超重型運載火箭

超重型運載火箭（英語：Super heavy-lift launch vehicle，SHLLV）是指一種具備50,000公斤（110,000磅）或以上近地轨道酬載能力的運載火箭。超重型運載火箭屬於目前運載火箭中最大和最重，技術水準要求最高的運載火箭，目前能成功製造超重型運載火箭的國家只有美國和蘇聯兩個超級大國。[1][2]

土星5號運載火箭、N1運載火箭
美國太空梭系統、能源運載火箭

超重型運載火箭

服役中

已退役
  •  美國—土星5号运载火箭：1967-1973年，美國用於執行阿波罗计划的載人登月火箭，有效酬載為140,000公斤(310,000磅)。[4]
  •  美國—美國太空梭系統：1983-2011年，美國太空梭系統可將70,000多公斤的太空梭加三具主發動機和约30,000公斤的貨物送往太空。
  •  蘇聯—N1运载火箭：前蘇聯打算用於載人登月的火箭，有效酬載為95,000公斤（209,000磅），不過前後四次的測試均以失敗告終，並於1976年取消項目。[5]
  •  蘇聯—能源运载火箭：1987-1988年，前蘇聯製造的超重型運載火箭，有效酬載為100,000公斤(220,000磅)，可將暴風雪號太空梭和约30,000公斤的貨物送往太空。[6]

開發中
  • 太空探索科技公司(SpaceX)—星舰（Starship）：有效酬載約為150,000公斤(330,000磅)。计划2024年进行载人绕月任务。
  •  美國—太空發射系統（SLS）：美国国家航空航天局（NASA）正在開發的新一代超重型運載火箭，其中Block1有效載荷約為70,000公斤(150,000磅)，計劃於2021年首飛，Block1B有效酬載約為105,000公斤(241,000磅)，Block2有效酬載約為130,000公斤(290,000磅)，計劃於2024年首飛。[7]
  •  中国—新一代載人運載火箭:中國目前在研发中的超重型運載火箭，設計用於載人登月任務，有效酬載約為70,000公斤(155,000磅)，計劃於2025年前首飛。
  •  中国—长征九号运载火箭：中國目前在研发中的重型運載火箭，設計用於深空探測、月球基地的貨運及載人登月等任務，有效酬載約為140,000公斤(310,000磅)，計劃於2028至2030年首飛。[8][9]
  •  俄羅斯—叶尼塞運載火箭：俄羅斯為載人登月設計的火箭，有效酬載為103,000公斤（226,600磅），計劃於2028年首飛。

比較
超重型運載火箭比較圖，由左至右分別為能源運載火箭、獵鷹重型、Yenisei、長征九號運載火箭、太空發射系統Block1、N1運載火箭、農神五號、太空發射系統Block2(貨艙版)以及星艦. 列出的質量是到達近地軌道的最大有效載荷，單位為公噸。
火箭 組態 運作機構 國家 近地軌道酬載量 處女航 首次大於50噸酬載 狀態 可重複使用 發射花費
農神五號 阿波羅 NASA  美國 140公噸（310,000英磅）A 1967 1967 退役 否 12.3億美元 (2019)
N1运载火箭 L3 Energia  蘇聯 95公噸（209,000英磅） 1969年(失敗) 不適用 已取消 否 30億盧布 (1971)
太空梭 NASA  美國 122.5公噸（270,142英磅）B 1981 1981G 退役 部分 5.76億美元 - 16.4億美元 (2012)
能源运载火箭 Energia  蘇聯 100公噸（220,000英磅）C 1987 1987 退役 否 7.64億美元 (1985)
獵鷹重型 ExpendedD SpaceX  美國 (私人) 63.8公噸（141,000英磅）[10] 尚不可用D 尚不可用 UnprovenD 否 1.5億美元 (2018)
可重複使用的側面助推器E 57公噸（126,000英磅）[11] 2020 (計畫)[12]D 尚不可用 UnprovenD 部分E 1.3億美元 (2018)
星艦 SpaceX  美國 (私人) 100公噸（220,000英磅）[13]F 2021 (計畫)[14][15][16] 不適用 计划 全部 200萬美元 (2019)
太空發射系統 Block 1 NASA  美國 95公噸（209,000英磅）[17] 2021 (計畫)[18] 不適用 计划 否 5億美元 - 20億美元 (2019)
Block 1B 105公噸（231,000英磅）[19] 待定 不適用 计划 否 未知
Block 2 130公噸（290,000英磅）[20] 待定 不適用 计划 否 未知
長征九號運載火箭 CALT  中国 140公噸（310,000英磅）[21] 2028 (計畫)[22] 不適用 计划 否 未知
Yenisei Yenisei JSC SRC Progress  俄羅斯 103公噸（227,000英磅） 2028 (計畫)[23] 不適用 计划 否 未知
Don 130公噸（290,000英磅） 2030 (計畫) 不適用 计划 否 未知
新阿姆斯壯 藍色起源  美國 (私人) TBA[24] 待定 不適用 待定 部分或全部 未知

