獵鷹9號運載火箭

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獵鷹9號運載火箭
獵鷹9號 v1.0
獵鷹9號 v1.0
用途 運載火箭
製造商 SpaceX
製造國家  美國
單次發射費用 (2013年) v1.1: $5650 萬美元[1]
v1.0: $5400-5950 萬美元[2]
外型及質量參數
高度 v1.1: 68.4米(224尺)[3]
v1.0: 54.9米(180尺)[2]
直徑 3.66米(12.0尺)
質量 v1.1: 505,846公斤(1,115,200磅)[3]
v1.0: 333,400公斤(735,000磅)[2]
级数 2節
酬載量
有效載荷-
近地軌道
v1.1: 13,150公斤(28,990磅)[1][3]
v1.0: 10,450公斤(23,040磅)[2]
有效載荷-
地球同步轉移軌道
v1.1: 4,850公斤(10,690磅)[1][3]
v1.0: 4,540公斤(10,010磅)[2]
發射歷史
現況 v1.1: 現役
v1.0: 退役
發射場 卡纳维拉尔角空军基地 SLC-40
范登堡空軍基地 SLC-4E
總發射次數 19
(v1.1: 14, v1.0: 5)
成功次數 17
(v1.1: 13, v1.0: 4)
失敗次數 1 (v1.1)
部分失敗次數 1 (v1.0)
首次發射 v1.0: 2010年6月4日 [4]
v1.1: 2013年9月29日
第一级
发动机 v1.1: 9 顆梅林-1D引擎[3]
v1.0: 9 顆默林-1C引擎 [2]
推力 v1.1: 5,885 kN(1,323,000 lbf
v1.0: 4,940 kN(1,110,000 lbf
比冲 v1.1
海平面: 282 秒[5]
真空: 311 秒

v1.0
海平面: 275 秒
真空: 304 秒

推進時間 v1.1: 180 秒
v1.0:170 秒[6]
燃料 液態氧/煤油
第二级
发动机 v1.1: 1 梅林真空-1D引擎
v1.0: 1 梅林真空-1C引擎
推力 v1.1: 801 kN(180,000 lbf
v1.0: 445 kN(100,000 lbf
比冲 真空: 342 秒[7]
推進時間 v1.1: 375 秒
v1.0: 345 秒
燃料 液態氧/煤油

獵鷹9號火箭美國SpaceX公司研發和製造的两级運載火箭,目标是实现安全可靠且低成本地进行卫星发射以及通过龙飞船实现天地之间的载人和货物运输。猎鹰9号是第一支完全于21世纪研发的运载火箭,也是目前唯一实现第一级火箭完全回收的太空轨道运载火箭。

猎鹰9号 v1.1 全推力版(或称1.2版)為獵鷹運載火箭家族目前唯一現役的火箭。

概况[编辑]

猎鹰9号火箭目前共推出三个版本:猎鹰9号1.0版,猎鹰9号1.1版,猎鹰9号1.1全推力(或称1.2)版

猎鹰9号1.0版[编辑]

猎鹰9号1.0版为猎鹰9号的第一个版本,于2010年6月4日首次发射,火箭高度54.9米,直径3.66米,最大重量333.4吨,采用两级设计,第一级搭载9台Merlin 1C引擎,呈九宫格布局,第二级搭载1台Merlin 1C真空版引擎,两级火箭均採用液態氧煤油作為燃料,近地轨道运载能力为10,450千克,地球同步轨道运载能力为4,540千克。

猎鹰9号1.0版共进行5次发射,其中四次完全成功,一次部分成功。2013年3月1日Space X CRS-2任务后该版火箭退役不再使用。

猎鹰9号1.1版[编辑]

猎鹰9号1.1版为猎鹰9号的第二个版本,与2013年9月29日首次发射,火箭高度增加到68.4米,最大重量增加到541.3吨,近地轨道最大运载能力提高到13,150千克,第一级可以视任务情况安装返回大气层着陆使用的栅格翼和着陆腿。和1.0版相比,1.1版最大的变化在于第一级的9台Merlin引擎改为被称为“Octaweb”的圆形布局,引擎型号也升级为Merlin 1D。顶部荷载可选择长13.1米,直径5.2米的整流罩,也可以选择搭载天龙号货运飞船

猎鹰9号1.1版共进行了15次发射,最短的两次发射间隔仅13天,除了2015年6月28日CRS-7任务失败之外,其他主线任务全部成功。该版本在猎鹰9号第21次发射任务(JASON-3)后退役不再使用。

猎鹰9号1.1全推力版[编辑]

猎鹰9号 v1.1 全推力版是猎鹰9号的最新版本,火箭针对CRS-7任务失败中暴露出的问题进行了全面的改良,高度增加到70米,并增加了对天龙号载人飞船的适配。

猎鹰9号 v1.1 全推力版于2015年12月21日首次发射,成功完成为轨道通信(ORBCOMM)发送11颗卫星后,第一级火箭在卡纳维拉尔角空军基地第一着陆场成功着陆,开创了人类航天史的新纪元。

