载人航天100个标志性航天器(1997年–2017年)——运载火箭

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运载火箭

太空发射系统(Space Launch System)

当乔治-W-布什总统决定在2010年终止航天飞机时,美国宇航局面临着如何将宇航员送入太空的不确定性。布什在2004年以一个最终被称为 "星座 "的全面计划的形式提供了解决方案。星座计划取决于两枚火箭和一个太空舱:战神一号运载火箭将一个新的、类似阿波罗的飞船 "猎户座 "送入轨道;而更大的战神五号则在 "猎户座 "前往月球和随后前往火星之前为其运送补给和设备。尽管由于大量借鉴了阿波罗和航天飞机的技术而显得合理,但2010年4月,当巴拉克-奥巴马总统在肯尼迪航天中心(KSC)的一次演讲中宣布取消星座计划(猎户座除外)时,星座计划就停了下来。取而代之的是,他承诺将NASA的预算增加60亿美元,并指示航天局开发一个大规模的发射系统,从技术上寻找未来,而不是过去的灵感。

尽管与 "星座 "运载工具不同,奥巴马政府下的NASA追求的大火箭最终并不代表与传统的彻底决裂,不管总统的意愿如何。即使有更多的资金,NASA仍然缺乏资源来重新定义化学火箭的基本条款。因此,经过大约一年半的设计工作,2011年9月,航天局披露了一个新的、不可重复使用的助推器的架构,被称为太空发射系统(SLS)。

SLS不是像 "星座计划 "所建议的那样建造两个独立的火箭,而是只涉及一个,但它是基于一个渐进的设计理念,随着时间的推移而扩大能力。美国国家航空航天局的计划要求最初的SLS携带70吨载荷进入轨道,但在其最终型号中,有效载荷几乎翻了一番,达到约130吨。奥巴马总统在他的KSC演讲中可能呼吁采用富有想象力的新设计和新技术,但美国宇航局副局长洛里-加弗表达了她的机构所面临的预算现实,她说美国宇航局寻求实现奥巴马的目标,同时也注意到了成本问题。

实际上,这意味着要像 "星座计划 "那样做:最大限度地使用现有的、现成的部件,并根据新项目的需要对其进行修改。SLS Block 1长98.1米,直径8.4米(相比之下,土星五号长111米,直径10米),由四个主要部分组成。最大的部分是一个61米长的核心级,让人联想到航天飞机的外部油箱,里面有2763立方米的液氢和液氧,是安装在堆栈底部的四个改良的Aerojet/Rocketdyne RS-25航天飞机主发动机的推进剂,能够共同提供超过900吨的推力。在核心级的两侧,两个源自航天飞机的固体火箭助推器通过其QM-1发动机分别提供1600吨的推力。最后,临时低温推进级(ICPS)--更多地被称为德尔塔IV导弹的第二级--由一个以液氢和液氧为燃料的RL-10发动机组成,其血统可追溯到古老的半人马座火箭。它能产生11吨的推力。

SLS的工作根据一系列的里程碑进展。2011年12月(美国宇航局发布其技术目标三个月后),航天局与波音公司和其他公司签署了合同,将战神项目中尽可能多的部分转移到SLS。一年后,波音公司的核心阶段提案通过了初步设计审查。最后,NASA和波音公司在2014年7月达成了一份28亿美元的主合同,延长至2021年。最后,SLS在2015年10月通过了关键设计审查--这是一个转折点,NASA内外的专家在此宣布该项目已准备好进行制造、集成和测试。

波音公司在路易斯安那州新奥尔良附近的NASA米休德装配设施整合了核心阶段的部件,技术人员在2016年9月完成了其液体燃料箱的焊接。2017年1月,位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心完成了一个为期两年的建设项目,包括两个巨大的塔楼--一个结构测试台,航天局人员计划在上面评估SLS核心级燃料箱的完整性。在这些步骤之后,美国宇航局安排了一次驳船,将核心级从Michaud运到位于密西西比州汉考克县的美国宇航局斯坦尼斯太空飞行中心,进行热火测试。

最初,NASA的SLS时间表要求在2017年进行首次无人飞行(绕月航行);后来被推迟到2018年11月。该航天局预计在2021年8月进行有四名宇航员参加的环月航行。