^A Includes mass of Apollo command and service modules, Apollo Lunar Module, Spacecraft/LM Adapter, Saturn V Instrument Unit, S-IVB stage, and propellant for translunar injection; payload mass to LEO is about 122.4公噸（270,000英磅）[25]
^B Includes mass of orbiter and payload during STS-93; deployable payload is 27.5公噸（61,000英磅）
^C Required upper stage or payload to perform final orbital insertion
^D Falcon Heavy has only flown in a fully recoverable configuration, which has a theoretical payload limit of around 45 tonnes; the first planned flight in a partially expendable configuration is planned for late 2020.
^E Side booster cores recoverable and centre core intentionally expended. First re-use of the side boosters was demonstrated in 2019 when the ones used on the Arabsat-6A launch were reused on the STP-2 launch.
^F Does not include dry mass of spaceship
^G Since payload mass of all flights includes mass of orbiter, the maiden flight had a greater than 50 tonne payload despite no deployable payload.

參見

參考資料
  1. McConnaughey, Paul K.; 等. (PDF). NASA. Section 1.3. November 2010 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-24）. Small: 0–2 t payloads; Medium: 2–20 t payloads; Heavy: 20–50 t payloads; Super Heavy: > 50 t payloads
  2. (PDF). Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee. NASA: 64-66. October 2009 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2019-02-16）. ...the U.S. human spaceflight program will require a heavy-lift launcher ... in the range of 25 to 40 mt ... this strongly favors a minimum heavy-lift capacity of roughly 50 mt....
  3. . SpaceX.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2017-04-06）.
  4. (PDF), The Congress of the United States. Congressional Budget Office: X,1, 4, 9, October 2006
  5. . Russianspaceweb.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2015-01-10）.
  6. Gregersen, Erik. 1st. New York: Britannica Educational. 2010: 46. ISBN 978-1-61530-018-1.
  7. Wall, Mike. . Space.com. 29 July 2015 [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-23）.
  8. . [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-26）.
  9. . [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-28）.
  10. . SpaceX. 2012-11-16 [April 5, 2017]. （原始内容存档于2018-02-07）.
  12. Clark, Stephen. . Spaceflight Now. [28 April 2020]. （原始内容存档于2020-09-13）.
  13. Elon Musk [@elonmusk]. (推文). 23 May 2019 –Twitter.
  14. . 2018-03-19 [2018-10-14]. （原始内容存档于2018-10-15）.
  15. . [2020-08-08]. （原始内容存档于2019-03-20）.
  16. . [2020-08-08]. （原始内容存档于2020-08-06）.
  17. Harbaugh, Jennifer (编). . NASA. 9 July 2018 [4 September 2018]. （原始内容存档于2019-12-11）.
  18. Gebhardt, Chris. . nasaspaceflight.com. 21 February 2020 [22 February 2020]. （原始内容存档于2020-08-06）.
  19. (PDF). NASA Facts. NASA. 11 October 2017 [4 September 2018]. FS-2017-09-92-MSFC. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-24）.
  20. Creech, Stephen. (PDF). NASA: 2. April 2014 [4 September 2018]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-07）.
  21. Mizokami, Kyle. . Popular Mechanics. 20 March 2018 [20 May 2018]. （原始内容存档于2020-07-28）.
  22. Wong, Brian. . Next Big Future. 20 September 2018 [1 October 2018]. （原始内容存档于2020-08-07）.
  24. . [2020-08-08]. （原始内容存档于2020-08-07）.
  25. . [2020-08-08]. （原始内容存档于2020-08-07）.
  • Mallove, Eugene F. and Matloff, Gregory L. The Starflight Handbook: A Pioneer's Guide to Interstellar Travel, Wiley. ISBN 0-471-61912-4.
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