神-艾布爾”、“雷神-艾布爾星”、“雷神-博納”、“加大推力雷神-阿金納”等型號。
　　
“雷神-艾布爾”型是三級運載火箭，綜合了“雷神”中程導彈和“先鋒號”火箭而成，箭長27.28米，最大直徑2.44米。
　　
“雷神-艾布爾星”是“雷神-艾布爾”的改進型，其長度縮短，運載能力增大，結構簡化，可靠性增強。該箭長24.11米，最大直徑2.44米。
　　
“雷神-博納”是為滿足美國空軍發射中、小型衛星而設計的。箭長21.56米，最大直徑2.44米。

“加大推力雷神-阿金納D”型火箭是為發射大質量偵察衛星而研制的，在“雷神”基礎級上增加三臺固體助推器，並組合“阿金納D”上面級而形成。箭長29米，最大直徑2.44米。

“宇宙神”系列運載火箭

   “宇宙神”系列運載火箭由“宇宙神”洲際彈道導彈發展而成的，主要有“宇宙神D”、“宇宙神多級係列”、“宇宙神I”等型號係列
　　
   “宇宙神D”是美國發射載人飛船的第一枚運載火箭，該火箭是在“宇宙神D”洲際彈道導彈的基礎上經適當改進而成，箭長29.07米，最大直徑4.87米。
　　
   “宇宙神SLV-3C-半人馬座D”火箭為多級火箭。該火箭是“宇宙神”火箭係列中首次使用低溫液氫液氧上面級的火箭，箭長38.35米，最大直徑4.87米。
　　
   “宇宙神I”是“宇宙神G-半人馬座D-1A”的一個改進型。地球同步轉移軌道運載能力為2.25至2.34噸，主要用于商業發射。箭長42-43.9米，起飛質量163.9噸。

“土星”系列運載火箭

“土星系列”運載火箭是美國國家航空航天局(NASA)專為阿波羅登月任務而研制的大型液體運載火箭，先後研制的型號有“土星I”、“土星IB”、“土星V”三種。

1957年美國陸軍彈道導彈局向政府提出發展大推力運載火箭的建議，1958年初該項建議得到採納，陸軍彈道導彈局即著手研究，1959年將所研究的火箭正式命名為“土星”運載火箭。1960年陸軍彈道導彈局劃歸國家航空航天局領導，發展“土星”的任務亦轉交該局負責。

“土星系列”運載火箭共有三種型號：“土星I”、“土星IB”、“土星V”。該火箭的最終任務是把載有三名宇航員的“阿波羅”飛船送往月球，並安全返回。這三種型號的任務分工是：“土星I”——研制型，它是執行“阿波羅”計劃的第一個型號，用于“阿波羅”計劃早期地球軌道飛行試驗和發射“飛馬座”宇宙塵探測衛星。“土星IB”——改進型，用于不載人或載人“阿波羅”飛船地球軌道飛行試驗，“土星V”和飛船程序及部件、係統的試驗，以及發射“天空實驗室”。“土星V”——最終型，專為實現“阿波羅”飛船登月而研制，目標是要在美、蘇“登月競賽”中贏得勝利。

自1961年開始至1972年12月結束，在歷時11年7個月中，“土星係列”運載火箭總共發射l7次，包括11次載人飛行，其中6次載人登月飛行。這是美國60年代規模最大、耗資最多的一項載人航天計劃，到1969年7月，總共耗資193億美元(1965年美元值)，其中近80億美元用于研制運載火箭“土星I”(7.67億美元)、“土星IB”(11．27億美元)和“土星V”(60.46億美元)。

自1973年5月15日開始至1974年2月8日，“土星”運載火箭被用于發射“天空實驗室”，共4次。首次是用“土星V”運載火箭將無人的“土星工場”送入近地圓軌道，後三次用“土星IB”運載火箭分別將載有三名宇航員的“阿波羅”指令服務艙與“土星工場”對接。整個該項計劃的經費約為25億美元(1965年美元值)。

zing_chan · 發表於 2011-8-21 20:14:26

本帖最後由 zing_chan 於 2011-8-21 20:15 編輯

俄羅斯運載火箭系列

“東方號”系列火箭

“東方號”係列火箭是世界上第一個航天運載火箭係列，包括“衛星號”、“月球號”、“東方號”、“上升號”、“閃電號”、“聯盟號”、“進步號”等型號，後四種火箭又構成“聯盟號”子係列火箭。