尽管SLS的设计者以阿波罗和航天飞机时代的改良火箭和太空舱技术为基础,但美国自土星五号以来的第一个深空计划耗资高达77.5亿美元;而且这只是在2011至2015年的时间框架内。

太空发射系统 (SLS Block 1)

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猎鹰9(Falcon 9)

2010年4月,当巴拉克-奥巴马总统在肯尼迪航天中心(KSC)宣布轨道航天的商业化时,他不仅启动了新航天器的建造,而且也启动了新火箭的建造。

加利福尼亚州霍桑的SpaceX公司,在总统讲话前八年就已开业,在其工业竞争对手中起步较早。它用自己的资源资助开发了第一个助推器--猎鹰1号,并在2006年至2009年进行了五次飞行。同时,在2006年,该公司从美国宇航局的商业轨道运输服务(COTS)计划中赢得了种子资金,用于当时正在建造的更大的火箭猎鹰9号的初步发射。两年后,美国宇航局购买了12次猎鹰9号向国际空间站(ISS)的补给任务,等待成功的示范飞行。在良好时机的帮助下,猎鹰9号于2010年6月进行了首次发射--就在奥巴马总统在KSC演讲中提出商业发射风险的一个月后。

就像龙舱一样,两级猎鹰9号强调可靠的运行。SpaceX的设计人员不是用大多数运载火箭常见的炸药来完成第一级和第二级的分离,而是用一种更安全、低影响的气动系统。工程团队为第1级增加了冗余:升空时有9台灰背隼发动机环形发射,但实际上只需要7台就能进入轨道。第一级油箱由高强度的铝锂合金建造,提供液氧和煤油混合物,为发动机提供动力。第二级由同样的材料制成,包含一个单一的灰背隼发动机,将有效载荷送入轨道;或者许多有效载荷进入不同的轨道,因为该发动机有重复启动的能力。

总的来说,这两级在海平面上产生了770吨的推力。整个火箭长70米,直径3.7米。它的重量为549,000公斤,可搭载22,800公斤的有效载荷。

在其运行的头七年(2010年至2017年),猎鹰9号经历了各种各样的发射,在此期间(至2017年6月)总共有三十七次成功的飞行。它进行了一次测试发射,与 "龙 "太空舱进行了12次飞行,并为不同的客户提升了25颗卫星,从美国空军到美国国家航空航天局(Jason-3卫星),以及从泰国的Thiacom公共公司到意大利的泰利斯阿莱尼亚航天公司。在这三十七次中,发生了两次小故障(但备受关注):在发射货物后,两枚猎鹰9号火箭在2015年1月和4月试图降落在大西洋的驳船上时失手--这是对重复使用的重要示范。随后,在2015年6月和2016年9月发生了两次重大故障,猎鹰9号火箭在发射台附近或发射台上爆炸。在这两次灾难之间,2015年12月22日,SpaceX实现了先前否认的一个里程碑;在为Orbcomm公司将一颗卫星送入轨道后,猎鹰9号飞回地球,垂直降落在漂浮在大西洋的一艘驳船上。

Space X Falcon 9 全推力布局

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2016年9月的爆炸之后,该公司暂时停止了发射作业,并进行了技术评估。当它在2017年1月14日恢复飞行时,SpaceX再次成为头条新闻:猎鹰9号助推器在发射铱星1号卫星后再次在一个平台上着陆,这次是在太平洋。

在美国宇航局的国际空间站再补给和载人飞行合同的部分补贴下,SpaceX在短时间内取得了巨大的成就,使奥巴马政府从私营部门承包轨道空间服务的决定得到了认可。但SpaceX也将目光投向了下一代火箭--猎鹰重型火箭,这可能是自阿波罗的土星五号以来美国最强大的火箭。按照设想,猎鹰重型火箭由一个猎鹰九号核心和两个捆绑式助推器组成,能够搭载54,431公斤--超过猎鹰九号有效载荷的两倍。

