獵鷹重型運載火箭

猎鹰重型运载火箭英語:),先前称为猎鹰9号重型运载火箭,是SpaceX研发和制造的一款可重复使用超重型运载火箭。猎鹰重型运载火箭是猎鹰9号运载火箭的一个衍生构型,由一个经过强化的猎鹰9号中央芯级和两个额外的猎鹰9号第一级组成。[9]这将能让猎鹰重型运载火箭的LEO运载能力达到63.8吨,而猎鹰9号运载火箭全推力版LEO运载能力仅有22.8吨。猎鹰重型运载火箭一开始就按照载人标准设计,并具有向月球或火星发射载人任务的潜力。另外也可以發射小行星採礦所需要的重型挖掘機具。

猎鹰重型运载火箭
獵鷹重型,2017年12月
用途轨道级超重型运载火箭
制造商SpaceX
制造国家美国
单次发射费用26700公斤至地球同步转移轨道,9000万美元[1]
外型及质量参数
高度70米(230英尺)[2]
直径3.66米(12.0英尺)[2]
宽度12.2米(40英尺)[2]
质量1,420,788(3,132,301磅)[2]
2+
LEO (28.5°)有效载荷
质量63,800(140,700磅)[2]
GTO (27°)有效载荷
质量26,700(58,900磅)[2]
火星有效载荷
质量16,800(37,000磅)[2]
冥王星有效载荷
质量3,500(7,700磅)[2]
相关火箭
本系列猎鹰9号运载火箭
相似型号
发射历史
现役
发射场
总发射次数3
成功次数3
失败次数0
首次发射2018年2月6日 [3] [4]
2
9台默林1D
推力海平面: 7,607 kN(1,710,000 lbf
真空: 8,227 kN(1,850,000 lbf
海平面: 282秒[5]
真空: 311秒[6]
推进时间154秒[7]
燃料深冷却LOX / 深冷却RP-1[8]
第一级
27台默林1D(中央芯级+两支助推器)
推力海平面: 22,819 kN(5,130,000 lbf
真空: 24,681 kN(5,549,000 lbf[2]
海平面: 282秒
真空: 311秒
推进时间187秒
燃料深冷却LOX / 深冷却RP-1
第二级
1台默林真空1D
推力934 kN(210,000 lbf[2]
348秒[7]
推进时间397秒[2]
燃料LOX / RP-1

由于猎鹰重型运载火箭的蓝本——猎鹰9号运载火箭——设计上的不断演进以及处理长期积压订单的压力,它的首次发射日期在过去几年中也屡次推迟。2018年2月6日北美东部时间下午3:45(UTC 20:45),猎鹰重型运载火箭首飞成功。[10]首次发射中携带的有效载荷为該公司執行長伊隆·马斯克(Elon Musk)的特斯拉Roadster跑车[11][12]是当前世界現役最大推力的运载火箭。[13]

历史

SpaceX 在2011年6月在范登堡 AFB SLC-4E进行猎鹰重型发射平台奠基仪式

2004年,猎鹰重型火箭第一次被提上日程。

2011年,SpaceX在一次新闻发布会上对外界公布了这一计划。[14]

很多因素叠加导致火箭首飞被推迟5年到2018。这期间还有两次猎鹰9号的发射事故发生。导致 SpaceX 必须把他们所有的精力都集中在事故的分析中,导致发射任务有几个月时间的停滞。而且,将三颗猎鹰9号火箭捆绑也带来了远比预期要更加复杂的集成和结构上的挑战。[15]

2017年6月,伊隆·马斯克说到:

測試

2018年2月6日下午3:45(北美东部标准时间),獵鷹重型火箭首飞成功,[10][17]本次是測試飛行,用於這次試飛的測試運載物是SpaceX執行長伊隆·馬斯克的櫻桃紅跑車,為特斯拉Roadster中的第一代。 此次三枚推进器中的两枚成功回收,[10]芯级推进器回收失败。当芯级推进器降落到大西洋时,芯级推进器用于减速的3台引擎中仅1台运作,它以约480公里/小时的速度坠落在距离无人驾驶驳船100公尺远的海中。[18]

