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国外现役大型运载火箭一览

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日本的H-2系列火箭

H-2A火箭被视为日本的“天之骄子”,因为这一直径4米,全长53米的两级火箭技术十分先进,可用于参与国际卫星发射市场商业竞争。

与H-2相比,H-2A在设计上追求简单和可靠,最大的变化是在由三菱重工制造的液体发动机和固体助推器上。它采用了改进的第一级和第二级发动机、SRB-A大型捆绑固体助推器及贮箱,以简化设计,降低生产和使用成本。

H-2A的第一级使用1台推力为1100千牛的 LE-7A发动机(第一级上的LE-7发动机推力为845千牛)。为了简化生产工艺,降低成本和风险,它更多地采用了铸造和机加工艺,减少了焊接。H-2火箭发动机共有98焊接点,而H-2A的发动机只有8处,这样可提高可靠性和操作性能,因为火箭的发动机是整个火箭的心脏部,最容易发生问题的是焊接部位。

第二级用LE-5B取代了H-2第二级的LE-5A。LE-5B发动机推力为138千牛(LE-5A发动机的推力为117千牛)。另外,其贮箱结构设计也作了改进,由H-2的共底结构整体式液氧液氢箱改为各自分开的液氧箱和液氢箱,这样能简化生产过程,提高安全性,但缺点是使重量有所增加。

其SRB-A固体火箭助推器采用了从美国引进的整体制造技术,不再分段制造,降低了重量,提高了结构完整性。H-2的SRB固体助推器采用聚丁二烯复合装药,分4段制造,每台的推力为1556千牛。H-2A所用的SRB-A助推器也用复合推进剂,但改用整体制造技术,从而降低了重量和低成本,提高了结构的完整性,简化了发射操作。新助推器的单台推力也提高到了2254千牛。

由于H-2A采用新的LRB液体助推器,所以运载火箭的支承结构方案作了相应改进,由固体助推器支撑芯级方案改进为芯级自身支撑方案。每台LRB助推器使用2台LE-7A发动机。

H-2A零部件比H-2减少了约20% ,发射费用降到H-2的一半,基本与欧美持平。H-2一味追求100%国产化,而H-2A有许多零部件是从其他国家购买的(如第二级贮箱的一些组件),并更多地采用了商用元器件。H-2火箭整体的设计可靠性为97.4%,H-2A为98.2%。

H-2A火箭可通过捆绑不同种类和数量的助推器分成5个子型号:一是捆绑了2个SRB-A大型固体助推器的202型火箭,其地球同步转移轨道的运载能力为4.1吨;二是捆绑了2个SRB-A大型固体助推器和2个SSB小型固体助推器的2022型火箭,其地球同步转移轨道的运载能力为4.5吨;三是捆绑了2个SRB-A大型固体助推器和4个SSB小型固体助推器的2024型火箭,其地球同步转移轨道的运载能力为5.5吨;四是捆绑了2个SRB-A大型固体助推器和1个LRB液体助推器的222型火箭,其地球同步转移轨道的运载能力为7.5吨;五是捆绑了2个SRB-A大型固体助推器和2个LRB液体助推器的212型火箭,其地球同步转移轨道的运载能力为9.5吨。此外,没有二子级1024型火箭专门用于发射日OPE-X验证机。

日本H-2A火箭

日本H-2A火箭

地球同步转移轨道运载能力为4.1吨、4.5吨和5吨的H-2A成本为7700万美元,而地球同步转移轨道运载能力分别为7.5吨和9.5吨的H-2A成本为9500万美元。

日本目前正在为研制H-3火箭开展技术论证。H-3为三级火箭,将取代现役两级火箭H-2A和H-2B。其地球同步轨道运载能力为4吨,在使用固体燃料助推器的情况下可达6吨。该火箭可能在2020年前后首飞,它将有助于日本发射大型商业卫星、载人航天器和深空探测器,因为其发射费用将比H-2A便宜20%到30%。

结束语

为了满足日益增长的太空开发需求,人造地球卫星、飞船和空间站、空间探测器等航天器的体积和重量越来越大,因而要求发射这些航天器的运载火箭向大推力、高可靠、低成本和少污染等方向发展,为此,美国、俄罗斯、欧洲和日本都在积极研制新型大推力运载火箭。

我国长征五号火箭的总体运载能力已经超过了欧洲的“阿丽亚娜”-5和日本的H-2B,将在航天发射市场占有重要地位。长征五号横空出世,将推动我国航天事业快速发展。

文/彭振忠、郭彦江 来源:军事文摘

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  1. 今年还有重型猎鹰
    匿名2017-02-22 16:13 回复