【航天】Star系列固體火箭發(fā)動機大全·下

專欄為Charon_S丶編寫、出品,有錯誤出請各位指出,如有問題可在評論區(qū)提問,各路奆佬們會隨時為您解答~
本專欄專門介紹家喻戶曉婦孺皆知著名的Star系列固體火箭發(fā)動機,不保證型號全部收錄、數(shù)據(jù)全部準確,有遺漏、錯誤請各位指出,數(shù)據(jù)截止至2020.06。
此篇為本專欄下篇。
本專欄含大量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)較硬核,請合理食用。
(務必先讀下邊注釋)

本專欄共收錄有94個型號:
Star-3????(TE-M-1082-1)
Star-3A ?? (TE-M-1089)
Star-4G????(TE-M-1061)
Star-5????(TE-M-500)
Star-5A????(TE-M-863-1)
Star-5C????(TE-M-344-15)
Star-5CB????(TE-M-344-16)
Star-5D????(TE-M-989-2)
Star-5F ?? (TE-M-1198)
Star-6????(TE-M-541-3)
Star-6A????(TE-M-542-3)
Star-6B????(TE-M-790-1)
Star-8????(TE-M-1076-1)
Star-9????(TE-M-956-2)
Star-10????(TE-M-195)
Star-12 ?? (TE-M-236)
Star-12A ?? (TE-M-236-3)
Star-12GV????(TE-M-951)
Star-13 ?? (TE-M-458)
Star-13A ?? (TE-M-516)
Star-13B ?? (TE-M-763)
Star-13C ?? (TE-M-345-11/12)
Star-13D ?? (TE-M-375)
Star-13E ?? (TE-M-385)
Star-13F ?? (TE-M-444)
Star-15 ?? (TE-M-456-2)
Star-15G ?? (TE-M-1030-1)
Star-17 ?? (TE-M-479)
Star-17A ?? (TE-M-521-5)
Star-20 ?? (TE-M-640-1)
Star-20A ?? (TE-M-640-3)
Star-20B ?? (TE-M-640-4)
Star-20D ?? (?)
Star-20-Spherical? ? (TE-M-251)
Star-24 ?? (TE-M-604)
Star-24A ?? (TE-M-604-2)
Star-24B ?? (TE-M-604-3)
Star-24C ?? (TE-M-604-4)
Star-25 ?? (TE-M-184-3)
Star-26 ?? (TE-M-442)
Star-26B ?? (TE-M-442-1)
Star-26C ?? (TE-M-442-2)
Star-27 ?? (TE-M-616)
Star-27A ?? (TE-M-616-1)
Star-27B ?? (TE-M-616-4)
Star-27C ?? (TE-M-616-5)
Star-27D ?? (TE-M-616-8)
Star-27E ?? (TE-M-616-9)
Star-27H ?? (TE-M-1157)
Star-30 ?? (TE-M-700-2)
Star-30A ?? (TE-M-700-4)
Star-30B ?? (TE-M-700-5)
Star-30BP ?? (TE-M-700-20)
Star-30C ?? (TE-M-700-18)
Star-30C/BP ?? (TE-M-700-25)
Star-30E ?? (TE-M-700-19)
Star-31 ?? (TE-M-762)
Star-37 ?? (TE-M-364-1)
Star-37B ?? (TE-M-364-2)
Star-37C ?? (TE-M-364-18)
Star-37D ?? (TE-M-364-3)
Star-37E ?? (TE-M-364-4)
Star-37F ?? (TE-M-364-19)
Star-37FM ?? (TE-M-783)
Star-37FMV????(TE-M-1139)
Star-37G ?? (TE-M-364-11)
Star-37GV????(TE-M-1007-1)
Star-37N ?? (TE-M-364-14)
Star-37S ?? (TE-M-364-15)
Star-37X ?? (TE-M-714-1)
Star-37XE ?? (TE-M-714-4)
Star-37XF ?? (TE-M-714-6)
Star-37XF-8 ?? (TE-M-714-8)
Star-37XFP ?? (TE-M-714-16/17)
Star-37XFPV????(TE-M-988-1)
Star-37Y ?? (TE-M-714-2)
Star-37YGDS????(?)
Star-40 ?? (TE-M-186-2)
Star-48 ?? (TE-M-711-3)
Star-48-8 ?? (TE-M-711-8)
Star-48AS ?? (TE-M-799-1)
Star-48AL ?? (TE-M-799)
Star-48BS ?? (TE-M-711-17)
Star-48BL ?? (TE-M-711-18)
Star-48BV ?? (TE-M-940-1)
Star-48B ?? (TE-M-940-1)
Star-48GXV????(?)
Star-62 ?? (TE-M-731)
Star-63 ?? (?)
Star-63D ?? (TE-M-936)
Star-63DV ?? (?)
Star-63F ?? (TE-M-963-2)
Star-75 ?? (TE-M-775-1)
Star-92????(?)
(注1:“Star-XX”的數(shù)字部分指的是以英寸為單位的發(fā)動機外殼近似直徑,例如“Star-48”中“48”就是指該發(fā)動機外殼直徑大約為48英寸;“TE-M-XXX”中,“T”代表Thiokol公司(莫頓·錫奧科爾公司),“E”代表Thoikol公司位于美國馬里蘭州埃爾克頓鎮(zhèn)(Elkton)的埃爾克頓分部(Elkton, MD division),“M”代表Motor(發(fā)動機),之后的“XXX/XXX-XX”則是一系列數(shù)字后綴。)
(注2:由于固體發(fā)動機資料較少,所以以部分冷門發(fā)動機只列出最基本的數(shù)據(jù),部分知名度較高的發(fā)動機會列出更加詳細的信息。)
(注3:以下推力未說明情況下皆為平均推力,推力/比沖皆為有效真空數(shù)據(jù)。)
(注4:部分資料短缺的發(fā)動機的推力及燃燒時間不得而知,本文用總沖量(千克力·秒)附加。)
(注5:本文中“基本數(shù)據(jù)”包括“濕重”、“干重”、“推力”、“比沖”、“燃料”、“燃燒時間”和“直徑”,“*”為附加數(shù)據(jù),“**”見“注4”。)