可回收特性[编辑]

猎鹰9号是目前唯一现役的可部分回收的运载火箭。和现役的其他火箭不同,猎鹰9号的第一级火箭在和第二级火箭分离后不是直接丢弃,而是会在空中利用姿态调整火箭转向180度,尾部朝向地面,点燃引擎进行被称为“减速推进燃烧(Boostback Burn)”和“再入燃烧(Entry Burn)”的两次减速返回大气层,接近地面时,第一级顶部的四个栅格翼会展开调整姿态,然后第三次点燃引擎,打开着陆腿,利用略低於火箭重量的推力反向噴射,火箭第一级接近地面着陆场并实施软着陆,实现火箭第一级回收。

SpaceX曾在四次发射后進行海上返回实验,前两次因火箭降落速度過快或姿态控制不当導致回收失敗並墜毀[8],第三次回收则因CRS-7任务火箭第一级爆炸而没有实施。其后SpaceX获得美国联邦航空局批准选择改為在卡纳维拉尔角空军基地新建的“第一着陆场(Landing Zone 1)”(原13号发射复合体)進行陆地回收實測。

2015年12月21日,獵鷹9號火箭进行第20次发射,在為軌道通信(ORBCOMM)發送11顆衛星後,第一级火箭在卡納維拉爾角空军基地第一着陆场成功着陆,实现人类太空轨道运载火箭第一级完全可控回收,开创了人类航天历史的新纪元。[9]

2016年1月17日,獵鷹9號火箭进行第21次发射,在為NASA/NOAA發送JASON-3顆衛星後第一级火箭进行第四次海上着陆尝试,火箭准确着陆并关机,但是支撑火箭的四个支架腿中的一个没有完全固定,火箭随后倾倒爆炸,回收再次失败。

发射场[编辑]

猎鹰9号目前使用或计划使用以下几个发射场和着陆场:

1、卡纳维拉尔角空军基地40号航天发射复合体

2、卡纳维拉尔角空军基地1号着陆场(前卡纳维拉尔角空军基地13号发射复合体

3、范登堡空军基地4号发射复合体

4、肯尼迪航天中心39号发射复合体(前航天飞机发射场,改造中)

5、SpaceX德克萨斯发射场(暂定名,建造中)

发射任务[编辑]

獵鷹9號火箭和天龍號太空船的配搭贏得了美國太空總署商業軌道運載服務計劃(Commercial Orbital Transportation Services, COTS)的國際太空站商業補給服務(Commercial Resupply Services, CRS)合約。2012年10月8日,猎鹰9号搭载天龍號太空船首次为國際太空站进行補給任務,SpaceX也成为有史以来第一家为国际空间站进行货物运输补给的私人企业。未來獵鷹9號火箭亦將會在美國太空總署的商業載人航天發展計劃(Commercial Crew Development, CCDev)協助下成為可供載人航天任務使用的運載火箭。

参数[编辑]

版本 猎鹰9 v1.0 (已退役) 猎鹰9 v1.1FT (正在使用)
第一级 9 × 默林1C 9 × 默林1D
第二级 1 × 默林1C真空级 1 × 默林1D真空级
最大高度(米) 53 70
直径(米) 3.6 3.7
初始推力(kN) 3,807 5,885
起飞质量(吨) 318 506
整流罩直径(米) N/A* 5.2
LEO负载(kg) 8,500–9,000(在卡纳维拉尔角发射) 13,150 (在卡纳维拉尔角发射)
GTO负载(kg) 3,400 4,850
成功次数/发射次数比 5/5 13/14[10]

*猎鹰9 V1.0只用来发射过龙飞船,未使用整流罩。

參見[编辑]

外部連結[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Capabilities & Services. SpaceX. [28 September 2013]. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Falcon 9. SpaceX. [28 September 2013]. (原始内容存档于23 March 2012). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Falcon 9. SpaceX. [28 September 2013]. 
  4. ^ Detailed Mission Data – Falcon-9 ELV First Flight Demonstration. Mission Set Database. NASA GSFC. [2010-05-26]. 
  5. ^ Falcon 9. SpaceX. [29 September 2013]. (原始内容存档于1 May 2013). 
  6. ^ Falcon 9 User's Guide (PDF). SpaceX. [12 June 2010]. 
  7. ^ SpaceX Falcon 9 Upper Stage Engine Successfully Completes Full Mission Duration Firing (新闻稿). SpaceX. March 10, 2009. 
  8. ^ SpaceX CRS-6 First Stage Landing crash
  9. ^ Success! SpaceX lands rocket after takeoff. Jackie Wattles. CNN 財經. 2015-12-22 [2015-12-22] (英文). 
  10. ^ William Graham. SpaceX’s Falcon 9 fails during launch following second stage failure. June 27, 2015 [June 28, 2015].