我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:棋牌游戏中心 > 安全自毁系统 >

质子火箭的研发原因与型号发展

归档日期:08-06       文本归类:安全自毁系统      文章编辑:爱尚语录

  可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点“搜索资料”搜索整个问题。

  最初的“质子号”火箭是在1961年—1965年间研制成功的,总设计师是OKB-52设计局的负责人切洛勉与科罗廖夫之间存在激烈竞争。为了争夺给苏军开发新式洲际导弹的任务,切洛勉向苏联领导人赫鲁晓夫提出了一个庞大的计划,该计划要研制三种火箭:UR100,UR200和UR500,彼此之间存在继承关系。UR500就是在UR200(北约代号SS-10“瘦子”)基础上研发的,当时打算把它设计成射程12000公里的洲际导弹。1962年4月,这个计划获得批准。但是,由于在与竞争对手的比试中表现不佳,这些导弹中最后只有UR100(北约代号SS-11“美洲百合”)进入军队服役。UR200项目在1964年下马,UR500则被保留下来,最终成为苏联的主力运载火箭。

  UR500最早的一个设计方案是直接用4枚UR200捆绑在一起。UR500的设计,除了OKB-52以外,各分系统的负责单位还包括格鲁什科的OKB-456(负责发动机)和皮柳金的NII-885(负责控制系统)。整个开发工作于1965年完成,当年7月16日火箭进行了首飞。由于火箭第一次发射时携带的载荷为“质子1号”科学卫星,该火箭得名为“质子号”运载火箭。1966年这种火箭被停止使用。基础两级型的“质子号”运载火箭全长44.3米,起飞质量620吨,近地轨道运载能力为8.9吨

  在切洛勉的UR500(即两级型“质子号”)基础上发展三级火箭的计划在1964年就已经决定了。当时为这种新火箭安排的任务是发射“金刚石”军用空间站(其中实际发射成功的都被编进了“礼炮号”的编号序列)和LK-1载人环月飞船(此飞船后来被取消)。但火箭的发展出了一些问题,主要是可靠性一直达不到要求。第一枚带有第三级的“质子号”于1967年3月10日发射,但这是一枚带有“D组级”上面级的四级火箭;不带上面级的“质子K”于1968年11月16日首次发射,将“质子4号”科学卫星(重达16吨)送入太空。20世纪80年代末,苏联曾利用“质子K”将8个空间站(“礼炮1号”—“礼炮7号”,“和平号”)送入轨道。其次,“质子K”还发射了TKS空间舱系列,包括“宇宙929”,“宇宙1267”,“宇宙1443”,“宇宙1686”(这些舱段通常是对接到“礼炮号”空间站上作为后者的组件)。国际空间站的“曙光号”功能货舱和“星辰号”服务舱也是由“质子K”发射。“质子K”火箭全长50米,发射质量693.81吨,近地轨道运载能力为19.76吨。

  1969年,前苏联开始Aelita项目,计划用最好的方法实现载人登陆火星,从而战胜美国。为此切洛勉团队设计了MK-700火星飞船,此飞船极其巨大。UR-700M火箭就孕育而生,UR-700M火箭发射重量达到16,000吨,能将750吨的载荷送入低轨道,但是,此项目于1972年被取消。UR-700M火箭有8枚助推火箭,高为35米,直径为9米。每一枚助推火箭有4台RLA-600发动机,燃料为煤油/液氧,燃烧时间为115秒。32台发动机能产生204,027kN的推力。第一级有6台RLA-600发动机,直径为12.5米,高30米,能产生38,255千牛的推力,燃烧时间为200秒。第二级直径为12.5米,采用6台NK-15VM,燃料为液氢/液氧,比冲达到455秒,燃烧时间为670秒。UR-700M火箭总高度达到175米,底部直径达到31米,发射重量为16,000吨,能将750吨的MK-700火星飞船送入低地球轨道。

  其次切洛勉还看中了UR-900,助推级为12台RD-270发动机,第一级为3台RD-270发动级,起飞时一起点火,起飞时能产生100,910千牛的推力,第二级为3台RD-254发动机,200千米的低轨道运载能力为240吨。

  “质子K/D”组级的设计工作始于美苏登月竞赛时期,其最初目的就是向月球发射探测器和载人宇宙飞船。火箭的主要设计思想是,在三级型“质子号”(“质子K”)基础上加入一个上面级。该上面级称为“D组级”,是“质子号”火箭使用的第一种上面级。但它本来是给与科罗廖夫的N1火箭配套的登月飞船设计的。D组级的特点是没有导航设备,其导航功能必须由载荷舱内的航天器自己提供。将“质子号”(UR500)发展为三级火箭的工作在1964年就开始了,主要由于赫鲁晓夫(“质子”号总设计师切洛勉的政治保护人)下台,进展有些缓慢。1965年,由切洛勉主导的使用LK-1飞船的登月计划被科罗廖夫的N1/L1淘汰了。1967年第一种拥有第三级的“质子号”发射时,使用了D组级上面级,因此实际是四级火箭,而纯粹的三级火箭在1968年才第一次发射。

