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德尔它4型运载火箭
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(2)“大力神”系列（Titan launch vehicle）
• “大力神系列”是在“大力神2”洲际导弹基础上发 展而来。由“大力神2”、“大力神3”、“大力神34”、 “大力神4”和“商业大力神3”组成。
1964年首次使用，主 要用于发射各种军用有 效载荷。最大近地轨道 运载能力为21.9 t，地球 同步转移轨道运载能力 为5.3 t。
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图4.11 “大力神”系列
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“商业大力神3（Commercial Titan III）”是 “大力神34D”的改型，为4m直径大型整流罩 的三级火箭。由两枚5节半药柱固体助推器、 芯级、延伸舱和整流罩组成。其基本型可将 两个有效载荷送入近地轨道，配上各种上面 级后可执行地球同步转移轨道、地球同步轨 道、月球轨道、星际飞行等任务。火箭各种 整流罩可适用于目前设想的全部商业有效载 荷。
欧空局：阿里亚娜(Ariane)。 日本：H系列。 中国：长征(CZ)系列。
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运载火箭的组成： 由2－4级组成。每级有箭体结构、推进系统 和飞行控制系统。末级有仪器舱，内装有制导系 统，遥测系统和发射场安全系统。级间有分离机 构及系统，有效载荷在最上面，外套有整流罩。 整流罩保护有效载荷免受大气影响。 运载火箭的指标主要包括运载能力、入轨精 度、以及火箭对不同重量的有效载荷的适应能力 及可靠性、经济性。
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4.2.2 美国的运载火箭
美国从20世纪50年代起研制，已形成十几个系列。
(1)Delta系列(Delta launch vehicle )
• “德尔它系列”是在“雷神(Thor)”中程导弹基础上发展 的航天运载器，是目前世界上改型最快、成员最多的系 列。
• “德尔它系列”1959年4月开始研制, 已有40多个型号,形成近地轨道运 载能力由271.8kg到3624kg, 其第 一级由“雷神”中程导弹改型而成; 第二、三子级沿用“先锋 (Vanguard)”运载火箭的第二级和第 三级。
基本型,1986年使用; 2型: 1985年4月首飞试验; 3型: 一、二子级同2型， 增加的三子级借用“质子”号 四子级。15图4来自5 “天顶号”2型和3型总体布局图
• “天顶号”2型是两级运载 火箭，其一子级还被用作 “能源号”火箭助推级的助推 器。最大长度57米，最大 直径3.9米。
• “天顶号”3型是三级运 载火箭，它在二型的基础 上，增加了一个远地点级， 用于将有效载荷送入地球 同步轨道、其它高轨道或 星际飞行轨道。3型与2型 的一子级和二子极相同,最 大长度61.4米。
性能水平高、设计相对简单和工作条件较为适
中。
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图4.10 德尔它 改进型
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最新研制的Delta Ⅳ型火箭有5个型号，即中 型、重型和在中型基础上提出的3个中大型号。 其中重型火箭可把13,130kg的有效载荷送入静地 转移轨道，与宇宙神5系列中的重型箭势均力敌。
3个中大型火箭代号分别是M+(4,2)、 M+(5,2)和M+(5,4)，括号中第一个数字表示整流 罩直径（4或5m），第二个数字表示捆绑石墨环 氧树脂壳体固体发动机数量（2台或4台）。 Delta Ⅳ的首次使用是在2001年4月进行的商业 卫星发射。
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“Ariane-1”是欧洲航天局在 “欧洲号”火箭和法国“钻石
号”火箭基础上研制的三级液 体火箭，自首次发射至1986年 2月22日止，共飞行11次。从 法属圭亚那库鲁发射场发射， 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、倾角98.7度的太阳同步 圆轨道。火箭长47.7米，直径 3.8米，发射重量200吨。
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图4.7 Delta系列运载火箭
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“Delta”火箭由美国麦道公司设计、制造和运 营，自1959年开始研制，1960年首次发射。问世 40多年来，“德尔它”火箭一直是美国发射中型 卫星的主力运载火箭。
1989年2月，Delta II(6925) 用于发射GPS卫星 NAVSTAR-2， 2004年6月10日用于发射载有“勇 气”号火星车的“火星探索漫游者1”号。
运载能力为3.7吨。火箭长57-59.8米，直径约9
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米。
图4.14 “阿里安4”的6种一子级与助推器的组合型式
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“Ariane-5”根据商业发射市场和近地轨道开发利 用需要研制，主要用于向地球同步轨道和太阳同 步轨道发射各种卫星，向近地轨道发射哥伦布无 人驾驶自由飞行平台和“使神号（Hermes）”空 间飞机。火箭长52.76-54米，最大直径12.2米。 38
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“宇宙神5”型
宇宙神5火箭分400系列、 500系列和重型3个型号， 其中的重型火箭可把 13150公斤的有效载荷 送入静地转移轨道。 500系列火箭可捆绑0～ 5台固体助推器。首次 发射在2001年底进行， 使用一枚500系列火箭 发射一颗商业卫星。