接上篇
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Star-31
(TE-M-762)????(45-KS-18500)

第三代沃特公司Scout火箭的第三級。該設計將89%固體HTPB推進劑裝在一個用填充二氧化硅的三元乙丙橡膠絕緣的凱夫拉纖維纏繞的外殼中。設計還包括帶碳-碳喉襯的碳酚醛噴嘴。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1393.4358kg
干重:107.5014kg
推力:82.292kN
比沖:293.5s
燃料:HTPB
燃燒時間:45s
直徑:764.54mm
*高:2870.2mm
*最大推力:95.637kN
*平均室壓:4.909MPa
*最大室壓:5.964MPa
*喉部直徑:94.996mm
*噴管最大直徑:728.218mm
*擴張比:58.0

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Star-37
(TE-M-364-1)
Star-37固體火箭發(fā)動機最初是美國“勘察者”(Surveyor) 計劃探測器返回式發(fā)動機,于1961年4月開始研制,1966年首次使用,是第一個具有完全控制和制導能力的固體燃料上級,也是Star家族中衍生型號最多的系列。發(fā)動機殼體為球形,材料為D6AC鋼,絕熱層材料為石棉充填的丁腈橡膠。裝藥量557.9kg,推進劑總固體含量86%,藥型為8角星孔型。噴管喉襯材料G-90石墨,噴管潛入程度為40%,點火器殼體材料為鋁合金。
基本數(shù)據(jù):
濕重:620.61kg
干重:63kg
推力:39.7kN
比沖:260s
燃料:CTPB
燃燒時間:40.2s
直徑:934.7mm
*最大推力:44.5kN
*最大室壓:3.9MPa
*喉部直徑:83.56mm
*擴張比:53
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Star-37B
(TE-M-364-2)

Star-37B固體火箭發(fā)動機是美國“勘察者”(Surveyer) 計劃探測器返回式發(fā)動機,也是美國“Thor-Burner 2”運載火箭的上面級發(fā)動機。于1965年6月開始研制,1966年9月首飛。發(fā)動機推力不同軸度0.21mrad,推力偏心0.2mm。發(fā)動機殼體為球形,材料D6AC鋼,內(nèi)絕熱層為石棉充填的丁腈橡膠。推進劑裝藥量653.2kg,總固體含量86%,藥型為8角星型。噴管潛入率40%,喉襯材料G-90石墨。
基本數(shù)據(jù):
濕重:718.4kg
干重:64.7kg
推力:44.41kN
比沖:291s
燃料:CTPB
燃燒時間:41.6s
直徑:934.7mm
*高:1321mm
*最大推力:46.71kN
*最大室壓:4.48MPa
*喉部直徑:83.56mm
*擴張比:53
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Star-37C
(TE-M-364-18)
基本數(shù)據(jù):
濕重:1047.5kg
干重:82.8kg
推力:45kN
比沖:285.5s
燃料:CTPB
燃燒時間:?
直徑:934.7mm
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Star-37D
(TE-M-364-3)
Delta火箭的可選第三級。
基本數(shù)據(jù):
濕重:718.4kg
干重:64.7kg
推力:45kN
比沖:266s
燃料:CTPB
燃燒時間:?
直徑:934.7mm
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Star-37E
(TE-M-364-4)
旅行者1/2號的固體推進系統(tǒng)用的就是該發(fā)動機。也是Delta火箭的可選第三級。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1122.7kg
干重:83.1kg
推力:68kN
比沖:283.6s
燃料:CTPB
燃燒時間:42s
直徑:934.7mm
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Star-37F
(TE-M-364-19)