SpaceX预计在2017年11月首次发射猎鹰重型,后来推迟到2018年1月。但是,当它为这一历史性事件做准备时,它再次卷入了一场事故,尽管可能不是它自己造成的。2018年1月7日星期日,猎鹰9号从卡纳维拉尔角升空,载有一颗名为Zuma的绝密卫星,被认为是一个价值数十亿美元的航天器。当火箭的第二级和有效载荷进入轨道时,飞行似乎进展正常。但很快,就有消息说这次任务出了问题。1月9日,《华尔街日报》援引行业和政府官员的话说,他们认为Zuma未能成功地与猎鹰9号的第二级分离,两者落回大气层,完全损失。

Space X 猎鹰9(Falcon 9 )全推力布局

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Space X 重型猎鹰

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Space X 猎鹰系列

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SpaceX的总裁格温-肖特维尔发表了一份简短的声明,说他们的火箭 "一切正常",对发射数据的审查表明,"不需要设计、操作或其他方面的改变"。她补充说,"发表的与此声明相反的信息是绝对错误的"。诺斯罗普-格鲁曼公司制造了Zuma卫星,也许是猎鹰第二级的适配器,由于项目的机密性,该公司没有提供任何解释。到《华尔街日报》文章发表时,众议院和参议院的工作人员已经听取了关于这一事件的简报。

SpaceX明确否认责任,加上该公司不间断的发射计划,为其不断增长的客户名单提供了保证。当2018年2月6日,SpaceX从肯尼迪航天中心历史悠久的39A停机坪--土星五号火箭和航天飞机的太空港--发射了猎鹰重型火箭的处女航时,这种自信被证明是有根据的。这次任务不仅成功了,而且火箭的两个可重复使用的侧面助推器几乎同时在卡纳维拉尔角现场着陆。然而,中间的助推器错过了在大西洋上漂浮的一艘驳船上的着陆点。不过,这一事件预示的不仅仅是一项技术成就;在太空时代,第一次由一家私人公司,而不是政府机构,开发、建造并向太空发送一个足以将人类和其他货物送出地球轨道的运载火箭。

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心宿二号(Antares)

在争夺NASA商业发射服务合同份额的小公司中,成就记录最长的是轨道ATK公司。该公司于1982年在弗吉尼亚州杜勒斯成立,(当时称为轨道科学公司,后来在2014年与Alliant Techsystems(即ATK)合并)因其小型卫星助推器服务而脱颖而出。轨道公司改造了一架L-1011客机,并将其作为其三级飞马固体燃料火箭的平台,这是第一个私人建造的太空运载工具。珀加索斯火箭价格低廉且高度可靠,继续将美国国家航空航天局的许多最敏感卫星送入轨道。轨道公司于2013年根据与美国宇航局签订的商业轨道运输服务(COTS)合同,以19亿美元的价格进入国际空间站(ISS)补给竞争。该合同承诺该公司将向空间站进行八次飞行,由其天鹅座航天器飞行并由其Antares火箭发射升空。Antares火箭(其名称源自天蝎座中的巨大红星)由东方和西方设计的新颖组合组成,由轨道公司整合:液体推进剂(液氧/煤油)第一级由乌克兰的KB Yuzhnoye/Yuzhmash制造;两个RD-181第一级发动机由俄罗斯Energia公司的子公司NPO Energomash制造;以及一个固体推进剂(羟基末端聚丁二烯)第二级由轨道公司自己制造。Antares号长40.5米,直径近3.9米,发射质量在282,000至296,000公斤。其近3.9米长的整流罩可容纳大型有效载荷。

天鹅座(银河系平面上的一个北方星座)沿用了安塔斯的多国例子。它的桶状结构在标准版中长5.1米,直径3米;增强版长6.3米,直径3米。意大利都灵的泰利斯-阿莱尼亚公司制造了它的加压货物舱;轨道公司制造了它的服务舱。

