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标 题: 欧洲航天局的火箭发展之路
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Feb 26 17:59:25 2005), 站内
【 以下文字转载自 Aero 讨论区 】
发信人: dxmxqe (孩子), 信区: Aero
标 题: 欧洲航天局的火箭发展之路
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Feb 25 20:43:49 2005), 站内
昨天的阿里亚娜火箭
欧洲航天局成立于1975年,参加国多是欧盟成员国,这个组织成立的宗旨是要
让欧洲的太空技术赶超苏联和美国。成立伊始,它就把发展火箭技术当作首要目标
,为此由11个国家参与组建,成立了阿里亚娜空间公司。阿里亚娜公司是世界上第
一家商业性航天运输公司,它是以法国为主联合了50多家欧洲公司和银行成立的。
阿里亚娜公司的产品主要是火箭,已经发展到5个系列,它们都被称为阿里亚娜火
箭,有时也被称为阿里安火箭。阿里亚娜火箭是欧洲依靠自己的能力独自开发出来
的,到目前为止,它已经占据了世界商业发射市场一半的份额。
它最早的型号是阿里亚娜1型火箭,这种火箭能将1.85吨的有效载荷送入地球
同步转移轨道,或将2.5吨有效载荷送入轨道高度为790公里的太阳同步圆轨道。火
箭长47.7米,直径3.8米,发射重量200吨。阿里亚娜火箭2型和3型的开发是为了争
取更多的用户,3型跟2型基本一致,只是在外侧捆绑了两台固体推进器,这也使它
的运载能力从2.17吨提高到2.85吨,它们主要用于发射地球同步轨道转移卫星。两
箭均长49.5米,直径3.8米。
阿里亚娜4型火箭是在3型的基础上研制成功的,这一代火箭有六种型号,分别
为AR40型,同步转移轨道运载能力为1.9吨;AR42P型,带有两个固体捆绑式助推火
箭,有效载荷增加到2.6吨;AR44P型,带有四个固体捆绑式助推火箭,有效载荷为
3吨;AR42L型,采用两个液体火箭助推火箭,有效载荷为3.2吨;AR44L型,采用四
个液体助推火箭,同步转移轨道运载能力达4.2吨;AR44LP型,采用两个液体助推
火箭和两个固体捆绑式助推火箭,同步转移轨道运载能力为3.7吨。火箭的长度达
到59.8米,直径约9米。尤其值得一提的是,它们具有发射一箭双星的能力,这样
就会降低发射成本,使阿里亚娜火箭更容易走向市场。
现在的阿里亚娜火箭
昨天的阿里亚娜是现代阿里亚娜的前辈,除了4型火箭还时常被使用以外,它
们已很少再登上发射的舞台。现在阿里亚娜火箭已经过渡到5型家族时代,它是目
前被广泛使用的型号。阿里亚娜5型火箭是欧洲航天局为了适应市场需求,大力改
进开发的火箭品种,跟上几个型号的发展历程近似,阿丽亚娜5型火箭也走过了一
段曲折不平的道路。
1996年6月4日,首次鉴定发射因火箭导航电脑系统发生故障而失败;1997年
10月30日,第二次鉴定发射又因火箭发动机提前关闭致使两颗模拟卫星未能进入预
定轨道;2001年7月12日,第10枚阿丽亚娜5型火箭在发射时,火箭最高级推进器提
前熄火,导致两颗卫星没能送入预定轨道。直到2002年3月1日,第11枚阿丽亚娜5
型火箭的发射才取得了成功。
欧洲航天局最关注的还是阿丽亚娜5-ECA型火箭,这是阿里亚娜5型火箭的最新
品种,它是在其他5型火箭的基础上改进而成。阿丽亚娜5-ECA型火箭,在研制的过
程中,也同样遇到了重重困难。2002年首次发射时,由于一个伏耳甘-2发动机扩散
器的冷却系统出现故障,火箭升空3分钟后就发生爆炸,首次发射就惨遭失败,
2003年年初的再次发射,又因为临时技术故障使这次发射再次被取消。为此,
参与该计划的欧洲国家不得不再次投入5.6亿欧元,用于有关的技术改造。出于谨
