世界十大最強(qiáng)運(yùn)力火箭
世界十大最強(qiáng)運(yùn)力火箭
大國(guó)太空軍事博弈靠的是什麼?我們也許會(huì)說(shuō)是空天飛機(jī)、洲際導(dǎo)彈、高超音速武器，然而這些並非真正能拉開(kāi)差距的技術(shù)。實(shí)際上縱觀人類(lèi)歷史上的太空探索，我們都要克服一個(gè)問(wèn)題。那就是能把多重多大的物件從地面送到太空軌道上。我們把這個(gè)能力稱(chēng)之為“進(jìn)入空間的能力”，以下小編為你做出詳細(xì)介紹：
世界十大最強(qiáng)運(yùn)力火箭
大型運(yùn)載火箭的運(yùn)力高低就是個(gè)硬指標(biāo)，只有有了足夠大的運(yùn)力，我們才能把功能更加強(qiáng)大的衛(wèi)星送入太空軌道為我們的各種需求服務(wù)。同時(shí)大型火箭也是彰顯國(guó)力的最有力的說(shuō)明。
▲ 人類(lèi)唯一的一款載人登月火箭-土星五號(hào)
冷戰(zhàn)中的衛(wèi)星發(fā)射、載人航天、載人登月都是此類(lèi)大國(guó)太空博弈的最有力的詮釋。時(shí)至今日，我們賦予太空的內(nèi)涵更加多元化，但是這其中依然擺脫不了大國(guó)博弈的因素。
中國(guó)自1970年4月24日21時(shí)35分在甘肅酒泉東風(fēng)靶場(chǎng)發(fā)射東方紅壹號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入太空大國(guó)行列以來(lái)，在航天領(lǐng)域的投入自始至終都沒(méi)有放松過(guò)。載人航天實(shí)現(xiàn)多人多天在軌運(yùn)行、航天員太空系留行走、太空軌道對(duì)接，嫦娥工程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人登月行走探測(cè)，多型新型無(wú)毒無(wú)汙染火箭成功發(fā)射，在航天項(xiàng)目表上，我們的航天人交出了壹份令人激動(dòng)的滿(mǎn)意答卷。
▲ 阿波羅登月飛船在月球
然而，中國(guó)航天在重型火箭這個(gè)硬指標(biāo)上總是有些差強(qiáng)人意，隨著長(zhǎng)征五號(hào)大型火箭的交付使用，中國(guó)航天的運(yùn)載火箭世界排行榜又將重新書(shū)寫(xiě)新的歷史。下面，我們就來(lái)看看，中國(guó)火箭究竟能在世界航天強(qiáng)國(guó)裏有幾席之地：
世界十大運(yùn)載火箭——中國(guó)占了四席：
第十名：聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭 [國(guó)家：俄羅斯]
近地軌道有效載荷：8.2噸
地球同步軌道有效載荷：約2.4噸
聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭〔又譯為聯(lián)合號(hào)運(yùn)載火箭，歐美簡(jiǎn)稱(chēng)A-2〕是不可重復(fù)使用之發(fā)射系統(tǒng)，由Korlev設(shè)計(jì)局制造研發(fā)，總部位在俄羅斯的薩馬拉，曾經(jīng)發(fā)射過(guò)載人的太空船，是一個(gè)從聯(lián)合號(hào)出來(lái)的小分枝，如今用來(lái)發(fā)射自動(dòng)運(yùn)行補(bǔ)給太空火箭至國(guó)際空間站〔ISS〕，也用於發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)由自動(dòng)TSSKB公司與Starsem公司研發(fā)制造，在2001年有時(shí)壹次發(fā)射;另外有九次在2001年，如今的聯(lián)盟號(hào)火箭從哈薩克斯坦的拜科努爾和普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射。
▲ 聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射
從2008年起聯(lián)盟號(hào) U也將在法屬圭亞那太空中心發(fā)射，聯(lián)盟號(hào)改良版叫聯(lián)合號(hào) U〔Synitn〕。聯(lián)盟號(hào)於1960年首次發(fā)射，最初為有酬載末端節(jié)的三節(jié)式火箭，它的Molniya演變型為四節(jié)式可達(dá)同步高橢圓型地球軌道，後來(lái)演變成聯(lián)盟號(hào) U型，聯(lián)盟號(hào)火箭在1980年代初期達(dá)到最高峰，每年發(fā)射高達(dá)60次，為世界上使用最頻繁的火箭，發(fā)射總數(shù)超過(guò)1800次遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越其他火箭，它的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，以低價(jià)格及高可靠性，這也是聯(lián)盟號(hào)火箭立足商業(yè)火箭界的原因。
