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獵鷹9號運載火箭

獵鷹9號運載火箭是美國私人航天公司太空探索技術公司(SpaceX)所研制開發的一款運載火箭,獵鷹9號火箭的低地球軌道運載能力為13,150千克,而地球同步轉移軌道的運載能力為4,850千克。

火箭名稱獵鷹9號運載火箭英文名稱Falcon 9
研制國家美國制造商太空探索技術公司
火箭高度54.3m火箭直徑3.66m
質量333.4噸首次發射2010年6月4日

嘗試火箭回收

傳統火箭是一次性使用不可重復使用,成本較高。獵鷹9號運載火箭將嘗試部分可回收的試驗,一旦成功,將大大降低發射成本。

獵鷹9號的回收思路是,火箭發射后,一級火箭通過發動機準確降落在回收平臺上,目前已經測試多次,均遭失敗。

運載能力比長征2F更強

此次發射的獵鷹9號火箭為一款兩級液體運載火箭,第一級采用了9臺“灰背隼”液氧煤油發動機,第二級采用了1臺增強型“灰背隼”發動機。作為一款私人公司研發的運載火箭,獵鷹9號有著令人難以致信的運載能力。具體來說,在卡納維拉爾角發射場,獵鷹9號的近地軌道(LEO)運力為10450千克,地球同步轉移軌道(GTO)運力為4540千克;在緯度較高的夸賈林環礁,獵鷹9號的LEO運力為8560千克,GTO運力為4680千克。從運載能力上來看,獵鷹9號已經超過了除長征3號乙外的所有中國現役運載火箭,包括用于發射神舟飛船的“神箭”——長征2F運載火箭。從SpaceX公司成立到獵鷹9號的發射成功總共不到10年時間,從中可以充分看出美國航天令人驚嘆的雄厚基礎。

直徑與長征系列火箭相當

這次發射的獵鷹9號火箭相比之前發射的獵鷹1號運載火箭要大不少,從兩者的直徑看是12英尺(3.66米)對5.5英尺(1.7米)。橫向比較的話,獵鷹9號的芯級直徑其實也僅比長征系列運載火箭的3.35米略大一些,但運載能力顯然要強得多,這很大程度上要歸功于“煤油-液氧”推進劑較“偏二甲甲肼-四氧化二氮”推進劑的先天優勢,獵鷹9號和獵鷹1號一樣都采用兩級構型,未來的獵鷹9號HLV則將采用兩級半構型。

全液氧煤油發動機降低成本

獵鷹9號采用了更強勁的上面級(即第二級),它直接衍生自芯一級上安裝的“灰背隼”發動機,但有兩次啟動能力,推力調節范圍也很大。盡管煤油-液氧推進劑加上燃氣發生器循環在排氣速度上存在不足,但通過大幅提高噴管的膨脹比,SpaceX用最簡單的方法和最低廉的成本獲得了可以接受的真空比沖,由此避免了專門研制先進低溫上面級(即氫氧發動機)。此外,獵鷹9號可以采用外徑達到5.2米的大型整流罩,這一直徑介于德爾塔4運載火箭宇宙神5運載火箭兩種“漸進一次性運載火箭”(EELV)之間,加上上面級能夠提供足夠的加速度,獵鷹9號火箭具有很強的載荷適應性。

獵鷹9HLV將超越研制中的長征5號

獵鷹9號還采用了上世紀90年代以來非常流行的通用助推器(CBC)概念,通過捆綁兩個與芯一級直徑相同的模塊,獵鷹9號重型版可以達到30噸級的LEO運力,這將超越我國在研的長征5號運載火箭最大運力構型的25噸。而且長征5號全系列有三種不同直徑的下面級,而獵鷹9號利用CBC的概念總共只有一種下面級。而且“獵鷹”1、“獵鷹”1e、獵鷹9號和獵鷹9號HLV四種運載火箭構成的整個“獵鷹”系列,只有“灰背隼”1C(Merlin 1C)一種起飛發動機,以及“獵鷹”1系列使用的“茶隼”(Kestrel)和獵鷹9號系列使用的高空版“灰背隼”兩種上面級發動機,其中“灰背隼”高空版的大部分零部件都和“灰背隼”1C相同。由于發動機型號數量,這使SpaceX可以使用批量生產的方式來降低成本和控制質量。

獵鷹9號運載火箭
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最新更新:2015-08-06 16:19
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