獵鷹1號運載火箭
獵鷹1號運載火箭(Falcon 1)為可部分重複使用的發射系統,SpaceX設計製造此火箭供發射商業太空任務,此兩節式火箭使用液態氧/煤油作為燃料。第一節使用一具梅林引擎;第二節使用一具Kestrel。獵鷹1號火箭為世界第一個使用私人資金製造液態軌道火箭的計劃,每次發射只要670萬美元(2006年幣值)。
用途 | 不可重複使用之運載火箭 |
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製造者 | SpaceX公司 |
製造國家 | 美國 |
外型及質量參數 | |
高度 | 21.3 米 (70 呎) |
直徑 | 1.7 米 (5.5 呎) |
質量 | 38,555 公斤 (85,000 磅) |
節數 | 2節 |
酬載量 | |
近地軌道 載荷 | 670公斤 (1480 磅) |
太陽同步軌道 載荷 | 430 公斤 (990 磅) |
發射歷史 | |
現況 | 退役 |
發射場 | Omelek 海島 |
總發射次數 | 5次 |
成功次數 | 2次 |
失敗次數 | 3次 |
首次發射 | 2006年3月24日 22:30 格林尼治標準時間 |
第一節 | |
引擎 | 1 梅林-1C引擎(前兩次使用梅林-1A引擎) |
推力 | 454 千牛頓 (102,000 磅) |
比衝量 | 255 秒 海平面 |
推進時間 | 169 秒 |
燃料 | 煤油/液態氧 |
第二節 | |
引擎 | 1 Kestrel |
推力 | 31 千牛頓 (7,000磅) |
比衝量 | 327 秒 真空 |
推進時間 | 378 秒 |
燃料 | 煤油/液態氧 |
於2008年9月28日,獵鷹1號火箭成功到達太空軌道。這亦是第一枚私人研發的液態軌道火箭成功進入地球軌道。
設計
獵鷹1號火箭的設計能使發射到低地球軌道的衛星可使用最低價格,它計劃把獵鷹5號火箭部分零件重複使用,第一節利用降落傘減速降落至海面,回收重複使用,而第二節無法重複使用。
第一節
第一節由鋁合金製成,他用隔版隔開液態氧及煤油的燃料槽,且壓力也十分穩定。獵鷹一號可不經特殊處理就發射(像三角洲二號運載火箭早期的設計);也可以經特殊處理使火箭推力更大(像擎天神二號運載火箭不加壓就不能發射),但此設計會使第一節變的比較重,即使用降落傘系統;由Irvin降落傘公司生產製造有一個高速傘及一個主傘,降落傘減速降落至海面,回收重複使用。而另一個壓低價格的方式是不用保冷系統,也就是用一塊毯子包在第一節的液態氧槽外,可以使重量減輕。第一節經過Space X測試之後,印證了第一節的回收再利用,回收方式也是完美的,發射金額也會如預期的降低。
第二節
第二節使用鋁鋰合金製成,可耐低溫,利用氦氣將液態燃料推送至引擎,也利用燃料供給量的不同造成不同的推力,進而控制火箭本體也使用零堆績液態燃料系統,使燃料更快進入引擎;燃燒加壓槽由Arde公司製造(與Delta 4相同)是用多種金屬之合金所製成。
火箭分離
主引擎點火節流閥由電腦控制,當火箭升空時將流量控制到最大量,如果系統正常運作火箭會在7秒內脫離發射台,第一節會推進至少169秒;第二節會分離使用爆炸螺栓技術、氣動分離系統及更多技術使第一節和第二節能更快速的分離。
第一次發射失敗
獵鷹1號火箭的梅林引擎在第一次火箭發射中着火。 因為引擎問題和發射地點一再改變,第一次的發射日期一再延後。預定第一次發射日期為2005年9月26日從馬紹爾群島的瓜加林環礁發射,載荷物是高等防禦衛星研究計劃,但被延至十二月中旬,且衛星改為美國航天大學的獵鷹SAT-2,並經過慎重的處理。2005年9月12日一個真空閥錯誤的開啟使火箭不能發射升空,也造成火箭內部被吸住而損害,最後決定拆下第一節重修,並二度延遲發射日期,幾經延遲後預定在地面進行點火測試的日期是2006年1月10日,測試結果並沒有得到上級的認可,並要求再次檢查。過了兩個月,終於到了第一次獵鷹1號火箭發射,發射時間為2006年3月25日星期六9點30分,但結果卻是失敗的。
