航天科普(十七)【大力神(TITAN)系列運(yùn)載火箭】

注:
【1】Titan有“大力神”和“泰坦”兩種翻譯,本文全部取“大力神”作為該系列火箭的名稱(chēng)。
【2】Gemini有“雙子座”和“雙子星”兩種翻譯,本文全部取“雙子星”作為該飛船的名稱(chēng)。
【3】大力神系列的芯級(jí)(或一級(jí))、二級(jí)全部使用普通不共底儲(chǔ)箱。
大力神是美國(guó)1959年至2005年間使用的火箭家族。大力神1號(hào)和大力神2號(hào)在1987年之前都是USAF洲際彈道導(dǎo)彈艦隊(duì)的一部分。在總共368次大力神的發(fā)射中,運(yùn)載火箭占了絕大多數(shù),其中包括20世紀(jì)60年代中期雙子座項(xiàng)目的所有飛行任務(wù)。大力神運(yùn)載火箭還被用發(fā)射軍用載荷和少許商業(yè)載荷,并且發(fā)射了一系列著名的探測(cè)器,例如旅行者雙兄弟等。

總覽
大力神計(jì)劃起源于1955年開(kāi)始研制的大力神1洲際彈道導(dǎo)彈,采用液氧/煤油推進(jìn)劑,于1959年2月6日成功首飛,共進(jìn)行了67次飛行。大力神1導(dǎo)彈很快被大力神2導(dǎo)彈所替代。大力神2導(dǎo)彈采用四氧化二氮/混肼-50作推進(jìn)劑,縮短了發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間: 1962年3月16日成功首飛,至1988年退役,共進(jìn)行了81次飛行。1962年初,在大力神2導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上研制大力神2運(yùn)載火箭,用于執(zhí)行雙子星載人飛船計(jì)劃;從1964年4月完成首飛后,共執(zhí)行12次雙子星飛船發(fā)射任務(wù),其中10次是載人發(fā)射。1986年, 開(kāi)始把退役的大力神導(dǎo)彈改裝成執(zhí)行航天發(fā)射任務(wù)的運(yùn)載火箭,型號(hào)為大力神2SLV或大力神2G, 1988年9月完成首飛。
大力神3運(yùn)載火箭的研制始于1961年,與大力神2相比,增加了推進(jìn)劑加注量,增設(shè)了可二次啟動(dòng)的上面級(jí)(過(guò)渡級(jí)),提高了液體發(fā)動(dòng)機(jī)推力:同時(shí)可根據(jù)任務(wù)需要,采用直徑3.05 m的五段式或五段半式固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為助推級(jí)。大力神3在1964年9月進(jìn)行了首次飛行試驗(yàn)。根據(jù)任務(wù)的不同共有8種不同的型號(hào):大力神3A-過(guò)渡級(jí)無(wú)SRM (1964年首飛,4次試驗(yàn)飛行)、大力神3B-阿金納(1966年首飛,共發(fā)射57次)、大力神3C-過(guò)渡級(jí)-SRM (1965 年首飛,共發(fā)射36次)、大力神3D-SRM (1971年首飛,共發(fā)射22次)、大力神3E-半人馬座-SRM (1974年首飛,共發(fā)射7次)、大力神34B-阿金納(1975年首飛,共發(fā)射11次)、大力神34D-過(guò)渡級(jí)-SRM (五段半式助推器) (1982年首飛,共發(fā)射15次)、商業(yè)大力神3-SRM (五段半式助推器) (1989 年首飛,共發(fā)射4次)。大力神3總共發(fā)射156次。作為對(duì)航天飛機(jī)的補(bǔ)充,1985 年開(kāi)始研制大力神4運(yùn)載火箭。最初計(jì)劃僅在卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射10枚火箭,后來(lái)由于1986年1月挑戰(zhàn)者號(hào)失事的原因,計(jì)劃又增加了13枚火箭,其結(jié)構(gòu)形式有5種。同時(shí)也對(duì)固體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),以提高大力神運(yùn)載火箭的可靠性和性能。針對(duì)這個(gè)要求,范登堡和卡納維拉爾角空軍基地兩個(gè)發(fā)射場(chǎng)改造了發(fā)射設(shè)備,卡納維拉爾角空軍基地增加了固體發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、維修設(shè)備。1989年12月計(jì)劃擴(kuò)大到41枚火箭,在卡納維拉爾角空軍基地增加1個(gè)發(fā)射臺(tái)(LC-40,現(xiàn)外租給SpaceX),在兩個(gè)發(fā)射場(chǎng)安裝了先進(jìn)的地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此外,芯級(jí)增加了先進(jìn)的航天電子設(shè)備、改進(jìn)的液壓系統(tǒng)和火工品。從1989年6月14日大力神4A-SRM (七段式助推器)火箭首次發(fā)射起,大力神4系列火箭總共執(zhí)行了39次飛行任務(wù),其中大力神4A發(fā)射22次、大力神4B發(fā)射17次。從1964年9月首次發(fā)射到2005年10月19日完成最后一次發(fā)射,大力神運(yùn)載火箭共飛行220次,成功率接近95%。相對(duì)于新型運(yùn)載火箭而言,大力神火箭發(fā)射成本昂貴,而且耗時(shí)較長(zhǎng),美國(guó)軍方已將視線(xiàn)轉(zhuǎn)移到更廉價(jià)的運(yùn)載火箭上。大力神的退役將為相對(duì)更廉價(jià)、更可靠的宇宙神5與德?tīng)査?等新型火箭讓路。