  基础型“质子K/D”组级在1975年停止使用,其间共发射39次,失败15次,发射成功率只有61.5%。由“质子K/D”组级发射成功的航天器有“探测器4号”—“探测器8号”无人飞船,“月球15号”—“月球23号”月球探测器,“火星2号”—“火星7号”火星探测器,“金星9号”—“金星10号”金星探测器。对D组级加以改进获得了两种衍生的上面级,D1组级和D2组级,所对应的火箭称为“质子K/D1”组级(8K82K/11S824M)和“质子K/D2”组级(8K82K/11S824F)。D1组级和D2组级使用RD-58M发动机,拥有更大的推力。但是,这两种上面级仍然没有导航能力。

  “质子K/D-1”组级于1976年8月9日首飞,发射了“月球24号”探测器。此后又发射了“金星11号”—“金星16号”、“织女星1号”和“织女星2号”(用于探测金星和哈雷彗星),1989年发射石榴石高能天体物理实验卫星后退役。“质子K/D-2”组级只发射了三次,其中失败一次。它成功地将“福波斯1号”和“福波斯2号”火星-火卫一探测器送入太空。失败的那次则是在1996年发射“火星96”探测器,结果载荷在太平洋上空坠落。“质子K/D”火箭全长55.4米,发射质量691.5吨,月球转移轨道运载能力为5.39吨。

  “质子K/DM”组级的主要特点是使用了被称为“DM组级”的上面级,这种上面级使苏联人第一次获得了将人造卫星送入地球静止轨道的能力(由于拜科努尔发射场的位置太靠北,苏联向赤道上空发射卫星是很困难的)。DM组级是在原有的上面级D组级的基础上开发的(D组级只能发射深空探测器),于1974年第一次投入使用。“质子K/DM”组级火箭于1974年3月26日第一次发射,将“宇宙637号”卫星(苏联的第一颗地球同步轨道通信卫星)送入轨道。改进后的火箭在1990年停止使用,共发射了66次,其中6次失败。

  DM组级又发展出若干个型号:DM-2组级(1982年)、DM1组级(1996年)、DM-2M组级(1994年)、DM3组级(1996年)、DM4组级(1997年)、DM-5组级(1997年)。“质子K/DM-2”组级于1982年10月12日第一次发射,载荷是一颗格洛纳斯导航卫星(“宇宙1413”)。“质子K/DM-5”组级于1997年6月6日第一次发射,载荷为“宇宙2344”军事侦察卫星。“质子K/DM”火箭全长57.2米,发射质量691.272吨,地球同步转移轨道运载能力为4.93吨,地球静止轨道运载能力为1.88吨。

  冷战结束后,俄罗斯新研制了一种四级型“质子号”火箭,即“质子M”(有时使用未改进的“质子K”或“质子KM”箭体搭配“微风M”而形成的四级火箭)。它与“质子K/DM”组级的主要区别是使用了更为先进的“微风M”上面级,因此火箭也被叫做“质子M/微风M”。这种新上面级在1999年首次进行了飞行,当时前三级使用的是原有的“质子K”箭体;这样组成的火箭被称为“质子K/微风M”或“质子KM”。“质子KM”可能只是代用品,因为不久就对火箭的前几级进行了改进,使用了与以前完全不同的箭体结构(可能主要是减轻了前三级的质量)。总共只有70%的技术是从以前的“质子号”中继承的。换用新箭体的火箭在2001年4月7日首次发射,将一颗银幕M通信卫星送入轨道。这种火箭是俄罗斯从事国际商业发射服务的主力。“质子M/微风M”全长53米,发射质量712.8吨,低轨道运载能力为22吨,地球同步转移轨道运载能力为5.5吨。到2010年1月20日,“质子M/微风M”总共发射34次,其中发射失败1次,部分失败2次。

  苏联解体后,俄罗斯将“质子号”火箭投入国际市场,结果十分受客户青睐。1996年4月,“质子号”运载火箭将欧洲的“阿斯特拉1F”卫星发射入轨,完成了第一次商业发射。到2010年1月20日为止,“质子号”已经执行了108次商业发射任务。目前“联盟号”和“质子号”火箭发射的次数最多,2009年,分别为11次和10次。但是“质子号”火箭更为突出的问题是其使用的液体推进剂偏二甲肼/四氧化二氮有毒,一旦发射失败,泄漏的推进剂可能对环境造成污染。俄罗斯经常因火箭在发射后坠毁而与发射场地的所在国哈萨克斯坦进行交涉。近几年来,如果“质子号”发射失败,哈萨克斯坦就会禁止在拜科努尔发射这种火箭,直到问题解决为止。

本文链接:http://jeffsvideo.com/anquanzihuixitong/450.html