基本介紹
- 中文名：低軌道運載火箭
- 外文名：Low orbit rocket
- 每一級包括：箭體結構、推進和飛行控制系統
- 發展起始：第二次世界大戰後
- 運行區：低地球軌道(Low Earth Orbit)
- 低軌道範圍：120KM—600KM
簡介,各國經典低軌道運載火箭,美國,前蘇聯,俄羅斯,歐洲,中國,日本,印度,長征系列介紹,長征一號,長征二號系列,長征三號系列,長征四號系列,長征五號系列,長征六號,長征七號,
簡介
說到大推力低軌道運載火箭，大家最熟悉的莫過於美國用於登月計畫的“土星五號”以及蘇聯的“能源號”了。
美國“土星五號”運載火箭是專為阿波羅登月計畫而研製的、迄今為止最大的巨型運載火箭。其起飛重量為3000噸，直徑10m，高110m，近地軌道運載能力達139噸，它能把重達50噸的阿波羅飛船送入登月軌道。
前蘇聯“能源號”運載火箭長約60米，總重2400噸，起飛推力3500噸，能把100噸有效載荷送上近地軌道。火箭分助推級和芯級兩級，助推級由四台液體助推器構成，每個助推器長32米，直徑4米；芯級長60米，直徑8米，由四台液體火箭發動機組成。
美國的“土星五號”在完成了登月計畫以及1976年發射了美國第一個空間站“天空實驗室”後就退出了現役，蘇聯的“能源號”也是在發射了蘇聯第一架太空梭“暴風雪號”之後就停止使用了。原因主要就是兩個，一是這兩者的低軌道的運載能力都超過了100噸，成本太高，美國和蘇聯也難以支撐；二是直到目前為止，除了空間站和太空梭，世界絕大多數的太空飛行器重量都在15噸以下，作為運輸工具運載火箭沒必要用太大，所以不會用這兩種運載火箭。
各國經典低軌道運載火箭
美國
美國的太空梭除了是載人太空飛行器以外，還可以作為運送工具把其他太空飛行器帶到太空，太空梭的低軌道運載能力為30噸。除了太空梭，美國也還在使用有兩種低軌道運載能力是20噸級的大推力火箭，分別是“德爾塔-4”和“宇宙神-5”。其中“德爾塔-4”的全長約51.5米，直徑約4米，起飛重量733噸，低軌道運載能力是25.8噸，地球同步軌道運載能力是10.8噸。美國歷史上最大的運載火箭 土星五號 ，專門用於載人登月，起飛質量3038噸，具備將118噸載荷送入軌道、47噸載荷送入月球軌道的能力。
美國提出了重返月球計畫，公布了“戰神-1”和“戰神-5”兩種負責運輸的大推力火箭方案，其中“戰神-1”是發射獵戶座載人飛船，全長94米，低軌道運載能力25噸，“戰神-5”是貨運火箭，全長110米，低軌道運載能力130噸，地球同步軌道運載能力65噸。根據計畫，2011年，“戰神-1”進行首次試驗飛行；2014年發射獵戶座載人飛船與國際空間站對接；2019年，“戰神-5”試驗飛行。2020年載人重返月球。
前蘇聯
前蘇聯用於運送 暴風雪 太空梭的 能源 號運載火箭，起飛重量達2400噸，但目前和 暴風雪 號一起都已退出歷史。
俄羅斯
俄羅斯“質子-3”為三級火箭，全長57米，芯級最大直徑7.4米，低地軌道運載能力為21噸，曾用於發射禮炮1～7號空間站和和平號空間站的各個艙段。它1968年11月16日首次發射成功，將“質子4號”衛星送入軌道。國際空間站俄制大型艙段也由該型號火箭發射。俄羅斯目前用於發射 聯盟 飛船的 聯盟號 運載火箭，起飛重量在310噸左右。
