能量號運載火箭
能量號運載火箭（俄語：Энергия）是蘇聯研製的一種重型運載火箭。美國國防部對這種火箭的代號是「SL-17」，美國國會的謝爾頓命名法（用於識別火箭的衍生型號）則稱其為「K」（一說為L）。作為一種通用運載火箭，能量號至今仍保持着起飛推力的世界紀錄（超過美國的農神五號）。能量號運載火箭由蘇聯能源科研生產聯合體設計，用於包括暴風雪號太空梭在內的各種太空載荷。控制系統的主要開發企業是隸屬於Khartron科研生產聯合體的「Electropribor」公司。[3]「能源」號使用了四個捆綁式助推器，均由一個燃燒煤油/液氧的四室RD-170發動機提供動力，一個中央核心級使用四個由液氫/液氧燃料的單室RD-0120(11D122)發動機。[4]運載火箭有兩個功能不同的芯級：「能源」-「極點」，作為最初的測試配置，其中「極點」系統用作將有效載荷送入軌道的最後階段；和「能源」-「暴風雪」，此時，「暴風雪」號太空梭負責在最後階段將有效載荷送入軌道。運載火箭有能力將大約100噸的貨物送入近地軌道，20噸的貨物送入地球靜止軌道，32噸的貨物通過跨月軌道送入月球軌道。運載火箭在退役前只進行了兩次入軌飛行。[5]自2016年以來，當局一直在嘗試重啟運載火箭計劃。
 能量號運載火箭的模型 | |
| 用途 | 重型運載火箭 |
|---|---|
| 製造者 | 能源科研生產聯合體 |
| 製造國家 |  蘇聯 |
| 外型及質量參數 | |
| 高度 | 60公尺 |
| 質量 | 2,400,000公斤(5,291,408磅) |
| 節數 | 1 |
| 酬載量 | |
| 至LEO有效載荷 | |
| 質量 | 100,000 kg[1] |
| 至GSO有效載荷 | |
| 質量 | 20,000 kg [1] |
| 至TLI有效載荷 | |
| 質量 | 32,000 kg [1] |
| 發射歷史 | |
| 現況 | 退役 |
| 發射場 | 白寇努爾太空發射場 |
| 總發射次數 | 2次 |
| 成功次數 | 1次 |
| 失敗次數 | 0 |
| 部分失敗 次數 | 1次 |
| 首次發射 | 1987年5月15日 |
| 末次發射 | 1988年11月15日 |
| 輔助火箭 – 天頂-1 | |
| 輔助火箭數 | 2、4、6、8(隨發射任務的要求而變化) |
| 引擎 | 1 RD-170 |
| 單引擎推力 | 29,000-32,000 千牛頓(總推力)[2] |
| 比衝量 | 309秒(海平面)-338秒(真空) |
| 燃料 | 煤油/液態氧 |
| 核心火箭 | |
| 引擎 | 4 RD-0120 |
| 單引擎推力 | 5,800千牛頓(海平面)-7,500千牛頓(真空) [2] |
| 比衝量 | 359秒(海平面)-454秒(真空) |
| 推進時間 | 480-500 秒 |
| 燃料 | 液態氫/液態氧 |
研製背景
編輯由於屢次發射失敗和美國率先登月，蘇聯政府於1974年5月取消了原本為蘇聯登月計劃開發的N1重型運載火箭。作為替代品，蘇聯於取消N1的同時開始了對能量號火箭的方案論證工作。為實現未來的太空開發計劃，蘇聯人開展了一個巨大的火箭-太空系統的研製工程（包括RD-170高壓補燃發動機、能量號火箭、天頂號火箭、暴風雪號太空梭等等），能量號只是這個大系統的一部分。整個系統的研製費用估計高達140億盧布。1976年，由能源科研生產聯合體正式開始了對這個系統的開發，其中負責能量號火箭部分的總設計師為古巴耶夫。能量號火箭的設計目標是滿足蘇聯在1990年代的發射任務，這包括：發射可多次使用的軌道飛行器（太空梭）；向近地太空發射太空站艙段等大型載荷；向近地軌道和地球同步軌道發射重型軍、民用衛星；發射大型深空探測器，等等。為了實現這個目標，正如NASA用太空梭取代農神五號的計劃，能源科研生產聯合體提出了火神計劃(Vulkan)，計劃設計一種以質子號火箭為基礎，使用與質子號相同燃料、比質子號更大、推力更強的、採用模組化設計的火箭。
能量號火箭被設計用來運載暴風雪號太空梭[6] 這也是能量號的載荷位於火箭的側面而不是頂部的原因。但是能量號同樣可以執行重型衛星的發射任務，能量號的第一次發射中攜帶了大型的軍用有效載荷。
能量號只執行過兩次發射任務，而且第一次發射中，有效載荷沒有正常工作。能源－暴風雪計劃的遺產是RD-170系列發動機和天頂號運載火箭。天頂號的芯級實際和能量號的助推器相同。
發射紀錄
編輯能量號在1987年5月13日第一次發射測試，蘇聯最初宣佈能量號發射成功了一個模擬載荷。