慎考虑,阿丽亚娜5-ECA型火箭的发射时间也是一推再推,直到2005年2月12日,这
个型号的火箭才第一次发射成功。起飞时,火箭上搭载了两颗卫星,一颗是X波段
通讯卫星,另一个是荷兰航天局的流体力学试验卫星,两颗卫星的总重量仅仅为
3772公斤,但是,为了测试火箭的载重能力,这个火箭上面还携带着内部测试设备
,这样就使火箭的承载重量达到8吨多。这还不是它的最终载重能力,它的载重能
力其实可以达到10吨。
阿丽亚娜5-ECA型火箭是欧洲航天局目前推力最大的火箭,它的发射成功,给
欧洲航天局带来了新的希望,它被看作是阿丽亚娜空间公司未来的主力火箭,承载
着欧洲航天业的新的希望。
研制“织女星”火箭
欧洲航天局是一个国际大家庭,这一点跟其他的航天局都不同,这也决定它必
然要走商业化的道路,欧洲航天局的商业色彩及其浓厚,它所开发的火箭不仅要满
足这个团体内部的需要,还要满足外界客户的需要,虽然阿里亚娜5型系列火箭都
已经开发成功,但还远远达不到这样的要求。
早在几年前,欧洲航天局就意识到,他们需要一种发射推力不高的火箭,这种
火箭应该是阿里亚娜火箭的小弟弟,它已被列入研发日程,但是这种火箭却不从属
于阿里亚娜家族,这种火箭的名字叫做“织女星”。
“织女星”火箭具有较小的推力,它全长30米,直径3米,发射重量为130吨。
织女星运载火箭将由4个推进级组成,包括3个固体推进级和1个可重新点火的液体
推进级。按照最早的设计思路,它主要用于发射小质量的地球观测卫星和各种科研
卫星。该火箭可以将1.5吨的有效载荷送入距地高700公里的极地轨道,或将1.2吨
的有效载荷送入距地高1200公里的太阳同步轨道。
这种火箭由阿里亚娜空间公司和另一个意大利公司联合负责建造,除此之外,
还有多个欧洲国家参与这个建造计划,其中包括法国、意大利、西班牙、比利时、
荷兰、瑞士及瑞典等国。
欧洲人依靠自己的力量研制出了阿里亚娜火箭,但研制“织女星”火箭就不同
了,欧洲航天局开始关注起外界现有的成熟技术,它准备引进乌克兰的RD-859发动
机,这种发动机本身是原苏联SS-18洲际弹道导弹的分离级发动机,重量是250公斤
。从2006年起,乌克兰将每年向“织女星”火箭提供6套RD-859发动机,这将会使
“织女星”火箭的研制周期大大缩短。
欧洲航天局认为,“织女星”火箭的整体性能优于同类型火箭,并计划于
2007年进行首次发射。
与俄罗斯共同研发新型联盟火箭
过去,欧洲航天局曾经发射过各种深空探测设备,但是,它自己的火箭远远满
足不了多种需求,这些深空探测设备的的发射主要是依靠美国和俄罗斯的火箭,俄
罗斯的火箭种类繁多,可以满足各种需求,欧洲航天局对俄罗斯的火箭一直表示出
浓厚的兴趣。
今年年初,欧洲航天局与俄罗斯一同签署了有关联合研制火箭的协议,按照协
议,双方要成果共享,研制“联盟-CT”新型火箭,这种火箭在俄罗斯“联盟”
火箭的基础上改造而成,是一种中型火箭。双方共同研制,共同经营,并将利用这
种新型火箭在库鲁航天中心承揽商业发射业务。
俄罗斯有许多成功的火箭技术,欧洲航天局与它一起研发“联盟-CT”火箭
只是双方合作的第一步,今后,欧洲航天局还会与俄罗斯进一步开发其他具有发展
前景的火箭,还会一同研制可以重复使用的火箭发动机。
近年来,欧洲航天局大大加快了太空开发项目,“惠更斯”着陆土卫六,“智
慧一号”飞向月球,“火星快车”环绕火星运行,欧洲航天局似乎取得了辉煌的成
就,但它的火箭技术严重制约了航天技术的发展,这就需要在火箭研发上继续开拓
。经历了阿里亚娜火箭研制的困惑,欧洲航天局认识到,依靠自己的能力开发火箭
,需要花费的代价实在是太高了,开展国家合作,将成为今后欧洲航天局发展火箭
技术的主要手段。(戴铭珏)
发布日期:2005-02-25
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