俄羅斯研製安加拉系列火箭。在方案設計上，安加拉系列火箭最大限度地推行通用化原則，通過模組化設計形成不同構型的火箭，通過選用不同數量的**助推器、不同的上面級，形成擁有各種運載能力、能執行多種任務的運載火箭系列。該系列火箭近地軌道運載能力達24.5噸，研製成功後將取代俄羅斯現有的火箭型號。
歐洲
歐空局目前已研製成功的“阿麗亞娜”5型，高只有50米，重卻達750噸，它的地球同步軌道運載能力可達10噸，近地軌道運載能力達22噸。
中國
中國“長征2E”**火箭,是以加長型“長征2C”為芯級，並在第一級周圍**四個液體助推器組成的低軌道兩級液體推進劑火箭。火箭總長<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />49.68米,直徑3.35米。每個液體助推器長為15.4米，直徑2.25米，芯級最大直徑4.2米。總起飛重量461噸，起飛推力600噸，能把8.8噸至9.2噸有效載荷送入近地軌道；為了滿足發射載人航天飛船，在“長征2E”的基礎上，中國研製出來可靠性更高的“長征2F”火箭，包括逃逸塔，火箭全長58.4米，起飛重量480噸，低軌道運載能力8噸。
中國在2014年對“長征五號”進行首飛，中國新一代運載火箭“長征五號”為帶助推器的兩級液體運載火箭。全箭總長60.5m，起飛重量675噸，起飛推力835噸。整流罩直徑5.2m，綜合性能指標達到國際上主流運載火箭水平。新一代運載火箭的低軌運載能力覆蓋1.5噸-25噸，地球同步軌道運載能力達14噸。可以完成近地軌道衛星、地球同步轉移軌道衛星、太陽同步軌道衛星、空間站和月球探測器等各類太空飛行器的發射任務。
日本
日本“H-2A”是一種兩級液氫液氧燃料火箭，全長53米，直徑4米，總重290噸，可把約9噸的有效載荷送上近地軌道，把4噸的有效載荷送上地球同步軌道。
日本於2003年對“H-2A”系列火箭方案進行了修訂，提出了增強“H-2A”方案(H-2B)，火箭芯級直徑由4米增大到5.3米，地球同步轉移軌道運載能力可達8噸。
印度
印度自行研製的極地軌道4級運載火箭全長44米，起飛重量314噸，太陽同步軌道運載能力為1噸,低地軌道運載能力為3噸。與以上幾個航天強國不在一個水平上。
長征系列介紹
長征一號
長征一號 運載火箭是一種三級火箭，主要用於發射近地軌道小型有效載荷。火箭全長29.86米，最大直徑2.25米，起飛重量81.6噸,起飛推力112噸，能將300千克重的衛星送入440公里高的近地軌道。1970年4月24日， 長征一號 運載火箭成功地將 東方紅一號 衛星送入預定軌道，奠定了長征系列火箭發展的基礎。該火箭已退役。
長征二號系列
長征二號 火箭是一種兩級火箭,全長31.17米，最大直徑3.35米，起飛重量190噸，能把1.8噸的衛星送入距地面數百公里的橢圓形軌道。1975年11月26日， 長征二號 火箭完成了中國第一顆返回式衛星的發射任務。
長征二號丙 火箭是在 長征二號 火箭基礎上改進設計研製的，採用了大推力液體火箭發動機，箭長為35.15米，近地軌道的運載能力增加到2.4噸，火箭的可靠性也大大提高。在 長征二號丙 火箭基礎上研製的 長征二號丙 改進型火箭是一種三級火箭，箭長增加為43.027米。 長征二號丙 系列運載火箭自1982年9月首次成功發射以來，至今發射成功率為100%。1987年， 長征二號丙 火箭被授予 全國質量金質獎 。1999年， 長征二號丙 火箭被中國航天工業總公司授予 優質液體運載火箭 稱號。
