簡介能源號(hào)運(yùn)載火箭是蘇聯(lián)研制的一款超重型運(yùn)載火箭,,其至今仍然保持著世界最強(qiáng)火箭運(yùn)載能力的記錄,它是由前蘇聯(lián)能源科研生產(chǎn)聯(lián)合體研制生產(chǎn)的,能源號(hào)運(yùn)載火箭屬于一次性使用重型運(yùn)載系統(tǒng),,在當(dāng)年,,它是暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)的助推器,其近地軌道運(yùn)輸能力為105噸,,地球靜止軌道運(yùn)輸能力為20噸,。 能源號(hào)運(yùn)載火箭作為一款擁有全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的大推力火箭,其最突出的性能表現(xiàn)就是恐怖的有效載荷(能源號(hào)超過100噸的有效載荷相當(dāng)于蘇聯(lián)每年送入近地軌道有效載荷的三分之一),,一枚能源號(hào)運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力相當(dāng)于五枚質(zhì)子號(hào)SL-13運(yùn)載火箭或15枚聯(lián)盟號(hào)A4運(yùn)載火箭,。 左一左二為祝融星-大力神運(yùn)載火箭,,當(dāng)中的小弟是能源-M火箭 研制歷程為了取代發(fā)射成功率為零的N1火箭,,蘇聯(lián)在1974年啟動(dòng)了新火箭的方案論證工作,能源科研生產(chǎn)聯(lián)合體則提出了祝融星計(jì)劃(Vulkan),,其準(zhǔn)備效仿美國用可重復(fù)使用的航天飛機(jī)來取代造價(jià)高昂的土星五號(hào)運(yùn)載火箭,,計(jì)劃設(shè)計(jì)一款以質(zhì)子號(hào)火箭為基礎(chǔ),使用與質(zhì)子號(hào)相同的燃料,,但是體積更大,,推力更強(qiáng)的運(yùn)載火箭。 在NASA于1973年發(fā)射天空實(shí)驗(yàn)室后因?yàn)闊o法負(fù)擔(dān)土星五號(hào)火箭高昂的發(fā)射費(fèi)用而不得不放棄繼續(xù)使用它時(shí)( “阿波羅一聯(lián)盟” 號(hào)的聯(lián)合飛行是在2年后用小型“土星”1B進(jìn)行的),,蘇聯(lián)卻仍然在不遺余力的研究高能低溫推進(jìn)技術(shù),。1987年5月15日,蘇聯(lián)價(jià)值200億英鎊的“能源”號(hào) (Energia) 重型運(yùn)載火箭首次在哈薩克斯坦的丘拉坦發(fā)射場進(jìn)行了發(fā)射并取得了圓滿成功,,這也表明了蘇聯(lián)在工業(yè)開發(fā)太空方面即將領(lǐng)先全球,。 性能參數(shù)能源號(hào)運(yùn)載火箭是一種兩級(jí)火箭,高度接近60米,,芯級(jí)直徑8米,,總發(fā)射質(zhì)量大約為19600KN (最小估計(jì)值),總發(fā)射推力為 29400 kN,,其發(fā)動(dòng)機(jī)比沖值在4705以上,,單臺(tái)推力在323KN以上,推重比大致與美國航天飛機(jī)相當(dāng),,如果經(jīng)過充分改進(jìn),,甚至可以一次將270噸貨物送入近地軌道,絕對(duì)是迄今為止運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭,,沒有之一,! 總裝廠房內(nèi)能源號(hào)火箭的4臺(tái)助推器 能源號(hào)運(yùn)載火箭的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)RD-0120真空推力達(dá)到190噸,真空比沖為454.5秒,,(僅次于美國338噸的RS-68,、213噸的SSME、優(yōu)于法國136噸的Vulcain 2,日本111噸的LE-7A),,單次使用時(shí)長為500秒,,可重復(fù)使用十次,就算是與美國的SSME等大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)相比,,性能也毫不遜色,,而且RD-0120結(jié)構(gòu)更簡單,設(shè)計(jì)更有創(chuàng)意,。 