迄今为止,所有Antares航班都是从美国宇航局在弗吉尼亚州的Wallops飞行设施发射的。最初的两次飞行(2013年4月和9月)证明了Antares/天鹅座组合的飞行价值,第一次是模拟天鹅座的有效载荷,第二次是作为NASA COTS的演示器。然后Antares开始向国际空间站进行自动补给飞行,从2014年1月开始,并在7月重复进行。但是灾难在2014年10月28日发生了。在这次飞行中,与之前的飞行一样,第一级发动机不是轨道公司后来选择的RD-181,而是由Aerojet Rocketdyne公司改装成AJ-26的老式俄罗斯NK-33动力装置。美国国家航空航天局(NASA)对这一事件进行了调查--发射后发生了巨大的爆炸--发现在点火后大约15秒,AJ-26中的一个液氧涡轮泵发生了爆炸,这是旋转和静止的部件接触的结果。经过一年多的停顿,2015年12月,轨道ATK又发射了一个天鹅座,但这次是与联合发射联盟签订合同,使用阿特拉斯V火箭,将3500公斤的货物运往国际空间站。2016年3月,同一飞行器将近3400公斤的货物运送到空间站。2016年10月17日,安塔芮斯号带着升级版重新飞行,并成功地将天鹅座送上了一次补给任务。美国宇航局预计2017年将有另一次Antares任务,但在该年4月的第三次Atlas V飞行之前不会。

像SpaceX一样,Orbital ATK证明了自己有能力将物资和设备带到国际空间站;但到目前为止,这些较小的公司对挫折和灾难的的抵抗力似乎并不比更成熟的公司或NASA本身差。

Orbital ATK Antares-200

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新谢泼德号(New Shepard)

在争夺巴拉克-奥巴马总统于2010年发起的商业太空业务份额的公司中,蓝色起源有限责任公司--由亚马逊网站创始人杰夫-贝索斯创办--因起步相对较晚但拥有最雄心勃勃的项目之一而脱颖而出。蓝色起源公司参加比赛的立足点也与其他公司有些不同。蓝色起源没有争夺国际空间站(ISS)补给和宇航员运输业务的份额,而是在2016年与美国国家航空航天局(NASA)合作,成为该局致力于培育亚轨道任务的 "飞行机会 "计划下的六家竞争公司之一。这一举措使NASA能够鼓励各种供应商为政府、学术界和工业界开发的有前途的技术提供发射服务。蓝色起源公司将 "新谢泼德 "火箭作为其亚轨道任务的候选火箭。该公司在德克萨斯州的范霍恩制造其航天器,并在该地点附近发射和着陆。在其发展的早期,蓝色起源依靠几个收入来源。美国国家航空航天局(NASA)、愿意为进入太空付费的研究人员,以及准备报名参加未来宇航员体验的私人公民。

与猎鹰9号一样,新谢泼德代表了重复使用助推器的尝试,而不是一次,与猎鹰9号不同的是,它是在坚实的地面上降落,而不是在海上。蓝色起源的重复使用协议在新谢泼德2.5分钟的发射程序后开始,此时(按事件顺序),它的引擎被关闭,助推器落到地球上,它的阻力制动器启动,它的火箭发射,它展开着陆装置垂直着陆。在新谢泼德号开始下降之前,蓝色起源公司的客舱与火箭分离,在降落伞的作用下进入太空。

蓝色起源公司在其位于华盛顿州的总部设计、制造和测试其发动机。它从小型的煤油推进剂蓝色引擎(BE)-1开始,在海平面上能够产生1吨的推力。然后,它制造了BE-2,以煤油和过氧化物为燃料,可产生14吨的推力;开发了BE-3(新谢泼德的发动机),采用液氢/液氧混合物,可产生50吨的推力;并计划开发BE-4,以液化天然气/液氧燃料为动力,设计可产生250吨的推力。蓝色起源公司预计最终将 "新谢泼德 "扩大到两级和三级重型助推器,分别为82.3米和95.4米长;为其配备7台BE-4发动机;并以 "新格伦 "的名义将其用于轨道任务。新格伦号的太空舱将在15立方米的空间内容纳6名宇航员。

在2015年和2016年期间,新谢泼德号进行了五次全面试飞。第一次,在2015年4月,将一个无人驾驶的乘员舱提升到93574米,但由于液压系统失压,助推器无法按计划回收。11月的下一次飞行取得了更大的成功,将太空舱送至近100,584米,并且,正如世界各地的媒体所报道的那样,以新谢泼德在西德克萨斯州的土地上垂直着陆结束--这是第一次在任何地方实现。新谢泼德号在2016年4月再次飞行,测试了一个新的反应控制系统,进行了两次微重力实验,并再次回收了助推器。2016年6月的第四次飞行成功地测试了用于太空舱下降的双伞,而不是标准的三伞串,并再次证明了新谢泼德的安全着陆。最后,在2016年10月,火箭的乘员中止系统在4877米的高度进行了测试。太空舱按计划分离,令任务规划人员惊讶的是,新谢泼德再次成功垂直降落--这是连续第四次。对于可重复使用系统的未来来说,重要的是,在每次任务中,相同的、经过翻新的飞行器都顺利着陆。