一切的開(kāi)端:大力神1號(hào)(ICBM)
馬丁·瑪麗埃塔(Martin Marietta,后與洛克希德公司合并為洛克希德·馬?。?/span>SM-68A/HGM-25A“大力神1號(hào)”是美國(guó)第一枚多級(jí)洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM),從1959年到1962年一直在使用。雖然SM-68A只運(yùn)行了三年,但它衍生出了許多后續(xù)型號(hào),這些型號(hào)是美國(guó)武器庫(kù)和太空發(fā)射能力的重要部分。大力神1號(hào)在大力神家族中是獨(dú)一無(wú)二的,它使用液氧和RP-1作為推進(jìn)劑。所有后來(lái)的版本都改用偏二甲肼/混肼50推進(jìn)劑。
“大力神”最初是作為空軍SM-65 Atlas導(dǎo)彈研制出現(xiàn)問(wèn)題的備用(宇宙神家族運(yùn)載火箭的前身),最終被Atlas擊敗。不管怎樣,部署還是繼續(xù)進(jìn)行,以更快地增加待命導(dǎo)彈的數(shù)量,因?yàn)榇罅ι竦膶?dǎo)彈發(fā)射井比Atlas更具生存能力。
LGM-25C(大力神二號(hào))在美國(guó)的核威懾力量中服役到1987年,它的容量和射程相對(duì)于大力神1號(hào)也有所增加。

大力神一號(hào)數(shù)據(jù)
升空推力:132.1t
整箭質(zhì)量:105.1t
芯徑:3.1m
總長(zhǎng)度:31m
發(fā)射費(fèi)用:15w美元(1962年幣值)
一級(jí):
總質(zhì)量:76.2t
空重:4t
推力(真空):149.5t
推力(海平面):132.1t
比沖(真空):290 s
比沖(海平面):256s
燃燒時(shí)間:138s
直徑:3.1m
跨度:3.1m
長(zhǎng)度:16.0m
推進(jìn)劑:液氧+煤油
引擎數(shù):LR-87-AJ-3*2

二級(jí):
總重量:28.9t
空重:1.73t
推力(真空):36.3t
比沖(真空):308 s
燃燒時(shí)間:225s
直徑:2.3m
跨度:2.3m
長(zhǎng)度:9.8m
推進(jìn)劑:液氧+煤油
引擎:LR-91-AJ-3