Star-37F固體火箭發(fā)動機是“國際通信衛(wèi)星5號”(Intelsat 5) 和美國Fltsatcom衛(wèi)星的遠地點發(fā)動機。發(fā)動機殼體材料為鈦合金,內(nèi)絕熱層材料為硅充填的三元乙丙(EPDM) 橡膠。裝藥量866.1kg,推進劑代號為TP-H-3340,總固體含量為89%,高 氯 酸 銨(AP)含量為71%,鋁粉(Al)18%,燃速7.16mm/s(15.5℃,6.9MPa),壓力指數(shù)0.30,密度1.802g/cm3。噴管喉襯材料為三維碳/碳,出口錐材料為碳/酚醛。
基本數(shù)據(jù):
濕重:934.1kg/0.9341t
干重:67.3kg/0.0673t
推力:59.8kN
比沖:286s
燃料:CTPB
燃燒時間:40s
直徑:934.7mm
*高:1518mm
*擴張比:40.9
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Star-37FM
(TE-M-783)????(63-KS-10625)


Star-37FM固體火箭發(fā)動機是美國“海軍艦隊通信系統(tǒng)”衛(wèi)星遠地點發(fā)動機,1984年12月完成了驗證試驗。同時也是Delta-II運載火箭的可選第三級和Minotaur-V運載火箭的第五級。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),質(zhì)量32.1kg,絕熱層為硅充填的三元乙丙橡膠,質(zhì)量14.74kg,襯層為TL-H-318,質(zhì)量0.68kg。裝藥量1066kg,推進劑代號為TP-H-3340,總固體含量89%,高 氯 酸 銨(AP)71%,鋁粉(Al)18%,燃速7.16mm/s(15.5℃,6.9MPa),壓力指數(shù)0.30,密度1.802g/cm3。噴管和點火器質(zhì)量為33.25kg,噴管出口直徑636.9mm,喉襯材料為三維碳/碳,出口錐材料為帶纏繞酚醛。點火器為環(huán)形,主裝藥質(zhì)量540g,代號為TP-H-3340,發(fā)火管組件質(zhì)量0.544kg。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1147.95kg
干重:81.692kg
推力:48.161kN
比沖:289.8s
燃料:HTPB
燃燒時間:62.7s
直徑:934.72mm
*高:1689.1mm
*最大推力:54.825kN
*平均室壓:3.723MPa
*最大室壓:4.4265MPa
*喉部直徑:89.408mm
*噴管最大直徑:621.03mm
*擴張比:48.2

補充資料:
Delta家族運載火箭中“xxxx”各位數(shù)字的含義:(雷神家族的,不包括Delta-IV系列)
第一位數(shù)字:芯一級和助推器種類(芯一級儲箱/芯一級主引擎/助推器)
0 = Long Tank, MB-3, Castor-2
1 = Extended Long Tank, MB-3-III, Castor-2
2 = Extended Long Tank, RS-27, Castor-2
3 = Extended Long Tank, RS-27, Castor-4
4 = Extended Long Tank, MB-3-III, Castor-4A
5 = Extended Long Tank, RS-27, Castor-4A
6 = Extra Extended Long Tank, RS-27, Castor-4A
7 = Extra Extended Long Tank, RS-27A, GEM-40(7xxxH 版本為 GEM-46)
8 = Delta-III Tank, RS-27A, GEM-46
第二位數(shù)字:助推器數(shù)量??梢允?, 3, 4, 6 或 9。
第三位數(shù)字:芯二級主引擎
0 代表 AJ10-118F
1 代表 TR-201
2 代表 AJ10-118K
3 代表 RL10B-2
第四位數(shù)字:第三級種類
0 = 無
1 = Star-24
2 = FW-4D
3 = Star-37D
4 = Star-37E
5 = PAM-D (Star-48B)
6 = Star-37FM
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Star-37FMV

基本上就是增加了推力矢量系統(tǒng),加長加寬了噴管的Star-37FM。同時也是Minotaur-V運載火箭的第五級(可選)。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1170kg
干重:106.2kg
推力:48.8415kN
比沖:293.7s
燃料:HTPB
燃燒時間:62.7s
直徑:934.72mm
*高:1917.7mm
*最大推力:55.603kN
*平均室壓:3.723MPa
*最大室壓:4.4265MPa
*喉部直徑:89.408mm
*噴管最大直徑:748.284mm
*擴張比:70.0