虽然还不是利润丰厚的国际空间站再补给业务的竞争者,但蓝色起源在其选择的新兴商业航天发射市场的部分显示了创新能力。

蓝色起源公司的 New Shepard

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阿丽亚娜5号(Ariane 5)

尽管欧洲航天局(ESA)在不到十年的时间里(1979年至1988年)对发射能力进行了非凡的扩展,但最大的飞跃是在这一时期的中期。欧空局在1985年1月批准了法国制造的阿丽亚娜5号重型运载火箭的开发,并由此启动了一项计划,使欧洲拥有了与世界上任何空间大国竞争的能力。与其前身阿丽亚娜4号相比,它取得了巨大的进步,推力增加了一倍,有效载荷的重量增加了一倍多。

此外,欧空局从一个可以与竞争对手相媲美的太空港发射其火箭。1964年,法国政府在其海外省之一--法属圭亚那的库鲁--选择了一个地点作为其发射地点。当欧空局于1975年成立时,法国当局提议与新机构共享这个综合体。从那时起,欧空局就支付了库鲁年度预算的三分之二,此外还承担了设施建设的费用。不仅仅是欧洲,还有美国、印度、加拿大、巴西和日本政府以及商业公司都依赖这个太空港进行轨道飞行。

在法属圭亚那建造航天中心被证明是一个明智的选择。它位于赤道以北仅500公里,其地理位置使得发射地球静止轨道卫星时很少改变其轨道,并提供了一个弹弓效应,使火箭的速度每秒提高约460米。它还提供了有利于安全运行的条件:当地人口少,不可能侵占该设施;周围地形几乎完全被赤道森林覆盖;地震或旋风的干扰很少。但确实存在一个巨大的障碍:欧洲的制造厂和发射台之间的距离太远。折中的解决方案是将巨大的货物分块运过大西洋,唯一的缺点是运输时间(9周的搬运、拆包和升空前的安装)和相关费用。

阿丽亚娜5号于1996年6月从库鲁进行了首飞。它的法国设计师,像他们的俄罗斯同行一样,倾向于修改,而不是终止旧的航天器,并使其长期服役。因此,欧洲人在20年里生产了五种阿丽亚娜5型(G型、G+型、GS型、ECA型和ES型),并与阿丽亚娜空间公司--一个处理库鲁活动的商业方面的多国财团签署合同,继续阿丽亚娜5型发射,直到2023年。

尽管它和早期的阿丽亚娜火箭一样有一个消耗性系统,但阿丽亚娜5号作为一个重型运载火箭的角色使它与其他家族成员不同。阿丽亚娜5号的高度(取决于型号)从46到52米不等,直径约为5.4米,升空时重量约为77.7万公斤。ECA型号携带10,500公斤的有效载荷进入地球同步转移轨道,ES型号携带16,000公斤进入低地球轨道。

阿丽亚娜5号ECA的动力来自三个主要部分。它的低温主级由位于底部的Vulcain 2发动机组成,燃料来自一个30.5米的燃料箱,燃料箱分为独立的液氧和液氢舱。它产生了大约135吨的推力。附在主级两侧的两个固体火箭助推器由高氯酸铵、铝燃料和聚丁二烯供给,总共产生了1180吨的推力。第二级,即低温末级,依靠一台HM7B发动机,由液氧和液氢提供动力,使火箭的总推力超过1315吨,增加了6350公斤。

阿丽亚娜5号有令人羡慕的发射记录。从1996年6月的首次飞行到21年后的2017年6月,它飞行了94次,只有两次完全失败(1996年和2002年再次失败)和两次部分失败(1997年和2001年)。在其漫长的寿命中,它已经运载了大量的航天器,如欧空局的自动转移飞行器(国际空间站、XMM-牛顿、罗塞塔和赫歇尔-普朗克空间天文台的消耗性货运飞船),欧盟的伽利略全球导航系统,以及DirecTV和Intelsat商业卫星。它还将把著名的詹姆斯-韦伯太空望远镜升入太空,计划在2020年5月进行。

