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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 太空探索科技公司
製造國家  美國

獵鷹9號火箭美國太空探索科技公司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。

概况[编辑]

猎鹰9号火箭共推出过三个版本:猎鹰9号1.0版,猎鹰9号1.1版,猎鹰9号全推力版。

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日的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号全推力版[编辑]

猎鹰9号全推力版(Falcon 9 Full Thrust[1][2]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,近地轨道运载能力提高到22,800千克,并增加了对天龙号载人飞船的适配。

猎鹰9号全推力版于2015年12月21日首次发射执行猎鹰9号的第20次飞行任务(Orbcomm OG2 M2),完成为轨道通信(ORBCOMM)发送11颗卫星后,第一级火箭返回卡纳维拉尔角空军基地第一着陆场,实现了人类历史上第一次陆上软着陆回收一级火箭。

2016年4月8日,猎鹰9号全推力版进行第23次飞行任务(CRS-8),在向国际空间站发送天龙号货运飞船后,第一级火箭成功降落在位于大西洋上的回收驳船“Of Course I Still Love You”(“当然我还爱你”)号上,实现人类历史上第一次海上软着陆回收一级火箭。

2016年5月6日,猎鹰9号全推力版进行第24次发射(JCSAT-14),将日本通讯卫星运送至地球同步转移轨道(GTO)后,第一级火箭再次成功降落在停泊在大西洋的回收驳船上。

可回收特性[编辑]

猎鹰9号FT是目前唯一现役的可部分回收的太空轨道运载火箭。和现役的其他火箭不同,猎鹰9号在执行近地轨道(LEO)任务时,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实施软着陆。而实施地球同步转移轨道(GTO)任务时,三次燃烧会合并成一次减速燃烧,并同时打开三台引擎进行减速。[3]

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[4],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陆,陆上回收试验成功。[5]

2016年4月8日,獵鷹9號火箭进行第22次发射,在為國際空間站進行充氣式太空艙試驗及貨物運輸補給的任務後第一级火箭进行第五次海上着陆尝试,第一级火箭在大西洋上的驳船上成功降落,海上回收试验成功。[6][7][8]

发射场与着陆设施[编辑]

猎鹰9号目前使用或计划使用以下几个发射场:

1、卡纳维拉尔角空军基地40号航天发射复合体

2、范登堡空军基地4号发射复合体

3、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)

4、SpaceX德克萨斯发射场(暂定名,建造中)

猎鹰9号目前使用以下的着陆场和着陆设施:

1、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

2、无人航天着陆驳船(Autonomous spaceport drone ship)两艘,“Of Course I Still Love You”(当然我还爱你)号和“Just Read the Instructions”(请阅读说明书)号。

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。

任务编号 时间 (UTC) 型号 发射场 载荷 轨道 用户 结果
主任务 回收

2010 to 2013[编辑]

1 2010年6月4日, 18:45 v1.0[9] CC LC40 龙飞船认证飞行 LEO 太空探索科技公司 成功 未嘗試
2 December 8, 2010, 15:43[10] v1.0[9] CC LC40 NASA COTS – Demo 1, 2 Cubesats[11] LEO NASA Commercial Orbital Transportation Services, 美国国家侦察局 成功 未嘗試
3 May 22, 2012, 07:44[12] v1.0[9] CC LC40 NASA COTS – Demo C2+[13] LEO NASA Commercial Orbital Transportation Services 成功[14] 未嘗試
4 October 8, 2012, 00:34[15] v1.0[9] CC LC40 Primary payload: SpaceX CRS-1[16] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功 未嘗試
Secondary payload: Orbcomm-OG2[17] LEO Orbcomm 失敗[18][19]
5 March 1, 2013, 15:10[20] v1.0[9] CC LC40 SpaceX CRS-2[21][22] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功 未嘗試
6 September 29, 2013, 16:00[23] v1.1[9] VAFB SLC-4E CASSIOPE[24] 极轨道 MDA Corp 成功[23] 海中(無回收船)
失敗
7 December 3, 2013, 22:41[25] v1.1 CC LC40 SES-8[26][27] GTO SES 成功[28] 未嘗試

2014[编辑]

8 January 6, 2014, 22:06[29] v1.1 CC LC40 Thaicom 6 GTO Thaicom 成功[30] 未嘗試
9 April 18, 2014, 19:25[31] v1.1 CC LC40 SpaceX CRS-3[21][22] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功 海中(無回收船)
成功
10 July 14, 2014, 15:15 v1.1 CC LC40 OG2 Mission 1
6 OG2 satellites
LEO Orbcomm 成功[32] 海中(無回收船)
成功
11 August 5, 2014, 08:00 v1.1 CC LC40 AsiaSat 8[33][34][35] GTO 亞洲衛星 成功[36] 未嘗試
12 September 7, 2014, 05:00 v1.1 CC LC40 AsiaSat 6[33][34][37] GTO 亞洲衛星 成功[38] 未嘗試
13 September 21, 2014, 05:52[39][40] v1.1 CC LC40 SpaceX CRS-4[22] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功[41] 海中(無回收船)
成功