商业运行

2019年4月11日下午6时36分(协调世界时22:36分),猎鹰重型火箭第二次發射,也是首次商業發射,搭载阿拉伯卫星-6A在肯尼迪宇航中心39A号发射工位发射成功。[19]三枚一级助推器全部回收成功,其中两枚侧助推器回收至肯尼迪宇航中心的降落区域1和降落区域2,雖然這次改使用block5型火箭做助推器,但其整流罩為上次獵鷹重型測試任務中重複使用得來;中间芯级回收至无人驾驶驳船“我当然还爱你”上。[20]SpaceX其後發表聲明,指由於海面風浪太大,成功降落在無人船上的中央推進器劇烈搖動,並最終墜海。回收團隊因此未能把推進器運回佛羅里達州港口。

值得一提的是,两半整流罩也被成功回收,并将在今年晚些时候的“星链”发射中重复使用[21]。而故獵鷹重型的成本可以控制得十分的低廉,另外此次推力相較演示任務有5%的提升,酬載的阿拉伯衛星被注入更高的軌道上,因此整體使用壽命有望延長至20年左右。

2019年6月25日世界協調時間06:30分,獵鷹重型火箭第三次發射,台灣福爾摩沙衛星七號藉由此次進入太空。

构想和资金

马斯克在2005年9月的一次新闻快讯中提到了猎鹰重型运载火箭,说18个月前有客户提出此需求。[22]他们原本计划是建造猎鹰5号运载火箭,并对此进行了各种探索,但他们最后发现,在火箭第一级使用9台发动机的设计——即猎鹰9号运载火箭,是唯一节省成本并且可靠的旅行方案。猎鹰重型运载火箭的开发利用的是私人资本,据马斯克所述,该火箭项目的成本超过5亿美元,它的开发没有接受任何政府融资。[23]

设计

猎鹰重型的配置包括一个结构增强的猎鹰9号作为核心组件,外加两个消耗液态燃料的猎鹰9号作为一级捆绑式助推器。[24]概念上类似德尔塔IV 重型火箭、宇宙神V重型火箭以及俄罗斯的安加拉A5V火箭。

参考

  1. . SpaceX. [2016-07-30]. (原始内容存档于2013-10-07).
  2. . SpaceX. [2017-04-05]. (原始内容存档于2017-04-06).
  3. Elon Musk [@elonmusk]. (推文). January 27, 2018 Twitter.
  4. . [January 25, 2018]. (原始内容存档于2018-02-07).
  5. . SpaceX. [29 September 2013]. (原始内容存档于1 May 2013).
  6. Ahmad, Taseer; Ammar, Ahmed; Kamara, Ahmed; Lim, Gabriel; Magowan, Caitlin; Todorova, Blaga; Tse, Yee Cheung; White, Tom. (PDF). Mars Society. [24 October 2015]. (原始内容存档 (PDF)于2016-03-04).
  7. . SpaceX. [2016-04-14]. (原始内容存档于2014-08-05).
  8. Elon Musk [@elonmusk]. (推文). 2015-12-17 [19 December 2015] Twitter.
  9. . SpaceX. 8 May 2010. (原始内容存档于2014-08-05).
  10. . New York Times. 2018-02-06 [2018-02-07]. (原始内容存档于2018-02-16).
  11. Musk, Elon [@elonmusk]. (推文). December 1, 2017 Twitter.
  12. . BBC. 6 February 2018 [6 February 2018]. (原始内容存档于2018-02-16).
  13. Luscombe, Richard. . the Guardian. 2018-02-06 [2018-02-07] (英语).
  14. Clark, Stephen. . Spaceflight Now. April 5, 2011 [September 13, 2017]. (原始内容存档于2015-12-17).
  15. . [2018-02-06]. (原始内容存档于2017-07-21).
  16. Elon Musk. (video). ISS R&D Conference, Washington DC, USA. 事件发生在 36:00–39:50. July 19, 2017 [February 5, 2018].
  17. . Spaceflightnow.com. January 22, 2018 [January 24, 2018]. (原始内容存档于2018-08-16) (美国英语).
  18. . engadget. [2018-02-15]. (原始内容存档于2018-02-07).
  19. SpaceX. . @SpaceX. 2019-04-11 [2019-04-12] (英语).
  20. Musk, Elon. . @elonmusk. 2019-04-11 [2019-04-12] (英语).
  21. Musk, Elon. . @elonmusk. 2019-04-11 [2019-04-12] (英语).
  22. Musk, Elon. . SpaceX. [June 24, 2017]. (原始内容存档于2017-07-04).
  23. Boozer, R.D. . The Space Review. March 10, 2014, 2014 [March 25, 2014]. (原始内容存档于2015-04-06).
  24. . 2014-08-05 [2018-02-27]. (原始内容存档于2015-12-09).

外部链接

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