長征二號丁 火箭是一種兩級火箭，全長38.3米，起飛重量232噸。主要是在 長征二號 火箭的基礎上採取增加推進劑加注量和增大起飛推力的辦法，使運載能力進一步提高。1992年8月首次發射，至今發射成功率為100%。
長征二號E(長二捆)火箭是以加長型 長征二號丙 火箭為芯級，並在第一級周圍捆綁四個液體助推器組成的低軌道兩級液體推進劑火箭。火箭總長49.68米,直徑3.35米。每個液體助推器長為15.4米，直徑2.25米，芯級最大直徑4.2米。總起飛重量461噸，起飛推力600噸，能把8.8噸至9.2噸的有效載荷送入近地軌道。
長征二號F火箭是在 長征二號E火箭的基礎上，按照發射載人飛船的要求，以提高可靠性、確保全全性為目標研製的運載火箭。火箭由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩和逃逸塔組成，是目前我國所有運載火箭中起飛質量最大、長度最長的火箭。運載火箭有箭體結構、控制系統、動力裝置、故障檢測處理系統、逃逸系統、遙測系統、外測安全系統、推進劑利用系統、附加系統、地面設備等十個分系統，為兼顧衛星的發射，保留了有效載荷調姿定向系統的接口和安裝位置。故障檢測處理系統和逃逸系統是為確保航天員的安全而增加的，其作用是在飛船入軌前，監測運載火箭狀態，若發生重大故障，使載有航天員的飛船安全地脫離危險區。長征二號F運載火箭先後成功發射了神舟一號至神舟六號飛船，為我國成功實現載人航天飛行做出了歷史性貢獻。
中國用於發射 神舟 系列飛船的 長征2號F型運載火箭，起飛重量為460噸。目前該型火箭將繼續發展改進型號。
長征三號系列
長征三號 運載火箭是三級火箭，其一、二級是在 長征二號丙 火箭的基礎上研製的，其三子級採用了低溫高能液氫液氧發動機。火箭全長44.86米，一、二級直徑3.35米，三級直徑2.25米,起飛重量204.88噸，地球同步轉移軌道運載能力為1.6噸。 長征三號 火箭的成功發射，標誌著中國運載火箭技術跨入世界先進行列，是中國運載火箭發展上的一個重要里程碑:它首次採用了液氫、液氧作火箭推進劑，首次實現火箭的多次啟動，首次將有效載荷送入地球同步轉移軌道。
長征三號甲 火箭是三級火箭，它繼承了 長征三號 火箭的成熟技術，採用了新設計的液氫液氧三子級。火箭全長52.52米，最大直徑3.35米，起飛質量240噸，主要發射地球同步轉移軌道的有效載荷，也可以發射低軌道、極軌道或逃逸軌道的有效載荷。其地球同步轉移軌道的運載能力為2.6噸。自1994年2月8日首次發射成功以來，至今發射成功率為100%。2007年6月被中國航天科技集團公司授予 金牌火箭 稱號。
長征三號乙 火箭是在 長征三號甲 和 長征二號E火箭的基礎上研製的三級大型液體捆綁式運載火箭，其芯級與 長征三號甲 火箭基本相同，一子級殼體捆綁4個標準液體助推器。火箭全長54.84米，起飛質量426噸，主要發射地球同步轉移軌道的重型衛星，亦可進行輕型衛星的一箭多星發射或發射其它軌道的衛星。其地球同步轉移軌道的運載能力為5.4噸。
長征三號丙 火箭是在 長征三號乙 火箭的基礎上， 減少了兩個助推器並取消了助推器上的尾翼。火箭全長54.84米，起飛質量345噸，主要發射地球同步轉移軌道的有效載荷，可以進行一箭多星發射或發射其它軌道的衛星。 其地球同步轉移軌道的運載能力為3.8噸。
長征四號系列
長征四號 系列運載火箭包括 長征四號甲 、 長征四號乙 、 長征四號丙 三種火箭。