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Star-37G
(TE-M-364-11)
基本數(shù)據(jù):
濕重:1152.4kg
干重:86.4kg
推力:?
比沖:289.9s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:934.7mm
**總沖量:304620kgf·s
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Star-37GV
(TE-M-1007-1)

Star-37GV復合殼體火箭發(fā)動機的設計目的是要提升比沖和減少干重,以實現(xiàn)高質(zhì)量分數(shù)。它包含一個機電柔性密封的推力矢量控制系統(tǒng),該系統(tǒng)使用機電執(zhí)行器可以提供±4度的矢量能力。1998年12月成功進行靜態(tài)試車。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1084.54kg
干重:110.223kg
推力:48.8415kN
比沖:293.5s
燃料:HTPB
燃燒時間:49s
直徑:894.08mm
*高:1681.48mm
*最大推力:55.603kN
*平均室壓:7.2395MPa
*最大室壓:9.308MPa
*喉部直徑:63.5mm
*噴管最大直徑:594.36mm
*擴張比:88.2

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Star-37N
(TE-M-364-14)
基本數(shù)據(jù):
濕重:622.9kg
干重:63.5kg
推力:45kN
比沖:290s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:934.7mm
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Star-37S
(TE-M-364-15)
基本數(shù)據(jù):
濕重:711.4kg
干重:53.4kg
推力:45kN
比沖:287.3s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:934.7mm
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Star-37X
(TE-M-714-1)

Star-37X固體火箭發(fā)動機是一種技術試驗發(fā)動機,主要目的是通過采用Star-30發(fā)動機的技術以及成熟設計技術提高Star-37X發(fā)動機的性能。TE-M-714-1發(fā)動機1978年1月只進行一次試車,沒有投入實際應用。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),絕熱層為充填硅的三元乙丙橡膠。裝藥量1066kg,推進劑總固體含量89%。噴管喉襯G-90石墨,出口錐為碳/碳,固定體材料鈦合金(Ti-6Al-4V)。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1149.01kg
干重:82.8kg
推力:51.1kN
比沖:295.6s
燃料:HTPB
燃燒時間:60s
直徑:934.7mm
*高:1844mm
*最大推力:56.3kN
*平均室壓:4.24MPa
*最大室壓:4.84MPa
*擴張比:70.2
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Star-37XE
(TE-M-714-4)

Star-37XE固體火箭發(fā)動機由美國錫奧科爾公司研制,長度比Star-37X略有增加,裝藥量增加到1324kg。1980年退役。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1401.06kg
干重:83kg
推力:45kN
比沖:289.6
燃料:HTPB
燃燒時間:66s
直徑:935mm
*高:1894mm
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Star-37XF
(TE-M-714-6)


Star-37XF固體火箭發(fā)動機是美國“國際通信衛(wèi)星5”的遠地點發(fā)動機。星-37XF發(fā)動機有兩種代號,TE-M-714-6和TE-M-714-8,TE-M-714-6為滿裝藥型發(fā)動機。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),內(nèi)絕熱層為硅充填的三元乙丙(EPDM) 橡膠。裝藥量884.7kg。推進劑代號為TP-H-3340,總固體含量89%,高 氯 酸 銨(AP)含量71%,鋁粉(Al)18%,燃速7.16mm/s(15.5℃,6.9MPa),壓力指數(shù)0.3,密度1.802g/cm3。噴管喉襯材料為G-90石墨,出口錐材料為碳/碳,噴管固定體為鈦合金(Ti-6Al-4V)。
基本數(shù)據(jù):
濕重:882.5kg
干重:67.1kg
推力:45kN
比沖:290s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:932.2mm
*高:1514mm
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Star-37XF-8
(TE-M-714-8)
Star-37XF的滿裝藥版本。
基本數(shù)據(jù):
濕重:953.2kg
干重:67.7kg
推力:45kN
比沖:290.1s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:935mm
*高:1514mm
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Star-37XFP
(TE-M-714-17/18)????(66-KS-8,550)

Star-37XFP固體火箭發(fā)動機是美國Block 2A GPS導航衛(wèi)星的入軌發(fā)動機,已用于“宇宙神/半人馬座”、“阿里安”、“德爾塔”和“航天飛機”等運載器上。該發(fā)動機可視為停產(chǎn)的Star-37F的替代品。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),裝藥量883.7kg,推進劑代號為TP-H-3340,總固體含量89%,高 氯 酸 銨(AP)71%,鋁粉(Al)18%,噴管喉襯為碳/碳,推進劑最大欠裝程度達20%。
基本數(shù)據(jù):
濕重:955.7645kg
干重:72.393kg
推力:38.0323kN
比沖:290s
燃料:HTPB
燃燒時間:66s
直徑:932.18mm
*高:1503.68mm
*最大推力:42.4805kN
*平均室壓:3.6335MPa
*最大室壓:3.971MPa
*喉部直徑:80.772mm
*噴管最大直徑:597.154mm
*擴張比:54.8

