重型運載火箭
外觀
重型運載火箭[1](英語:Super heavy-lift launch vehicle)是指一種具備50,000公斤(110,000磅)或以上近地軌道載荷能力的運載火箭。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。目前成功製造過重型運載火箭的國家只有美國和蘇聯兩個超級大國。[2][3]
型號
[編輯]服役中
[編輯]- 太空探索科技公司(SpaceX)—獵鷹重型運載火箭:2018年服役至今,載荷約為63,800公斤(140,700磅)。[4]
- 太空探索科技公司(SpaceX)—星艦(Starship):2024年服役至今,載荷可高達150,000公斤(330,000磅)。
- 國家航太總署(NASA)—太空發射系統(SLS):以太空運輸系統(STS)技術為基礎,為執行阿爾忒彌斯計劃而開發的重型運載火箭,其中Block1有效載荷約為95,000公斤(209,000磅),2022年服役至今,Block1B載荷約為105,000公斤(231,000磅),Block2載荷約為130,000公斤(290,000磅),計劃於2024年首飛。[5]
已退役
[編輯]- 國家航太總署(NASA)—農神5號運載火箭:1967-1973年,為執行太陽神計劃而開發的重型運載火箭,載荷為140,000公斤(310,000磅)。[6]
- 國家航太總署(NASA)—太空運輸系統(STS):1983-2011年,可將70,000多公斤的穿梭機加三具主發動機和約30,000公斤的貨物送往太空。
- 第一實驗設計局(OKB-1)—N1運載火箭:前蘇聯打算用於載人登月的火箭,載荷為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。[7]
- 能源科研生產聯合體(NPO 「Energia」)—能源運載火箭:1987-1988年,前蘇聯製造的重型運載火箭,載荷為100,000公斤(220,000磅),可將暴風雪號穿梭機和約30,000公斤的貨物送往太空。[8]
開發中
[編輯]- 國家航天局(CASA)—長征十號運載火箭:中國目前在研發中的重型運載火箭,設計用於中國載人登月任務,有效酬載約為70,000公斤(155,000磅),計劃於2027年前後首飛。
- 國家航天局(CASA)—長征九號運載火箭:中國目前在研發中的重型運載火箭,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160,000公斤(350,000磅),計劃於2030年前後首飛。[9][10]
比較
[編輯]火箭名 | 國家 | 運作機構 | 近地軌道載荷量 | 首飛 | 狀態 | 復用能力 | 發射成本 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
農神五號 | 美國 | 美國太空總署 | 140 t(310,000磅) | 1967 | 退役 | 否 | 12.3億美元 (2019) |
N1 | 蘇聯 | 第一實驗設計局 | 95 t(209,000磅) | 1969年(失敗) | 已取消 | 否 | 30億盧布 (1971) |
穿梭機 | 美國 | 美國太空總署 | 122.5 t(270,142磅) | 1981 | 退役 | 部分 | 5.76億美元 - 16.4億美元 (2012) |
能源號 | 蘇聯 | 能源科研生產聯合體 | 100 t(220,000磅) | 1987 | 退役 | 否 | 7.64億美元 (1985) |
獵鷹重型 | 美國 | 太空探索科技公司 | 63.8 t(141,000磅)[11] | 尚未使用 | 未證實 | 否 | 1.5億美元 (2018) |
57 t(126,000磅)[12] | 2022[13] | 服役中 | 部分 | 1.3億美元 (2018) | |||
星艦 | 美國 | 太空探索科技公司 | 150 t(330,000磅)[14] | 2023 (計劃)[15][16][17] | 測試中 | 全部 | 200萬美元 (2019) |
太空發射系統 | 美國 | 美國太空總署 | 95 t(209,000磅)[18] | 2022[19] | 服役中 | 否 | 5億美元 - 20億美元 (2019) |
105 t(231,000磅)[20] | 待定 | 計劃 | 否 | 未知 | |||
130 t(290,000磅)[21] | 待定 | 計劃 | 否 | 未知 | |||
長征九號 | 中國 | 中國運載火箭技術研究院 | 150 t(330,000磅) [22] | 2033 (計劃)[23][24] | 計劃 | 部分[25] | 未知 |
長征十號 | 中國 | 中國載人航天工程辦公室 | 70 t(150,000磅)[26] | 2027年左右(計劃) | 計劃 | 否 | 未知 |
^A 包括太陽神指揮和服務模組、太陽神登月模組、太空船/登月艙適配器、土星V儀器單元、S-IVB 級和用於地月轉移推進劑的質量;近地軌道載荷量約為122.4 t(270,000磅)[27]
^B 包括STS-93期間的軌道飛行器和載荷質量;可部署的載荷為27.5 t(61,000磅)
^C 執行最終軌道進入所需的上級火箭或載荷
^D 獵鷹重型運載火箭僅以完全可回收配置飛行,其理論載荷限制約為45公噸;計劃在 2020年底進行部分消耗性配置的首次計劃飛行。
