重型运载火箭
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重型运载火箭[1]（英语：Super heavy-lift launch vehicle）是指一种具备50,000公斤（110,000磅）或以上近地轨道有效载荷能力的运载火箭。重型运载火箭属于目前运载火箭中最大和最重，技术水准要求最高的运载火箭。目前成功制造过重型运载火箭的国家只有美国和苏联两个超级大国。[2][3]
型号
[编辑]服役中
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航天探索科技公司（SpaceX）—猎鹰重型运载火箭：2018年服役至今，有效载荷约为63,800公斤（140,700磅）。[4]- 航天探索科技公司（SpaceX）—星舰（Starship）：2024年服役至今，有效载荷可高达150,000公斤（330,000磅）。
- 国家航空航天局（NASA）—太空发射系统（SLS）：以航天运输系统（STS）技术为基础，为执行阿尔忒弥斯计划而开发的重型运载火箭，其中Block1有效有效载荷约为95,000公斤（209,000磅），2022年服役至今，Block1B有效载荷约为105,000公斤（231,000磅），Block2有效载荷约为130,000公斤（290,000磅），计划于2024年首飞。[5]
已退役
[编辑]- 国家航空航天局（NASA）—土星5号运载火箭：1967-1973年，为执行阿波罗计划而开发的重型运载火箭，有效载荷为140,000公斤（310,000磅）。[6]
- 国家航空航天局（NASA）—航天运输系统（STS）：1983-2011年，可将70,000多公斤的航天飞机加三具主发动机和约30,000公斤的货物送往航天。
第一实验设计局（OKB-1）—N1运载火箭：前苏联打算用于载人登月的火箭，有效载荷为95,000公斤（209,000磅），不过前后四次的测试均以失败告终，并于1976年取消项目。[7]- 能源科研生产联合体（NPO “Energia”）—能源运载火箭：1987-1988年，前苏联制造的重型运载火箭，有效载荷为100,000公斤（220,000磅），可将暴风雪号航天飞机和约30,000公斤的货物送往航天。[8]
开发中
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国家航天局（CASA）—长征十号运载火箭：中国目前在研发中的重型运载火箭，设计用于中国载人登月任务，有效酬载约为70,000公斤（155,000磅），计划于2027年前后首飞。- 国家航天局（CASA）—长征九号运载火箭：中国目前在研发中的重型运载火箭，设计用于深空探测、月球基地的货运及载人登月等任务，有效酬载约为160,000公斤（350,000磅），计划于2030年前后首飞。[9][10]
比较
[编辑]| 火箭名 | 国家 | 运作机构 | 近地轨道有效载荷量 | 首飞 | 状态 | 复用能力 | 发射成本 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 土星五号 |  美国
|
美国国家航空航天局 | 140 t（310,000磅） | 1967 | 退役 | 否 | 12.3亿美元 (2019) |
| N1 |  苏联
|
第一实验设计局 | 95 t（209,000磅） | 1969年(失败) |  已取消
|
否 | 30亿卢布 (1971) |
| 航天飞机 | 美国
|
美国国家航空航天局 | 122.5 t（270,142磅） | 1981 | 退役 | 部分 | 5.76亿美元 - 16.4亿美元 (2012) |
| 能源号 | 苏联
|
能源科研生产联合体 | 100 t（220,000磅） | 1987 | 退役 | 否 | 7.64亿美元 (1985) |
| 猎鹰重型 | 美国
|
航天探索科技公司 | 63.8 t（141,000磅）[11] | 尚未使用 | 未证实 | 否 | 1.5亿美元 (2018) |
| 57 t（126,000磅）[12] | 2022[13] | 服役中 | 部分 | 1.3亿美元 (2018) | |||
| 星舰 | 美国
|
航天探索科技公司 | 150 t（330,000磅）[14] | 2024[15][16][17] | 测试中 | 全部 | 200万美元 (2019) |
| 太空发射系统 | 美国
|
美国国家航空航天局 | 95 t（209,000磅）[18] | 2022[19] | 服役中 | 否 | 5亿美元 - 20亿美元 (2019) |
| 105 t（231,000磅）[20] | 待定 | 计划 | 否 | 未知 | |||
| 130 t（290,000磅）[21] | 待定 | 计划 | 否 | 未知 | |||
| 长征九号 |  中国
|
中国运载火箭技术研究院 | 150 t（330,000磅） [22] | 2033 (计划)[23][24] | 计划 | 部分[25] | 未知 |
| 长征十号 | 中国
|
中国载人航天工程办公室 | 70 t（150,000磅）[26] | 2027年左右(计划) | 计划 | 否 | 未知 |
^A 包括阿波罗指挥和服务模块、阿波罗登月模块、航天器/登月舱适配器、土星V仪表单元、S-IVB 级和用于地月转移推进剂的质量；近地轨道有效载荷量约为122.4 t（270,000磅）[27]
^B 包括STS-93期间的轨道飞行器和有效载荷质量；可部署的有效载荷为27.5 t（61,000磅）
^C 执行最终轨道进入所需的上级火箭或有效载荷
^D 猎鹰重型运载火箭仅以完全可回收配置飞行，其理论有效载荷限制约为45公吨；计划在 2020年底进行部分消耗性配置的首次计划飞行。
