质子-K/D组级运载火箭

火箭概述

质子-K/D组级运载火箭（俄语：Прото?н-К/РБ Д）苏联质子号运载火箭家族中的第一种四级型号。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-12”，美国国会的谢尔顿命名法（用于识别火箭的衍生型号）则称其为“D-1-e”。这种火箭及其改型是苏联发射大型深空探测器的主要运载工具。

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运载火箭）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N-1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运载火箭）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N-1/L-1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；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号至探测器8号无人飞船，月球15号至月球23号月球探测器，火星2号至火星7号火星探测器，金星9号至金星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，D-1组级和D-2组级，所对应的火箭称为质子-K/D-1组级（8K82K/11S824M）和质子-K/D-2组级（8K82K/11S824F）。D-1组级和D-2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号至金星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。

技术诸元

第一级

名称：质子K-1

质量：450510千克

不含推进剂质量：31100千克

推进剂质量：419410千克

长度：21.18米

直径：7.4米（含贮箱）

发动机：6台RD-253环向布置

推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮

单台推力：1474千牛（海平面）

总推力：8847千牛（海平面）

工作时间：124秒

比冲：267秒（海平面）

第二级

名称：质子K-2

质量：167828千克

不含推进剂质量：11715千克

推进剂质量：156113千克

长度：14米

直径：4.1米

发动机：4台RD-0210

推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮

单台推力：608千牛

总推力：2399千牛

工作时间：206秒

比冲：327秒

第三级

名称：质子K-3

质量：50747千克

不含推进剂质量：4185千克

推进剂质量：46562千克

长度：6.52米

直径：4.1米

发动机：1台RD-0212

推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮

单台推力：630千牛

总推力：630千牛

工作时间：238秒

比冲：325秒

第四级

名称：质子11S824（D组级上面级）

质量：13360千克

不含推进剂质量：1800千克

推进剂质量：15050千克

长度：5.5米

直径：3.7米

发动机：1台RD-58

推进剂：煤油/液氧

单台推力：83.4千牛（真空）

总推力：83.4千牛（真空）