2015[编辑]

14 January 10, 2015, 09:47[42] v1.1 CC LC40 SpaceX CRS-5[33] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功[43] 海上回收
失敗
15 February 11, 2015, 23:03[44] v1.1 CC LC40 DSCOVR[45] Sun-Earth L1 美国空军 / 美国国家航空航天局 / 美国国家海洋和大气管理局 成功 海中(無回收船)
成功
16 March 2, 2015, 03:50[46][47] v1.1 CC LC40 ABS-3A,
Eutelsat 115 West B (ex-Satmex 7)[33]
GTO Asia Broadcast Satellite,
Eutelsat Satmex)
成功 未嘗試
17 April 14, 2015, 20:10[46] v1.1 CC LC40 SpaceX CRS-6[33] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功 海上回收
失敗
18 April 27, 2015, 23:03[48] v1.1 CC LC40 TurkmenAlem52E/MonacoSAT [49] GTO Turkmenistan National Space Agency[50] 成功 未嘗試
19 June 28, 2015, 14:21[46][51] v1.1 CC LC40 SpaceX CRS-7[33] LEO NASA Commercial Resupply Services 失敗[52] 未嘗試
20 December 22, 2015, 01:29[53] F9 FT CC LC40 OG-2 Mission 2[53]
11 OG2 satellites
LEO Orbcomm 成功 陆地回收
成功

2016[编辑]

21 January 17, 2016, 18:42[46] v1.1 VAFB SLC-4E Jason-3[54] LEO 美国国家航空航天局, 美国国家海洋和大气管理局,
法國國家太空研究中心
成功 海上回收
失败
22 March 4, 2016, 23:35[46] F9 FT CC LC40 SES-9[55][56] GTO SES 成功 海上回收
失败
23 April 8, 2016, 20:43[46] F9 FT CC LC40 SpaceX CRS-8[56] LEO NASA Commercial Resupply Services 成功[57] 海上回收
成功
24 May 6, 2016, 05:21[46] F9 FT CC LC40 JCSAT-14[58] GTO JSAT Corporation 成功 海上回收
成功
25 May 27, 2016, 21:39[46] F9 FT CC LC40 Thaicom 8 GTO Thaicom 成功 海上回收
成功

参数[编辑]

版本 猎鹰9 v1.0 (已退役) 猎鹰9 v1.1 (已退役) 猎鹰9 v1.1FT (正在使用)[59]
第一级 9 × 默林1C 9 × 默林1D 9 × 默林1D改进型[60]
第二级 1 × 默林1C真空级 1 × 默林1D真空级 1 × 默林1D真空级(改进型)
最大高度(米) 53 68.4 70
直径(米) 3.66 3.66 3.7
初始推力(kN) 3,807 5,885 6,804
7 607(自2016年底)
起飞质量(吨) 318 506 549
整流罩直径(米) 不適用* 5.2 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) 22,800
GTO负载(kg) 3,400 4,850 8,300
成功次数/发射次数比 5/5 14/15[61] 5/5