在1990年代初期重新設(shè)計(jì)Fregat末端節(jié)，F(xiàn)regat引擎由NPO Larochkin公司研發(fā)由Phobos行星探測(cè)器系統(tǒng)改良，雖然俄羅斯太空總署背書(shū)及1993年俄羅斯國(guó)防部標(biāo)明”RUS”使聯(lián)盟號(hào)火箭俄羅斯化及現(xiàn)代化，稍後又改名成聯(lián)盟號(hào)火箭2型，但資金短缺使計(jì)劃無(wú)法施行，在1996年7月要建造Starsem火箭，除非俄羅斯有足夠的資金及較少的改造。
▲ 由聯(lián)盟火箭發(fā)射的聯(lián)盟-TMA載人飛船
聯(lián)盟號(hào)火箭Fregat或聯(lián)盟號(hào) U型火箭主要是改良聯(lián)盟號(hào) U型火箭並結(jié)合Fregat火箭的末端節(jié)，能夠?qū)?350公斤的酬載物送至地球同步軌道，在1997年9月Starsem與歐洲太空總署簽約由聯(lián)盟號(hào)Fregat火箭發(fā)射兩對(duì)離子串2的兩個(gè)科學(xué)衛(wèi)星。
聯(lián)合號(hào)火箭於2003年7月在白寇奴爾發(fā)射歐洲太空總署之火星快車(chē)號(hào)。如今聯(lián)合號(hào)Fregat火箭由Starsem公司作為商業(yè)酬載用途，它將會(huì)被新的發(fā)射器取代名，為聯(lián)盟號(hào)ST型〔也稱(chēng)聯(lián)盟號(hào)2型〕他有自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)及改良過(guò)的第三節(jié)引擎，第一個(gè)聯(lián)盟號(hào)2形研發(fā)出來(lái)的原型稱(chēng)為聯(lián)盟號(hào)2-1a型，並配備了自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)但第三節(jié)火箭仍然使用舊引擎，在2004年11月4日普列謝茨克太空發(fā)射場(chǎng)發(fā)射進(jìn)入亞軌道〔並未完整繞一圈〕測(cè)試飛行，於2006年10月23日從拜科努爾發(fā)射場(chǎng)發(fā)射至亞軌道飛行;在2003年2月1日至2005年7月26日之間，因航天飛機(jī)失事而停飛， 聯(lián)盟號(hào)火箭計(jì)劃從2008年開(kāi)始與歐洲太空總署共同參與發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星，並在法屬圭亞那建造發(fā)射臺(tái)。
▲ 聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年10月23日，俄羅斯聯(lián)盟TMA-06M號(hào)飛船搭載來(lái)自俄羅斯和美國(guó)的3名宇航員從拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，前往國(guó)際空間站。
第九名：長(zhǎng)征2號(hào)F型載人運(yùn)載火箭[國(guó)家·中國(guó)]
近地軌道有效載荷：8.4噸
地球同步軌道有效載荷：約4噸
▲ 長(zhǎng)征2號(hào)F型載人火箭發(fā)射畫(huà)面
長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭〔CZ-2F〕是在長(zhǎng)征二號(hào)捆綁運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上，按照發(fā)射載人飛船的要求，以提高可靠性確保安全性為目標(biāo)研制的運(yùn)載火箭?；鸺伤膫€(gè)液體助推器、芯一級(jí)火箭、芯二級(jí)火箭、整流罩和逃逸塔組成，是目前我國(guó)所有運(yùn)載火箭中起飛質(zhì)量最大、長(zhǎng)度最長(zhǎng)的火箭。因多次成功發(fā)射神舟系列飛船並被央視直播報(bào)道其發(fā)射過(guò)程，已成為中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭家族中的“明星”火箭。
火箭首次采用垂直總裝、垂直測(cè)試和垂直運(yùn)輸?shù)?ldquo;三垂”測(cè)試發(fā)射模式。作為用於發(fā)射載人飛船的運(yùn)載火箭，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭與其它常規(guī)運(yùn)載火箭最大的不同是長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭頂部有逃逸塔，當(dāng)火箭發(fā)生故障，它可以使箭船分離，並拽著軌道艙和返回艙降落在安全地帶，使航天員脫離危險(xiǎn)。
▲ 長(zhǎng)征2號(hào)F型載人火箭
火箭的可靠性為0.97，安全性為0.997：0.97的可靠性就是說(shuō)100次發(fā)射裏，只有3次火箭可能出現(xiàn)問(wèn)題;0.997的安全性是指火箭出現(xiàn)1000次問(wèn)題裏，可能有3次會(huì)危及航天員的生命安全。這是載人火箭的特性。一般的商用火箭可靠性為0.91到0.93，沒(méi)有安全性要求。
