小型运载火箭

近地轨道运载能力在1000千克左右的运载火箭

小型运载火箭（small launch vehicle），是指近地轨道运载能力在1000千克左右的运载火箭，具有发射成本低、反应速度快、适应能力强等突出特点。近年来，随着小卫星技术的快速发展和火箭设计、复合材料、电子技术以及固体推进技术的发展，将小型运载火箭推上了航天发射的大舞台。未来，可实现快速有效航天发射的小型运载火箭具有巨大的军用和民用价值，将成为人类开展太空活动的明日之星。

火箭历史

近几年来，随着小卫星的兴起，小型运载火箭行得到进一步发展。

美国使用的有两种小型运载火箭：“金牛星”火箭和“飞马座”火箭。英、俄、德等国家研制这种火箭。小型运载火箭的技术比较成熟，也可用退役导弹改装，因而造价较低，研制周期较短。

小型运载火箭运用有两个特点：

1、发射方式多样既可采用传统的地面发射方式，也可用飞机带上空中发射。例如，美国的“金牛星”是从地面发射的，“飞马座”则用 B-52轰炸机带到空中发射。当前俄罗斯正在研制的三种小型运载火箭，其中一种采用空中发射。对于担负秘密使命的卫星，从空中发射可以提高隐蔽性。

2、发射准备时间短发射准备时间是指火箭从总装完毕到发射的时间，目前，美国“飞马座”火箭的发射的准备时间为14天，“金牛星”火箭只有72小时。而一般的大中型火箭的准备时间至少是以“月”为单位计算，例如法国“阿里安”火箭的发射准备时间为两个月。小型运载火箭的快速发射能力，对应付突发事件意义特别重大，而且一旦地面发射设施遭到破坏，还可用空中发射方式发射所需的侦察、通信等卫星。

优势

与大推力火箭发射成本高、准备时间长、缺乏快速反应能力相比，小型运载火箭制造技术先进、发射成本低、反应速度快、适应能力强，尤其在卫星小型化大行其道的今天，小型运载火箭更是担负起这类简单成熟卫星发射的重任，同时更因自身独特的技术特点而备受青睐。

美国火箭

“金牛座”小型运载火箭由美国轨道科学公司研制，于1994年3月13日首次发射并取得圆满成功。

这种运载火箭的基本型长度为27．56米，可把约1400千克的有效载荷送入高185公里、倾角28．5度的低轨道，其静地转移轨道运载能力为390千克。这种火箭的整流罩为复合材料蜂窝结构，分为两瓣，可容纳直径1．37米、长约3米的有效载荷。

这种火箭的重要特点是具有快速调试和发射能力，可通过公路运输运往发射场。有试验显示，在火箭发射场内，35名工作人员最短可以在8天时间内完成“金牛座”火箭的发射准备工作。

“金牛座”火箭采用另外一种小型运载火箭——“飞马座”的火箭级。24日发射的“金牛座”XL型运载火箭采用的是加大型“飞马座”——“飞马座”XL的火箭级，其长度增至29．12米，静地转移轨道运载能力增大到500千克。

加上24日的发射，“金牛座”火箭已发射8次，其中6次成功。2001年9月，这种火箭在发射一颗商业遥感卫星和一颗臭氧监测卫星时，因其第一级火箭一度偏离航线，第二级火箭未达预定速度，未能将卫星送入预定轨道。

“金牛座”运载火箭是美国轨道科学公司根据美国国防部高等研究计划局的一项“标准小型运载火箭”验证发射合同而开发的。这种完全使用固体燃料的四级运载火箭使用“飞马座”运载火箭的上面级和Castor 120第一级。

“金牛座”运载火箭的第一次发射是在1994年，这次发射将包括美国空军的空间测试实验平台和DARPASAT微型卫星的有效载荷送入了近地轨道。1998年进行的第二次发射所搭载的是“Orbcomm”卫星和Celestis公司“太空葬礼”计划的有效载荷。

但是，2001年9月的一次发射失败导致这种火箭被搁置了近三年，直到2004年5月改进后的“金牛座XL”火箭处女航时才恢复发射。“金牛座XL”使用了“飞马座”运载火箭的上面级，这使得它在发射中性能提高了25%。

美国轨道科学公司正在计划提供动力更加强大的“Star37”上面级，这将提升“金牛座”的性能，使它能够将945千克-1160千克的有效载荷送入太阳轨道，根据2002年波音公司的一项合同，一种三级的“金牛座”火箭已经开发出来，作为美国政府导弹拦截系统的拦截机助推系统。

制造商：轨道科学公司

发射地点：加利福尼亚州，范登堡

首次发射：1994年3月13日(金牛座);2004年5月20日(金牛座XL)

燃料

所有火箭发动机均使用固态燃料(4级)

性能

近地轨道有效载荷：1350千克

推进器

第1级：Castor(1)

第2级：Orion 50SXL(1)

第3级：Orion 50XL(1)

第4级：Orion 38(1)

参数

长度：27.9米

中心直径：2.4米

发射质量：73030千克

其他国家的运载火箭

在小型运载火箭的“竞技场”上，其他航天俱乐部成员也不甘示弱。欧洲航天局从2003年就开始研制织女星号小型运载火箭，可实现将1500千克有效载荷发射到700千米高度的轨道，也可一次发射300～2000千克不同载荷的卫星，同时还能让微小卫星搭上顺风车。被称为“世界上最小”运载火箭的日本SS520火箭全长仅9.54米，只有电线杆那么粗，是日本自主研发的三段式小型火箭。此外，俄罗斯也计划于2020年实现新型小型运载火箭“联盟”号2LK的首飞。

军事前景

近年来，一些退役下来的性能先进的弹道导弹相继加入小型运载火箭的改装行列。小型运载火箭机动灵活、反应速度快，一旦在军事上遭遇突发事件和局部战争爆发，任务卫星的损失补充和应急发射等都需要小型快速火箭出来大显身手。海湾战争爆发后，美军就应急发射过两颗近地轨道小型通信卫星，确保了战时美军通畅的战场通信能力。此外，小型运载火箭的大量新技术还可用于开展高超音速武器的飞行试验。

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