推力世界第一!略说苏联能源号运载火箭

日期:2019-10-23编辑作者:武器装备

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简介

能源号运载火箭是苏联研制的一款超重型运载火箭,其至今仍然保持着世界最强火箭运载能力的记录,它是由前苏联能源科研生产联合体研制生产的,能源号运载火箭属于一次性使用重型运载系统,在当年,它是暴风雪号航天飞机的助推器,其近地轨道运输能力为105吨,地球静止轨道运输能力为20吨。

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能源号运载火箭作为一款拥有全新结构设计的大推力火箭,其最突出的性能表现就是恐怖的有效载荷(能源号超过100吨的有效载荷相当于苏联每年送入近地轨道有效载荷的三分之一),一枚能源号运载火箭的运载能力相当于五枚质子号SL-13运载火箭或15枚联盟号A4运载火箭。

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左一左二为祝融星-大力神运载火箭,当中的小弟是能源-M火箭

问:世界上推力最大的火箭是哪一款?是哪个国家的?推力有多强? 如题!

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  • 名称:能源号运载火箭
  • 制造商:NPO Energja
  • 首次轨道发射:1987年5月15日
  • 发射地点:俄罗斯,拜科努尔

研制历程

为了取代发射成功率为零的N1火箭,苏联在1974年启动了新火箭的方案论证工作,能源科研生产联合体则提出了祝融星计划,其准备效仿美国用可重复使用的航天飞机来取代造价高昂的土星五号运载火箭,计划设计一款以质子号火箭为基础,使用与质子号相同的燃料,但是体积更大,推力更强的运载火箭。

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在NASA于1973年发射天空实验室后因为无法负担土星五号火箭高昂的发射费用而不得不放弃继续使用它时( “阿波罗一联盟” 号的联合飞行是在2年后用小型“土星”1B进行的),苏联却仍然在不遗余力的研究高能低温推进技术。1987年5月15日,苏联价值200亿英镑的“能源”号 重型运载火箭首次在哈萨克斯坦的丘拉坦发射场进行了发射并取得了圆满成功,这也表明了苏联在工业开发太空方面即将领先全球。

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  • 名称:长征二号运载火箭
  • 制造商:中国运载火箭技术研究院
  • 发射日期:1975年
  • 首次轨道发射:1975年
  • 发射地点:酒泉卫星发射基地
  • 纬度:北纬41.11
  • 经度:东经100.316

参数

  • 长度:58.8米
  • 中心直径:7.75米

  “能源”号运载火箭是为了发射大型非载人有效载荷和“暴风雪(Buran)”号航天飞机而设计的。在当时,它是世界上最强大的运载火箭。在历经了12年的开发后,“能源”号运载火箭于1987年5月进行了它的处女航。这次发射携带了最高机密的军用skIF-DM“极地”号反卫星武器平台。这次发射非常成功,但由于导航系统的问题,有效载荷没能成功进入轨道。第二次也是最后一次发射于1988年11月15日进行,这次发射将“暴风雪”号航天飞机送入了近地轨道。

性能参数

能源号运载火箭是一种两级火箭,高度接近60米,芯级直径8米,总发射质量大约为19600KN ,总发射推力为 29400 kN,其发动机比冲值在4705以上,单台推力在323KN以上,推重比大致与美国航天飞机相当,如果经过充分改进,甚至可以一次将270吨货物送入近地轨道,绝对是迄今为止运载能力最强的火箭,没有之一!

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总装厂房内能源号火箭的4台助推器

能源号运载火箭的氢氧发动机RD-0120真空推力达到190吨,真空比冲为454.5秒,(仅次于美国338吨的RS-68、213吨的SSME、优于法国136吨的Vulcain 2,日本111吨的LE-7A),单次使用时长为500秒,可重复使用十次,就算是与美国的SSME等大推力氢氧发动机相比,性能也毫不逊色,而且RD-0120结构更简单,设计更有创意。

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火箭助推器装配大厅

正如上文提到的,能源号运载火箭的设计初衷是为了运载暴风雪号航天飞机(这也是能源号的载荷位于火箭的侧面而不是顶部的原因),但是这并不意味着它不能执行常规重型运载火箭的发射任务,在能源号第一次发射任务中就携带了“极地”号斯泰基-DM型试验飞船。

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推力世界第一!略说苏联能源号运载火箭。现役推力:

