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獵鷹重型運載火箭

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猎鹰重型运载火箭
Falcon Heavy，2017年12月
用途轨道级超重型运载火箭
制造者SpaceX
制造国家美国
单次发射费用26700公斤至地球同步转移轨道，9000万美元[1]
外型及质量参数
高度70米（230英尺）[2]
直径3.66米（12.0英尺）[2]
宽度12.2米（40英尺）[2]
质量1,420,788公斤（3,132,301磅）[2]
级数2+
酬載量
至LEO (28.5°)有效载荷
质量63,800公斤（140,700磅）[2]
至GTO (27°)有效载荷
质量26,700公斤（58,900磅）[2]
至火星有效载荷
质量16,800公斤（37,000磅）[2]
至冥王星有效载荷
质量3,500公斤（7,700磅）[2]
相关火箭
本系列猎鹰9号运载火箭
相似型号
发射历史
现状现役
发射场
总发射次数1
成功次数1
失败次数0
首次发射2018年2月6日 [3] [4]
助推器
助推器數2
发动机9台默林1D
单发推力海平面: 7,607 kN（1,710,000 lbf）
真空: 8,227 kN（1,850,000 lbf）
比冲海平面: 282秒[5]
真空: 311秒[6]
推进时间162秒[7]
燃料深冷却LOX / 深冷却RP-1[8]
第一级
发动机27台默林1D（中央芯级+两支助推器）
单发推力海平面: 22,819 kN（5,130,000 lbf）
真空: 24,681 kN（5,549,000 lbf）[2]
比冲海平面: 282秒
真空: 311秒
推进时间162秒
燃料深冷却LOX / 深冷却RP-1
第二级
发动机1台默林真空1D
单发推力934 kN（210,000 lbf）[2]
比冲348秒[7]
推进时间397秒[2]
燃料LOX / RP-1

猎鹰重型运载火箭（英語：FH, Falcon Heavy），先前称为猎鹰9号重型运载火箭，是SpaceX研发和制造的一款可重复使用超重型运载火箭。猎鹰重型运载火箭是猎鹰9号运载火箭的一个衍生构型，由一个经过强化的猎鹰9号中央芯级和两个额外的猎鹰9号第一级组成。[9] 这将能让猎鹰重型运载火箭的LEO运载能力达到63.8吨，而猎鹰9号运载火箭全推力版LEO运载能力仅有22.8吨。猎鹰重型运载火箭一开始就按照载人标准设计，并具有向月球或火星发射载人任务的潜力。另外也可以發射小行星採礦所需要的重型挖掘機具。

由于猎鹰重型运载火箭的蓝本——猎鹰9号运载火箭——设计上的不断演进以及处理长期积压订单的压力，它的首次发射日期在过去几年中也屡次推迟。2018年2月6日北美东部时间下午3:45（UTC 20:45），猎鹰重型运载火箭首飞成功。[10]首次发射中携带的有效载荷为伊隆·马斯克的特斯拉Roadster跑车。[11][12]这枚火箭是土星五号于1970年代退役之后，当前世界最大推力的运载火箭。[13]

历史

SpaceX 在2011年6月在范登堡 AFB SLC-4E进行猎鹰重型发射平台奠基仪式

早在2004年，猎鹰重型火箭第一次被提上日程。2011年，SpaceX在一次新闻发布会上对外界公布了这一计划。[14]

很多因素叠加导致火箭首飞被推迟5年到2018。这期间还有两次猎鹰9号的发射事故发生。导致 SpaceX 必须把他们所有的精力都集中在事故的分析中，导致发射任务有几个月时间的停滞。而且，将三颗猎鹰9号火箭捆绑也带来了远比预期要更加复杂的集成和结构上的挑战。[15]

2017年6月，伊隆·马斯克说到：

"事实上，猎鹰重型比我们一开始计划的困难得多。困难得多得多，我们最开始的想法太幼稚了。"[16]

測試

主条目：獵鷹重型運載火箭測試任務

2018年2月6日下午3:45（北美东部标准时间），獵鷹重型首飞成功，[10] [17]三枚推进器中的两枚成功回收。[10]芯级推进器回收失败。当芯级推进器降落到大西洋时，芯级推进器用于减速的3台引擎中仅1台运作，它以约480公里/小时的速度坠落在距离无人驾驶驳船“我当然还爱你”号100公尺远的海中。[18]

构想和资金

马斯克在2005年9月的一次新闻快讯中提到了猎鹰重型运载火箭，说18个月前有客户提出此需求。[19] 他们原本计划是建造猎鹰5号运载火箭，并对此进行了各种探索，但他们最后发现，在火箭第一级使用9台发动机的设计——即猎鹰9号运载火箭，是唯一节省成本并且可靠的旅行方案。猎鹰重型运载火箭的开发利用的是私人资本，据马斯克所述，该火箭项目的成本超过5亿美元，它的开发没有接受任何政府融资。[20]