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Star-37XFPV
(TE-M-988-1)
Star-37XFP的推力矢量版本,基本數(shù)據(jù)與Star-47XFP大致相同。
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Star-37Y
(TE-M-714-2)

Star-37Y固體火箭發(fā)動機是美國的一種試驗型發(fā)動機,主要目的是進一步提高現(xiàn)有上面級發(fā)動機的性能。該發(fā)動機使用了Star-37E發(fā)動機的鈦合金殼體,推進劑采用能量更高的含奧克托金的HTPB推進劑,1978年2月進行了一次試車,轉(zhuǎn)速100r/min,未投入實際應用。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),絕熱層材料為硅充填的三元乙丙橡膠。裝藥量1074kg,推進劑代號TP-H-3384,總固體含量89%,高 氯 酸 銨(AP)59%,奧克托金(HMX) 10%,鋁粉(Al) 20%,燃速6.94mm/s(15.5℃,6.9MPa),壓力指數(shù)0.32,密度1.810g/cm3,藥厚份數(shù)82%。噴管平均擴張比74.6,喉襯為G-90石墨,出口錐材料為二維碳/碳,固定體為鈦合金(Ti-6Al-4V),背壁絕熱材料為碳/酚醛。點火器為后置式環(huán)形點火器。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1152.1kg
干重:80.6kg
推力:?(最大58.4kN)
比沖:296.8s
燃料:HTPB
燃燒時間:59s
直徑:934.7mm
*高:1844mm
*平均室壓:5.01MPa
*最大室壓:5.67MPa
*擴張比:79.7
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Star-37YGDS

Star37-YGDS固體火箭發(fā)動機是美國的一種試驗型發(fā)動機,是Star37-Y發(fā)動機的改進型,1978年9月進行了一次試車,未投人使用。該發(fā)動機的主要改進是噴管增加氣動展開裙,使發(fā)動機比沖有較大提高。發(fā)動機惰性質(zhì)量77.7kg,燃盡質(zhì)量77kg,發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),絕熱層為硅充填的三元乙丙橡膠。推進劑裝藥量1074kg,推進劑代號TP-H-3384,總固體含量89%。噴管出口錐內(nèi)徑889.0mm,初始擴張比113,平均擴張比107,喉襯為G-90石墨,出口錐材料為二維碳/碳,可延伸出口錐材料為鈮合金,厚0.2mm,從點火到全部開展需0.462s,比沖可增加40m/s。
基本數(shù)據(jù):
濕重:1157.8kg
干重:80.36kg
推力:51.7kN
比沖:300.3s
燃料:HTPB
燃燒時間:60.2s
直徑:935mm
*高:1844mm
*最大推力:58.1kN
*平均室壓:4.57MPa
*最大室壓:5.12MPa
*喉部直徑:83.6mm
*噴管最大直徑:889mm
*擴張比:113
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Star-40
(TE-M-186-2)
基本數(shù)據(jù):
濕重:978.3kg
干重:73kg
推力:?
比沖:207s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:1018.5mm
**總沖量:200882kgf·s
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Star-48
(TE-M-711-3)


Star-48系列可以說是最著名的固體上面級,其及其衍生型號Star-48BS/L是PAM-D/S的主推進系統(tǒng),PAM-D又廣泛用于衛(wèi)星/深空探測器的發(fā)射,簡直是金牌固體上面級。麥哲倫號金星探測器還用Star-48作為金星減速級,簡直暴力。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),壁厚1.5mm,質(zhì)量58.51kg,內(nèi)絕熱層為硅充填的三元乙丙橡膠,質(zhì)量27.22kg,襯層代號為TL-H-318,密度1.052g/cm3,質(zhì)量0.907kg。推進劑代號TP-H-3340,總固體含量89%,含高 氯 酸 銨(AP)71%,鋁粉(Al)18%,燃速7.16mm/s(15.5℃,6.9MPa),壓力指數(shù)0.30,密度1.802g/cm3,壓力溫度系數(shù)0.18%/℃,特征速度1561m/s,絕熱火焰溫度3378.3℃,燃燒室中燃氣比熱比1.13,噴管出口處燃氣比熱比為1.10。藥型為開有徑向槽的星形裝藥,肉厚519.9mm,肉厚份數(shù)84%,殘藥份數(shù)0%,推進劑體積為1.108m3,體積裝填份數(shù)92.6%,平均燃面2.129m2,初始燃面與喉部面積比217。噴管質(zhì)量26.8kg,出口錐內(nèi)徑636.5mm,初始擴張比39.6,平均擴張比35.0。喉襯材料為三維碳/碳,出口錐為碳/酚醛。點火器代號Model 2130,最小點火電流5A,電路最阻1.1Ω,點火主裝藥代號為TP-H-3340。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2112.17kg
干重:114.2kg
推力:66.72kN
比沖:289.3s
燃料:HTPB
燃燒時間:84s
直徑:1245mm
*高:1829mm
*最大推力:76.51kN
*平均室壓:4.03MPa
*最大室壓:4.37MPa
*喉部直徑:100.6mm
*噴管最大直徑:645mm
*擴張比:39.6
補充資料:
STS PAM-D:
STS PAM-D主要作為與航天飛機配合的近地點級,用于地球同步軌道有效載荷的發(fā)射任務。STS PAM-D系統(tǒng)由PAM-D上面級、機載支持設備組成。STS PAM-D采用STAR-48固體火箭發(fā)動機。STS PAM-D的基準和最佳性能與同步轉(zhuǎn)移軌道的傾角函數(shù)關系如圖所示。