尽管在赢得欧空局理事会22个成员国之间的共识和合作方面存在固有的困难,但阿丽亚娜系列火箭的特殊记录--横跨近40年的发射历史。

阿丽亚娜 Ariane 5 GS(2009年12月18日 V 193号)

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织女星(VEGA)

与欧洲航天局的阿丽亚娜系列火箭一步步的校准进展相比,VEGA助推器的启动似乎是不经意的。该项目在1988年成为焦点,同年阿丽亚娜4号进行了首次飞行。在这一年,美国退役了一个侦察兵发射器,该发射器在肯尼亚海岸的一个浮动平台上为意大利的小型卫星提供服务。为了填补这一空白,一家意大利公司--BPD Difesa Spazio--向新成立的意大利航天局(ASI)提议,使用为阿丽亚娜计划开发的Zefiro发动机制造一个小型的、国产的火箭。然后,在20世纪90年代初,几个意大利航天工业公司建议将他们为阿丽亚娜4号和5号提供的固体助推器技术与Zefiro配对。他们把这个项目称为Vettore Europeo di Generazione Avanzata(先进一代欧洲运载火箭)--以意大利语缩写VEGA而闻名。并非巧合的是,这也是天琴座中最亮的星星的名字。1998年4月,欧空局管理委员会启动了VEGA的预开发阶段,其基础配置是使其第一级可以作为改进的阿丽亚娜5号捆绑式火箭。

VEGA在2000年11月得到了欧空局的全面批准,在接下来的一个月里,意大利、法国、瑞士、瑞典、西班牙、荷兰和比利时同意资助该项目。这些出资人和欧空局追求VEGA的目标很明确:推出低成本、重量轻、可靠性高的飞行器,主要用于极地和太阳同步轨道的科学和地球观测卫星。意大利在这个国际财团中起了带头作用;意大利航天局和菲亚特-阿维奥公司作为主承包商联合起来。阿丽亚娜空间公司承担了它的标准角色,负责VEGA的任务管理和在法属圭亚那的欧空局库鲁飞行设施的发射服务。

VEGA经历了漫长的发展和多次推迟。它原定于2006年首次发射,但项目管理者将发射时间推迟到2007年。然后,该日期被移至2009年,部分原因是在库鲁进行施工,将ELA-1发射台(用于阿丽亚娜1号)改装为适合VEGA的发射台。然而,直到2011年,新的火箭才抵达法属圭亚那进行首次任务。最后,在2012年2月13日,VEGA发射了它的第一个有效载荷:一个390公斤的激光相对论卫星(LARES),用于意大利航天局。

同时,它还将12.5公斤的Alma Mater卫星(ALMASat-1)送入轨道,这是一个由博洛尼亚大学制造的技术演示器,以及一个由七个被称为CubeSat的微小航天器组成的星座。每个立方体卫星只有10厘米宽,重量不超过1公斤,立方体卫星群是学习卫星开发和操作的工程学生的培训工具。

织女星为 "少即是多 "这一说法提供了依据。它只有30米高,直径3米,重量只有13.7万公斤,甚至比阿丽亚娜1号的尺寸(50米高,3.8米直径,质量为20.72万公斤)还要小。但织女星号证明了它的价值。它能够一次将几颗小卫星送入轨道,为阿里安空间的客户降低了发射成本。尽管体积庞大,但与更大更重的阿丽亚娜1号相比,VEGA实际上承载了几乎同样多的有效载荷重量。VEGA的前三级(第一级由P80发动机驱动,第二级由Zefiro 23驱动,第三级由Zefiro 9驱动)使用固体推进剂飞行。只有第四级的RD-843动力装置使用液体推进剂(不对称的二甲基肼和四氧化二氮)。

在头五年的飞行中,VEGA创造了完美的记录,有九次成功的飞行。其中六次任务涉及地球观测卫星,但它也将欧空局的LISA探路者送入轨道,并进行了观察和亚轨道任务,满足了秘鲁、土耳其和越南等不同政府的客户。到2020年,还有六次飞行任务在计划之中。