火箭起飛重量〔基本型〕為479噸：火箭加上飛船重量約44噸，其它的都是液體推進(jìn)劑。因此，火箭的90%都是液體，比人體含水量還大。水通常占人體的60%到70%。
▲ 長(zhǎng)征2號(hào)F型載人火箭發(fā)射畫(huà)面
飛船重量為8噸多，占船箭組合體起飛重量的六十二分之一：要把一公斤的東西送入軌道，就得消耗62公斤的火箭燃料。神舟六號(hào)飛船比神舟五號(hào)在重量上有所增加，因此發(fā)射神六的火箭也重了不少。
火箭芯級(jí)直徑為3.35米：古羅馬人使用兩匹馬拉的車(chē)，車(chē)輪在石板路上磨出兩道溝。由於車(chē)輪寬窄不一樣，路上留下了不同寬窄的溝。後來(lái)他們想把輪距統(tǒng)壹起來(lái)，就把兩匹並排的馬屁股當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)，即1.435米，後來(lái)英國(guó)人修鐵路也把鐵軌軌距定為1.435米，並被各國(guó)沿用。按照這個(gè)軌距修建的鐵路，能夠運(yùn)輸?shù)呢浳镒顚挒?.72米，去掉車(chē)廂外殼，只剩下3.35米。因此，用標(biāo)準(zhǔn)鐵路進(jìn)行運(yùn)輸?shù)幕鸺畲笾睆街荒苓_(dá)到3.35米。
▲ 長(zhǎng)征2號(hào)F型載人火箭發(fā)射畫(huà)面
火箭入軌點(diǎn)速度為每秒7.5公裏：這個(gè)速度是音速的22倍。每秒7.5公裏的速度，相當(dāng)於1秒鐘內(nèi)從北京建國(guó)門(mén)至復(fù)興門(mén)。
火箭軌道近地200公裏，遠(yuǎn)地350公裏：地球半徑6400公裏，火箭軌道與地球的距離，僅為地球半徑的幾十分之一。如果站在地球外面看，飛船就像貼著地面在飛行。
第八名：長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭[ 國(guó)家：中國(guó)]
近地軌道有效載荷：約11.2噸
地球同步軌道有效載荷：5.5噸
嫦娥帶月兔飛天，“座椅”量身打造，奔月旅程舒服安全。
▲ 長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭
承擔(dān)此次運(yùn)載任務(wù)的長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型火箭在長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的基礎(chǔ)上開(kāi)展了六大專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，以確保“嫦娥三號(hào)”完美落月。
這六項(xiàng)技術(shù)包括：發(fā)射窗口由少變多、“兩只眼睛”提高入軌精度、嫦娥三號(hào)“座椅”量身打造、可靠性再躍升、運(yùn)載能力提高、“現(xiàn)場(chǎng)直播”火箭飛行過(guò)程。
目前，發(fā)射場(chǎng)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)良好，各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果正常，已完成全區(qū)綜合演練，發(fā)射任務(wù)準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利，只待一飛沖天。
▲ 長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射瞬間
可靠反復(fù)試驗(yàn)成功把握大
中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院將使用長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型運(yùn)載火箭，發(fā)射“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星。長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型〔CZ-3BE〕的芯一級(jí)加長(zhǎng)了約1.5米，助推器加長(zhǎng)了約0.8米，運(yùn)載能力比先前提高了0.4噸，GTO運(yùn)載能力為5.5噸。該型火箭已執(zhí)行過(guò)“尼日利亞通信衛(wèi)星一號(hào)”、“委內(nèi)瑞拉一號(hào)通信衛(wèi)星”等多次發(fā)射任務(wù)。
長(zhǎng)三甲系列火箭總設(shè)計(jì)師兼總指揮龍樂(lè)豪表示，雖然是首次進(jìn)行航天器落月，但這次成功的把握比較大，因?yàn)殒隙鹨惶?hào)、嫦娥二號(hào)已經(jīng)做了不少軌道試驗(yàn)，而且做了不少拓展試驗(yàn)。比如，原來(lái)衛(wèi)星在距離月球200多公裏的高度飛行，後來(lái)有意識(shí)地降軌，降到距離月球100公裏，最後降到離月球表面只有15公裏。然後再把它們拉起來(lái)，再回到200多公裏。有勁 4助推器 運(yùn)載能力強(qiáng)。
