最美的火箭—阿特拉斯5！为什么推力小只有2级的阿特拉斯 ...

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 22:49:59


    很不明白一个事情，阿特拉斯用一台400吨的RD180外加1到2台RL10运力竟然达到了天顶3一台800吨的RD171M+RD120+DM上面级的荷载。
    1台800吨推力和1台400吨推力根本不是一个概念啊，怎么能达到产不多的运力。真要那样的话，研制大推力发动机的意义何在，费那么多劲竟然还不如比他推力小一半的东西？？？

                 阿特拉斯5(401)            天顶3
长度              58.3                        59.6
直径               3.81                       3.9
重量               333t                     471t
第一级
长度               32.5                       32.9
发动机            1*RD180                1*RD171M
推力               4152KN                  7903KN
比冲                311                         311
燃烧时间           253s                      143s
燃料质量           284.5t                    325.7t
净重                22.461t                  28.6t

第二级
长度                12.68                       11.5
直径                1.68                        3.9
发动机             1-2台RL10               1*RD120
推力                99.2KN/147KN          912KN
比冲                451/449                   349
燃烧时间          842s/421s                315S
燃料质量          20.8t                       81.6t
净重               2t                              9t

第三级                                             
长度                                               5.6
直径                                               3.7
发动机                                            RD58M
推力                                               84.92KN
比冲                                               352
燃烧时间                                          650                 
燃料质量                                         14.5t
净重                                                2.72t


天顶3运力         同步转移5250           同步1840
阿特拉斯运力
组态                       低轨28度          低轨极地    同步转移         同步
阿特拉斯V-401        12500        10750            5000             N / A
阿特拉斯V-501        10300        9,050            4100             1500
阿特拉斯V 511        12050        10200            4,900             1750
阿特拉斯V-521        13,950        11800            6000             2200
阿特拉斯V 531        17,250        14600            6900             3000
阿特拉斯V 541        18,750        15850            7600             3400
阿特拉斯V 551        20,050        17000            8200             3,75

天顶3用了更多的燃料，达到了相同的效果，还是海上发射。难道阿特拉斯5真是神器吗？
阿特拉斯要是加上助推器连质子都超越了
都是苏联自己做的发动机，怎么用在美国身上就这么贴身？？
就算新搞的安加拉也没有阿特拉斯这么简洁舒服。

    很不明白一个事情，阿特拉斯用一台400吨的RD180外加1到2台RL10运力竟然达到了天顶3一台800吨的RD171M+RD120+DM上面级的荷载。
    1台800吨推力和1台400吨推力根本不是一个概念啊，怎么能达到产不多的运力。真要那样的话，研制大推力发动机的意义何在，费那么多劲竟然还不如比他推力小一半的东西？？？

                 阿特拉斯5(401)            天顶3
长度              58.3                        59.6
直径               3.81                       3.9
重量               333t                     471t
第一级
长度               32.5                       32.9
发动机            1*RD180                1*RD171M
推力               4152KN                  7903KN
比冲                311                         311
燃烧时间           253s                      143s
燃料质量           284.5t                    325.7t
净重                22.461t                  28.6t

第二级
长度                12.68                       11.5
直径                1.68                        3.9
发动机             1-2台RL10               1*RD120
推力                99.2KN/147KN          912KN
比冲                451/449                   349
燃烧时间          842s/421s                315S
燃料质量          20.8t                       81.6t
净重               2t                              9t

第三级                                             
长度                                               5.6
直径                                               3.7
发动机                                            RD58M
推力                                               84.92KN
比冲                                               352
燃烧时间                                          650                 
燃料质量                                         14.5t
净重                                                2.72t


天顶3运力         同步转移5250           同步1840
阿特拉斯运力
组态                       低轨28度          低轨极地    同步转移         同步
阿特拉斯V-401        12500        10750            5000             N / A
阿特拉斯V-501        10300        9,050            4100             1500
阿特拉斯V 511        12050        10200            4,900             1750
阿特拉斯V-521        13,950        11800            6000             2200
阿特拉斯V 531        17,250        14600            6900             3000
阿特拉斯V 541        18,750        15850            7600             3400
阿特拉斯V 551        20,050        17000            8200             3,75

天顶3用了更多的燃料，达到了相同的效果，还是海上发射。难道阿特拉斯5真是神器吗？
阿特拉斯要是加上助推器连质子都超越了
都是苏联自己做的发动机，怎么用在美国身上就这么贴身？？
就算新搞的安加拉也没有阿特拉斯这么简洁舒服。
1推力               4152KN      
楼主觉得就靠一台发动机起的来么 高中物理老师哭了
阿特拉斯5是按照rd180定做的。

lz说跟天顶3差不多的是不是阿5三芯级捆绑型？
航天飞机起飞也是主要靠那两个固体助推器

新xcxll人 发表于 2012-3-6 12:02
阿特拉斯有捆绑固体助推器的
重量              505.9t                  
长度               32.5     ...