“空間運輸系統(tǒng)有效載荷輔助艙-D”系統(tǒng)由一次使用的STS PAM-D上面級、安裝在航天飛機上的可重復使用機載支持設備和太陽防護罩組成。

Delta PAM-D:
Delta PAM-D為Delta運載火箭的上面級,主推進系統(tǒng)為一臺Star-48B。該基準運載能力是根據(jù)兩級狀態(tài)的Delta-3910運載火箭近地停候軌道的運載能力制定的。后來,麥道航天公司(波音)為了滿足發(fā)射更大的有效載荷的要求,加長上面級固體火箭發(fā)動機,以便能多裝推進劑。改進后的PAM-D與Delta-3920、Delta-6925、Delta-7925等配合使用。

SGS-2:
SGS-2為由2枚PAM-D組成的二級火箭。SGS-2由2臺Star-48固體火箭發(fā)動機、有效載荷對接件、分離系統(tǒng)和無水肼自旋穩(wěn)定控制系統(tǒng)等組成。SGS-2作為宇宙神火箭的上面級,用于發(fā)射GPS導航衛(wèi)星,SGS-2/宇宙神火箭從范登堡基地發(fā)射,550~21000km高、63°傾角軌道的運載能力為862kg。

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Star-48-8
(TE-M-711-8)

在Star-48的基礎上噴管加長203.2mm,其它結構完全相同。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2114.4kg
干重:116.4kg
推力:?
比沖:293s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:1245mm
*高:2032mm
**總沖量:587784kgf·s
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Star-48AS
(TE-M-799-1)

Star-48A的短噴管版本。Star-48A系列發(fā)動機是在1984年設計和測試的,是Star-48的一個增加有效載荷能力的版本。發(fā)動機外殼長8英寸。Star-48AS的外殼與Star-48和Star-48BL的80英寸外殼相同。該設計使用高能推進劑和高強度鈦外殼。浸入式噴嘴采用碳酚醛出口錐和三維碳碳喉管。外殼上前后都有凸緣和多個用于連接外部硬件的凸耳,無需重新設計,即可針對不同的任務重新定位或修改。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2573.547kg
干重:143.562kg
推力:77.177kN
比沖:283.4s
燃料:HTPB
燃燒時間:87.2s
直徑:1244.6mm
*高:2032mm
*最大推力:94.08kN
*平均室壓:3.7439MPa
*最大室壓:4.185MPa
*喉部直徑:114.046mm
*噴管最大直徑:636.524mm
*擴張比:31.2

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Star-48AL
(TE-M-799)

Star-48A的長噴管版本。Star-48A系列發(fā)動機是在1984年設計和測試的,是Star-48的一個增加有效載荷能力的版本。發(fā)動機外殼長8英寸。Star-48AL最大化了性能,出口錐改為8英寸長,導致整體長度更長。該設計使用高能推進劑和高強度鈦外殼。浸入式噴嘴采用碳酚醛出口錐和三維碳碳喉管。外殼上前后都有凸緣和多個用于連接外部硬件的凸耳,無需重新設計,即可針對不同的任務重新定位或修改。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2581.44kg
干重:151.455kg
推力:78.956kN
比沖:289.9s
燃料:HTPB
燃燒時間:87.2s
直徑:1244.6mm
*高:2235.2mm
*最大推力:96.304kN
*平均室壓:3.7439MPa
*最大室壓:4.185MPa
*喉部直徑:114.046mm
*噴管最大直徑:749.3mm
*擴張比:43.1

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Star-48BS
(TE-M-711-17)