▲ 長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射瞬間
長(zhǎng)征三號(hào)乙是國(guó)內(nèi)目前運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，此次發(fā)射嫦娥三號(hào)使用了運(yùn)力進(jìn)一步提升的長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型火箭。
長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型火箭采用三級(jí)半構(gòu)型，由4個(gè)助推器、芯一級(jí)、芯二級(jí)、芯三級(jí)和衛(wèi)星整流罩組成，全長(zhǎng) 56米，芯級(jí)直徑 3.35米，起飛質(zhì)量達(dá)到 459噸。
系統(tǒng)更加可靠，采取了冗余技術(shù)。也就是說(shuō)，控制系統(tǒng)除了一套以外，還有一套備份。
嫦娥三號(hào)能成功降落到月面的關(guān)鍵是其可變推力的主發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)推力為1500至7500千牛，可在復(fù)雜的降落過(guò)程中靈活調(diào)節(jié)，保證嫦娥三號(hào)能迅速、安全地在月球上軟著陸。
而嫦娥一號(hào)、二號(hào)的主發(fā)動(dòng)機(jī)推力不可變，最大推力也僅490千牛。
▲ 長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射瞬間
舒適 星箭合一 “座椅”量身造
相比於“嫦娥二號(hào)”，“嫦娥三號(hào)”的結(jié)構(gòu)與尺寸發(fā)生了較大變化。
增強(qiáng)型火箭新設(shè)計(jì)了“嫦娥三號(hào)”的“連接器”—高度1760mm有效載荷支架以及星箭接口的鎖緊裝置，使火箭與衛(wèi)星更完美地連接在一起，增強(qiáng)了“嫦娥三號(hào)”奔月途中的舒適性和安全性。
精準(zhǔn) “兩只眼睛” 保證入軌精度
長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型運(yùn)載火箭將用“兩只眼睛”提高入軌精度，實(shí)現(xiàn)將“嫦娥三號(hào)”精確送入近地點(diǎn)高度200公裏、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度38萬(wàn)公裏的地月轉(zhuǎn)移軌道。
▲ 長(zhǎng)征3號(hào)乙運(yùn)載火箭
此外，增強(qiáng)型火箭采用了雙激光慣組加衛(wèi)星導(dǎo)航修正的復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，這種復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)相當(dāng)於給火箭安裝了“兩只眼睛”，一只眼睛可以使火箭按照設(shè)計(jì)好的軌道飛行，另一只眼睛精確計(jì)算最佳途徑，並隨時(shí)修正。
此外，長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型運(yùn)載火箭首次運(yùn)用遙測(cè)圖像實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，將“現(xiàn)場(chǎng)直播”火箭在發(fā)射和飛行過(guò)程中的助推分離、一二級(jí)分離、整流罩分離等關(guān)鍵動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)清晰監(jiān)視。
第七名：長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭[國(guó)家：中國(guó)]
近地軌道有效載荷：13.5噸
地球同步軌道有效載荷：7噸
長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭〔英文：Long March 7，縮寫(xiě)：CZ-7〕，其前身是長(zhǎng)征二號(hào)F換型運(yùn)載火箭〔縮寫(xiě)：CZ-2F/H〕?；鸺芍袊?guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院〔航天一院〕為總體研制單位。
▲ 長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭總裝