我说的是基本型，就是没有助推器的。（起飞重量刚才搞混了，基本型没有那么多）
请看阿特拉斯的编号，第二位数字代表助推器的数量，0就是没有助推器。阿特拉斯5-401的同步轨道运力你看是多少？
火箭靠一台发动机飞起来的多了去了。
新xcxll人 发表于 2012-3-6 12:02
阿特拉斯有捆绑固体助推器的
重量              505.9t                  
长度               32.5     ...


我说的是基本型，就是没有助推器的。（起飞重量刚才搞混了，基本型没有那么多）
请看阿特拉斯的编号，第二位数字代表助推器的数量，0就是没有助推器。阿特拉斯5-401的同步轨道运力你看是多少？
火箭靠一台发动机飞起来的多了去了。

nimbostratus 发表于 2012-3-6 12:08
阿特拉斯5是按照rd180定做的。

lz说跟天顶3差不多的是不是阿5三芯级捆绑型？


基本型的同步转移轨道运力就是5吨啊，和天顶3基本接近了
nimbostratus 发表于 2012-3-6 12:08
阿特拉斯5是按照rd180定做的。

lz说跟天顶3差不多的是不是阿5三芯级捆绑型？


基本型的同步转移轨道运力就是5吨啊，和天顶3基本接近了
云无心已出釉 发表于 2012-3-6 12:22
基本型的同步转移轨道运力就是5吨啊，和天顶3基本接近了
推力是差了一大截，但起飞重量相差不大。

天顶推力过剩了。
楼主数据里边可以看出，阿斯特拉5第一级燃烧时间比天顶3多了110s，这就好解释了，阿斯特拉5加速度小一点但可以用脚长的时间来达到同样的速度；而且第二级比冲比天顶3高了100多，让少时间更是天顶3的两倍还多


半人马座就比较有意思了。推力只有10／15吨，重量却有20多吨，再加上载荷。虽说2级推重比要求不高，但总不能太离谱吧。就这延长燃烧时间？

半人马座就比较有意思了。推力只有10／15吨，重量却有20多吨，再加上载荷。虽说2级推重比要求不高，但总不能太离谱吧。就这延长燃烧时间？


天顶第1级受限于运输，直径和长度都有限，燃料不足，导致RD171的能力没有发挥出来

另外，火箭的运力应该隐含了发射场条件在内，俄国的发射场纬度高，影响运力

天顶第1级受限于运输，直径和长度都有限，燃料不足，导致RD171的能力没有发挥出来

另外，火箭的运力应该隐含了发射场条件在内，俄国的发射场纬度高，影响运力

Redbee 发表于 2012-3-6 16:43
天顶第1级受限于运输，直径和长度都有限，燃料不足，导致RD171的能力没有发挥出来

另外，火箭的运力应该 ...


看来运载火箭真是复杂的系统工程啊，燃烧时间、带多少燃料也是重要因素，不光看发动机推力，构型。
想起来各国有不少加大飞毛腿燃料箱来提高射程的例子。

Redbee 发表于 2012-3-6 16:43
天顶第1级受限于运输，直径和长度都有限，燃料不足，导致RD171的能力没有发挥出来

另外，火箭的运力应该 ...


看来运载火箭真是复杂的系统工程啊，燃烧时间、带多少燃料也是重要因素，不光看发动机推力，构型。
想起来各国有不少加大飞毛腿燃料箱来提高射程的例子。
天顶第1级受限于运输，直径和长度都有限，燃料不足，导致RD171的能力没有发挥出来

另外，火箭的运力应该 ...
天顶第1，2，3级重量分配很合理。只是总重偏小。
阿特拉斯的2级结构比较变态，1，2级质量分配很不合理。
不知道楼主的数据取自何处，似乎与实际情况有较大出入