*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. ^ Shotwell, Gwynne. Gwynne Shotwell comments at Commercial Space Transportation Conference. Commercial Spaceflight. 事件发生在 2:43:15–3:10:05. 3 February 2016 [4 February 2016]. We're still going to call it 'Falcon 9' but it's the full thrust upgrade. 
  2. ^ Falcon 9 Launch Vehicle Payload User's Guide, Rev 2 (PDF). 21 October 2015 [27 January 2016]. 
  3. ^ http://www.spacex.com/news/2015/12/21/background-tonights-launch
  4. ^ SpaceX CRS-6 First Stage Landing crash
  5. ^ Success! SpaceX lands rocket after takeoff. Jackie Wattles. CNN 財經. 2015-12-22 [2015-12-22] (英文). 
  6. ^ SPACEX CRS8 FALCON 9 FIRST STAGE LANDING ON BARGE
  7. ^ SpaceX完成世界首次海上回收火箭
  8. ^ 刘寰. 美火箭首次在船上软着陆 充气式太空舱飞往空间站. 新华网. 2016年4月9日 [2016年4月9日]. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Clark, Stephen. Q&A with SpaceX founder and chief designer Elon Musk. Spaceflight Now. May 18, 2012 [June 29, 2012]. The next version of Falcon 9 will be used for everything. The last flight of version 1.0 will be Flight 5. All future missions after Flight 5 will be v1.1. 
  10. ^ Clark, Stephen. Falcon Launch Report – Mission Status Center. Spaceflight Now. [December 8, 2010]. 
  11. ^ NRO Taps Boeing for Next Batch of Cubesats. SpaceNews. April 8, 2010 [April 12, 2010]. 
  12. ^ Falcon 9/Dragon Launch: Engine repair expected by tonight. 太空探索科技公司. May 19, 2012 [May 20, 2012]. 
  13. ^ Carreau, Mark. SpaceX Station Cargo Mission Eyes November Launch. Aerospace Daily & Defense Report (Aviation Week). July 20, 2011 [March 6, 2016]. 
  14. ^ Clark, Stephen. Dragon circling Earth after flawless predawn blastoff. Spaceflight Now (Tonbridge, Kent, United Kingdom). May 22, 2012 [May 22, 2012]. (原始内容存档于May 22, 2012). 
  15. ^ SpaceX, NASA Target Oct. 7 Launch For Resupply Mission To Space Station. 美国国家航空航天局. September 20, 2012 [September 26, 2012]. 
  16. ^ SpaceX Launch Manifest. 太空探索科技公司. [September 25, 2012]. 
  17. ^ de Selding, Peter B. Orbcomm Eagerly Awaits Launch of New Satellite on Next Falcon 9. SpaceNews. May 25, 2012 [May 28, 2012]. 
  18. ^ 引用错误:没有为名为sn20121011的参考文献提供内容
  19. ^ Editorial. First Outing for SpaceX. 纽约时报. October 30, 2012 [January 17, 2016]. 
  20. ^ Dragon Mission Report. Spaceflight Now. [November 15, 2012]. 
  21. ^ 21.0 21.1 NASA's Consolidated Launch Schedule. 美国国家航空航天局. December 31, 2012 [January 4, 2013]. 
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 SpaceX Launch Manifest. 太空探索科技公司. [January 4, 2013]. 
  23. ^ 23.0 23.1 引用错误:没有为名为pa20130930的参考文献提供内容
  24. ^ Dragon Mission Report | Q&A with SpaceX founder and chief designer Elon Musk. Spaceflight Now. May 18, 2012 [May 25, 2012]. 
  25. ^ SpaceX webcast—Rescheduled after countdown held at −3:40 min. 太空探索科技公司. November 25, 2013 [November 25, 2013]. 
  26. ^ Brost, Kirstin; Feltes, Yves. SpaceX and SES Announce Satellite Launch Agreement (新闻稿). 太空探索科技公司 and SES. March 14, 2011 [March 6, 2016]. Falcon 9 booster to launch SES-8 to GTO in 2013 […] SES is one of the largest satellite operators in the world, and the deal marks what will be the first geostationary satellite launch using SpaceX’s Falcon 9 rocket. The firm launch agreement with SpaceX also includes an option for a second SES launch. It supplements SES’ existing multi-launch agreements with its traditional launch providers Arianespace and ILS. […] The SES-8 satellite is scheduled to launch in the first quarter of 2013 from SpaceX’s Launch Complex 40 at the Air Force Station at Cape Canaveral, Florida. 
  27. ^ Morring, Frank, Jr. Satellite Operators Boost Launcher Competition. Aviation Week & Space Technology. March 21, 2011 [March 6, 2016]. The decision by SES to launch a medium-size geostationary communications satellite on a Space Exploration Technologies (SpaceX) Falcon 9 rocket marks another effort by satellite operators to add to their bottom lines by taking a tight-fisted approach to the prices they pay for launch services. […] SES-8 is scheduled to launch in the first quarter of 2013 to the orbital slot at 95 deg. East Long., where it will be co-located with the NSS-6 satellite to support growing demand for direct-to-home broadcast TV delivery in South Asia and Southeast Asia, as well as customers in the Middle East, Afghanistan, Australia, Papua New Guinea and Korea. 
