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战神五号运载火箭(多图)

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发表于 14-12-2008 09:11 PM | 显示全部楼层 |阅读模式
传贴自:http://hi.baidu.com/%D0%C7%BC%CA ... d4d8c350da4b67.html

未来的战神五号运载火箭

战神五号运载火箭
功能 载物运载火箭
制造公司 ATK固态运载火箭公司 (第一节)
TBD运载火箭公司 (第二节)
国家 美国
尺寸
高度 109.2 米 (358 呎)
直径 8.40 米
质量
节数 2节
酬载能力
酬载能力(低地球轨道) 130,000 公斤
酬载能力
月球轨道 65,000 公斤
发射纪录
现况 发展中
发射场 肯尼迪太空中心LC-39A发射台
发射次数 0
首次发射 预计2018年发射
助推器 (Stage 0) - 五段式固态辅助火箭
火箭形式 2 枚固态辅助火箭
引擎 1 固态引擎
推力 2,800,000 磅(海平面);3,300,000磅(真空最大值)
推进时间 150 秒
燃料 APCP (solid)
第一级
引擎 5 RS-68火箭引擎 663,000磅(海平面);751,0001磅(真空),单台引擎
推力 8,900,000磅
推进时间 510 秒
燃料 液态氢/液态氧
第二级 - 地球逃脱节
引擎 1 台J-2X火箭引擎
推力
推进时间
燃料 液态氢/液态氧
(原称为货物运载火箭或称CaLV),是一个星座(战神)计划的货物运载火箭,战神五号运载火箭将在美国国家航空航天局计划的重返月球运载登月小艇和地球逃脱节,预测2019年建造完成。重返月球计划由战神一号运载火箭运载太空人与战神五号运载其它舱组结合在一起飞向月球。战神五号运载火箭的酬载能力是287,000磅(130.18公吨)到低地球轨道,或者143,300磅(65公吨)到月球轨道。战神系列运载火箭的战神是由希腊神话命名而来。
设计
战神五号运载火箭被设计为大型太空载具,能运送大量的原料及金属到月球,并提供绕地轨道外的太空人之生活物资。战神五号运载火箭是一台双节式火箭,第一节有两支固态引擎及液态氢作为推进动力;第二节仅使用一台J-2X火箭引擎。
如同航天飞机一般,战神五号运载火箭的第一节使用两种动力方式,即是固液燃料并行制。战神五号运载火箭的固态火箭是航天飞机固态引擎的改良版,拥有五个节段,而非航天飞机的四个节段。此外,战神五号运载火箭所使用的是五颗RS-68引擎,相接一个比航天飞机液态氢/液态氧储存槽还大的槽体。原本美国国家航空航天局打算使用五颗航天飞机主引擎替代RS-68引擎,但最后仍决定使用RS-68(现在已计划使用六台RS-68。),因为它的价格低廉且设计简单,更重要的是其超大推力(650000磅/每颗,294.835公吨重推力)。
第二节所使用的引擎是从农神系列运载火箭(又译作土星系列运载火箭)的上面节改良而成,实际的使用是在农神一号B型运载火箭 (SaturnIB,土星一号B)之上和农神五号运载火箭(Saturn V,土星五号),即地球出发站(EDS)。地球出发站使用一台J-2X火箭引擎(也用在战神一号运载火箭的第二节),使用范围广泛,可用在发射至月球的推进器,也可酬载大质量物体到近地球轨道。在飞往月球的任务中,地球出发站会点燃引擎两次,第一次是将奥赖恩太空船与之结合在一起,第二次则将整体送至月球。
战神五号运载火箭的酬载能力约为130公吨到低地球轨道,与农神五号运载火箭或苏联时代的能量号运载火箭同等,甚至可将人类送至火星,只要再装上LSAM基本型或半人马座上面节的推进器,更可以将伽利略探测船与卡西尼号之加总重量运至太阳系之外。
战神五号运载火箭在星座(战神)计划是属于纯货运太空运载工具而非像太梭或农神五号运载火箭一样的人员货物并运制,星座(战神)计划是属于人员货物分运制,战神一号运载火箭运载太空人;战神五号运载火箭运载货物。不必同时运送人员和货物,战神系列运载火箭有较多重的酬载,更可适用特殊的酬载物品,使用目的更为广泛。
战神五号运载火箭是美国国家航空航天局新的大型运载火箭,主要用途是可增加地球逃脱节和月球登艇的功能,甚至成为国际太空站新的酬载舱组的运载火箭。美国国家航空航天局最终目标是进行人类登陆火星的计划。改进战神五号运载火箭的任务由马歇尔太空飞行中心负责;而恩慈研究中心 (AmesResearch Center)负责管理战神五号运载火箭整个发射过程的安全,在整个表面涂布隔热涂料。格伦研究中心 (GlennResearch Center)主要负责登月小艇的推进器及战神五号运载火箭的推力系统和引擎推力系统控制。朗里研究中心 (LangleyResearch Center)负责战神五号运载火箭的空气动力学。
战神五号运载火箭的其它功用
虽然战神五号运载火箭只是一个中程计划,美国国家航空航天局仍计划发展它酬载各方面酬载物的能力,沿用已经退役的阿波罗应用计划。
其中一个提案是建造一座直径八米以上的光学望远镜,位置在低地球轨道或太阳同步轨道。此光学望远镜的重要部分是可顶替哈伯望远镜的地位和提供比哈伯望远镜更好的观测能力。不需经过太空人到轨道位置且发射一次就可让望远镜到达定位。
早期概念
当战神五号运载火箭还未在美国国家航空航天局声名大噪时,在早先几年时有一台运载火箭与农神五号相似的大型运载火箭,是用来取代农神五号的火箭。
那就是在"火星任务"这本书中,作者罗伯特 苏伯林(Robert Zubrin)说明一种可行的未来火箭,名字叫战神运载火箭。在此书中的战神运载火箭由航天飞机的液态氢/液态氧储存槽和三颗航天飞机主引擎;第二节则使用一颗RL-10火箭引擎。
规格
火箭长度:109米(359呎)
火箭质量:3356.57吨(740万磅)
可酬载质量:低地球轨道(LEO)130吨 至月球 64吨