根据海射公司2008年版的用户手册，天顶3标准GTO轨道（200x35786km@0°，1500m/s to GEO）的运力是6160kg，而宇宙神5 401构型标准GTO轨道（185x35786km@27°，1800m/s to GEO）的运力，根据ULA 2010年版的用户手册是4750kg，两者还是有一定差距的，天顶吃亏在于俄罗斯没有一款拿得出手的低温上面级，三级火箭全部使用煤油/液氧发动机，而宇宙神的第二级半人马座用的则是液氢/液氧发动机，比冲上就占有很大优势了
nimbostratus 发表于 2012-3-6 16:49
天顶第1，2，3级重量分配很合理。只是总重偏小。
阿特拉斯的2级结构比较变态，1，2级质量分配很不合理。
总重量不偏小，长径比就不能看了……所以实际上是天顶太细了……

请教，啥叫各级重量比例合理？合理范围是多少？
nimbostratus 发表于 2012-3-6 16:31
半人马座就比较有意思了。推力只有10／15吨，重量却有20多吨，再加上载荷。虽说2级推重比要求不高，但总不能 ...
也许第一级燃烧完了火箭处于半失重状态，g值可能比较小了。个人猜测

dodge 发表于 2012-3-6 16:51
不知道楼主的数据取自何处，似乎与实际情况有较大出入

根据海射公司2008年版的用户手册，天顶3标准GTO轨 ...


阿特拉斯的数据来源于：http://space.skyrocket.de/doc_lau/atlas-5.htm；和http://www.astronautix.com/lvs/atlasv.htm
上面是4950KG
天顶3数据来源于：http://www.spaceandtech.com/spacedata/elvs/zenit_specs.shtml
上面写的是5250KG
我估计六吨多是海上发射的，五吨多是哈萨克斯坦发射的。

原帖有不严谨的地方。

dodge 发表于 2012-3-6 16:51
不知道楼主的数据取自何处，似乎与实际情况有较大出入

根据海射公司2008年版的用户手册，天顶3标准GTO轨 ...


阿特拉斯的数据来源于：http://space.skyrocket.de/doc_lau/atlas-5.htm；和http://www.astronautix.com/lvs/atlasv.htm
上面是4950KG
天顶3数据来源于：http://www.spaceandtech.com/spacedata/elvs/zenit_specs.shtml
上面写的是5250KG
我估计六吨多是海上发射的，五吨多是哈萨克斯坦发射的。

原帖有不严谨的地方。

云无心已出釉 发表于 2012-3-6 17:01
也许第一级燃烧完了火箭处于半失重状态，g值可能比较小了。个人猜测


小推重比不是不行，但也不能太离谱。
小推重比时，可以像底排炮弹那样，开始时是延伸弹道，燃料烧的差不多后就开始加速。
云无心已出釉 发表于 2012-3-6 17:01
也许第一级燃烧完了火箭处于半失重状态，g值可能比较小了。个人猜测


小推重比不是不行，但也不能太离谱。
小推重比时，可以像底排炮弹那样，开始时是延伸弹道，燃料烧的差不多后就开始加速。

Redbee 发表于 2012-3-6 16:55
总重量不偏小，长径比就不能看了……所以实际上是天顶太细了……
请教，啥叫各级重量比例合理？合理范 ...

每级与该级以上各级质量之和的比值应该在3:1左右。
阿特拉斯5的1级与2级加载荷之比达到了9:1。
以rd171的推力来说，发射重量达到600吨是没问题的。
Redbee 发表于 2012-3-6 16:55
总重量不偏小，长径比就不能看了……所以实际上是天顶太细了……
请教，啥叫各级重量比例合理？合理范 ...

每级与该级以上各级质量之和的比值应该在3:1左右。
阿特拉斯5的1级与2级加载荷之比达到了9:1。
以rd171的推力来说，发射重量达到600吨是没问题的。
看看同样是打五吨多点的转移轨道，安加拉七百多吨的发射质量。这样效率岂不是很低（维度不明，也不能差这么大啊）
2012-3-6 19:30 上传



相关资料链接：

海射公司2008年版用户手册下载页面

南方设计局天顶3SL介绍页面

南方设计局天顶3SLB介绍页面
我记得某专家说过入轨级的发动机比冲对GTO的影响很大
什么推力大、技术先进都是浮云。唯有可靠性、性价比是第一！
nimbostratus 发表于 2012-3-6 18:19
每级与该级以上各级质量之和的比值应该在3:1左右。
阿特拉斯5的1级与2级加载荷之比达到了9:1。
以rd171 ...
可有出处？

另外助推器怎么算？
可有出处？

另外助推器怎么算？
出处么，我自己的一点看法。以阿特拉斯为例，1级烧完时空重22吨，2级加载荷20多吨。1级燃料很大一部分用于1级壳体的加速，作用在上面级的能量就少了。所以分配比太大不好。分配比太小则会导致分级太多，复杂性增加，可靠性降低。

