十七、运载火箭之王

运载火箭是人类开展航天活动必不可少的运输工具。运载火箭具有巨大的推力，采用不同组合的运载火箭可以把各种不同类型的人造地球卫星、载人航天器和行星际探测器送入各自的运行轨道。

运载火箭通常按照火箭的起飞质量或运送到预定轨道的有效载荷量来加以区别，分为小型、中型和大型运载火箭3种。它们之间的运载能力相关悬殊。

例如，美国的侦察兵小型火箭只能把215千克的有效载荷送入地球低轨道，而美国的大力神—4大型火箭则能把18150千克重的有效载荷送入地球低轨道。

自1957年10月4日前苏联用“卫星”号运载火箭发射世界上第一颗人造地球卫星以来，至今40多年间，全世界共有俄罗斯、美国、法国、日本、中国、英国、欧洲空间局、印度、以色列等国家和组织先后研制并成功发射了30多个系列的运载火箭，它们已把5000多个载人和不载人的航天器送入了太空。

迄今为止的运载火箭都是一次性使用火箭，它们最大的缺憾是只能使用一次，因此成本高昂。美国从20世纪初开始着手研制可多次重复使用的航天器——航天飞机，并于1981年4月12日用哥伦比亚号航天飞机实现了首次航天飞行。航天飞机是世界上第一种可多次重复使用的天地往返运输工具，实现了航天运载技术上的重大突破，但其成本仍然居高不下。未来研制经济、可靠、可重复使用的航天运载器仍将是航天技术面临的首要任务之一。

目前世界上最庞大的航天器，莫过于航天飞机。美国航天飞机的轨道器自重68吨，它和一个外挂液体燃料贮箱、两具固体燃料助推火箭一起作为一个完整的发射系统，没有专用的运载火箭。前苏联的航天飞机重约100吨，它由世界上威力最大的能源号运载火箭发射，这种运载火箭堪称世界运载火箭之王。(www.daowen.com)

1987年5月15日，前苏联从拜科努尔航天中心发射成功一枚能源号超级运载火箭。它的运载能力比美国航天飞机还大4倍。

1988年7月30日，能源号火箭的总设计师古巴诺夫披露了这枚巨型运载火箭的一些细节：火箭长约60米，总重2400吨，起飞推力3500吨，能把100吨的有效载荷送入近地轨道。如果加上第三级火箭，则可把18吨的有效载荷送入地球静止轨道。

能源号由两级火箭组成。第一级捆绑4个液体助推器，高39米，直径4米，每个助推器上装有一台发动机，在地面的推力为740吨。第二级为直径8米的芯级，由4台液氢液氧发动机组成，地面推力为148吨。发射时，第一、二级发动机同时点火，到达64千米高空时，火箭助推器工作完成后，可由地面控制成对地脱离芯级火箭回收，经修理能重复使用50次。芯级火箭继续把有效载荷送入200千米左右的低地球轨道，然后火箭落于太平洋的预定海域。古巴诺夫强调能源号具有很高的可靠性，因为曾利用计算机进行过500次各种故障试验，借助200种实验装置对火箭整件和组件进行过6500多次试验，对全尺寸实物模型进行了5次试验，即使第一级或第二级火箭的一台发动机发生意外故障停机时，也仍能继续有控制的飞行。

能源号运载火箭的研制成功，是几百个部门长期努力合作的结果。在设计、制造、试验和发射过程中，研制了能在超低温条件下工作的专门材料，掌握了大型构件的加工和焊接新工艺，使用了高性能的综合计算机系统。它是一种多用途运载工具，既可用来发射航天飞机，也可为和平号轨道站发射组合舱，还可运送大型设备到轨道上建立太阳能发电站和完善太空基地，以及将来向月球或火星发射载人航天器。

1988年11月15日，能源号运载火箭将不载人的暴风雪号航天飞机送到太空轨道飞行，奠定了它的运载火箭之王的地位，为前苏联航天技术的进一步发展建立了新的功绩。暴风雪号航天飞机系统总设计师格鲁什科在这次发射成功后指出：“从现在起，前苏联的航天部门不但拥有把重型物体发射到太空的手段，而且还有把它们收回来的能力，这给太空考察开辟了新的广阔前景。”