模块化火箭调整运力的方式

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 01:21:53
大家都知道,调整助推器的数量和大小是一种很实用的调整火箭运力的方式
不过那些没有固体助推器的CBC结构液体火箭要怎么调节呢?
以这两天成为热门话题的联盟5为例
Soyuz-5.jpg
现在的基本设计就有4个型号,LEO运力分别为3吨,9吨,16吨和26吨
可能有些人要说了,这运力覆盖范围虽然广,但各级别之间的间隔也太大了
但如果我们考虑一下实际应用的话,就会发现这个分布其实很合理
首先需要明白的一点是,LEO运力是个很少用得到的东西,除了载人航天及其相关的任务以外,卫星发射任务基本不会使用这种轨道
而目前看来,小型卫星多数使用极地轨道或者SSO轨道,那么5.0和5.1两个构型发射SSO性能如何?
根据其他一些资料的说法,5.0构型实际上是直接用上面级做第二级,上面级大概是下面这个DM的缩小版
2016-01-05 17 36 54.jpg
作为动力的RD-58MF有至少5次点火能力,估算5.0构型在发射500公里SSO时有大约1.5吨级的运力 ,因为点火次数较多,也很适合一箭多星发射小卫星
接下来看5.1构型,从其他一些资料里可以看到,联盟5的二级比较大也不能多次点火,这使得其在不带上面级发射SSO的情况下效率相对较低。估算可能500公里只有3.5吨级,正好用来发射较大的SSO卫星,不过因为没有多次点火能力,可能不适合一次发射多颗卫星。
5.1构型也可以带上面级,也就是5.0用来作为第二级的那个玩意,这时候的运力和用途么,参考现在的联盟2
从上面的分析可以看出,联盟5的两种光杆型(实际上是三种构型)很好的覆盖了SSO任务,同时还有一定的MEO,GTO和GEO能力(5.1+上面级)
再来看5.2和5.3两个构型,两个构型实际上就是加不加第二级的区别,这种运力较大的火箭通常用于发射GTO或者GEO,至于空间站太空望远镜探测器一类的,毕竟极少有,这里就不考虑了
5.2构型在使用DM上面级时运力应该略高于天顶,GTO接近4.5吨,GEO则接近2吨,用来发射未来的未来的中型通信卫星或者俄国自己的EXPRESS-1000系列通信卫星正好
5.3构型使用DM上面级性能也要高于质子,GTO达到7吨级,GEO要接近4吨级,发射重型通信卫星或者俄国自己的EXPRESS-2000系列
5.3构型使用氢氧上面级的话,运力应该和安加拉A5相当,目前看来似乎没太大需求
综合来看,联盟5用了一种第一级,一种第二级,两种上面级共4种不同的组件就组合出了一个足以覆盖目前绝大部分发射任务的火箭系列,模块化的优势显而易见大家都知道,调整助推器的数量和大小是一种很实用的调整火箭运力的方式
不过那些没有固体助推器的CBC结构液体火箭要怎么调节呢?
以这两天成为热门话题的联盟5为例
Soyuz-5.jpg
现在的基本设计就有4个型号,LEO运力分别为3吨,9吨,16吨和26吨
可能有些人要说了,这运力覆盖范围虽然广,但各级别之间的间隔也太大了
但如果我们考虑一下实际应用的话,就会发现这个分布其实很合理
首先需要明白的一点是,LEO运力是个很少用得到的东西,除了载人航天及其相关的任务以外,卫星发射任务基本不会使用这种轨道
而目前看来,小型卫星多数使用极地轨道或者SSO轨道,那么5.0和5.1两个构型发射SSO性能如何?
根据其他一些资料的说法,5.0构型实际上是直接用上面级做第二级,上面级大概是下面这个DM的缩小版
2016-01-05 17 36 54.jpg
作为动力的RD-58MF有至少5次点火能力,估算5.0构型在发射500公里SSO时有大约1.5吨级的运力 ,因为点火次数较多,也很适合一箭多星发射小卫星
接下来看5.1构型,从其他一些资料里可以看到,联盟5的二级比较大也不能多次点火,这使得其在不带上面级发射SSO的情况下效率相对较低。估算可能500公里只有3.5吨级,正好用来发射较大的SSO卫星,不过因为没有多次点火能力,可能不适合一次发射多颗卫星。
5.1构型也可以带上面级,也就是5.0用来作为第二级的那个玩意,这时候的运力和用途么,参考现在的联盟2
从上面的分析可以看出,联盟5的两种光杆型(实际上是三种构型)很好的覆盖了SSO任务,同时还有一定的MEO,GTO和GEO能力(5.1+上面级)
再来看5.2和5.3两个构型,两个构型实际上就是加不加第二级的区别,这种运力较大的火箭通常用于发射GTO或者GEO,至于空间站太空望远镜探测器一类的,毕竟极少有,这里就不考虑了
5.2构型在使用DM上面级时运力应该略高于天顶,GTO接近4.5吨,GEO则接近2吨,用来发射未来的未来的中型通信卫星或者俄国自己的EXPRESS-1000系列通信卫星正好
5.3构型使用DM上面级性能也要高于质子,GTO达到7吨级,GEO要接近4吨级,发射重型通信卫星或者俄国自己的EXPRESS-2000系列
5.3构型使用氢氧上面级的话,运力应该和安加拉A5相当,目前看来似乎没太大需求
综合来看,联盟5用了一种第一级,一种第二级,两种上面级共4种不同的组件就组合出了一个足以覆盖目前绝大部分发射任务的火箭系列,模块化的优势显而易见
希望将来还能沿用Soyuz的名号,5.1构型运力区间就是覆盖现在的Soyuz,目标很明确。