1988年第二次發射時，能量號將暴風雪號太空梭送入軌道。
計劃中止
編輯伴隨着蘇聯解體，能量號火箭停止生產。雖然能量號不再生產，由其助推器發展的天頂號火箭仍在服役，其主發動機RD-170衍生的RD-171仍使用於天頂號火箭，擎天神五號運載火箭使用RD-170的衍生型號RD-180。安加拉號火箭使用另一衍生型號RD-191。
衍生
編輯-
載荷為"極地"衛星的能量號 -
載荷為暴風雪號太空梭的能量號 -
1991蘇聯紀念郵票
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能量號有三種主要的衍生型號，每一種的有效載荷都截然不同。
能量號M
編輯能量號M是最小的衍生型號，使用二到四個經過改裝的天頂號火箭作為助推器，芯級中只有一個RD-0120發動機。能量號M旨在取代質子號火箭，但是在1993年輸掉了和安加拉號火箭的競爭。
能量II號
編輯能量II號，又稱龍捲風號（Ураган，Uragan，Hurricane）是一種計劃可完全重複使用的火箭。該衍生型號的芯級可以自行再入和滑翔降落。
火神－大力神
編輯火神－大力神（Vulkan-Hercules）是最大的能量號衍生型號，得名於兩個俄羅斯火箭的代號（N1火箭和能量號原先的代號），採用了八個天頂號助推器，使用能量號M作為上面級，可以將175噸載荷送入軌道。[7]
腳註
編輯- ^ 1.0 1.1 1.2 Launch vehicle "Energia" Official Site
- ^ 2.0 2.1 Data for stages is based on thrust of the engines of the stage in vacuum of space.
- ^ Krivonosov, Khartron: Computers for rocket guidance systems. web.mit.edu. [2021-07-24]. （原始內容存檔於2017-10-02）.
- ^ Russian Space Web, Energia （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） page. Accessed 21 September 2010
- ^ B. Hendrickx. The Origins and Evolution of the Energiya Rocket Family. Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 2002, 32 (3): 275–278. ISSN 0169-6149. doi:10.1023/a:1016582308525.
- ^ Bart Hendrickx和Bert Vis, Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (Springer Praxis Books, 2007) Link （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ Godwin, Robert. Russian Spacecraft. Space Pocket Reference Guides. Apogee Books. 2006: 59. ISBN 1-894959-39-6.
相關條目
編輯資料來源
編輯- 《世界太空運載器大全》，宇航出版社，編輯委員會主任：龍樂豪，ISBN 7-80034-758-3
- 能量號運載火箭
外部連結
編輯
- （英文）宇航百科全書關於能源火箭的介紹
- （英文）能量號的官方介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- （英文）能量號的細節 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- （英文）K26 Energia page （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- （俄文）關於暴風雪號和能量號 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- （俄文）Energia - last Moon project. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (rus)