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战神五号运载火箭

战神五号运载火箭,属于战神系列运载火箭,美国指出的星座计划中的一部分。战神五号运载火箭主要承载星座计划中的货物运输任务,并可拓展至发射太空望远镜和其他领域。其庞大的整流罩足可装下大约8辆校车,火箭的动力足以将180吨的载荷送入低地轨道。战神五号火箭运载重物的质量是航天飞机载重量的6倍,运载重物的容量是航天飞机的3倍。

火箭名称战神五号运载火箭研制国家美国
火箭高度116米火箭直径10米
起飞质量3704.5吨LEO运载能力187.7吨
LTO运载能力71.1吨状态研制中

火箭概述

战神五号运载火箭主要承载星座计划中的货物运输任务,并可拓展至发射太空望远镜和其他领域。

战神五号运载火箭采用两级发动机加助推器的结构。第一级最初计划采用5台德尔塔-4火箭所使用的RS-68发动机或者5台航天飞机的SSME。

2008年马歇尔航天飞行中心“战神”号项目办公室经理Steve Cook公布了NASA更新后的战神五号运载火箭指标,高度较原计划提高约6.8米,GTO轨道载荷也提高了约58吨,第一级动力被定为6台改进后的RS-68B发动机。

与战神一号运载火箭相似,第二级也是基于1台J-2X发动机,即EDS。原计划中,EDS将采用2台J-2X,但因新版指标里6台RS-68B推力强劲,因而火箭第二级动力只要1台J-2X便已足够。

战神五号运载火箭的第一级助推器RSRB与战神一号运载火箭的第一级发动机有所不同,乃是5.5段式可重复使用固体火箭助推器,虽然很多设计相似,但这并不意味着战神五号运载火箭的助推器和战神一号运载火箭的第一级可以通用。在燃烧时间和推力特性上,5.5段式RSRB较5段RSRB又有了明显提高,远胜于最初航天飞机所使用的4段式RSB。

火箭设计

战神五号运载火箭被设计为大型太空载具,能运送大量的原料及金属到月球,并提供绕地轨道外的太空人之生活物资。战神五号运载火箭是一台双节式火箭,第一节有两支固态引擎及液态氢作为推进动力;第二节仅使用一台J-2X火箭引擎。

如同航天飞机一般,战神五号运载火箭的第一节使用两种动力方式,即是固液燃料并行制。战神五号运载火箭的固态火箭是航天飞机固态引擎的改良版,拥有五个节段,而非航天飞机的四个节段。此外,战神五号运载火箭所使用的是五颗RS-68引擎,相接一个比航天飞机液态氢/液态氧储存槽还大的槽体。原本美国国家航空航天局打算使用五颗航天飞机主引擎替代RS-68引擎,但最后仍决定使用RS-68(现在已计划使用六台RS-68),因为它的价格低廉且设计简单,更重要的是其超大推力。

第二节所使用的引擎是从土星系列运载火箭的上面节改良而成,实际的使用是在土星一号B型运载火箭之上和土星五号运载火箭,即地球出发站。地球出发站使用一台J-2X火箭引擎(也用在战神一号运载火箭的第二节),使用范围广泛,可用在发射至月球的推进器,也可酬载大质量物体到近地球轨道。在飞往月球的任务中,地球出发站会点燃引擎两次,第一次是将奥赖恩太空船与之结合在一起,第二次则将整体送至月球。

战神五号运载火箭的酬载能力约为130公吨到低地球轨道,与土星五号运载火箭或苏联时代的能源号运载火箭同等,甚至可将人类送至火星,只要再装上LSAM基本型或半人马座上面节的推进器,更可以将伽利略探测船与卡西尼号之加总重量运至太阳系之外。

战神五号运载火箭在星座计划是属于纯货运太空运载工具而非像太梭或土星五号运载火箭一样的人员货物并运制,星座计划是属于人员货物分运制,战神一号运载火箭运载太空人;战神五号运载火箭运载货物。不必同时运送人员和货物,战神系列运载火箭有较多重的酬载,更可适用特殊的酬载物品,使用目的更为广泛。

战神五号运载火箭是美国国家航空航天局新的大型运载火箭,主要用途是可增加地球逃脱节和月球登艇的功能,甚至成为国际空间站新的酬载舱组的运载火箭。美国国家航空航天局最终目标是进行人类登陆火星的计划。改进战神五号运载火箭的任务由马歇尔太空飞行中心负责;而恩慈研究中心负责管理战神五号运载火箭整个发射过程的安全,在整个表面涂布隔热涂料。格伦研究中心主要负责登月小艇的推进器及战神五号运载火箭的推力系统和引擎推力系统控制。朗里研究中心负责战神五号运载火箭的空气动力学。

动力系统

第一级:6台RS-68B液体发动机(RS-68B具体数据尚未公布,此处列出德尔塔-4所使用的RS-68发动机参数,战神五号运载火箭的RS-68B有所提高),单台重量6600千克,单台海平面推力295吨,真空推力338吨,比冲365秒(海平面)/410秒(真空),推进剂液氢/液氧。

第一级助推器:2台5.5段式RSRB固体发动机,高度55m,直径3.71m,重量794吨,推力标称1600吨级别,燃烧时间140秒,海平面比冲>237秒,真空比冲>269秒,推进剂APCP。

第二级:1台J-2X发动机,真空推力130吨,比冲448秒,推进剂液氢/液氧,推进剂重量135吨。

与其它重型运载火箭对比

火箭 战神-1 战神-5 德尔塔-4(重型) 阿丽亚娜五号 长征五号 土星-5
国别 美国 美国 美国 欧洲 中国 美国
首飞时间 2009年 2018年(计划) 2004年 2005年   2016年(预计) 1967年
最大起飞重量 816.5吨 3704.5吨   733.4吨 780吨 - 3038.5吨
最大LEO载荷 25吨 130吨 25.8吨 >21吨 25吨 118.8吨

战神五号运载火箭
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最新更新:2015-08-06 16:28
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