火箭助推器裝配大廳 正如上文提到的,,能源號(hào)運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)初衷是為了運(yùn)載暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)(這也是能源號(hào)的載荷位于火箭的側(cè)面而不是頂部的原因),但是這并不意味著它不能執(zhí)行常規(guī)重型運(yùn)載火箭的發(fā)射任務(wù),,在能源號(hào)第一次發(fā)射任務(wù)中就攜帶了“極地”號(hào)斯泰基-DM型試驗(yàn)飛船,。 火箭回收技術(shù)的先行者類似于能源號(hào)這種重型運(yùn)載火箭發(fā)射費(fèi)用十分昂貴,如果是一次性使用,,就連美國這樣財(cái)大氣粗的國家都接受不了(土星五號(hào)被迫下馬就是因?yàn)橘Y金問題),,因此蘇聯(lián)為了大幅度降低使用成本,在火箭助推級(jí)和芯級(jí)回收技術(shù)方面做了大量可行性研究,,“能源號(hào)”火箭每個(gè)助推器外側(cè)的上,、下兩端增設(shè)了回收設(shè)備艙,在底部還可以安裝一個(gè)獨(dú)特的折疊式槳葉狀減速機(jī)構(gòu),,因而其發(fā)射后可以借助回收系統(tǒng)來回收助推級(jí)乃至芯級(jí)(蘇聯(lián)在火箭回收技術(shù)方面可比美國Space X早了好多年),,但是最終因?yàn)槿狈ρ邪l(fā)資金能源號(hào)運(yùn)載火箭還是被設(shè)計(jì)成了一次性使用。 能源號(hào)火箭結(jié)構(gòu)視圖 總結(jié)來說能源-暴風(fēng)雪項(xiàng)目是蘇聯(lián)在征服太空歷程中最為野心勃勃的計(jì)劃,,其數(shù)十年的研發(fā)一掃N1前恥,,也標(biāo)致著蘇聯(lián)科學(xué)技術(shù)在航天運(yùn)載火箭發(fā)展上的一大跨越,當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)最大的科學(xué)和工業(yè)中心,、1286家企業(yè)和86個(gè)部委的100多萬人直接參與了該項(xiàng)目,,然而在1988年首飛成功之后,該項(xiàng)目資金就已經(jīng)瀕臨耗盡,。 為了這個(gè)大項(xiàng)目,,蘇聯(lián)投入了整整140億盧布(當(dāng)年的盧布不同于現(xiàn)在的盧布。按項(xiàng)目周期接近完成時(shí)的1985年看,,當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)官方給出的美元兌盧布的匯率為1美元=0.7642盧布,,恰好相當(dāng)于現(xiàn)在美元與英鎊的匯率。而如今,,在2017年8月底,,1美元=58.36盧布。也就是說,,包括能源重型運(yùn)載火箭在內(nèi)的一攬子大型航天項(xiàng)目的總投資額相當(dāng)于今天的1215.043億元人民幣,,可謂是力度空前)。再加上切爾諾貝利核事故,為了遏制美國的星球大戰(zhàn)計(jì)劃而上馬的各種燒錢的項(xiàng)目,,它們?cè)谀撤N意義上加速了蘇聯(lián)的解體,。 在蘇聯(lián)解體之后,昔日的計(jì)劃更是徹底失去了經(jīng)濟(jì)支持,。1991年,,蘇聯(lián)軍方停止了對(duì)該計(jì)劃的撥款支持。1993年,,暴風(fēng)雪航天飛機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)者,,莫爾尼亞聯(lián)合體被迫承認(rèn),暴風(fēng)雪計(jì)劃就此結(jié)束,。而本篇的主角——能源號(hào)運(yùn)載火箭因?yàn)楦鞣N政治與經(jīng)濟(jì)原因只能存放在庫房中,,2002年能源號(hào)火箭連同一架可以飛行的暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)一道,在拜科努爾的廠房坍塌中被摧毀,。(能源號(hào)的技術(shù)大體和N-1運(yùn)載火箭,、TOPAZ-2型空間核反應(yīng)堆電源以及雅克141結(jié)局一樣被美國人購買用做航空航天技術(shù)儲(chǔ)備。) |
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