作为对大型阿丽亚娜火箭的补充,欧空局和阿丽亚娜空间公司认识到了多载荷、小规模商业发射的利基市场,并通过VEGA出色地填补了这个市场。

Avio-VEGA 运载火箭

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长征-2F

在冷战中最有影响的讽刺之一,现代中国弹道导弹和火箭计划不是在北京或上海开始的,也不是在一个遥远的发射场开始的,而是在美国,在加州帕萨迪纳的安静郊区,在加州理工学院(Caltech)。

1936年,在那里,著名的航空学教授,美籍匈牙利人西奥多-冯-卡曼(1881-1963),欢迎一位名叫钱学森的中国学生为他的博士学位做高级研究。钱学森和一小群其他学生希望研究火箭,部分原因是卡曼认为钱学森是他最聪明的学生之一,他扩大了加州理工学院的课程以容纳他们。钱学森、Frank Malina和其他学生最终在附近的Arroyo Seco峡谷建立了测试台,在1940年代,这里成为喷气推进实验室的所在地。随着时间的推移,卡尔曼将钱学森视为值得信赖的同事,将他描述为一个天才,甚至邀请他加入一个官方代表团,在第二次世界大战结束时被派往欧洲,为美国陆军航空队调查尖端航空技术。

钱学森于1947年毕业,在麻省理工学院短暂任教,并于1949年回到加州理工学院,这一年对他和美国来说都是非常动荡的一年。不仅新中国成立,而且在美国,对共产主义影响的恐惧表现在对被怀疑同情共产主义的个人的追捕上,无论是否有罪。当钱学森拒绝在一个据称与共产党有联系的同事的伪证案中作证时,他就被怀疑了。联邦调查局注意到这一点,部分原因是钱学森的国籍,部分原因是他多年来一直从事机密火箭研究。

情况对他来说只是恶化了。官员们取消了他的安全许可,他威胁说如果他们不恢复安全许可,他将返回中国。这时,他被拘留了两个星期,尽管没有证据,但他发现自己被移民当局禁止在五年内离开美国。在1955年钱学森终于带着他的妻子和孩子返回了祖国(中间的曲折一言难尽)。

当他到达时,祖国要求他领导中国的弹道导弹计划。第二年,他担任了一个更广泛和更正式的角色,即国防部第五研究院的院长,负责弹道导弹和原子弹的开发。然后,在1965年,他的组织开始研究一个新的项目,长征一号运载火箭,中国的第一个卫星发射装置。它的第一级和第二级来自东风-3中程弹道导弹,第三级来自新设计的固体火箭发动机。1969年11月16日,它进行了首次飞行--一次不成功的飞行。但在1970年4月24日,当长征一号将一颗卫星升入太空时,中国加入了拥有轨道发射能力的大国俱乐部。

与此同时,钱学森和他的副手们把目光投向了一个更高的目标。在20世纪70年代,他们开始在中国DF-5洲际弹道导弹的基础上开发一种更强大的火箭,即长征二号。该系列开始于温和的长征-2A,一个几乎32米长的两级火箭,升空重量为172,365公斤。到20世纪90年代,更强大的长征-2F出现在中国主要火箭制造商--中国运载火箭技术研究院(CALT)的绘图桌上。它是-2A旁边的一个巨人,高度为62米,直径为3.35米,质量为464000公斤。它包括一个由4台YF-20B发动机驱动的第一级,一个由1台YF-24B发动机驱动的第二级,以及4台YF-20B捆绑式助推器。

它的目的在1999年11月变得清晰。11月19日,-2F助推新的、无人驾驶的神舟一号飞船进入低地球轨道。随后,-2F又进行了三次测试,其中发射了神舟二号至四号飞船(其中两艘载有活体动物)。然后,在2003年10月15日,中国加入了美国和俄罗斯的太空队列,成为唯一有能力携带人类(太空人杨利伟)进入太空的国家之一。

从那时起,长征二号F记录了一连串的成功,从2005年10月到2016年10月将神六到神十一送入轨道。

CAST CZ-2F

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