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4.2.3 欧洲空间局的运载火箭
“Ariane”系列是欧空局所属11国联合研制 的大型液体运载火箭系列，共发展了5个型号。 主要用于和地球同步轨道发射各类应用卫星。
发射时，助推级和芯级同时 点火，助推级四台助推火箭工作 完毕后，芯级将有效载荷加速到 亚轨道速度，在预定的轨道高度 与有效载荷分离。尔后有效载荷 靠自身发动机动力进入轨道。
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“天顶号”是前苏联的一种中型 运载火箭，主要是用来发射轨 道高度在1500km以下的军用 和民用卫星、经过改进的“联 盟号”TM型载人飞船和“进步 号”改进型货运飞船。
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Энергия
“能源号”运载火箭是一种重型 通用运载火箭，也是目前世界 上起飞质量与推力最大的火箭。
“能源号”主要任务有： •发射多次使用的轨道飞行器； •向近地空间发射大型飞行器、 大型空间站的基本舱或其它舱 段、大型太阳能装置；
•向近地轨道或地球同步轨道发 射重型军用、民用卫星；
•向月球、火星或深层空间发射 大型有效载荷。
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图4.12 “商业大力神3”总体布局
“商业大力神3（Commercial Titan III）” 改进 的项目有：
1)一、二子级改用“大力神4”LR-87-AJ-llA和 LR-91-AJ-11A发动机，推力各提高3％和5％；
2)一子级贮箱加长0.43m； 3)提高姿态控制系统发动机推力，增强能力； 4)增设安装双星支架的延伸舱； 5)增设二子级与延伸舱的对接结构——转接舱； 6)增设4m大直径整流罩。改型使火箭的近地 轨道运载能力提高385.6kg并具有双星发射能力。
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图4.6 “能源”号 运载火箭 与“暴风雪”号航天飞机
“能源号”运载 火箭长约60米，总重 2400吨，起飞推力 3500吨，能把100吨 有效载荷送上近地轨 道。
1988年11月15日， 能源号火箭将不载人 的暴风雪号航天飞机 送入太空轨道。
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火箭分助推级和芯级两级， 助推级由四台液体助推器构成， 每个助推器长32米，直径4米；芯 级长60米，直径8米，由四台液体 火箭发动机组成。
“Delta II”型火箭自1989年投入使用以来，仅 1997年发射失败1次，发射成功率在95％以上， 是美国现役的安全可靠性最高的中型运载火箭之 一。
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图4.8 “Delta II”运载火箭
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图4.5 德尔它“6925”与“7925”运载火箭
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Delta 系列运载火箭的改进主要在以下几方面：
图4.3 “卫星号”运载火箭
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“东方号”运载火箭是对
“月球号”火箭增加了一子级
推进剂质量和提高了二子级发
动机性能, 改进成，中心为两
级火箭，一子级长28.75米，
二子级长2.98米;周围有四个
长19.8米、直径2.68米的助推
火箭。
因发射“东方号”宇宙飞
船而得名，1961年4月12日把
世界上第一位宇航员加加林送
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各国已经和正在使用的运载火箭： 前苏联：东方号(Vostok )、上升号(Voskhod )、联盟
号(Soyuz )、质子号(Протон Proton)、宇宙号(Kocmoc)、天 顶号(Зени́ т) 、能源号(Энергия) 。
美国：德尔它(Delta)、宇宙神（Atlas） 、大力 神（Titan）、土星(Saturn)号。
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(3)“宇宙神”系列（Atlas ）
“宇宙神”-Ⅲ运载火箭是美国洛马公司为 提高商业发射市场竞争力和可靠性、降低发射 成本，于90年代后期开始研制的新型运载火箭， 最初曾称为“宇宙神”-ⅡAR，1998年正式命 名为“宇宙神”-Ⅲ。
“宇宙神”-Ⅲ由以RD-180液体发动机为核心的“宇宙神” 主级、改装的“半人马座”上面级、惯性制导系统、整流罩等 主要部分组成，采用无毒的液氧/煤油和液氢/液氧为推进剂， 地球转移轨道（GTO）运载能力为3700～4500kg。有"宇宙神 "-ⅢA和"宇宙神"-ⅢB两种型号。区别在于ⅢA型使用RL10A4-1单发动机"半人马座"上面级，而ⅢB型的上面级使用加长贮 箱，并可选用一个或两个RL10A-4-2发动机。
1）整流罩，直径3-5m，长度增加;
2) 引入液氧/液氢二子级；
3）钛合金燃料箱；复合材料应用；
4）高能上面级研制；
突出特点是各型号大量使用通用部件，以
“通用助推器芯级”（CBC）作芯一级或捆绑
级。“通用助推器芯级”直径5米，其核心部件
是RS-68液氢/液氧主发动机。主级选用先进的
RS-68大推力低温发动机，因为这种发动机整体
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图4.1 多级运载火箭的组成
图4.2 “东方号系列”运载火箭
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“东方号”系列火箭 (СЕМЕЙСТВО ВОСТОК)是世界 上第一个航天运载火箭 系列，包括“卫星号”、 “月球号”、“东方 号”、“上升号”、 “闪电号”、“联盟 号”、“进步号”等型 号，后四种火箭又构成 “联盟号”子系列火箭。