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宇宙神V运载火箭:太空探索和开发

时间:2023-08-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:“宇宙神”V(重型)的第一级捆绑3个通用芯级,以便发射大型载荷。“宇宙神”V标准的有效载荷整流罩尺寸为直径4或5米,长度不同。从2002年8月21日首次飞行,“宇宙神”V有很好的成功记录。在冷战结束后的克林顿政府时期,美俄太空合作,俄罗斯RD-180发动机出口到美国,用于洛克希德·马丁“宇宙神”III运载火箭,并于2000年首飞。该发动机也用于“宇宙神”III的后继运载火箭“宇宙神”V。

宇宙神V运载火箭:太空探索和开发

“宇宙神”V运载火箭有“宇宙神”V 400系列、“宇宙神”V 500系列和“宇宙神”V(重型)三个型号。

用途:中/重型改进一次运载火箭。

制造:洛克希德·马丁,联合发射同盟

高度:58.3米。

直径:3.81米。

助推器(非重型):0到5台固体发动机

助推器(重型):2台宇宙神通用芯级,发动机RD-180,推进剂:煤油/液氧。

第一级:宇宙神通用芯级,1台RD-180发动机,推进剂:煤油/液氧。

第二级:“半人马座”火箭,1台RL10A或1台RL10C发动机,推进剂:液氢/液氧。

近地轨道运载能力:10,300–20,050公斤。

地球同步转移轨道运载能力:4,100–8,200公斤。(www.xing528.com)

“宇宙神”V第一级选用通用芯级,安装一台俄罗斯的RD-180火箭发动机。通用芯级直径3.8米,长32.5米,推进剂:液氧/精炼煤油284,450公斤。有些第一级捆绑多至5台喷气飞机公司制造的固体助推火箭。发射时第一级工作约4分钟,产生4.152百万牛顿推力。推力中主要部分由俄罗斯RD-180发动机提供。“宇宙神”V(重型)的第一级捆绑3个通用芯级,以便发射大型载荷。

“宇宙神”V第二级使用“半人马座”上面级。“半人马座”上面级使用一至二台普惠RL10A-4-2发动机。每台发动机提供99.2千牛推力,推进剂为液氢/液氧。“半人马座”上面级的发动机可以在太空多次启动,保证进入近地停泊轨道,接着滑行一段时间,然后进入地球同步转移轨道。

“宇宙神”V标准的有效载荷整流罩尺寸为直径4或5米,长度不同。为了容纳更大有效载荷,已有直径7.2米的考虑。

从2002年8月21日首次飞行,“宇宙神”V有很好的成功记录。2010年4月22日“宇宙神”V发射了X-37B太空飞机,进行X-37B首次轨道飞行,12月3日回到地面。2011年3月5日,“宇宙神”V第二次从加利福尼亚发射了X-37B太空飞机,进行第二次轨道试验飞行。

有趣的是,“宇宙神”原为对付苏联洲际弹道导弹,但是后来“宇宙神”III和“宇宙神”V却使用了俄罗斯RD-180发动机。而且该发动机在美国普惠公司获得生产许可证。当初洛克希德·马丁用来做结构和频率响应测试的RD-180发动机还陈列在丹佛第23届G8峰会美国总统克林顿和俄罗斯总统叶利钦会晤的地方。

在冷战结束后的克林顿政府时期,美俄太空合作,俄罗斯RD-180发动机出口到美国,用于洛克希德·马丁“宇宙神”III运载火箭,并于2000年首飞。该发动机也用于“宇宙神”III的后继运载火箭“宇宙神”V。俄罗斯RD-180发动机自从2000年第一次用于“宇宙神”III运载火箭,13年过去,从未出现任何供应问题。

RD-180发动机供应问题发生在2014年3月俄罗斯对乌克兰的军事干预。导致美国对俄罗斯的一系列制裁,其中包括美国法庭的短暂司法禁令,但是这些禁令对美国进口俄罗斯RD-180发动机并不明确。

作为反制裁,2014年5月13日,俄罗斯副总理罗戈津宣布:“俄罗斯将禁止美国使用俄制火箭发动机进行军事发射”。作为回应,美国要求航空航天公司开始评估RD-180发动机的替代方案。

2014年9月,联合发射联盟宣布与蓝色起源(Blue Origin)公司建立合作伙伴关系,开发BE-4液氧(LOX)和液态甲烷(CH4)发动机,以替代RD-180发动机。由于“宇宙神”V芯级围绕RP-1煤油燃料设计,不能改装使用甲烷燃料发动机,因此必须开发新的第一级。

2015年4月13日,在第31届太空研讨会上联合发射联盟宣布新的运载火箭叫“火神”火箭(Vulcan),计划替代联合发射联盟当前飞行的三种火箭:“宇宙神”V,“德尔塔”II和“德尔塔”IV。

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