長(zhǎng)征七號(hào)以滿(mǎn)足中國(guó)載人空間站工程，用於發(fā)射貨運(yùn)飛船的需求而研制的新壹代高可靠、高安全的中型液體運(yùn)載火箭?；鸺?ldquo;設(shè)計(jì)數(shù)字化、模裝數(shù)字化、試驗(yàn)預(yù)試化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理信息化”為準(zhǔn)則，全面推行數(shù)字化設(shè)計(jì)，構(gòu)建了數(shù)字化工程體系，能自主檢測(cè)設(shè)備故障，也能夠有效縮短火箭測(cè)試發(fā)射流程。預(yù)計(jì)火箭將於2016年4月在中國(guó)海南航天發(fā)射場(chǎng)實(shí)現(xiàn)首飛。
長(zhǎng)征七號(hào)采用“兩級(jí)半”構(gòu)型，運(yùn)載能力將達(dá)到近地軌道13.5噸，太陽(yáng)同步軌道5500千克，預(yù)計(jì)將於2016年前後送天舟貨運(yùn)飛船升空與天宮二號(hào)對(duì)接。預(yù)計(jì)到2021年火箭各項(xiàng)技術(shù)趨於成熟穩(wěn)定時(shí)，將逐步替代現(xiàn)有的長(zhǎng)征二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)系列，承擔(dān)我國(guó)80%左右的發(fā)射任務(wù)。
▲ 長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭
按照不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2020年前需要發(fā)射的衛(wèi)星中1噸以下的衛(wèi)星占45%，1~4噸的衛(wèi)星占30%，5噸以上的占25%，其中LEO和SSO軌道的衛(wèi)星主要是4噸以?xún)?nèi)的遙感衛(wèi)星，更重的航天器就是神舟載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船，而GEO軌道的衛(wèi)星1~4噸和5噸以上的基本相當(dāng)，不過(guò)隨著早期東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的淡出，GEO軌道衛(wèi)星將更多的以大質(zhì)量的東方紅四號(hào)和五號(hào)為主。從發(fā)射需求預(yù)測(cè)看，CZ-7火箭將是用途最廣泛使用最頻繁的火箭。
第六名：H-2B運(yùn)載火箭[國(guó)家：日本]
近地軌道有效載荷：19噸
地球同步軌道有效載荷：8噸
H2B大型火箭由日本三菱重工業(yè)公司制造，是目前日本最大型的火箭。H2B火箭是日本大型主力火箭H2A的升級(jí)版本。H2B火箭長(zhǎng)56.6米，重531噸，是使用液氧和液氫為推進(jìn)劑的二級(jí)式火箭。
▲ 日本H-2B型運(yùn)載火箭發(fā)射
H-2B型火箭發(fā)射重量為551噸，4臺(tái)SRB-A改良型引擎，單臺(tái)推力為2305千牛頓， 與H2A火箭3.7噸的地球同步轉(zhuǎn)移軌道最大發(fā)射能力相比，H2B火箭的地球同步轉(zhuǎn)移軌道最大發(fā)射能力約8噸，空間站轉(zhuǎn)運(yùn)飛行器軌道的最大發(fā)射能力達(dá)16.5噸。
H2B火箭的第一級(jí)火箭搭載有兩臺(tái)LE-7A液體發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)裝備了4個(gè)固體火箭推進(jìn)器，兩者的數(shù)量均為H2A火箭的兩倍。H2B火箭還將第一級(jí)火箭的燃料箱直徑由原來(lái)的4米擴(kuò)大到5.2米，長(zhǎng)度增加了1米，這使得燃料箱可裝載的推進(jìn)劑量增加到原先的約1.7倍。
可以說(shuō)，上述這種使用數(shù)個(gè)相同發(fā)動(dòng)機(jī)的集群化手法是H2B火箭提升運(yùn)載能力的關(guān)鍵。另外這種方法使用性能已經(jīng)穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以令研發(fā)工作在短時(shí)間內(nèi)以低成本完成。
▲ 日本H-2B型運(yùn)載火箭
日本研發(fā)H2B火箭的另一個(gè)重要目的是，組合使用H2A和H2B火箭，以滿(mǎn)足更廣泛的發(fā)射需求。
此外，通過(guò)提高運(yùn)載能力實(shí)現(xiàn)一枚火箭發(fā)射多顆衛(wèi)星，就能夠削減成本，使日本的航天產(chǎn)業(yè)更具活力。
第五名：質(zhì)子M運(yùn)載火箭[國(guó)家：俄羅斯]
近地軌道有效載荷：21噸
地球同步軌道有效載荷：6噸
質(zhì)子號(hào)運(yùn)載火箭〔俄語(yǔ)：Протон〕是蘇聯(lián)研制的大型運(yùn)載火箭系列的名稱(chēng)，該系列也被稱(chēng)為Д運(yùn)載火箭。在冷戰(zhàn)結(jié)束後，由於能源號(hào)運(yùn)載火箭的被棄用，質(zhì)子號(hào)實(shí)際成為俄運(yùn)載能力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭。但質(zhì)子號(hào)使用劇毒的偏二甲肼液體燃料，壹旦發(fā)射失敗可能對(duì)發(fā)射場(chǎng)周邊地區(qū)造成嚴(yán)重汙染，所以俄羅斯已決定用新研制的安加拉號(hào)〔使用液氧/煤油作為推進(jìn)劑〕來(lái)取代它。