第四次發射成功
獵鷹1號火箭的第四次發射於2008年9月28日進行,亦是首次成功。
火箭版本
Falcon 1 Versions[1][2][3] | 獵鷹1號運載火箭|梅林引擎A; 2006年–2007年 | 獵鷹1號運載火箭|梅林引擎C; 2007年–2009年 | 獵鷹1號運載火箭|梅林引擎1E; 2010年 |
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第一節 | 1 × 梅林引擎A | 1 × 梅林引擎C | 1 × 梅林引擎1C |
第二節 | 1 × Kestrel引擎 | 1 × Kestrel引擎 | 1 × Kestrel引擎 |
高度 (最大值; 米) |
21.3 | 22.25 | 26.83 |
直徑 (米) |
1.7 | 1.7 | 1.7 |
最初推力 (千牛頓) |
318 | 343 | 454 |
發射質量 (噸) |
27.2 | 33.23 | 38.56 |
載荷艙直徑 (內徑; 米) |
1.5 | 1.71 | 1.71 |
載荷質量 (近地球軌道; 公斤) |
570 (或更少以到達太陽同步軌道 ) | 450 (或更少以到達太陽同步軌道 ) | 700 (或更少以到達太陽同步軌道 ) |
載荷質量 (地球同步軌道; kg) |
— | — | — |
價格 (百萬美元) |
6.7 | 7 | 8.5 |
最低價格 (價格/公斤) (低地球軌道; 美元) |
11,754 | 15,556 | 12,687或19,767(太陽同步軌道) |
最低價格 (價格/公斤) (GTO; 美元) |
— | — | — |
成功率 (成功數/總數) |
0/2 | 1/2 | — |
發射列表
發射日期 (格林尼治標準時間) | 發射場 | 載荷衛星 | 結果 | 備註 |
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2006年3月24日, 22:30 | Omelek | FalconSat-2 | 失敗 | 第一節引擎在T+25 秒故障,火箭爆炸。 |
2007年3月21日, 01:10 | Omelek | DemoSat | 失敗 | 第一階段成功發射,最高高度為大約300公里。 在T+5分鐘時失去控制,並在T+5分鐘5秒時失去聯絡,最終未能達到運行軌道。 |
2008年8月3日, 03:34 | Omelek | Trailblazer/ORS PRESat/NASA NanoSail-D/NASA Explorers/Celestis[4] |
失敗 | 第一節引擎按照預定計劃分離。 但剩餘燃料使第一節引擎撞向第二節引擎。 |
2008年9月28日, 23:15 | Omelek | 虛擬載荷,重165公斤 | 成功 | 令SpaceX成為首個成功發射運載火箭的私營企業。 |
2009年7月14日, 03:35 | Omelek | RazakSAT | 成功 |
參見
參考文獻
- ^ SpaceX Falcon 1 Data Sheet (PDF). SpaceX. 2008-09-28. (原始內容 (PDF)存檔於2008-12-19).
- ^ Falcon 1 Users Guide (PDF). SpaceX. 2008-09-28. (原始內容 (PDF)存檔於2008-10-01).
- ^ "Falcon 1 Users Guide"存档副本 (PDF). [2014-11-01]. (原始內容 (PDF)存檔於2008-12-19).(PDF). SpaceX. 2010-01-19.
- ^ "Launch Manifest"存档副本. [2012-09-25]. (原始內容存檔於2009-04-14).. SpaceX. Retrieved 20010-01-19.