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獵鷹系列運載火箭

SpaceX火箭

獵鷹是美國SpaceX公司所生產的運載火箭系列。

獵鷹1號火箭

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停在美國聯邦航空局樓前的獵鷹1號火箭

獵鷹1號火箭為可部分重複使用的發射系統，SpaceX設計製造此火箭供發射商業太空任務，此兩節是火箭使用液態氧/煤油作為燃料。第一節使用一顆默林引擎；第二節使用一顆Kestrel引擎。獵鷹1號火箭為世界第一個使用私人資金製造液態軌道火箭的計劃，每次發射只要670萬美元（2006年幣值）。

技術諸元

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獵鷹1號
製造者SpaceX
製造國家美國
外型及質量參數
高度21.3米（不帶上面級）
直徑1.7米
質量27.2噸
輔助火箭
總推力343千牛頓
第一節
引擎1台默林火箭發動機
推力343.001千牛頓
推進時間169秒
燃料煤油/液態氧
第二節
引擎1台Kestrel引擎
推力31千牛頓
推進時間378秒
燃料煤油/液態氧
功能 軌道發射火箭
製造商 SpaceX
所屬國 美國
高度 21.3 公尺(70呎)
直徑 1.7 公尺 (5.5 呎)
發射質量 27,200 公斤 (60,000 磅)
節數 2
低地軌道酬載能力 670 公斤(1480 磅)
極地軌道酬載能力 430 公斤(990 磅)
第一節引擎 1 SpaceX 默林火箭發動機
推力 343000牛頓 (77,000 磅)
比推力 255秒 (海平面)(2600牛頓·秒/公斤)
推進時間 169 秒
燃料 液態氧/煤油
第二節引擎 1 SpaceX Kestrel引擎
推力 31000牛頓(7,000 磅)
比推力 327 秒(真空中)(3.2牛頓·秒/公斤))
推進時間 378 秒
燃料 液態氧/煤油

發射歷史

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狀態 未除役
發射地點 Omelek 海島SLC-3W Vandenberg AFB卡納維爾角LC-36
共計發射 1
失敗 1
首次飛行 2006年3月24日 22:30 格林威治時間

設計

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默林火箭發動機

獵鷹1號火箭的設計能使發射到低地球軌道的衛星可使用最低價格，它計劃把獵鷹5號火箭部分零件重複使用，第一節利用降落傘減速降落至海面，找回並重複使用。但第二節無法重複使用。

  • 第一節

第一節由鋁合金製成，他用隔版隔開液態氧及煤油的燃料槽，且壓力也十分穩定。獵鷹一號可不經特殊處理就發射（像Delta 2早期的設計）；也可以經特殊處理使火箭推力更大（像Atlas 2不加壓就不能發射），但此設計會使第一節變的比較重，即使用降落傘系統；由Irvin降落傘公司生產製造有一個高速傘及一個主傘，降落傘減速降落至海面，找回並重複使用。而另一個壓低價格的方式是不用保冷系統，也就是用一塊毯子包在第一節的液態氧槽外，可以使重量減輕。第一節經過Space X測試之後，印證了第一節的回收再利用，回收方式也是完美的，發射金額也會如預期的降低。

  • 第二節

第二節使用鋁鋰合金製成，可耐低溫，利用氦氣將液態燃料推送至引擎，也利用燃料供給量的不同造成不同的推力，進而控制火箭本體也使用零堆績液態燃料系統，使燃料更快進入引擎；燃燒加壓槽由Arde公司製造（與Delta 4相同）是用多種金屬之合金所製成。

火箭分離

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主引擎點火節流閥由電腦控制，當火箭升空時將流量控制到最大量，如果系統正常運作火箭會在7秒內脫離發射台，第一節會推進至少169秒；第二節會分離使用爆炸螺栓技術、氣動分離系統及更多技術使第一節和第二節能更快速的分離。

第一次發射失敗

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獵鷹1號火箭的默林引擎着火在第一次火箭發射中。 第一次的發射日期一再延後是因為引擎問題和發射地點一再改變，第一次預定發射日期為2005年9月26日從馬紹爾群島的瓜加林環礁發射，酬載物是高等防禦衛星研究計劃但被延至十二月中旬，且衛星改為美國航天大學的獵鷹SAT-2，並經過慎重的處理2005年9月12日一個真空閥在錯誤的開啟使火箭不能發射升空，也造成火箭內部被吸住而損害，最後決定拆下第一節重修，並二度延遲發射日期，幾經延遲後預定在地面進行點火測試的日期是2006年1月10日，測試結果並沒有得到上級的認可，並要求再次檢查，過了兩個月，終於到了第一次獵鷹1號火箭發射，發射時間為2006年3月25日星期六9點30分但結果卻是失敗的。