Star-48B系列固體火箭發(fā)動機是1984年之后PAM-D/S的主推進系統(tǒng),開始逐漸替換Star-48。Star-48B發(fā)動機有兩種代號,代號為TE-M-711-17的發(fā)動機(Star-48BS)是在Star-48-8(TE-M-711-8)的基礎上改進而成的,裝藥量有少許增加,噴管出口錐材料由原來的碳/碳改為碳/酚醛,其它結構完全一樣。發(fā)動機殼體材料為鈦合金(Ti-6Al-4V),絕熱層為硅充填的三元乙丙橡膠,推進劑代號TP-H-3340,裝藥量2011kg,總固體含量89%,含高 氯 酸 銨71%,鋁粉18%,HTPB11%。喉襯為三維碳/碳。外殼上前后都有凸緣和多個用于連接外部硬件的凸耳,無需重新設計,即可針對不同的任務重新定位或修改。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2134.335kg
干重:124.375kg
推力:67.168kN
比沖:286s
燃料:HTPB
燃燒時間:84.1s
直徑:1244.6mm
*高:1828.8mm
*最大推力:76.109kN
*平均室壓:3.992MPa
*最大室壓:4.261MPa
*喉部直徑:101.092mm
*噴管最大直徑:636.524mm
*擴張比:39.6

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Star-48BL
(TE-M-711-18)

Star-48BL是在TE-M-711-17(Star-48BS)基礎上把噴管出口錐加長203mm構成的,其它結構完全相同。也可作為PAM-D的推進系統(tǒng)。外殼上前后都有凸緣和多個用于連接外部硬件的凸耳,無需重新設計,即可針對不同的任務重新定位或修改。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2141.3189kg
干重:131.36kg
推力:68.636kN
比沖:292.1s
燃料:HTPB
燃燒時間:84.1s
直徑:1244.6mm
*高:2032mm
*最大推力:77.7994kN
*平均室壓:3.992MPa
*最大室壓:4.261MPa
*喉部直徑:101.092mm
*噴管最大直徑:749.3mm
*擴張比:54.8

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Star-48BV
(TE-M-940-1)

Star-48BV是基于Star-48B系列,添加了推力矢量系統(tǒng)(TVC)改進而來的發(fā)動機。噴管雙向擺動±4°,滾控為RCS。Star-48BV已被認定為是EER系統(tǒng)Conestoga運載火箭的上面級。Star-48BV從Star-48B(TE-M-711系列)火箭發(fā)動機衍生而來。Star-48BV提供與Star-48B相同的比沖,并且使用相同的長出口錐。外殼上前后都有凸緣和多個用于連接外部硬件的凸耳,無需重新設計,即可針對不同的任務重新定位或修改。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2164.5428kg
干重:154.131kg
推力:68.636kN
比沖:292.1s
燃料:HTPB
燃燒時間:84.1s
直徑:1244.6mm
*高:2075.18mm
*最大推力:77.7994kN
*平均室壓:3.992MPa
*最大室壓:4.261MPa
*喉部直徑:101.092mm
*噴管最大直徑:747.522mm
*擴張比:54.8

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Star-48GXV
2013年,一臺Star-48GXV作為Atlas V 551的上面級進行了帕克太陽探測器任務的測試,但隨后研發(fā)被取消,取而代之的是Delta IV Heavy/Star 48BV組合。
數(shù)據(jù)不詳。
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Star-62
(TE-M-731)
航天飛機的上面級。
基本數(shù)據(jù):
濕重:2618kg
干重:157kg
推力:?
比沖:294s
燃料:HTPB
燃燒時間:?
直徑:1570mm
**總沖量:725491kgf·s
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Star-63
該系列用在航天飛機和商業(yè)型大力神3運載火箭(Commercial Titan III)上。1990首飛。
基本數(shù)據(jù):
濕重:3697kg
干重:431kg
推力:107.2kN
比沖:282s
燃料:HTPB
燃燒時間:118s
直徑:1600mm
*高:1830mm
*擴張比:27.33
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Star-63D
(TE-M-936)????(118-KS-19050


PAM-DII的主推進系統(tǒng),在航天飛機和大力神火箭上使用。Star-63系列發(fā)動機的測試始于1978年,1985年完成了PAM-DII主發(fā)動機資格認證。Star-63D的首次飛行是在1985年11月,從航天飛機上把一顆國防通信衛(wèi)星送入軌道。該發(fā)動機采用了前端網(wǎng)結構,噴嘴材料為碳/酚醛,外殼材料是凱夫拉環(huán)氧樹脂復合材料,盡管未來的發(fā)動機將使用石墨環(huán)氧復合材料制造。推進劑TP-H 1202,裝藥范圍2268kg~3250kg。
基本數(shù)據(jù):
濕重:3499.919kg
干重:249.4758kg
推力:84.739kN
比沖:283s
燃料:HTPB
燃燒時間:108s
直徑:1600.2mm
*高:1778mm
*最大推力:118.812kN
*平均室壓:4.185MPa
*最大室壓:6.598MPa
*喉部直徑:106.0196mm
*噴管最大直徑:554.228mm
*擴張比:27.33