▲ 質(zhì)子M運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)運(yùn)
2015年5月16日，俄羅斯在發(fā)射載有墨西哥MexSat-1通訊衛(wèi)星的“質(zhì)子-M”運(yùn)載火箭時(shí)出現(xiàn)事故。運(yùn)載火箭在飛行至497秒時(shí)，第三級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。
早期的質(zhì)子號(hào)火箭主要用於發(fā)射大型人造衛(wèi)星。但由於其運(yùn)載能力遠(yuǎn)大於其它蘇聯(lián)火箭〔如聯(lián)盟號(hào)和閃電號(hào)〕，質(zhì)子號(hào)遂成為發(fā)射星際探測(cè)器的首選。在美蘇登月競(jìng)賽時(shí)期，質(zhì)子號(hào)承擔(dān)了將大多數(shù)月球號(hào)無(wú)人探測(cè)器送上月球的任務(wù)。質(zhì)子號(hào)也預(yù)定參加蘇聯(lián)載人登月計(jì)劃。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)平行開(kāi)展了兩個(gè)計(jì)劃：科羅廖夫主導(dǎo)的使用N-1的宇航員登月計(jì)劃，和切洛勉主導(dǎo)的使用質(zhì)子號(hào)的載人環(huán)月飛行計(jì)劃。但在一次內(nèi)部論證會(huì)之後，切洛勉的計(jì)劃被擱置。在N-1開(kāi)發(fā)失敗而美國(guó)人率先實(shí)現(xiàn)登月之後，蘇聯(lián)政府對(duì)登月失去了興趣。雖然還是用質(zhì)子號(hào)發(fā)射了幾艘“探測(cè)器”號(hào)飛船進(jìn)行了繞月飛行，但所攜帶的只是動(dòng)物而已。
▲ 質(zhì)子M運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)運(yùn)
從1971年開(kāi)始，蘇聯(lián)用質(zhì)子-K火箭先後將8個(gè)空間站〔禮炮1號(hào)~禮炮7號(hào)，和平號(hào)〕的幾乎全部艙體發(fā)射入軌。冷戰(zhàn)結(jié)束後，質(zhì)子-K又用於發(fā)射國(guó)際空間站的幾個(gè)重要艙段。除了美國(guó)的航天飛機(jī)以外，質(zhì)子號(hào)是目前唯壹能夠承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù)的運(yùn)載工具。
四級(jí)型質(zhì)子號(hào)被用於發(fā)射蘇聯(lián)的大型通信衛(wèi)星〔“銀幕”，“彩虹”，“地平線(xiàn)”〕和行星探測(cè)器〔“火星”，“織女星”，“福波斯”〕。
蘇聯(lián)解體後，俄羅斯將質(zhì)子號(hào)火箭投入國(guó)際市場(chǎng)，結(jié)果十分受客戶(hù)青睞。1996年4月，質(zhì)子號(hào)將歐洲的阿斯特拉-1F衛(wèi)星發(fā)射入軌，完成了第一次商業(yè)發(fā)射。到2007年為止，質(zhì)子號(hào)已經(jīng)執(zhí)行了40多次商業(yè)發(fā)射任務(wù)。
第四名：宇宙神5〔Atlas V〕551大型運(yùn)載火箭[國(guó)家：美國(guó)]
近地軌道有效載荷：19.8噸
地球同步軌道有效載荷：9噸
宇宙神五號(hào)運(yùn)載火箭，又譯為阿特拉斯-5型運(yùn)載火箭，為洛克希德馬丁公司所研制的不可重復(fù)使用之運(yùn)載火箭〔現(xiàn)由洛克希德馬丁與波音公司研制，隸屬聯(lián)合發(fā)射同盟〔United Launch Alliance〕〕，航空噴氣公司則負(fù)責(zé)宇宙神5型運(yùn)載火箭固態(tài)輔助火箭的研發(fā)及制造。
▲ 宇宙神-5運(yùn)載火箭發(fā)射畫(huà)面
宇宙神5型運(yùn)載火箭為宇宙神系列運(yùn)載火箭中最新的型號(hào)，其技術(shù)來(lái)自早期的宇宙神二號(hào)運(yùn)載火箭，主要?jiǎng)t是宇宙神三號(hào)運(yùn)載火箭，大部分的推進(jìn)系統(tǒng)，電子設(shè)備及火箭結(jié)構(gòu)有沿襲早期火箭，有些則是小幅修改。外觀上最明顯的修改為第一節(jié)的燃料槽，不再使用10尺直徑的不銹鋼硬式殼槽，亦不用的有中央隔壁的“氣球”結(jié)構(gòu)，也不再用“一節(jié)半”的技術(shù)〔於發(fā)射至進(jìn)入軌道途中將三顆引擎中的兩顆丟棄〕，宇宙神5型運(yùn)載火箭則使用類(lèi)似泰坦系列運(yùn)載火箭及航天飛機(jī)外部燃料槽的12.5尺直徑鋁合金鍛接燃料槽。
▲ 宇宙神-5運(yùn)載火箭待機(jī)發(fā)射