長征四號甲 火箭是三級火箭，一、二、三級均採用常規推進劑，主要用於發射太陽同步軌道衛星。火箭全長41.9米，最大直徑3.35米，起飛質量248.9噸，起飛推力約300噸。1988年9月首次發射，發射成功率為100%。
長征四號乙 火箭是在 長征四號甲 火箭基礎上發展的一種運載能力更大的運載火箭，主要用於發射太陽同步軌道衛星。火箭全長45.58米，最大直徑3.35米，起飛質量249噸，起飛推力約300噸，900千米高度極軌的運載能力為1.45噸。1999年5月首次發射，至今發射成功率為100%。
長征四號丙 火箭是在 長征四號乙 火箭的基礎上，三級發動機採用二次啟動技術，大幅提高了有效載荷的運載能力。
長征五號系列
新一代運載火箭是我國研製的大型、系列化運載火箭，將逐步完成現有運載火箭的更新換代，大幅度提升我國運載火箭的航天運輸能力，基本滿足我國未來20~30年太空飛行器發射的需求。根據 高可靠、低成本、無毒、無污染、適應性強、安全性好 的目標，新一代運載火箭的研製工作將堅持 通用化、組合化、系列化 的設計思想，採用液氫、液氧、煤油等無毒、無污染推進劑，按照 三個模組、兩種發動機、一個系列 的發展路線，統籌規劃、分步實施。
新一代運載火箭為帶助推器的兩級液體運載火箭。全箭總長60.5m，起飛重量675噸，起飛推力835噸。整流罩直徑5.2m，對於典型GTO(200*36000km、軌道傾角190º)，基本型火箭運載能力為10噸，綜合性能指標達到國際上主流運載火箭水平。新一代運載火箭的低軌運載能力覆蓋1500~25000千克，可以完成近地軌道衛星、地球同步轉移軌道衛星、太陽同步軌道衛星、空間站和月球探測器等各類太空飛行器的發射任務。
中國新一代運載火箭 長征五號 等，目前研製進展都 非常順利 ，同時，重型和巨型運載火箭的研製也均列入到該院發展規劃之中。
俗稱 大火箭 的中國新一代大推力、無毒、無污染運載火箭 長征五號 目標在二0一四年首飛。新一代運載火箭目前研製進展同樣非常順利，在天津的新一代運載火箭產業化基地建設正按計畫穩步推進，這也為新一代運載火箭 長征五號 研製創造良好條件，並贏得了時間。他表示，新一代運載火箭二0一四年在海南航天發射場實現首飛後，將在運載火箭技術領域，推動中國與航天強國 比翼齊飛 。
隨著宇航事業的不斷發展和開展深空探測的運載需求，中國未來也要研製起飛推力超過一千噸的重型運載火箭，以及起飛推力更大的巨型運載火箭，目前，重型、巨型火箭已列入中國運載火箭技術發展路線圖。
中國長征-5號火箭在能力上與美國和俄羅斯的火箭技術還有不小的距離。圖為美國60年代研製的 土星-5號運載火箭，起飛質量3038噸，具備將118噸載荷送入近地軌道、47噸載荷送入月球軌道的能力。相比之下，中國發射神舟飛船的長征二號F型火箭起飛質量479.7噸，近地軌道運載能力7.6噸。為達成載人登月的目標，必須發展起飛總重達1500噸以上的巨型火箭。目前中國研製中的長征5號大推力運載火箭的同步軌道發射能力將超過12噸。
長征六號
長征七號
長征七號採用“兩級半”構型，運載能力將達到近地軌道13.5噸，太陽同步軌道5500千克。2016年6月25日20時22分，我國全新研製的長征七號運載火箭，在新建的海南文昌航天發射場發射升空，成功將載荷送入預定軌道。2017年3月，長征七號遙二運載火箭順利通過了出廠評審。2017年3月11日，長征七號運載火箭安全運抵文昌航天發射場，開展發射場區總裝和測試工作。