助推器主要考虑的是燃烧时间和推力，而不是重量。
nimbostratus 发表于 2012-3-7 09:26
出处么，我自己的一点看法。以阿特拉斯为例，1级烧完时空重22吨，2级加载荷20多吨。1级燃料很大一部分用于 ...
好吧，理解你的意思了，就是如何拿捏抛弃死重的时机


阿特拉斯5一级比冲311秒，燃料质量284.5吨，总冲88479.5吨·秒；二级比冲451/449秒，燃料质量20.8吨，总冲9380.8/9339.2吨·秒。全箭总冲97860.3/97818.7吨·秒。总重量333吨，总冲和总重量之比为293.75秒。
天顶一级比冲311秒，燃料质量325.7吨，总冲101292.7吨·秒；二级比冲349秒，燃料质量81.6吨，总冲28478.4吨·秒；三级比冲352秒，燃料质量14.5吨，总冲5104吨·秒。全箭总冲134875.1吨·秒。总重量471吨，总冲和总重量之比为286.36秒。
以上没考虑到的因素很多，考虑到数据真实与全面性不足，我也就没按正规的方法来比较。但还是可以看出阿特拉斯5并不比天顶更高效。而这还是在连两级分离后减少的重量都没考虑的情况下，所尽以多出一级的优势是毫无疑问的。
有的同志又要问：那为什么阿特拉斯5比天顶还轻？那是因为阿特拉斯5煤油提供的总冲占90.5%，煤油重量占总重量的85.4%；天顶为96.2%，煤油重量占总重量的86.5%。由此可以看出，高密度低比冲的煤油等燃料提供的总冲比重小时，对减少火箭的总重有多么大的意义。也可以看出阿特拉斯5实际上是把一、二级和二为一了，再靠着高比冲的上面级，不仅把少一级的劣势扳了回来，还实现了更高的运载系数。

阿特拉斯5一级比冲311秒，燃料质量284.5吨，总冲88479.5吨·秒；二级比冲451/449秒，燃料质量20.8吨，总冲9380.8/9339.2吨·秒。全箭总冲97860.3/97818.7吨·秒。总重量333吨，总冲和总重量之比为293.75秒。
天顶一级比冲311秒，燃料质量325.7吨，总冲101292.7吨·秒；二级比冲349秒，燃料质量81.6吨，总冲28478.4吨·秒；三级比冲352秒，燃料质量14.5吨，总冲5104吨·秒。全箭总冲134875.1吨·秒。总重量471吨，总冲和总重量之比为286.36秒。
以上没考虑到的因素很多，考虑到数据真实与全面性不足，我也就没按正规的方法来比较。但还是可以看出阿特拉斯5并不比天顶更高效。而这还是在连两级分离后减少的重量都没考虑的情况下，所尽以多出一级的优势是毫无疑问的。
有的同志又要问：那为什么阿特拉斯5比天顶还轻？那是因为阿特拉斯5煤油提供的总冲占90.5%，煤油重量占总重量的85.4%；天顶为96.2%，煤油重量占总重量的86.5%。由此可以看出，高密度低比冲的煤油等燃料提供的总冲比重小时，对减少火箭的总重有多么大的意义。也可以看出阿特拉斯5实际上是把一、二级和二为一了，再靠着高比冲的上面级，不仅把少一级的劣势扳了回来，还实现了更高的运载系数。
阿特拉斯5一级比冲311秒，燃料质量284.5吨，总冲88479.5吨·秒；二级比冲451/449秒，燃料质量20.8吨，总冲9 ...