預定發射

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發射時間 發射地點 發射衛星 備註
2006年3月24日, 22:30 Omelek FalconSat-2 失敗，引擎故障在T+25 秒鐘，火箭損失; 酬載回收了。
2007年2月 Omelek DemoSat 預定
2007年5月 Omelek TacSat-1 預定
2007年6月 Omelek RazakSAT 預定
2007年11月 Omelek 火星重力Bio衛星 預定
2008年中 Vandenberg AFB 各種各樣的衛星 預定
2008年年底 Vandenberg AFB 未定 預定
2009年年底 Vandenberg AFB 未定 預定
 
獵鷹5號火箭

獵鷹5號火箭

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獵鷹5號火箭為一兩節是火箭，且是不完全回收的火箭，由Space X製造。第一節有五個默林引擎，第二節則有一個，都使用煤油及液態氧為燃料，獵鷹9號火箭將是世界第一個完全回收的火箭。

技術諸元

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獵鷹5號
製造者SpaceX
製造國家美國
外型及質量參數
高度47米（不帶上面級）
直徑3.65米
質量155噸
酬載量
近地軌道
有效載荷		4100公斤
地球同步軌道
有效載荷		1050公斤
輔助火箭
總推力1890千牛頓
第一節
引擎5台默林火箭發動機
推力1890千牛頓
推進時間200秒
燃料煤油/液態氧
第二節
引擎1台默林火箭發動機
推力409千牛頓
推進時間265秒
燃料煤油/液態氧
長度 154呎(47 公尺)
直徑 12呎(3.65公尺 )
離地質量 340,000 磅(最大質量)(155,000公斤)
階段 2
第一節引擎 3默林引擎
推力 425,000磅(1,890 千牛頓）
比推力 255 秒(海平面)上(2.6千牛頓*秒/公斤)~304 秒 (真空)中(3.0千牛頓*秒/公斤)
推進時間 200 秒
燃料 液態氧/煤油
第二節引擎 1 默林引擎
推力 92,000 磅(409 千牛頓)
比推力 304 秒 (真空)中(3.03千牛頓*秒/公斤)
推進時間 300 秒
燃料 液態氧/煤油

性能

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獵鷹5號火箭為自農神5號火箭以來能夠在1至2顆引擎損壞的情況下飛行的火箭，獵鷹5號火箭也能依靠3顆引擎來飛行，當引擎損壞時，火箭仍十分可靠，獵鷹5號火箭更是自穿梭機以來公認能載人的火箭。

發射地點

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首次發射在馬紹爾群島瓜加林（Kwajalein）環礁雷根（Reagan）發射場發射，第二次發射將在范登堡（Vandenbreg）空軍基地複合體3W發射。

  • 范登堡（Vandenbreg）空軍基地複合體3W
  • 卡納維爾（Canaveral）角空軍基地複合體36
  • 馬紹爾群島瓜加林（Kwajalein）環礁雷根（Reagan）發射場
  • 克迪亞克（Kodiak）島
  • 瓦拉普斯（Wallops）島

獵鷹9號火箭衍生設計

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最初獵鷹5號火箭在2005年至2006年改裝成較大的獵鷹9號火箭，獵鷹9號火箭重新設計第一節並增加四引擎成為九引擎，且減少單位推力的燃料量，獵鷹5號火箭是不經濟實慧的（燃料槽並未裝滿燃料），而且建造獵鷹9號火箭並不貴。

酬載能力

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（預估值）

獵鷹9號火箭

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獵鷹9號火箭是Space X EELV系列發射車的計劃之一，預定在2008年第一次發射有三種規格供衛星使用的需求，酬載空間可放8700公斤到24750公斤之間到低地球軌道，另有3100公斤到9650公斤到地球同步軌道，直徑為5.2公尺，並打算作為在人往返太空的交通工具。