宇宙神五號(hào)重型運(yùn)載火箭〔又稱(chēng)重型運(yùn)載火箭〕使用三枚標(biāo)準(zhǔn)核心火箭，可以酬載更重〔達(dá)25公噸〕的太空船。宇宙神五號(hào)重型運(yùn)載火箭約95%的硬件設(shè)備都與使用單枚標(biāo)準(zhǔn)核心火箭的宇宙神5型運(yùn)載火箭相同。
宇宙神五號(hào)重型運(yùn)載火箭的酬載能力與三角洲四號(hào)重型運(yùn)載火箭相近。 後者使用由 Pratt & Whitney Rocketdyne 研制及制造的美制 RS-68 引擎。 三角洲四號(hào)重型運(yùn)載火箭至今已發(fā)射三次。
宇宙神五號(hào)重型運(yùn)載火箭從接到訂單到發(fā)射需要30個(gè)月。
第三名：阿麗亞納-5型火箭 產(chǎn)地：[歐洲]
近地軌道有效載荷：21噸
地球同步軌道有效載荷：10.5噸
▲ 阿麗亞娜-5型運(yùn)載火箭
“阿麗亞納-5”〔Ariane-5〕運(yùn)載火箭是歐空局在1987年11月份部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上正式批準(zhǔn)研制的大型時(shí)運(yùn)載火箭。研制工作於1988年啟動(dòng)由歐空局總負(fù)責(zé)，法國(guó)航天中心負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的管理。
▲ 阿麗亞娜-5型運(yùn)載火箭
“阿麗亞納-5”火箭是根據(jù)商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)和近地軌道開(kāi)發(fā)利用的需要研制的，原計(jì)劃用於向地球同步轉(zhuǎn)移軌道和太陽(yáng)同步軌道發(fā)射各類(lèi)衛(wèi)星、向近地軌道發(fā)射哥倫布無(wú)人照料自由飛行平臺(tái)，並為支援國(guó)際空間站哥倫布無(wú)人照料自由飛行平臺(tái)，並為支援國(guó)際空間站哥倫布艙及自由飛行平臺(tái)的正常運(yùn)行定期發(fā)射載人的使神號(hào)航天飛機(jī)。
第二名：德?tīng)査?型運(yùn)載火箭 [國(guó)家：美國(guó)]
近地軌道有效載荷：22.5噸
地球同步軌道有效載荷：13噸
德?tīng)査蘒V型重型火箭是美國(guó)現(xiàn)役並已執(zhí)行任務(wù)的最大型運(yùn)載火箭，這種火箭可以將最多28.790噸的有效載荷送入低地軌道。將11噸有效載荷送入通信衛(wèi)星所在的地球同步軌道。另?yè)?jù)報(bào)道，還能將11噸重有效載荷送上月球，將8.8噸有效載荷送入火星軌道。德?tīng)査蘒V型重型高235英尺〔約合72米〕，第一級(jí)由三個(gè)公共核心助推器〔Common Core Booster〕組成，呈一字形直線(xiàn)排列。
▲ 德?tīng)査?型運(yùn)載火箭
德?tīng)査蘒V型火箭系列有三種主要結(jié)構(gòu)或類(lèi)型：中型;中型+〔4.2、5.2和5.4 版〕;重型。每種結(jié)構(gòu)都裝有的第一級(jí)〔火箭底部的2/3〕和第二級(jí)〔火箭頂部的1/3〕火箭，前者包括燃料箱和主發(fā)動(dòng)機(jī)，後者包括二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料箱、載運(yùn)物和各種電子設(shè)備。
中型火箭的第一級(jí)包括由RS-68發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的壹臺(tái)通用助推核心 〔CBC〕。它的第二級(jí)由RL10B-2發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)還包括各種操作和控制高度的電子設(shè)備，例如德?tīng)査蘒I型中使用的冗余慣性飛行控制組件系統(tǒng) 〔RIFCA〕 以及燃料箱和氧化劑箱。
▲ 德?tīng)査?型運(yùn)載火箭
中型+火箭的第一級(jí)除了含有與中型火箭相同的組件外，還有兩個(gè)或四個(gè)直徑為1.5米的固體火箭捆綁式石墨環(huán)氧發(fā)動(dòng)機(jī) 〔GEM〕。所有中型+火箭都使用RL10B-2發(fā)動(dòng)機(jī)向第二級(jí)提供動(dòng)力，但是5.2和5.4版比中型和中型+4.2版擁有直徑更大的燃料箱和更長(zhǎng)的氧化劑箱。
重型火箭看起來(lái)就像一個(gè)超級(jí)火箭。它不但擁有主要的通用助推核心，還包括兩個(gè)附加的捆綁式助推器。這三個(gè)助推器各自裝有的RS-68發(fā)動(dòng)機(jī)。重型火箭的第二級(jí)還有一個(gè)直徑為5米的燃料箱和直徑為5米的載運(yùn)物設(shè)施配件。
第一名：長(zhǎng)征5號(hào)B運(yùn)載火箭 [國(guó)家：中國(guó)]
近地軌道有效載荷：23噸
地球同步軌道有效載荷：14噸