[ 本帖最后由 异形之用心 于 14-12-2008 09:17 PM 编辑 ]
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 楼主| 发表于 14-12-2008 09:12 PM | 显示全部楼层
美国航空航天局(NASA)曾在最近公布了将用于登月任务的“战神”5重型火箭的新设计方案。修改设计后,“战神”5的芯级氢氧发动机台数从5台增加到6台,捆绑助推器从5段式加大到5.5段式,火箭高度增加了6米,达到106米,运载能力有所增大。以下是该型火箭的最新介绍。
“战神”5火箭是美国下一代航天运输系统中的重型货运火箭,目前正在进行硬件设备、推进系统和相关技术的规划和初步设计。它将作为 NASA安全而可靠地向太空运送大型设备的主力火箭,所运送的货物既包括建造月球基地所需的登月飞船和物资,也包括扩大人类在地球轨道以外的活动范围所需的食品、水和其它物品。在NASA的探测任务目标下,“战神”5是正在“星座”计划下研制、将用于把人员送到月球乃至火星和太阳系中更远的地方的高效费比航天运输基础设施的重要组成部分。
“战神”5的研制工作涉及NASA各中心和全美各地承包机构的多支硬件和推进组件研制队伍,由设在NASA马歇尔航天飞行中心的战神项目办公室牵头领导。这些队伍依靠NASA近半个世纪以来在航天飞行方面积累的经验以及航空航天技术所取得的进步。它们正在共同研制新的火箭设备和飞行系统,并使来自大型“土星”火箭及航天飞机推进组件的各项技术变得更加成熟。
“战神”5是一种垂直吊装的两级重型火箭,能把近188吨的货物送入低地轨道。在与“战神”1载人火箭配合共同把有效载荷先送入地球轨道的情况下,“战神”5可把近71吨的货物送往月球。向地球轨道发射时,“战神”5的第一级依靠的是两台5.5段式可重复使用固体火箭助推器。这两台助推器由航天飞机的固体火箭助推器衍生而来,与作为“战神”1载人火箭第一级的单台助推器类似。由于可用同样的设施来制造,硬件设备的这种通用性将提高运行使用的效费比。
“战神”5火箭的两台可复用固体火箭助推器将安装在称为“芯级”的单台液体燃料核心助推器两侧。该芯级的贮箱是由“土星”5火箭衍生而来的,用于向成组安装的6台RS-68B火箭发动机输送液氧和液氢推进剂。RS-68B是目前用在德尔它4火箭上的RS-68发动机的升级型号。RS-68 是由美国空军出资在上世纪90年代为其“渐进一次性运载器”计划以及商业发射使用而研制的。上述这些推进组件构成了“战神”5的第一级。
芯级上方为级间筒段,包括级间分离发动机。级间段用于把芯级和“战神”5的离地级(上面级)连接到一起。离地级采用J-2X主发动机。 J-2X也采用液氧和液氢推进剂,是由历史上两种型号的发动机改型而来的。这两种型号一是用于将“土星”1B和“土星”5火箭推往月球的J-2上面级发动机,二是上世纪70年代初开展研制和试验的J-2发动机的简化型号J-2S。离地级上方安装复合材料整流罩,用于保护“牵牛星”登月舱。登月舱由下降级和上升级组成,其中下降级用于把宇航员送到月面上,而上升级则用于把宇航员送回月球轨道,在那里同“奥利安”载人飞船会合,以返回地球。
发射过程中,可复用固体火箭助推器和芯级推进系统将把火箭带入低地轨道。与用完了的芯级分离后,离地级的J-2X发动机将开始工作,把火箭送入一条圆形轨道。离地级的整流罩将分离,以准备登月舱与“奥利安”飞船的交会对接。乘有4名宇航员的“奥利安”飞船由“战神”1火箭单独发射,然后与已入轨的离地级及其登月舱有效载荷对接。对接后,离地级会再次让J-2X发动机点火工作,以获得挣脱地球引力束缚所需的逃逸速度。对接后的组合体由此将开始飞往月球的征程。
离地级在将“奥利安”飞船和“牵牛星”登月舱的组合体送上奔月的路线后将被抛掉。进入月球轨道后,宇航员将迅速转入登月舱,然后落向月面。“奥利安”飞船将留在月球轨道上,直到宇航员乘登月舱的上升级离开月面后与其交会对接,然后开始返回地球。
“战神”5在向地球轨道或地月转移轨道运送重型探测、科学和商业有效载荷方面也具有无可匹敌的能力。这种能力还将使NASA能在未来适时地对比月球更远的地方开展载人探测。
“战神”5火箭的首次试飞计划在2018年前后进行,而首次执行载人登月任务的时间则定在2020年前后。火箭的可复用固体火箭助推器主承包商为ATK发射系统公司,J-2X上面级发动机和RS-68B芯级发动机主承包商为普惠洛克达因公司。
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 楼主| 发表于 14-12-2008 09:16 PM | 显示全部楼层
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