技術諸元

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獵鷹9號
製造者SpaceX
製造國家美國
外型及質量參數
高度53米（不帶上面級）
直徑3.65米
質量290噸
酬載量
近地軌道
有效載荷		8700公斤
地球同步軌道
有效載荷		3100公斤
輔助火箭
總推力3400千牛頓
第一節
引擎9台默林引擎
推力3400千牛頓
推進時間不明
燃料煤油/液態氧
第二節
引擎1台默林引擎
推力409千牛頓
推進時間265秒
燃料煤油/液態氧
獵鷹9-5S號
製造者SpaceX
製造國家美國
外型及質量參數
高度53米（不帶上面級）
直徑3.65米
質量870噸
酬載量
近地軌道
有效載荷		24750公斤
地球同步軌道
有效載荷		9650公斤
輔助火箭
總推力7178千牛頓
第一節
引擎5台默林火箭發動機（輔助）
推力3778千牛頓
推進時間不明
燃料煤油/液態氧
第二節
引擎9台默林火箭發動機
推力3400千牛頓
推進時間不明
燃料煤油/液態氧
第三節
引擎1台默林火箭發動機
推力409千牛頓
推進時間265秒
燃料煤油/液態氧
獵鷹9-9S號
製造者SpaceX
製造國家美國
外型及質量參數
高度53米（不帶上面級）
直徑3.65米
質量870噸
酬載量
近地軌道
有效載荷		24750公斤
地球同步軌道
有效載荷		9650公斤
輔助火箭
總推力10200千牛頓
第一節
引擎9台默林火箭發動機（輔助）
推力6800千牛頓
推進時間不明
燃料煤油/液態氧
第二節
引擎9台默林火箭發動機
推力3400千牛頓
推進時間不明
燃料煤油/液態氧
第三節
引擎1台默林火箭發動機
推力409千牛頓
推進時間265秒
燃料煤油/液態氧
長度 53公尺(174 呎)
直徑 3.6公尺(12公尺)
發射質量 290,000 公斤 (640,000 磅)
節數 2 + 助推器（2+1）
第一節引擎 9 ×默林引擎
推力 3400000牛頓(765,000磅)(在海平面, 最大推力)
比推力 255 秒 (海平面) 304 秒 (真空)
燃料 液態氧/煤油
第二節引擎 1 ×默林引擎
推力 410 000牛頓(92,000 磅)
比推力 304 s (真空)
推進時間 265 秒
燃料 液態氧/煤油

設計

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第一節有九顆默林引擎；第二節則有一顆，兩節皆為可回收式的，獵鷹9號火箭是有次序的將所有引擎點燃，並用電腦全程控制，如有任何問題會自動將液態燃料供給系統關閉，SpaceX再當時將會擁有先進的發射技術，前兩次發射地點在范登堡空軍基地及馬紹爾群島。

  • 獵鷹9號火箭：獵鷹9號火箭為單一支火箭，與獵鷹1號火箭和獵5號火箭類似，但有九顆引擎，在第一節8700公斤到低地球軌道；3100公斤到地球同步軌道，預估花費為3500萬美元。（2006年幣值）
  • 獵鷹9號火箭-S5型：獵鷹9號火箭-S5型有兩支五引擎之輔助推進火箭，輔助火箭成對且平行吊掛在主燃料槽外，並支撐主燃料槽，可將16500公斤送至低地球軌道，6400公斤的酬載送至地球同步軌道，預估花費5100萬美元。（2006年幣值）
  • 獵鷹9號火箭-S9型：獵鷹9號火箭-S9型是獵鷹9號火箭-S5型的進階版，有兩支九引擎之輔助推進火箭，可酬載24750公斤到低地球軌道及9650公斤到地球同步軌道，一次花費約為7800萬美元。（2006年幣值）

行程表

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2008年第一季：從瓜加林環礁發射美國政府衛星。

2008年第二季：從瓜加林環礁發射MDA公司衛星。

2008年第四季：從瓜加林環礁發射Bigelow Aerospace充氣太空站。

技術參數對比

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發射器 獵鷹1號 獵鷹9號 獵鷹重型
第一節 1 × 默林1A發動機（2006–2007）

1 × 默林1C發動機（2008–2009）[1]

9 × 默林1D發動機 3支 9 × 默林1D發動機
第二節 1 × Kestrel 1 × 默林真空1D 1 × 默林真空1D
高度
(m) 		21.3 v1.0:54.9

v1.1:68.4
FT:70

70
直徑
(m) 		1.7 3.7 3.7
海平面推力
(kN) 		318 Block 5(2017年中):8,451

FT(2016年末):7,607
FT:6,806
v1.1:5,885
v1.0:4,940

Block 4:22,819

Block 5:25,500

質量
(kg) 		27,200 FT:549,054

v1.1:505,846
v1.0:333,400

 1420,788
有效載荷
(LEO; kg) 		570 22,800 63,800
有效載荷
(GTO; kg) 		 — 8,300 26,700
價格
(百萬 USD) 		$6.7 $62 $90( <8000kg GTO)
成功率
(成功次數/發射次數) 		2/5 29/30 2/2

[2] [3] [4] [5] [6]

相關條目

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參考資料

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  1. ^ Updates Archive. SpaceX. 2007-12-10 [2008-06-12]. （原始內容存檔於2011-01-04）. 
  2. ^ SpaceX Falcon Data Sheet. Space Launch Report. 5 July 2007 [2019-06-19]. （原始內容存檔於2015-09-24）. 
  3. ^ Monster Progress Update (Mostly Falcon 9). SpaceX. 17 August 2007 [2019-06-19]. （原始內容存檔於2007-12-14）. 
  4. ^ Falcon 1 Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2010-05-30]. （原始內容存檔於2008-11-07）. 
  5. ^ Falcon 9 Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2019-06-19]. （原始內容存檔於2013-05-01）. 
  6. ^ Falcon 9 Heavy Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2010-05-30]. （原始內容存檔於2007-09-27）. 

外部連結

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