能源运载火箭

时间:2020-08-15 02:42:11

能源号运载火箭
Энергия
能源号运载火箭的模型
用途重型载人多功能运载火箭
制造商能源科研生产联合体
制造国家 苏联
外型及质量参数
高度60米
质量2,400,000公斤(5,291,408磅)
级数1
业载量
有效载荷-LEO88,000 kg (88,000 kg (Vulkan))
有效载荷-GSO22,000 kg (仅为计划,从未发射)
发射历史
现况退役
发射场拜科努尔航天发射场
总发射次数2次
成功次数1次
部分失败次数1次
首次发射1987年5月15日
末次发射1988年11月15日
助推级 - 天顶-1
助推级数量2、4、6、8(随发射任务的要求而变化)
发动机1 RD-170
推力29,000-32,000 千牛顿(总推力)
比冲309秒(海平面)-338秒(真空)
燃料煤油/液态氧
核心火箭
发动机4 RD-0120
推力5,800千牛顿(海平面)-7,500千牛顿(真空)
比冲359秒(海平面)-454秒(真空)
推进时间480-500 秒
燃料液态氢/液态氧

能源号运载火箭(俄语:Энергия)苏联研制的一种重型运载火箭。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-17”,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“K”(一说为L)。作为一种通用运载火箭,能源号至今仍保持着起飞推力的世界纪录(超过美国的土星5号)。

研制背景

由于屡次发射失败和美国率先登月,苏联政府于1974年5月取消了原本为苏联登月计划开发的N1重型运载火箭。作为替代品,苏联于取消N1的同时开始了对能源号火箭的方案论证工作。为实现未来的空间开发计划,苏联人开展了一个巨大的火箭-空间系统的研制工程(包括RD-170高压补燃发动机、能源号火箭、天顶号火箭、暴风雪号航天飞机等等),能源号只是这个大系统的一部分。整个系统的研制费用估计高达140亿卢布。1976年,由能源科研生产联合体正式开始了对这个系统的开发,其中负责能源号火箭部分的总设计师为古巴耶夫。能源号火箭的设计目标是满足苏联在1990年代的发射任务,这包括:发射可多次使用的轨道飞行器(航天飞机);向近地空间发射空间站舱段等大型载荷;向近地轨道和地球同步轨道发射重型军、民用卫星;发射大型深空探测器,等等。为了实现这个目标,正如NASA用航天飞机取代土星5号的计划,能源科研生产联合体提出了火神计划(Vulkan),计划设计一种以质子号火箭为基础,使用与质子号相同燃料、比质子号更大、推力更强的、采用模块化设计的火箭。

能源号火箭被设计用来运载暴风雪号航天飞机 这也是能源号的载荷位于火箭的侧面而不是顶部的原因。但是能源号同样可以执行重型卫星的发射任务,能源号的第一次发射中携带了大型的军用有效载荷。

能源号只执行过两次发射任务,而且第一次发射中,有效载荷没有正常工作。能源-暴风雪计划的遗产是RD-170系列发动机和天顶号运载火箭。天顶号的芯级实际和能源号的助推器相同。

大型火箭运载力 (截至2019年4月)
国别火箭近地轨道酬载(公吨)(LEO)地球同步转移轨道运力(GTO)
美国土星5号火箭(停产)14048.6(TLI/地月转移轨道)
苏联N1运载火箭(停产)9523.5(TLI/地月转移轨道)
苏联能源号运载火箭(停产)88(无自主入轨能力)22(GSO/地球同步轨道)
美国重型猎鹰运载火箭63.826.7
美国重型猎鹰运载火箭
(保留降落燃料)
85.5
美国德尔塔-4重型运载火箭28.7914.22
中国长征五号火箭25(CZ-5B)14(CZ-5带远征二号上面级)
美国猎鹰9号运载火箭22.88.3
美国猎鹰9号运载火箭
(保留降落燃料)
18.55.8
俄罗斯质子号火箭22.86.3
美国宇宙神5号运载火箭20.528.9
欧洲阿里亚娜5号火箭20(ES)11.115(ECA)
日本H-IIB运载火箭198
日本H-IIA运载火箭156
中国长征七号运载火箭13.55.5
中国长征三号乙运载火箭11.55.5
印度地球同步卫星运载火箭3型104

发射纪录

能源号在1987年5月13日第一次发射测试,苏联最初宣布能源号发射成功了一个模拟载荷。

1988年第二次发射时,能源号将暴风雪号航天飞机送入轨道。

计划中止

伴随着苏联解体,能源号火箭停止生产。虽然能源号不再生产,由其助推器发展的天顶号火箭仍在服役,其主发动机RD-170衍生的RD-171仍使用于天顶号火箭,宇宙神-5运载火箭使用RD-170的衍生型号RD-180。安加拉号火箭使用另一衍生型号RD-191。

衍生

  • 载荷为"极地"卫星的能源号

  • 载荷为暴风雪号航天飞机的能源号

  • 1991苏联纪念邮票

能源号有三种主要的衍生型号,每一种的有效载荷都截然不同。

能源号M

能源号M是最小的衍生型号,使用二到四个经过改装的天顶号火箭作为助推器,芯级中只有一个RD-0120发动机。能源号M旨在取代质子号火箭,但是在1993年输掉了和安加拉号火箭的竞争。

能源II号

能源II号,又称龙卷风号(УраганUraganHurricane)是一种计划可完全重复使用的火箭。该衍生型号的芯级可以自行再入和滑翔降落。

火神-大力神

火神-大力神(Vulkan-Hercules)是最大的能源号衍生型号,得名于两个俄罗斯火箭的代号(N1火箭和能源号原先的代号),采用了八个天顶号助推器,使用能源号M作为上面级,可以将175吨载荷送入轨道。

脚注

  1. ^ 1.0 1.1 Launch vehicle "Energia" Official Site
  2. ^ 2.0 2.1 Data for stages is based on thrust of the engines of the stage in vacuum of space.
  3. ^ Bart Hendrickx和Bert Vis, Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (Springer Praxis Books, 2007) Link
  4. ^ Godwin, Robert. Russian Spacecraft. Space Pocket Reference Guides. Apogee Books. 2006: 59. ISBN 1-894959-39-6.

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