獵鷹系列運載火箭
獵鷹是美國SpaceX公司所生產的運載火箭系列。
獵鷹1號火箭
編輯獵鷹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
編輯{{{火箭名稱}}} | |
---|---|
所屬國家/組織 | 美國 |
研製單位 | SpaceX |
起飛推力 | 343千牛頓 |
外形和質量參數 | |
全長 | 21.3米(不帶上面級) |
芯級最大直徑 | 1.7米 |
起飛質量 | 27.2噸 |
第一級 | |
發動機 | 1台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
工作時間 | 169秒 |
第二級 | |
發動機 | 1台Kestrel引擎 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第二級發動機推力}}} |
工作時間 | 378秒 |
運載能力 |
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
編輯狀態 | 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
編輯獵鷹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
編輯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
編輯獵鷹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
編輯發射時間 | 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
編輯獵鷹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
編輯{{{火箭名稱}}} | |
---|---|
所屬國家/組織 | 美國 |
研製單位 | SpaceX |
起飛推力 | 1890千牛頓 |
外形和質量參數 | |
全長 | 47米(不帶上面級) |
芯級最大直徑 | 3.65米 |
起飛質量 | 155噸 |
第一級 | |
發動機 | 5台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
工作時間 | 200秒 |
第二級 | |
發動機 | 1台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第二級發動機推力}}} |
工作時間 | 265秒 |
運載能力 | |
近地軌道 | 4100公斤 |
地球同步軌道 | 1050公斤 |
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
編輯獵鷹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
編輯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
編輯最初獵鷹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
編輯(預估值)
獵鷹9號火箭
編輯獵鷹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
編輯{{{火箭名稱}}} | |
---|---|
所屬國家/組織 | 美國 |
研製單位 | SpaceX |
生產代號 | 獵鷹9-5S號運載火箭 |
起飛推力 | 7178千牛頓 |
外形和質量參數 | |
全長 | 53米(不帶上面級) |
芯級最大直徑 | 3.65米 |
起飛質量 | 870噸 |
第一級 | |
發動機 | 5台默林火箭發動機(輔助) |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
工作時間 | 不明 |
第二級 | |
發動機 | 9台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第二級發動機推力}}} |
工作時間 | 不明 |
第三級 | |
發動機 | 1台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第三級發動機推力}}} |
工作時間 | 265秒 |
運載能力 | |
近地軌道 | 24750公斤 |
地球同步軌道 | 9650公斤 |
{{{火箭名稱}}} | |
---|---|
所屬國家/組織 | 美國 |
研製單位 | SpaceX |
生產代號 | 獵鷹9-9S號運載火箭 |
起飛推力 | 10200千牛頓 |
外形和質量參數 | |
全長 | 53米(不帶上面級) |
芯級最大直徑 | 3.65米 |
起飛質量 | 870噸 |
第一級 | |
發動機 | 9台默林火箭發動機(輔助) |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
工作時間 | 不明 |
第二級 | |
發動機 | 9台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第二級發動機推力}}} |
工作時間 | 不明 |
第三級 | |
發動機 | 1台默林火箭發動機 |
推進劑 | 煤油/液態氧 |
單台推力 | {{{第三級發動機推力}}} |
工作時間 | 265秒 |
運載能力 | |
近地軌道 | 24750公斤 |
地球同步軌道 | 9650公斤 |
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
編輯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
編輯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
編輯發射器 | 獵鷹1號 | 獵鷹9號 | 獵鷹重型 |
---|---|---|---|
第一節 | 1 × 默林1A發動機(2006–2007) | 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 |
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 |
Block 4:22,819 Block 5:25,500 |
質量 (kg) |
27,200 | FT:549,054 v1.1:505,846 |
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 |
相關條目
編輯參考資料
編輯- ^ Updates Archive. SpaceX. 2007-12-10 [2008-06-12]. (原始內容存檔於2011-01-04).
- ^ SpaceX Falcon Data Sheet. Space Launch Report. 5 July 2007 [2019-06-19]. (原始內容存檔於2015-09-24).
- ^ Monster Progress Update (Mostly Falcon 9). SpaceX. 17 August 2007 [2019-06-19]. (原始內容存檔於2007-12-14).
- ^ Falcon 1 Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2010-05-30]. (原始內容存檔於2008-11-07).
- ^ Falcon 9 Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2019-06-19]. (原始內容存檔於2013-05-01).
- ^ Falcon 9 Heavy Overview. SpaceX. 28 September 2007 [2010-05-30]. (原始內容存檔於2007-09-27).