“東方號”運載火箭是對“月球號”火箭略加改進而構成的，主要是增加了一子級的推進劑質量和提高了二子級發動機的性能。這種火箭的中心是一個兩級火箭，周圍有四個長19.8米、直徑2.68米的助推火箭。中心的兩級火箭，一子級長28.75米，二子級長2.98米，呈圓筒形狀。發射時，中心火箭發動機和四個助推火箭發動機同時點火。大約兩分鐘後，助推火箭分離脫落，主火箭繼續工作兩分鐘後，也熄火脫落。接著末級火箭點火工作，直到把有效載荷送入繞地球的軌道。東方號火箭因發射“東方號”宇宙飛船而得名，1961年4月12日把世界上第一位宇航員加加林送上地球軌道飛行並安全返回地面。

“聯盟”號系列

“聯盟”號系列運載火箭是世界上歷史最久、發射次數最多的多用途火箭。

   包括以下火箭：聯盟號、閃電號

   “聯盟號”運載火箭是“東方號”運載火箭係列中的一個子係列。它分為二級型“聯盟號”火箭和三級型“聯盟號”火箭。二級型“聯盟號”火箭根據有效載荷又可分為“上升號”（ВОСХОД）、“聯盟號”和“進步號”（ПЕНЕРА）等幾種狀態。三級“聯盟號”火箭于1960年10月開始發射，1961年2月首次發射成功，將第一顆“金星”探測器（ВЕНЕРА-1）送入日心軌道。後又用于發射世界上第一顆“火量”探測器（MAPC-1）和“月球4～14號”探測器。自1965年4月開始發射“閃電號”通信衛星後，三級型“聯盟號”火箭就又稱作“閃電號”（МОЛНИЯ）運載火箭。此外，該火箭還用于發射預警衛星。

   二級型“聯盟號”于1963年11月16日進行首次發射，將第二代照相偵察衛星“宇宙-22”送入近地軌道。1964年10月發射了第一顆“上升號”（ВОСХОД）載人飛船，首次實現了多人航天和空間艙外活動。從1967年4月開始發射“聯盟號”載人飛船，從1978年1月開始發射“進步號”（ПЕНЕРА）無人供貨飛船。

   “聯盟號”是一種多用途運載火箭，也是世界上發射次數最多的一種火箭。至1994年底共發射1307次。“聯盟號”和“閃電號”運載火箭至今一直在使用。

“能源號”

“能源號”運載火箭是前蘇聯的一種重型的通用運載火箭，也是目前世界上起飛質量與推力最大的火箭。

　　 “能源號”運載火箭的主要任務有：發射多次使用的軌道飛行器；向近地空間發射大型飛行器、大型空間站的基本艙或其它艙段、大型太陽能裝置；向近地軌道或地球同步軌道發射重型軍用、民用衛星；向月球、火星或深層空間發射大型有效載荷。

　　 “能源號”運載火箭長約60米，總重2400噸，起飛推力3500噸，能把100噸有效載荷送上近地軌道。火箭分助推級和芯級兩級，助推級由四臺液體助推器構成，每個助推器長32米，直徑4米；芯級長60米，直徑8米，由四臺液體火箭發動機組成。發射時，助推級和芯級同時點火，助推級四臺助推火箭工作完畢後，芯級將有效載荷加速到亞軌道速度，在預定的軌道高度與有效載荷分離。爾後有效載荷靠自身發動機動力進入軌道。
　　
“能源號”運載火箭成為前蘇聯運載火箭發展的一個新的裏程碑。

“天頂號”

“天頂號”是前蘇聯的一種中型運載火箭，主要是用來發射軌道高度在1500km以下的軍用和民用衛星、經過改進的“聯盟號”TM型載人飛船和“進步號”改進型貨運飛船。“天頂號”2型是兩級運載火箭，其一子級還被用作“能源號”火箭助推級的助推器。“天頂號”3型是三級運載火箭，它在二型的基礎上，增加了一個遠地點級，用于將有效載荷送入地球同步軌道、其它高軌道或星際飛行軌道。2型與3型用的一子級和二子極是相同的。

