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到目前人類推力最強的巨型運載火箭!

2019-03-28 22:58 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



目前回頭看蘇聯(lián)這個紅色帝國,仍然有讓人嘆服的地方,其能夠僅僅依靠最高時候不到同時代美國45%的GDP,靠2.5億生活在北方高緯度地區(qū),一年中大半年都是冰天雪地的環(huán)境的國民,能和美國在全球爭霸30多年仍然整體上不落下風,甚至創(chuàng)造了相當多的到目前為止仍然沒有被超越的科技記錄,只能說真是全程打了雞血,當然也透支了國力。不過其中的一些科技產品,至今仍然為俄羅斯人帶來豐富的現(xiàn)金收入和國際政治收益?!澳茉础碧栠\載火箭,就是蘇聯(lián)時代研制的一種超重型運載火箭。能源號至今仍保持運載能力最強的世界紀錄。該火箭是由能源科研生產聯(lián)合體設計。作為重型一次性使用運載系統(tǒng)以及作為暴風雪號航天飛機的助推器,正常發(fā)射緯度北緯46度,能源號近地軌道運輸能力為105噸貨物,地球靜止軌道運輸能力為20噸,美國國防部對這種火箭的代號是“SL-17”。

這是一種全新結構、推力大、壽命長的運載火箭,能把100噸載荷一次性送入近地軌道。成功一次,就相當于前蘇聯(lián)每年送入近地軌道的有效載荷重量的三分之一。一枚能源號運載火箭的近地軌道運載能力等于五枚質子號運載能力。能源號巨型火箭的計劃,起源于與美國競爭有人登月而失敗的N1大火箭。N1火箭幾乎全部炸在了發(fā)射架上。失敗的根本原因,在于沒有對手土星5號那種超大推力的大型液體發(fā)動機,而妄圖用數(shù)十發(fā)小推力火箭強行拼湊成巨型火箭,結果大量小推力火箭一旦一起工作,會產生嚴重的共振反應,導致最后相互拆臺而徹底失敗。1974年開始,蘇聯(lián)有關方面開始了對新火箭的方案論證工作。當時正是航天飛機的熱潮期,能源科研生產聯(lián)合體提出了祝融星計劃,計劃設計一種以質子號運載火箭為基礎,使用與質子號相同燃料、比質子號更大、推力更強的、采用模塊化設計的火箭。


祝融星計劃發(fā)射質量達到4747噸,為兩級半火箭,高度88米,配有逃逸塔,低軌道運載能力200噸,地球靜止軌道運載能力為36噸,可以將43噸的貨物送往月球,屬于直接起飛,不需要近地軌道過渡。還可以把52噸的貨物送往火星。這些指標至今仍未被打破。

能源號運載火箭研發(fā)成功的關鍵,是研發(fā)成功了新型的大推力火箭發(fā)動機。所使用的氫氧發(fā)動機RD-0120,它的真空推力為190噸,真空比沖為454.5秒,僅次于美國338噸的RS-68、213噸的SSME、優(yōu)于法國136噸的Vulcain 2。更重要的是該火箭的第一級,RD-170高壓補燃循環(huán)煤油/液氧火箭發(fā)動機的研發(fā)成功,他們由動力機械科研生產聯(lián)合體為了能源號運載火箭設計及生產。 發(fā)展至今,共有超過10種改進型和衍生型號,推力涵蓋190噸~1000噸。是有史以來最強大的運載火箭主發(fā)動機。這種發(fā)動機及其衍生型號,就是在土星5號的發(fā)動機封存并傳說圖紙都被銷毀以后,全球最強的一個系列的第一級火箭發(fā)動機。在某方的500噸級的自研發(fā)動機成熟可用之前,在全球沒有同級別的挑戰(zhàn)者。就連美國人也必須進口并大量儲備這個系列的發(fā)動機。能源號火箭被設計用來運載暴風雪號航天飛機 載荷位于火箭的側面而不是頂部。但是能源號同樣可以執(zhí)行重型衛(wèi)星的發(fā)射任務。能源號火箭只執(zhí)行過兩次發(fā)射任務,1987年5月15日的第一次發(fā)射中,有效載荷沒有正常工作,極地號與能源號成功分離后調整姿態(tài)失敗,重返大氣層解體。1988年11月15日進行第二次發(fā)射,能源號順利將暴風雪號航天飛機送入預定軌道。


能源號的成功記錄剛剛開始,就遇上了蘇聯(lián)解體,資金支持中斷,僅存的一枚能源號M火箭只能存放在庫房中,任灰塵覆蓋,儀器老化。2002年,暴風雪號航天飛機中可以飛行的一架連同能源號火箭,因拜科努爾的廠房坍塌而被摧毀。能源號-暴風雪計劃的最大遺產是RD-170系列發(fā)動機和天頂號運載火箭。其中天頂號火箭的芯級和能源號的助推器相同。 RD-170發(fā)動機衍生出的RD-180,是出口創(chuàng)匯的拳頭產品,一臺當年售價1000萬美元,已經出售了100多臺,是讓研發(fā)他的火箭研究所和工廠存在至今的最大功臣。甚至RD-180大發(fā)動機銷售已經是俄羅斯對外關系的戰(zhàn)略級武器。


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