  28. ^ SpaceflightNow Mission Status Center. Spaceflight Now. [December 3, 2013]. 
  29. ^ Graham, William. SpaceX Falcon 9 v1.1 launches Thaicom-6 at first attempt. NASASpaceFlight.com. January 5, 2014. 
  30. ^ de Selding, Peter B. SpaceX Delivers Thaicom-6 Satellite to Orbit. SpaceNews. January 6, 2014 [January 7, 2014]. 
  31. ^ Launch Schedule. 美国国家航空航天局. [February 6, 2014]. 
  32. ^ Falcon 9 Launches Orbcomm OG2 Satellites to Orbit. 太空探索科技公司. July 14, 2014 [August 6, 2014]. 
  33. ^ 33.0 33.1 33.2 33.3 33.4 33.5 Launch Manifest - SpaceX. 太空探索科技公司. [July 31, 2013]. 
  34. ^ 34.0 34.1 Clark, Stephen. SpaceX to launch AsiaSat craft from Cape Canaveral. Spaceflight Now. February 8, 2012 [February 9, 2012]. 
  35. ^ Shanklin, Emily; Cubbon, Sabrina; Pang, Winnie. SpaceX AsiaSat 8 Press Kit (PDF). 太空探索科技公司 and 亞洲衛星. August 4, 2014 [March 6, 2016]. 
  36. ^ AsiaSat 8 成功fully Lifts Off (PDF) (新闻稿). 亞洲衛星. [August 6, 2014]. 
  37. ^ Space Systems/Loral (SSL), AsiaSat + SpaceX—AsiaSat 6 Arrives @ Canaveral AFS (Launch Preparations). SatNews. July 30, 2014 [July 31, 2014]. 
  38. ^ Wall, Mike. Dazzling SpaceX Nighttime Launch Sends AsiaSat 6 Satellite Into Orbit. Space.com. September 7, 2014 [September 7, 2014]. 
  39. ^ Update on AsiaSat 6 Mission. 太空探索科技公司. [August 27, 2014]. 
  40. ^ Schierholz, Stephanie; Curie, Michael. NASA Opens Media Accreditation for Next SpaceX Station Resupply Mission (新闻稿). 美国国家航空航天局. August 15, 2014 [August 15, 2014]. 
  41. ^ Schierholz, Stephanie; Huot, Dan. NASA Cargo Launches to Space Station aboard SpaceX Resupply Mission (新闻稿). 美国国家航空航天局. September 21, 2014 [September 21, 2014]. 
  42. ^ Next SpaceX Launch Attempt Saturday, Jan. 10. 美国国家航空航天局. January 7, 2015 [January 8, 2015]. 
  43. ^ Siceloff, Steven. Dragon Begins Cargo-laden Chase of Station. 美国国家航空航天局. January 10, 2015 [January 10, 2015]. 
  44. ^ DSCOVR:Deep Space Climate Observatory. 美国国家海洋和大气管理局. January 19, 2015 [January 20, 2015]. 
  45. ^ Clark, Stephen. SpaceX books first two launches with U.S. military. Spaceflight Now. December 6, 2012 [November 18, 2013]. 
  46. ^ 46.0 46.1 46.2 46.3 46.4 46.5 46.6 46.7 Launch Log. Spaceflight Now. February 1, 2016 [February 9, 2016]. 
  47. ^ Patrick Air Force Base — Home — Next Launch. Patrick Air Force Base. February 14, 2015 [February 14, 2015]. 
  48. ^ Patrick Air Force Base - Home. Patrick Air Force Base. [April 15, 2015]. 
  49. ^ Evans, Ben. Second SpaceX Mission in Two Weeks Gears Up for Monday Launch. AmericaSpace. April 25, 2015 [March 6, 2016]. 
  50. ^ Clark, Stephen. Turkmenistan’s first satellite braced for liftoff. Spaceflight Now. April 27, 2015 [April 27, 2015]. 
  51. ^ NASA Opens Media Accreditation for Next SpaceX Station Resupply Launch (新闻稿). 美国国家航空航天局. May 20, 2015 [May 20, 2015]. 
  52. ^ Chang, Kenneth. SpaceX Rocket Explodes After Launch to Space Station. 纽约时报. June 28, 2015 [June 29, 2015]. ISSN 0362-4331. 
  53. ^ 53.0 53.1 ORBCOMM OG2 Next-Generation Satellite Constellation - OG2 Mission 2 Launch Updates. Orbcomm. [January 4, 2016]. 
  54. ^ Jason-3 satellite. National Environmental Satellite Data and Information Service. 美国国家海洋和大气管理局. [December 11, 2015]. 
  55. ^ de Selding, Peter B. SES Books SpaceX Falcon 9 for Hybrid Satellite’s Debut. SpaceNews. April 10, 2014 [January 6, 2016]. 
  56. ^ 56.0 56.1 Bergin, Chris. SpaceX prepares for SES-9 mission and Dragon's return. NASASpaceFlight.com. February 8, 2016 [February 27, 2016]. 
  57. ^ CRS-8 Official Webcast. 
  58. ^ Bergin, Chris. SpaceX win contract to loft JCSAT-14 via Falcon 9. NASASpaceFlight.com. January 10, 2014 [January 17, 2016]. 
  59. ^ Graham, William. SpaceX returns to flight with OG2, nails historic core return. NASASpaceFlight. 21 December 2015 [22 December 2015]. The launch also marked the first flight of the Falcon 9 Full Thrust, internally known only as the "Upgraded Falcon 9" 
  60. ^ Foust, Jeff. SpaceX To Debut Upgraded Falcon 9 on Return to Flight Mission. SpaceNews. 31 August 2015 [18 September 2015]. 
  61. ^ William Graham. SpaceX’s Falcon 9 fails during launch following second stage failure. June 27, 2015 [June 28, 2015]. 

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