[多圖]揭秘全球四種最高的火箭 | 陽光歷史

 

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[多圖]揭秘全球四種最高的火箭

2014年10月25日 宇宙奧秘-長篇 暫無評論 閱讀 112 次


 


美宇航局即將試飛的戰神1號



    據美國太空網報道,美宇航局「戰神I-X」火箭或許是世界上現役或即將服役的火箭中體積最大的,但是,與以前發射和未來將出現的巨型火箭相比,這種新型運載火箭便相形見絀。以下是人類歷史上個頭最大的四種運載火箭。


 




「土星5號」火箭



    美宇航局「土星5號」火箭可謂火箭中的「霸主」,這種三級火箭在20世紀60年代末、70年代初用於將美國宇航局送上月球。同「戰神I-X」火箭和航天飛機一樣,「土星5號」火箭也是從位於佛羅里達州的甘迺迪航天中心發射,它高363英尺(110米),儘管最後一次發射是在1973年,但仍是迄今建造的動力最強勁的火箭,可以將最多45噸的有效載荷發射到月球,將120噸的有效載荷發射到地球軌道。

    它在加滿燃料的情況下總重650萬磅(約合300萬公斤),相比之下,「戰神I-X」火箭總重180萬磅(約合816466公斤),比「戰神1號」火箭總重稍輕。「土星5號」火箭最後一次任務是將美宇航局「天空實驗室」(Skylab)空間站發射升空。更小版本的土星火箭用於將宇航員送入「天空實驗室」,而最後一次發射任務所用的「土星1B」火箭高224英尺(約合68米),在1975年「阿波羅」和「聯盟」號飛船聯合任務期間,將「阿波羅」宇航員送入太空,與蘇聯「聯盟」號飛船會合。


 




N-1火箭



    緊隨「土星5號」火箭之後的是前蘇聯N-1火箭,在美蘇太空爭霸期間,它被用於將本國宇航員送上月球。N-1火箭是一種五級火箭,高近345英尺(約合104米),最前端直徑約為55英尺(約合17米),從遠處望去,就像一個大大的圓錐體。據俄羅斯航天歷史網站的資料,N-1火箭發射時重達610萬磅(約合270萬公斤),可以將最多95噸的有效載荷送入太空。

    然而,N-1火箭共發射過四次,每一次均以失敗告終。它在1969年至1972年的四次發射中都發生了爆炸。除了N-1,前蘇聯還有別的重型運載火箭。「質子」火箭的兩個型號D-1E和D-1,它們分別實施了1968年月球探測器發射任務和1971年「禮炮1號」(Salyut 1)空間站發射任務。但這兩種火箭都沒有達到N-1火箭的高度。今天,俄羅斯仍使用「質子」火箭和更小的「聯盟」號火箭將衛星發射升空,而俄羅斯宇航員仍只能通過「聯盟」號火箭進入軌道。俄羅斯目前還在研製新一代運載火箭「安加拉」(Angara)。


 




德爾塔IV型重型火箭



    在「戰神I-X」火箭問世之前,美國現役最高的運載火箭是德爾塔IV型重型火箭,這是聯合發射同盟(United Launch Alliance)德爾塔IV型火箭的重型版本。德爾塔IV型重型火箭高235英尺(約合72米),在2004年首次亮相,但因傳感器故障令其未能抵達預定軌道。這一問題很快得到修復。德爾塔IV型重型火箭距現在最近的一次任務是今年1月將美國國家偵查辦公室(National Reconnaissance Office)的一顆軍事機密衛星發射升空。

    德爾塔IV型重型火箭其實是三級火箭,每一級都稱為公共核心助推器(Common Core Booster),呈一條直線排列,看上去像圓柱形。據美國航天科學網站「Space flight Now」報道,按計畫,德爾塔IV型重型火箭至少有兩次任務是發射機密衛星。這種火箭可以將最多24噸的有效載荷送入低地軌道,將11噸有效載荷送入通信衛星所在的地球同步軌道。另據報道,德爾塔IV型重型火箭還能將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。


 




「戰神5號」火箭



    如果美宇航局計畫建造「戰神5號」火箭,那麼「戰神1號」火箭和「戰神I-X」火箭恐怕不久即會失去世界最高火箭的頭銜。「戰神5號」火箭的高度達381英尺(116米),將超過「土星5號」火箭,創造新的世界紀錄。根據設計,「戰神5號」火箭可以將207噸(41.4萬磅)貨物送上低地軌道,將78.5噸(15.7萬磅)有效載荷送上月球。這種龐然大物主要用於發射貨物,將是航天飛機退役以後美宇航局主要的運載工具。

    「戰神5號」火箭由一個龐大的核心級構成,兩側是兩個固體火箭助推器,每一個比「戰神1號」火箭的第一級稍大。一個所謂的地球出發級(Earth Departure Stage,EDS)和「牽牛星」(Altair)月球著陸器可以安裝在核心級上,發射到月球軌道,同攜帶宇航員的「獵戶座」飛船會合。據美國國家科學院的報告稱,它們將在探月任務中代替上面級,能放下巨大的貨物艙或太空望遠鏡。美宇航局希望讓「戰神5號」火箭在21世紀20年代實施載人探月任務。

    與航天飛機的數據對比

    美宇航局的航天飛機與以前的巨型火箭相比顯得十分「渺小」,但在其28年的飛行歷史上,這種載人航天工具的成就同樣輝煌。目前,美宇航局現役航天飛機共有三駕:「發現」號、「亞特蘭蒂斯」號和「奮進」號。在地面,航天飛機從機鼻到機尾長約122英尺(37米),高56英尺(17米),翼展約為78英尺(23米)。

    發射時,航天飛機下面是相當於15層樓高的外掛燃料箱,兩側是兩個固體火箭推進器。安放到發射台以後,航天飛機從外掛燃料箱頂部到兩個固體火箭推進器尾部高184英尺(56米)。航天飛機有一個長60英尺(18米)、寬15英尺(4.5米)的有效載荷艙。軌道器可以將大量有效載荷送入地球軌道,使得航天飛機成為唯一能向國際空間站運送大型片段的航天器。十多年來,國際空間站建設始終佔據著航天飛機飛行的主要日程。

    自1981年「哥倫比亞」號首飛以來,航天飛機迄今共實施了128次發射任務。不幸的是,期間發生了兩次意外:第一次是「挑戰者」號航天飛機失事,1986年1月,由於固體火箭推進器的O形密封圈發生洩漏,「挑戰者」號發射後不久即爆炸解體,機上7名宇航員全部遇難。第二次是「哥倫比亞」號航天飛機失事,2003年2月,由於航天飛機熱屏蔽系統在發射時遭到損壞,「哥倫比亞」號在返回地球大氣層時發生爆炸,機上7名宇航員也全部喪生。

    每次事故發生之後,美宇航局都停飛所有的航天飛機,對其安全性能進行改進。美宇航局官員表示,由於有了安裝在頂部的密封艙和發射逃逸系統,新一代「戰神1號」火箭比航天飛機設計安全了許多。美宇航局官員透露,除了定於27日的「戰神I-X」火箭試飛外,發射逃逸系統也將在2010年開始接受檢測。


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