^E 侧助推器核心可回收，中央核心可扩充。侧助推器的首次重复使用是在2019年展示，当时 Arabsat-6A发射中使用的侧助推器被重新用于STP-2发射。
^F 不包括飞船的净质量
^G 由于所有飞行的有效载荷质量都包括轨道飞行器的质量，因此尽管没有可部署的有效载荷，但首次飞行的有效载荷大于50吨。
^H 目前已发射5次，其中后三次均成功入轨，因此可视作首飞成功，但只有舰体自己的测试，并没有进行载荷发射任务，且仅成功回收第一级，尚未达到一二级均可回收的完全复用目标
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 美俄中都有哪些重型火箭？-新华网. www.news.cn. [2022-06-06].
- ^ McConnaughey, Paul K.; et al. Draft Launch Propulsion Systems Roadmap: Technology Area 01 (PDF). NASA. Section 1.3. November 2010 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-24）.
Small: 0–2 t payloads; Medium: 2–20 t payloads; Heavy: 20–50 t payloads; Super Heavy: > 50 t payloads
- ^ Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation (PDF). Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee. NASA: 64-66. October 2009 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2019-02-16）.
...the U.S. human spaceflight program will require a heavy-lift launcher ... in the range of 25 to 40 mt ... this strongly favors a minimum heavy-lift capacity of roughly 50 mt....
- ^ Falcon Heavy. SpaceX.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2017-04-06）.
- ^ Wall, Mike. NASA's Next Megarocket Could Launch Mission to Europa. Space.com. 2015-07-29 [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-23）.
- ^ Alternatives for Future U.S. Space-Launch Capabilities (PDF), The Congress of the United States. Congressional Budget Office: X,1, 4, 9, October 2006 [2016-06-22], （原始内容存档于2021-10-01）
- ^ N1 Moon Rocket. Russianspaceweb.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2015-01-10）.
- ^ Gregersen, Erik. Unmanned Space Missions 1st. New York: Britannica Educational. 2010: 46. ISBN 978-1-61530-018-1.
- ^ 存档副本. [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-26）.
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- ^ Falcon Heavy. SpaceX. 2012-11-16 [2017-04-05]. （原始内容存档于2018-02-07）.
- ^ Musk, Elon [@elonmusk]. Side boosters landing on droneships & center expended is only ~10% performance penalty vs fully expended. Cost is only slightly higher than an expended F9, so around $95M. (推文). 2018-02-12 –通过Twitter.
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- ^ Elon Musk [@elonmusk]. Aiming for 150 tons useful load in fully reusable configuration, but should be at least 100 tons, allowing for mass growth (推文). 2019-05-23 –通过Twitter.
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- ^ PhilLeafSpace. PhilLeafSpace. Weibo. 2023-04-24 [2023-04-24]. （原始内容存档于2023-04-24） （中文（简体））.
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