很细致~  天顶换上个高比冲的上面级就O了。
第一级无所谓， 以Atlas v为例， 发动后17秒才爬240米， 90秒才到maxq, 可以说第一级小半的时间都在音速以下慢慢向上爬离大气层， 航天飞机甚至靠固体助推过关。 第二级及以上才见真章， 450s比冲的液氧液氢发动机有先天的优势。
emellzzq 发表于 2012-3-7 18:56
阿特拉斯5一级比冲311秒，燃料质量284.5吨，总冲88479.5吨·秒；二级比冲451/449秒，燃料质量20.8吨，总冲9 ...
多一级成本暴增啊， 根据艾龙马自己说falon9的推进剂才用上20万美元， 而我在网上看到一组RD－180就上千万。
鬼眼老三 发表于 2012-3-9 23:51
第一级无所谓， 以Atlas v为例， 发动后17秒才爬240米， 90秒才到maxq, 可以说第一级小半的时间都在音速以下 ...
不能这样说，一级能提供的速度增量并非很小。如果认为一级只用飞起来就好而用大推力但比冲很低的发动机，那么火箭的性能必然好不了。
鬼眼老三 发表于 2012-3-10 00:08
多一级成本暴增啊， 根据艾龙马自己说falon9的推进剂才用上20万美元， 而我在网上看到一组RD－180就上千万 ...
所以长5拼死拼活也要实现单级入轨。
了解了，老美还是更牛气哪！
推进剂本来就不值几个钱
还没那个壳值钱呢
级数的选择也要考虑发射点的纬度
纸飞机 发表于 2012-3-10 15:11
推进剂本来就不值几个钱
还没那个壳值钱呢
级数的选择也要考虑发射点的纬度
这是，所以大国中只有欧空局和我们在敢在商业火箭上用一级半。高纬度发射地球同步卫星还是级数多点的好。
了解了，老美还是更牛气哪！
可惜了，RD-180是毛子的发动机。
大小企鹅 发表于 2012-3-18 15:04
可惜了，RD-180是毛子的发动机。
那又如何？俄罗斯为何不做出来呢？估计还是技术上的问题！
madaozhizhan 发表于 2012-3-18 21:42
那又如何？俄罗斯为何不做出来呢？估计还是技术上的问题！
恰恰相反，前苏联现在的俄罗斯恰恰不是因为技术上达不到才做不出火箭的，而是因为苏联国家公司经营不善，倒闭了。
但论技术，前苏联的太空技术还真不是一般国家能比的，和美国比也毫不逊色甚至某些领域绝对领先，比如火箭领域、空间站领域。
前苏联的能源号如何？和平号空间站如何？连现在的国际空间站主要设计来源都是前苏联时期的。
最看不惯一提到美国人的什么东东就冠之以“最美的，最好的，......”，实事求是的说，火箭方面美国人和俄罗斯还是有差距的，而且不小。
大小企鹅 发表于 2012-3-20 15:06
恰恰相反，前苏联现在的俄罗斯恰恰不是因为技术上达不到才做不出火箭的，而是因为苏联国家公司经营不善， ...
嗯，从技术上说，苏联是很厉害的，但可悲的在于苏联是个封闭的市场，而且对产业化经营和商业化运作不好。唉！从某种程度上讲，我们也是如此。一方面老美及西方把持着世界市场，一方面人家又善于经营，难怪能够长盛不衰哪！
嗯，从技术上说，苏联是很厉害的，但可悲的在于苏联是个封闭的市场，而且对产业化经营和商业化运作不好。 ...
航天是真正的高科技，有太多的技术专利和国防安全。世界上哪国的航天市场是全开放的？
欧盟和美国的关系够铁吧，欧盟想用美国人军用精度的GPS，美国人告诉欧洲人：做梦！结果欧洲人到现在还在花力气搞他们的加利略呢。
航天市场和国家实力分不开，谁最早花大价钱投资，谁就能占领技术的制高点，而后把自己的标准作为国际标准赚大钱。这点上美国占了大便宜。
我们的航天实力和美国人比还有巨大的差距，但是方向对了，发展的速度和后劲也快过现在的美国，我还是很看好的。

大小企鹅 发表于 2012-3-21 01:40
航天是真正的高科技，有太多的技术专利和国防安全。世界上哪国的航天市场是全开放的？
欧盟和美国的关系 ...


哎，我忘记说了，我指的是苏联整体的国民经济，而并非单指航天领域！而且，即使单单就航天领域而言，美国的模式也是比较好的，能够让更多企业参与进来，或者说利用国内庞大的市场和迅速产业化商业化的运作，使得航天科技能够很快通过在商用民用领域获得推广和应用，以此来缓解资金方面的压力，同时获得可持续发展。这在苏联而言，就比较弱了。
大小企鹅 发表于 2012-3-21 01:40
航天是真正的高科技，有太多的技术专利和国防安全。世界上哪国的航天市场是全开放的？
欧盟和美国的关系 ...


哎，我忘记说了，我指的是苏联整体的国民经济，而并非单指航天领域！而且，即使单单就航天领域而言，美国的模式也是比较好的，能够让更多企业参与进来，或者说利用国内庞大的市场和迅速产业化商业化的运作，使得航天科技能够很快通过在商用民用领域获得推广和应用，以此来缓解资金方面的压力，同时获得可持续发展。这在苏联而言，就比较弱了。
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