参数

  • 长度:49.7米
  • 中心直径:3.35米

结构特点使用情况

火箭回收技术的先行者

类似于能源号这种重型运载火箭发射费用十分昂贵,如果是一次性使用,就连美国这样财大气粗的国家都接受不了(土星五号被迫下马就是因为资金问题),因此苏联为了大幅度降低使用成本,在火箭助推级和芯级回收技术方面做了大量可行性研究,“能源号”火箭每个助推器外侧的上、下两端增设了回收设备舱,在底部还可以安装一个独特的折叠式桨叶状减速机构,因而其发射后可以借助回收系统来回收助推级乃至芯级(苏联在火箭回收技术方面可比美国Space X早了好多年),但是最终因为缺乏研发资金能源号运载火箭还是被设计成了一次性使用。

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能源号火箭结构视图

澳门威斯尼人平台登录,第一是美国的重型猎鹰,推力22819~28836千牛(86×27~109×27)

有效载荷

  • 2000千克。

长征二号中国澳门威斯尼人平台登录 13

  中国研发的长征系列运载火箭之一,为二级液体运载火箭。它也是以其为名的一个运载火箭系列的名字,主要用于发射高度在500千米以下的各类近地轨道卫星和其他航天器。除首发失败外,本型号火箭的其他3次发射全部圆满成功,其派生型号的发射成功率亦极好,是发射成功率较好的航天运载火箭系列之一。

结构特点

“能源”号运载火箭的捆绑式助推器几乎与苏霍伊设计局同时开发的“天顶(zeNIt)”号运载火箭的第一级完全相同。设计方案中包括8个这样的捆绑式助推器,并且计划将它们设计成可重复使用的。

“暴风雪”号和其他有效载荷安装在火箭的侧面。一个低温上面级的开发也在同时进行。能源一暴风雪计划的极高昂的费用和与其发射能力相适应的潜在有效载荷的缺乏,导致“能源”号运载火箭计划于1992年取消,所有遗留下来的硬件设施也被束之高阁。后来还有人提议开发一个中等推力的型号“能源一M”,但这个型号从未进行发射。

总结来说

能源-暴风雪项目是苏联在征服太空历程中最为野心勃勃的计划,其数十年的研发一扫N1前耻,也标致着苏联科学技术在航天运载火箭发展上的一大跨越,当时苏联最大的科学和工业中心、1286家企业和86个部委的100多万人直接参与了该项目,然而在1988年首飞成功之后,该项目资金就已经濒临耗尽。

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为了这个大项目,苏联投入了整整140亿卢布(当年的卢布不同于现在的卢布。按项目周期接近完成时的1985年看,当时苏联官方给出的美元兑卢布的汇率为1美元=0.7642卢布,恰好相当于现在美元与英镑的汇率。而如今,在2017年8月底,1美元=58.36卢布。也就是说,包括能源重型运载火箭在内的一揽子大型航天项目的总投资额相当于今天的1215.043亿元人民币,可谓是力度空前)。再加上切尔诺贝利核事故,为了遏制美国的星球大战计划而上马的各种烧钱的项目,它们在某种意义上加速了苏联的解体。

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在苏联解体之后,昔日的计划更是彻底失去了经济支持。1991年,苏联军方停止了对该计划的拨款支持。1993年,暴风雪航天飞机机身的设计者,莫尔尼亚联合体被迫承认,暴风雪计划就此结束。而本篇的主角——能源号运载火箭因为各种政治与经济原因只能存放在库房中,2002年能源号火箭连同一架可以飞行的暴风雪号航天飞机一道,在拜科努尔的厂房坍塌中被摧毁。(能源号的技术大体和N-1运载火箭、TOPAZ-2型空间核反应堆电源以及雅克141结局一样被美国人购买用做航空航天技术储备。)

第二是印度的GSLV mk3,推力10300~11900千牛

结构特点研制历程使用情况型号演变

使用情况

1987年5月首次发射携带了最高机密的军用skIF-DM“极地”号反卫星武器平台。这次发射非常成功,但由于导航系统的问题,有效载荷没能成功进入轨道。第二次也是最后一次发射于1988年11月15日进行,这次发射将“暴风雪”号航天飞机送入了近地轨道。

(GSLVmk3起飞时芯级不点火,114秒后最大推力为11900千牛,但运载能力仅为长5一半不到;515×2+163×2)

结构特点

第一级外部捆绑有四个直径为2.25米,高为15米的助推器。长二捆运载火箭主要用于发射近地轨道(LEO)有效载荷。

第二级上安装了一个固体发动机可用于发射地球同步通信卫星。全箭由箭体结构、动力系统、控制系统、遥测系统、外测安全系统、分离系统以及辅助系统等组成。

第三是中国的长征五号,推力10524千牛

研制历程

由中国独立研制完成。是中国运载火箭基础型号。

(120×8+50×2)

