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质子号运载火箭

质子号系列运载火箭

质子号是前苏联第一种专为发射地球同步卫星和大型空间结构而研制的运载火箭系列。在能源号发射成功之前,质子号曾是前苏联最大的运载火箭。在冷战结束后,由于能源号运载火箭的被弃用,质子号实际成为俄运载能力最强的运载火箭。但质子号使用剧毒的偏二甲肼液体燃料,一旦发射失败可能对发射场周边地区造成严重污染,所以俄罗斯已决定用新研制的安加拉号(使用液氧/煤油作为推进剂)来取代它。

火箭系列名称质子号运载火箭研制国家前苏联/俄罗斯
设计师切洛勉首次发射1965年7月16日
发射场拜科努尔航天发射场

研制历程

最初的质子号火箭是在1961年至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。切洛勉当时向赫鲁晓夫提出了一个庞大的洲际导弹发展计划,在这个计划中,UR500(即两级型的质子号)是一种“全球火箭”。但是UR500最终没有被苏联军方接受,而是决定用于航天发射。1965年7月16日,UR500在拜科努尔发射场执行了第一次任务,将质子1号科学考察卫星送入太空,火箭也从此而得名质子号。两级型质子号的运载效率不高,因此很快被停止使用。

在UR500基础上加入第三级后,苏联人得到了运载能力更为强大的、三级状态的质子-K火箭。带有第三级的质子号在1967年3月10日首次发射(当时使用了D组级上面级,实际构成了四级火箭:质子-K/D组级),将宇宙-146(一颗月球探测器)送入太空。1968年,不带上面级的质子-K首次发射。在1970年代初至1980年代末,苏联曾利用不带上面级的质子-K将8个空间站送入轨道。国际空间站的两个主要组件曙光号功能货舱和星辰号服务舱也是用质子-K发射的。

在质子-K上再加入一个上面级,就形成了UR500K-L1运载火箭,即四级状态的质子号火箭。苏联时代的质子号所使用的上面级主要有两种:D组级或DM组级(D组级的发展型号,1974年开始使用),所构成的火箭分别称为质子-K/D组级和质子-K/DM组级。这两种火箭是苏联发射大型地球静止卫星和深空探测器的主力。从1967年开始,四级型质子号向月球、金星和火星发射了多个探测器,并且在流产的苏联登月计划中被选为发射载人环月飞船的运载工具。

在美苏登月竞赛时期,切洛勉还在质子号基础上提出了一个名为UR700的设计方案,以与科罗廖夫的N1运载火箭竞争。UR700的设计思想很像质子号,但其体积之巨大甚至使N-1和美国的土星5号都相形见绌。在UR700中,两级型的质子号仅仅是一个上面级。

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箭体搭配和风-M的四级火箭质子-KM也被归入其中)。它与质子-K/DM组级的主要区别是使用了更为先进的和风-M上面级,因此火箭也被叫做质子-M/和风-M。和风-M上面级具有两次点火的能力,它可以将重型卫星直接送入地球同步轨道(以前的质子号通常是将卫星发射到地球同步转移轨道)。质子-M在2001年首次发射,将一颗银幕-M通信卫星送入轨道。

另外俄罗斯还发展了所谓“质子-M增强型”,主要改进了和风-M上面级的性能。质子-M增强型只在2007年发射过一次。

家族型号

UR500火箭

基础型质子号运载火箭,是整个质子号运载火箭家族的基础。

质子-K

是在在UR500运载火箭(即两级型质子号火箭)基础上发展三级火箭。

质子-K/D组级

是在三级型质子号(质子-K运载火箭)基础上加入一个上面级(D组级)。

质子-K/DM组级

使用DM组级上面级的质子号火箭。

质子-M

与以前的质子号火箭相比作了许多改进,使用了更先进的和风-M上面级。

质子号火箭

图:质子号火箭

所有型号的质子号火箭都只能从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场发射。在拜科努尔的81号和200号发射阵地各有两个质子号发射工位,火箭以水平方式运输至发射台,然后起竖、发射。

存在的问题

质子号系列的发射成功率并不突出。1996年该火箭发射火星-96探测器失败,载荷在太平洋上空坠毁,其上携带有200克剧毒放射性元素钚。

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航天发射场发射这种火箭,直到问题解决为止。

质子号运载火箭
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最新更新:2015-07-01 13:28
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