^E 側推進器核心可回收,中央核心可擴充。側推進器的首次重複使用是在2019年展示,當時 Arabsat-6A發射中使用的側推進器被重新用於STP-2發射。
^F 不包括太空船的淨質量
^G 由於所有飛行的載荷質量都包括軌道飛行器的質量,因此儘管沒有可部署的載荷,但首次飛行的載荷大於50噸。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ 美俄中都有哪些重型火箭?-新华网. www.news.cn. [2022-06-06].
- ^ McConnaughey, Paul K.; et al. Draft Launch Propulsion Systems Roadmap: Technology Area 01 (PDF). NASA. Section 1.3. November 2010 [2016-06-22]. (原始內容存檔 (PDF)於2016-03-24).
Small: 0–2 t payloads; Medium: 2–20 t payloads; Heavy: 20–50 t payloads; Super Heavy: > 50 t payloads
- ^ Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation (PDF). Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee. NASA: 64-66. October 2009 [2016-06-22]. (原始內容存檔 (PDF)於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....
- ^ Falcon Heavy. SpaceX.com. [2016-06-22]. (原始內容存檔於2017-04-06).
- ^ Wall, Mike. NASA's Next Megarocket Could Launch Mission to Europa. Space.com. 2015-07-29 [2016-06-22]. (原始內容存檔於2016-06-23).
- ^ Alternatives for Future U.S. Space-Launch Capabilities (PDF), The Congress of the United States. Congressional Budget Office: X,1, 4, 9, October 2006 [2016-06-22], (原始內容存檔於2021-10-01)
- ^ N1 Moon Rocket. Russianspaceweb.com. [2016-06-22]. (原始內容存檔於2015-01-10).
- ^ Gregersen, Erik. Unmanned Space Missions 1st. New York: Britannica Educational. 2010: 46. ISBN 978-1-61530-018-1.
- ^ 存档副本. [2016-06-22]. (原始內容存檔於2016-06-26).
- ^ 存档副本. [2016-06-22]. (原始內容存檔於2016-06-28).
- ^ Falcon Heavy. SpaceX. 2012-11-16 [2017-04-05]. (原始內容存檔於2018-02-07).
- ^ Musk, Elon [@elonmusk]. Side boosters landing on droneships & center expended is only ~10% performance penalty vs fully expended. Cost is only slightly higher than an expended F9, so around $95M. (推文). 2018-02-12 –透過Twitter.
- ^ Clark, Stephen. Falcon Heavy set for design validation milestone before late 2020 launch. Spaceflight Now. [2020-04-28]. (原始內容存檔於2020-09-13).
- ^ Elon Musk [@elonmusk]. Aiming for 150 tons useful load in fully reusable configuration, but should be at least 100 tons, allowing for mass growth (推文). 2019-05-23 –透過Twitter.
- ^ The first SpaceX BFR should make orbital launches by 2020. 2018-03-19 [2018-10-14]. (原始內容存檔於2018-10-15).
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- ^ Harbaugh, Jennifer (編). The Great Escape: SLS Provides Power for Missions to the Moon. NASA. 2018-07-09 [2018-09-04]. (原始內容存檔於2019-12-11).
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