使用情况

1975年11月26日长征二号火箭再度发射并成功将中国第一颗返回式卫星送入预定轨道。该型号火箭共进行了4次发射,四次发射均圆满成功。

现役运力(leo):

型号演变

  • 长征二号甲
    大体就是长征二号运载火箭,但准确指示在1974年长征二号首发失败后,对长征二号使用的风暴一号火箭第二级的陀螺控制系统作了微小改进后的火箭型号。1975年首发成功后,又成功地发射两次。长征二号丙1982年9月发射成功,近地轨道运载能力2500千克。
  • 长征二号丙
    改进型火箭,可将1500kg的有效载荷送入630千米的极地圆轨道。长征二号丁从长征二号丙的基础上改进而来,有效载荷提高到3100千克。
  • 长征二号E
    1992年8月14日发射成功,捆绑式多级火箭。该型火箭在长二丙的基础上将箭体加长,并在第一级火箭周围捆绑4个液体火箭助推器,可把9200千克的有效载荷送入200千米以上的近地轨道。
  • 长征二号F
    1999年11月20日成功发射,长征二号家族中的最新改进型号,主要用于发射神舟系列载人飞船。

第一是美国重型猎鹰,63.8吨,3次发射3次成功

第二是美国德尔塔4h,28.8吨,h型11次发射11次成功(如果算上m型就是40/40)

第三是长征五号乙(未首飞),25吨,2次发射1次成功

(这里把上面级补救归为成功,如果归为失败或者部分成功那德尔塔4h+m就是38/40,长5是0/2)

历史推力:

第一是苏联n1,推力45306千牛,4次发射0次成功

第二美国航天飞机,最大推力33158~39205千牛,135次发射133次成功

第三是美国土星五号,推力33997千牛,11次发射11次成功

第四是苏联能源号,推力29400千牛(34833千牛),2次发射1次成功

历史运力:

第一是美国土星五号,140吨(118吨)

第二是苏联能源号,105吨(88吨)

第三是苏联n1,95吨(75吨)

✔括号里的是不同出处的资料,互相之间有冲突,差值还比较大,懒得深入研究了。

✔严格来说n1和能源号这种没有投入正式使用或者一次都没有成功过就退役的试验品不该参与排名。

✔美国航天飞机通常也不参与火箭的排名。

✔多数资料站推力用的是千牛,照搬了。括号里是发动机推力×数量,单位公吨力

✔推力大不等于运力大

前苏联的11К25“能源”号运载火箭(俄语:11К25,Энергия)是苏联研制的一种超重型运载火箭。能源号至今仍保持运载能力最强的世界纪录。

该火箭是由能源科研生产联合体设计的火箭。 作为重型一次性使用运载系统以及作为暴风雪号航天飞机的助推器,发射纬度北纬46度,能源号近地轨道运输能力为105吨货物,地球静止轨道运输能力为20吨,美国国防部对这种火箭的代号是“SL-17”。

它是一种全新设计结构、推力大、寿命长的运载火箭,这些特点使它至少与使用得最多的联盟号运载火箭(A4) 一样地扩大其性能。能源号性能提高表现在能把100吨载荷送入近地轨道。这相当于目前苏联每年送入近地轨道的有效载荷重量的三分之一左右。一枚能源号运载火箭的近地轨道运载能力等于五枚质子号SL一13 运载能力或15枚联盟号A4的运载能力,然而,不应设想用这样的数字就能表明

  SL一4和SL一13已经过时了,它们仍将被继续用于它们能有效地发挥作用的各次发射任务中。很明显,苏联人从 G 型运载火箭的失败中吸取了许多有益的教训并就直接应用于能源号运载火箭开始着手于初步设计中。基本技术要求包括:

  1. 近地轨道有效载荷运载能力不少于100吨;

2.使用低温燃料即液甲烷或液氢;

3.各级保留使用液态燃料及其可控性;

4.所有有价值的部件可回收;

5.强调机组人员的安全,即运载火箭按载人要求进行设计;

6.具有技术水平高又受过严格训练的人员以保证快速发射和重新发射;

7.整个运载火箭尽可能坚固。

推进力最强的火箭和推进力最强的火箭发动机都是俄罗斯的。

不过如果美国的重型猎鹰技术成熟了,推进力最强的火箭俄罗斯就得让位了

不过最强的火箭发动机还是俄罗斯最强。

因为重型猎鹰的发动机数量多,单台推理比不过俄罗斯。

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