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質子號運載火箭

質子號系列運載火箭

質子號是前蘇聯第一種專為發射地球同步衛星和大型空間結構而研制的運載火箭系列。在能源號發射成功之前,質子號曾是前蘇聯最大的運載火箭。在冷戰結束后,由于能源號運載火箭的被棄用,質子號實際成為俄運載能力最強的運載火箭。但質子號使用劇毒的偏二甲肼液體燃料,一旦發射失敗可能對發射場周邊地區造成嚴重污染,所以俄羅斯已決定用新研制的安加拉號(使用液氧/煤油作為推進劑)來取代它。

火箭系列名稱質子號運載火箭研制國家前蘇聯/俄羅斯
設計師切洛勉首次發射1965年7月16日
發射場拜科努爾航天發射場

研制歷程

最初的質子號火箭是在1961年至1965年間研制成功的,總設計師是OKB-52設計局的負責人切洛勉。切洛勉當時向赫魯曉夫提出了一個龐大的洲際導彈發展計劃,在這個計劃中,UR500(即兩級型的質子號)是一種“全球火箭”。但是UR500最終沒有被蘇聯軍方接受,而是決定用于航天發射。1965年7月16日,UR500在拜科努爾發射場執行了第一次任務,將質子1號科學考察衛星送入太空,火箭也從此而得名質子號。兩級型質子號的運載效率不高,因此很快被停止使用。

在UR500基礎上加入第三級后,蘇聯人得到了運載能力更為強大的、三級狀態的質子-K火箭。帶有第三級的質子號在1967年3月10日首次發射(當時使用了D組級上面級,實際構成了四級火箭:質子-K/D組級),將宇宙-146(一顆月球探測器)送入太空。1968年,不帶上面級的質子-K首次發射。在1970年代初至1980年代末,蘇聯曾利用不帶上面級的質子-K將8個空間站送入軌道。國際空間站的兩個主要組件曙光號功能貨艙和星辰號服務艙也是用質子-K發射的。

在質子-K上再加入一個上面級,就形成了UR500K-L1運載火箭,即四級狀態的質子號火箭。蘇聯時代的質子號所使用的上面級主要有兩種:D組級或DM組級(D組級的發展型號,1974年開始使用),所構成的火箭分別稱為質子-K/D組級和質子-K/DM組級。這兩種火箭是蘇聯發射大型地球靜止衛星和深空探測器的主力。從1967年開始,四級型質子號向月球、金星和火星發射了多個探測器,并且在流產的蘇聯登月計劃中被選為發射載人環月飛船的運載工具。

在美蘇登月競賽時期,切洛勉還在質子號基礎上提出了一個名為UR700的設計方案,以與科羅廖夫的N1運載火箭競爭。UR700的設計思想很像質子號,但其體積之巨大甚至使N-1和美國的土星5號都相形見絀。在UR700中,兩級型的質子號僅僅是一個上面級。

冷戰結束后,俄羅斯新研制了一種四級型質子號火箭,即質子-M(有時使用未改進的質子-K箭體搭配和風-M的四級火箭質子-KM也被歸入其中)。它與質子-K/DM組級的主要區別是使用了更為先進的和風-M上面級,因此火箭也被叫做質子-M/和風-M。和風-M上面級具有兩次點火的能力,它可以將重型衛星直接送入地球同步軌道(以前的質子號通常是將衛星發射到地球同步轉移軌道)。質子-M在2001年首次發射,將一顆銀幕-M通信衛星送入軌道。

另外俄羅斯還發展了所謂“質子-M增強型”,主要改進了和風-M上面級的性能。質子-M增強型只在2007年發射過一次。

家族型號

UR500火箭

基礎型質子號運載火箭,是整個質子號運載火箭家族的基礎。

質子-K

是在在UR500運載火箭(即兩級型質子號火箭)基礎上發展三級火箭。

質子-K/D組級

是在三級型質子號(質子-K運載火箭)基礎上加入一個上面級(D組級)。

質子-K/DM組級

使用DM組級上面級的質子號火箭。

質子-M

與以前的質子號火箭相比作了許多改進,使用了更先進的和風-M上面級。

質子號火箭

圖:質子號火箭

所有型號的質子號火箭都只能從哈薩克斯坦境內的拜科努爾航天發射場發射。在拜科努爾的81號和200號發射陣地各有兩個質子號發射工位,火箭以水平方式運輸至發射臺,然后起豎、發射。

存在的問題

質子號系列的發射成功率并不突出。1996年該火箭發射火星-96探測器失敗,載荷在太平洋上空墜毀,其上攜帶有200克劇毒放射性元素钚。

質子號火箭更為突出的問題是其使用的液體推進劑偏二甲肼/四氧化二氮有毒,一旦發射失敗,泄漏的推進劑可能對環境造成污染。俄羅斯經常因火箭在發射后墜毀而與發射場地的所在國哈薩克斯坦進行交涉。近幾年來,如果質子號發射失敗,哈薩克斯坦就會禁止在拜科努爾航天發射場發射這種火箭,直到問題解決為止。

質子號運載火箭
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最新更新:2015-07-01 13:28
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