補充資料:
PAM-DII:
PAM-DII是STS PAM-D的改型,曾與航天飛機和商業(yè)型大力神3號運載火箭(Commercial Titan III)配合使用。PAM-DII于1985年11月26日首次與航天飛機組合,向地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射了Stcom Ku-1衛(wèi)星。PAM-DII改用推力更大的Star-63D固體火箭發(fā)動機。為適應發(fā)射大有效載荷,對火箭旋轉(zhuǎn)臺、有效載荷對接件、太陽罩以及軌道飛行器內(nèi)的托架等組件也都做了相應的改進。太陽罩和托架設計成可更換,以適應不同的任務要求。PAM-DII有效載荷對接件為截錐形構件,前對接界面直徑為0.94m,后對接面直徑為1.6m,高0.381m。其旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)速率可在35-85r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。分離彈簧為PAM-DII有效載荷組合提供0.62m/s的分離速度。STS PAM-DII具有兩種太陽罩,可以滿足用戶的要求。

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Star-63DV
增加了推力矢量系統(tǒng)的Star-63D,1994年完成測試。矢量雙向擺動±5°。
基本數(shù)據(jù)與Star-63D大致相同。
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Star-63F
(TE-M-963)????(120-KS-23520)

計劃用于PAM-III的發(fā)動機,也是CZ-2E(長二捆)運載火箭的可選上面級,組合體為CZ-2E/Star-63F??傆嬙贑Z-2E運載火箭遙三至遙六箭上用過四次,分別把Optus-B1/B2/B3和APStar-2送入預定軌道。和Star-63D一樣,外殼材料采用了凱夫拉環(huán)氧樹脂復合材料,未來將使用石墨環(huán)氧復合材料。噴管較Star-63D有所增大,以增加比沖。殼體長度也有所增加,以提高裝藥量。
基本數(shù)據(jù):
濕重:4591.67kg
干重:327.176kg
推力:104.6222kN
比沖:297.1s
燃料:HTPB
燃燒時間:120s
直徑:1602.74mm
*高:2710.18mm
*最大推力:125.262kN
*平均室壓:4.6885MPa
*最大室壓:6.026MPa
*喉部直徑:113.03mm
*噴管最大直徑:1000.76mm
*擴張比:78.4

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Star-75
(TE-M-775-1)????(105-KS-45220)

Star-75樣機于1985年12月制造并測試,是裝藥量在9000-17500磅的近點發(fā)動機開發(fā)和鑒定的第一步。Star-75樣機包括許多設計特點和先前的發(fā)動機的設計技術:推進劑顆粒開槽并中心穿孔,以及石墨環(huán)氧樹脂纖維纏繞的外殼和浸入式設計的碳酚醛出口錐。
基本數(shù)據(jù):
濕重:8066.233kg
干重:510.9265kg
推力:200.17kN
比沖:288s
燃料:HTPB
燃燒時間:105s
直徑:1905mm
*高:2590.8mm
*最大推力:244.652kN
*平均室壓:4.247MPa
*最大室壓:4.957MPa
*喉部直徑:172.72mm
*噴管最大直徑:723.9mm
*擴張比:17.7

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Star-92
(以下數(shù)據(jù)為論證/預測)

Star-92是Star和Castor系列固體火箭發(fā)動機的衍生產(chǎn)品。它結合了兩種系列發(fā)動機的優(yōu)勢,可用于第三級或上面級的應用。目前該發(fā)動機正在進行初步設計審查。
基本數(shù)據(jù):(論證)
濕重:16836.895kg
干重:1016.047kg
推力:256.084kN
比沖:287.7s
燃料:HTPB
燃燒時間:175.6s
直徑:2362.2mm
*高:3632.2mm
*平均室壓:5.454MPa
*噴管最大直徑:1076.96mm
*擴張比:39.0
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正篇完

結語
還是那句話,本專欄數(shù)據(jù)不一定準確,但是我力求做到嚴謹??赡芪疫@是全B站第一個,可能也是現(xiàn)在唯一一個全面介紹Star系列固體火箭發(fā)動機的專欄,所以要力求完美。

資料來源:
《世界導彈與航天發(fā)動機大全》、《世界航天運載器大全》、Orbital ATK Propulsion Products Catalog、Encyclopedia Astronautica、Wikipedia、Gunter's Space Page、SpaceFlight101、science.ksc.nasa.gov、www.globalsecurity.org等。
非常感謝@jeff31415提供的相關文件,以及@掩飾就是消shi、@Falcon-9、@TMIANDTLI等人的幫助。

——— 全欄完 ———