设计

猎鹰重型的配置包括一个结构增强的猎鹰9号作为核心组件，外加两个消耗液态燃料的猎鹰9号作为一级捆绑式助推器。[21]概念上类似德尔塔IV 重型火箭、宇宙神V重型火箭以及俄罗斯的安加拉A5V火箭。

参考

  1. ^ Capabilities & Services. SpaceX. [1 April 2016]. （原始内容存档于7 October 2013）. 
  2. ^ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 Falcon Heavy. SpaceX. [2017-04-05]. 
  3. ^ Elon Musk [@elonmusk]. Aiming for first flight of Falcon Heavy on Feb 6 from Apollo launchpad 39A at Cape Kennedy. Easy viewing from the public causeway. (推文). January 27, 2018 –通过Twitter. 
  4. ^ Launch Calendar. [January 25, 2018]. 
  5. ^ Falcon 9. SpaceX. [29 September 2013]. （原始内容存档于1 May 2013）. 
  6. ^ Ahmad, Taseer; Ammar, Ahmed; Kamara, Ahmed; Lim, Gabriel; Magowan, Caitlin; Todorova, Blaga; Tse, Yee Cheung; White, Tom. The Mars Society Inspiration Mars International Student Design Competition (PDF). Mars Society. [24 October 2015]. 
  7. ^ 7.0 7.1 Falcon 9. SpaceX. [2016-04-14]. （原始内容存档于2014-08-05）. 
  8. ^ Elon Musk [@elonmusk]. -340 F in this case. Deep cryo increases density and amplifies rocket performance. First time anyone has gone this low for O2. [RP-1 chilled] from 70F to 20 F (推文). 2015-12-17 [19 December 2015] –通过Twitter. 
  9. ^ Falcon 9 Overview. SpaceX. 8 May 2010. （原始内容存档于2014-08-05）. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Falcon Heavy, in a Roar of Thunder, Carries SpaceX’s Ambition Into Orbit. New York Times. 2018-02-06 [2018-02-07]. 
  11. ^ Musk, Elon [@elonmusk]. Falcon Heavy to launch next month from Apollo 11 pad at the Cape. Will have double thrust of next largest rocket. Guaranteed to be exciting, one way or another. (推文). December 1, 2017 –通过Twitter. 
  12. ^ Elon Musk's huge Falcon Heavy rocket set for launch. BBC. 6 February 2018 [6 February 2018]. 
  13. ^ Luscombe, Richard. SpaceX: Elon Musk seeks to revive Apollo era with Falcon Heavy rocket test. the Guardian. 2018-02-06 [2018-02-07] （英语）. 
  14. ^ Clark, Stephen. SpaceX enters the realm of heavy-lift rocketry. Spaceflight Now. April 5, 2011 [September 13, 2017]. 
  15. ^ SpaceX's Big New Rocket May Crash on 1st Flight, Elon Musk Says. 
  16. ^ Elon Musk. Elon Musk, ISS R&D Conference (video). ISS R&D Conference, Washington DC, USA. 事件发生在 36:00–39:50. July 19, 2017 [February 5, 2018]. There is a lot of risk associated with the Falcon Heavy. There is a real good chance that the vehicle does not make it to orbit... I hope it makes far enough away from the pad that it does not cause pad damage. I would consider even that a win, to be honest. ... I think Falcon Heavy is going to be a great vehicle. There is just so much that is really impossible to test on the ground. We'll do our best. ... It actually ended up being way harder to do Falcon Heavy than we thought. At first, it sounds real easy; you just stick two first stages on as strap-on boosters. How hard can that be? But then everything changes. [the loads change, aerodynamics totally change, tripled vibration and acoustics, you break the qualification levels on all the hardware, redesign the center core airframe, separation systems]... Really way, way more difficult than we originally thought. We were pretty naive about that. ... but optimized, it's 2 1/2 times the payload capability of Falcon 9. 
  17. ^ Launch Schedule. Spaceflightnow.com. January 22, 2018 [January 24, 2018] （美国英语）. 
  18. ^ SpaceX confirms it lost the center core of the Falcon Heavy. engadget. 
  19. ^ Musk, Elon. June 2005 through September 2005 Update. SpaceX. [June 24, 2017]. 
  20. ^ Boozer, R.D. Rocket reusability: a driver of economic growth. The Space Review. March 10, 2014, 2014 [March 25, 2014]. 
  21. ^ Falcon 9 SpaceX. 2014-08-05 [2018-02-27]. 

外部链接

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