長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭〔英文：Long March 5 Series Launch Vehicle〕，又稱(chēng)“大火箭”，是中華人民共和國(guó)為了滿(mǎn)足進(jìn)一步航天發(fā)展需要，並彌補(bǔ)中外差距而在2006年立項(xiàng)研制的一次性大型低溫液體運(yùn)載火箭，也是中國(guó)新一代運(yùn)載火箭中芯級(jí)直徑為5米的火箭系列。
▲ 長(zhǎng)征5號(hào)火箭在文昌發(fā)射場(chǎng)合練
長(zhǎng)征五號(hào)系列由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司研制，設(shè)計(jì)采用通用化、系列化、組合化思想。系列由二級(jí)半構(gòu)型的基本型長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭〔代號(hào)：CZ-5〕、不加第二級(jí)的一級(jí)半構(gòu)型長(zhǎng)征五號(hào)乙運(yùn)載火箭〔代號(hào)：CZ-5B〕以及添加上面級(jí)的長(zhǎng)征五號(hào)/遠(yuǎn)征二號(hào)運(yùn)載火箭組成，地球同步轉(zhuǎn)移軌道和近地軌道運(yùn)載能力將分別達(dá)到13噸、23噸。中國(guó)未來(lái)天宮空間站、北鬥導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，探月三期工程及其它深空探測(cè)的實(shí)施都將使用該火箭系列。
長(zhǎng)征五號(hào)系列的研制已經(jīng)進(jìn)入到試樣階段並突破全部關(guān)鍵技術(shù)。基本型長(zhǎng)征五號(hào)預(yù)計(jì)於2016年下半年在中國(guó)海南航天發(fā)射場(chǎng)首飛。首飛成功後其將成為中國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭。
▲ 長(zhǎng)征5號(hào)火箭助推器
在長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭和位於海南島的海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心問(wèn)世後，中國(guó)將具備將1.2噸至25噸的有效載荷送入近地軌道，1.8噸至14噸的有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道的能力。這意味著中國(guó)可以發(fā)射質(zhì)量更大、功能更全的衛(wèi)星，如20噸級(jí)長(zhǎng)期有人照料的空間站、大型空間望遠(yuǎn)鏡、返回式月球探測(cè)器、深空探測(cè)器、超重型應(yīng)用衛(wèi)星等，並可以進(jìn)行一箭多星的發(fā)射，提高衛(wèi)星的發(fā)射效率和組網(wǎng)的速度。“如果長(zhǎng)征五號(hào)進(jìn)入應(yīng)用，我國(guó)火箭的低軌道運(yùn)載能力將由原來(lái)的8噸提高到25噸。在一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)運(yùn)送航天器入軌的能力可以達(dá)到很高的水平，很可能就是世界最高水平。”中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院副院長(zhǎng)郝照平說(shuō)，“這不僅體現(xiàn)了我國(guó)幾十年航天科技發(fā)展的積澱，也符合我國(guó)航天事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求。
▲ 長(zhǎng)征5號(hào)火箭
長(zhǎng)征五號(hào)研制成功以後，5米直徑系列火箭涉及的所有技術(shù)均得到掌握，在大幅度提升中國(guó)進(jìn)入空間的能力的同時(shí)為後續(xù)衍生型火箭的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
長(zhǎng)征五號(hào)火箭實(shí)現(xiàn)數(shù)字工程化應(yīng)用，也標(biāo)誌著中國(guó)火箭研制水平提升了一大步，並大大推動(dòng)了航天產(chǎn)品數(shù)字化的進(jìn)程。
長(zhǎng)征五號(hào)的研制不僅能夠進(jìn)一步滿(mǎn)足中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的需求、保持中國(guó)運(yùn)載火箭在世界航天界的地位，而且該火箭的研制和生產(chǎn)將推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)和空間應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)多領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)，從而進(jìn)壹步提高中國(guó)的綜合國(guó)力。