“質子號”系列

   “質子”號系列運載火箭是蘇聯研制的第一種非導彈衍生的、專為航天任務設計的大型運載器。

   包括以下火箭：二級質子號，三級質子號，四級質子號。該係列共有3種型號：二級型（西方代號D型，SL-9）、三級型9D-1，SL-13）和四級型（D-1-e，SL-12）。西方將這三種火箭稱作D係列火箭。

   從1965年至1994年底，“質子號”運載火箭共發射224次，其中失敗25次，成功率為84%。自1970年1月至1989年4月1日，“質子號”火箭發射132次，失敗10次，成功率為92.4%。相比之下，“質子號”運載火箭是蘇聯現有運載火箭中成功率最低的一種型號。

   從1986年開始，蘇聯把“質子號”運載火箭投入世界商用發射市場。“質子號”火箭的出廠價約為800萬盧布。1988年規定地球同步軌道任務發射費用國3500萬美元，地球同步轉移軌道任務發射費用為2800萬美元。後來把地球同步軌道任務發射費用提高到4000~6500萬美元（1989年幣值）。1987年確定三級型“質子號”運載火箭的近地軌道任務的發射費用為2000萬美元。

zing_chan · 發表於 2011-8-21 20:16:30

歐洲的“阿裏安5”系列

“阿裏安5”（Ariane 5）運載火箭是歐空局在1987年11月份部長級會議上正式批準研制的大型時運載火箭。研制工作于1988年啟動由歐空局總負責，法國航天中心負責整個項目的管理。

“阿裏安5”火箭是根據商業發射市場和近地軌道開發利用的需要研制的，原計劃用于向地球同步轉移軌道和太陽同步軌道發射各類衛星、向近地軌道發射哥倫布無人照料自由飛行平臺，並為支援國際空間站哥倫布無人照料自由飛行平臺，並為支援國際空間站哥倫布艙及自由飛行平臺的正常運行定期發射載人的使神號航天飛機。

根據任務要求，“阿裏安5”的動載能力、可靠性、成本與適用性的設計指標為：

1）將3.9t的有效載荷送入傾角5°～12°的地球同步轉移軌道，這相當于火箭具有發射6t雙星或5.5t三星的運載能力。

2）將18t的空間站艙段或哥倫布自由飛行平臺送入傾角28.5°、500km×500km的近地圓軌道和將12t的哥倫布極軌平臺送入高度800km和傾角98.6°的太陽同步軌道。

3）將22t的使神號和資源艙送入傾角28.5°、90km×450km的轉移軌道。

4）在執行非載人任務時，全箭可靠性設計指標為0.985；原計劃發射使神號時，下面級可靠性指標定為0.99。為了確保航天員的安全，“阿裏安5”和使神號航天飛機的固有不安全指標為10-3。

5）按照每年發射8次（其中4次地球同步轉移軌道發射）計算，“阿裏安5”向地球同步轉移軌道發射的費用至少要比“阿裏安44L”火箭低10%，而每千克有效載荷的動載費用比“阿裏安44L減少約45%”。

6）配備了多種有效載荷支架和整流罩，供發射各種大、中、小型有效載荷選用，增強火箭的適用能力。

在該設計指標的指導下，“阿裏安5”火箭採用了與阿裏安以往型號不同的設計方案：一子級採用高性能低溫推進係統，二子級採用可儲存雙組元推進係統，一子級周圍捆綁了2枚大型固體助推器的設計使火箭結構更為簡化，有利于提高火箭的可靠性。歐空局首先成功研制了“阿裏安5”火箭的基本型，經過對“阿裏安5”火箭的不斷改進，形成了“阿裏安5”係列運載火箭。

“阿裏安5”係列火箭包括阿裏安5基本型（阿裏安5G）和改進型，其中改進型又包括阿裏安5G+、阿裏安5GS、阿裏安5ECA、阿裏安5ES（暫停研制）5種型號。阿裏安5係列運載火箭均採用二級結構，並捆綁2枚固體助推器，主要用于向地球同步轉移軌道、太陽同步軌道、中低軌道以及飛離地球軌道發射各類衛星和航天器，可執一箭單星和一箭多星發射任務，地球同步轉移軌道運載能力目前可達6.9～10.5t（單星發射），發射價格為1.25億～1.55億美元（2004年幣值）。截至2007年6月30日，阿裏安5係列運載火箭共進行了31次發射，成功27次，部分成功2次，失敗2次。