大力神2號(hào)(運(yùn)載火箭)
大力神2系列運(yùn)載火箭共有大力神2LV-4、大力神2SLV和大力神2S等3種型號(hào)。

大力神2LV-4 (TITAN 2LV-4)
大力神系列運(yùn)載火箭中最早投入使用的是為雙子星載人飛船計(jì)劃服務(wù)的大力神2LV-4火箭,又名雙子星運(yùn)載火箭。雙子星-大力神2火箭雖為NASA民用計(jì)劃,但美國(guó)空軍不僅直接參與了火箭的研制與發(fā)射,而且還利用雙子星飛船的12飛行,進(jìn)行了各種試驗(yàn),而且大力神2LV-4是專(zhuān)為載人定制的火箭,所以只發(fā)射過(guò)12發(fā),但全部成功。
大力神2LV-4火箭是在大力神2洲際導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,1962年初開(kāi)始改型。NASA選用大力神2火箭作為雙子星飛船的運(yùn)載工具的原因是:
1)大力神2火箭是當(dāng)時(shí)美國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭,只有它具有發(fā)射觀(guān)子星飛船的能力;
2)大力神2火箭采用可儲(chǔ)推進(jìn)劑,便于操作、處理并具有長(zhǎng)時(shí)間停放和隨時(shí)發(fā)射的特點(diǎn),適合于載人飛行和空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)。
為滿(mǎn)足載人飛行的以下4項(xiàng)要求,對(duì)大力神2火箭采取了11項(xiàng)改進(jìn)措施。
4項(xiàng)要求是:
【1】適應(yīng)人的生理特點(diǎn);
【2】提高可靠性,保障飛行絕對(duì)安全(扯淡);
【3】發(fā)生災(zāi)難性故障時(shí)航天員能及時(shí)脫險(xiǎn)(扯淡);
【4】改善火箭性能,提高任務(wù)成功率。
11項(xiàng)改進(jìn)措施是:
【1】增設(shè)故障探測(cè)系統(tǒng);
【2】改用冗余制導(dǎo)和控制系統(tǒng);
【3】改用冗余電源系統(tǒng);
【4】一子級(jí)改用冗余液壓系統(tǒng);
【5】用水星計(jì)劃的無(wú)線(xiàn)電制導(dǎo)系統(tǒng)代替原大力神2的慣性制導(dǎo)系統(tǒng);
【6】改進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng);
【7】改進(jìn)發(fā)射場(chǎng)飛行中止系統(tǒng);
【8】改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng);
【9】二子級(jí)氧化劑箱前增設(shè)用于對(duì)接飛船的前裙段;
【10】改進(jìn)二子級(jí)儀器架;
【11】取消反推火箭和游機(jī)。
大力神2LV-4火箭從卡納維拉爾角SLC-10工位發(fā)射。1964年4月8日首次飛行,截至1966年11月共進(jìn)行12次飛行,成功率為100%,1966年底停止使用。
大力神2LV-4火箭是大力神家族的一大轉(zhuǎn)折點(diǎn),LR-87和LR-91系列引擎在極少的改動(dòng)下從原來(lái)的“喝煤油”變成了“喝混肼”,也就是從煤油燃料變?yōu)榱擞卸境厝剂?span id="2s04ssssssss" class="color-gray-02">(主要是因?yàn)镮CBM使用常溫燃料更具有優(yōu)勢(shì))。


大力神2LV-4數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):2
全長(zhǎng):33.2m
最大直徑:3.05m
起飛質(zhì)量:148.3t
起飛推力:195.9t
推重比:1.3
運(yùn)載能力:3.62t (483 km,28.5°圓近地軌道)
整箭材料:2014鋁合金(蒙皮),7075鋁合金(隔框、桁條和大梁)
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):21.64 m
直徑:3.05 m
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-7*2
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
海平面推力:195t
真空比沖:298.9
工作時(shí)間:~150s

【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):5.79 m
直徑:3.05 m
發(fā)動(dòng)機(jī):LR 91-AJ-7*1
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
真空推力:45.3t
真空比沖:312.9s
工作時(shí)間:~180s
【4】換發(fā)換燃料?不不不,只是換燃料!
(Up你這不是扯淡嗎,發(fā)動(dòng)機(jī)不大改怎么換燃料???)
LR-91和LR-87是世界上幾個(gè)換燃料而又不大改的發(fā)動(dòng)機(jī)之二,在盡可能少的改動(dòng)下,讓煤油機(jī)換成毒發(fā),主要目的是為了戰(zhàn)備(不要忘了大力神2號(hào)運(yùn)載火箭是從大力神2號(hào)ICBM改過(guò)來(lái)的),從此,大力神開(kāi)啟了“美國(guó)毒發(fā)教父”的一生。


大力神2SLV (TITAN 2SLV)
1986年美國(guó)國(guó)會(huì)要求USAF將退役的56枚大力神2ICBM改造成為具有中、低量級(jí)極地軌道運(yùn)載能力、發(fā)射費(fèi)用低于航天飛機(jī)的運(yùn)載火箭。當(dāng)年10月便由馬丁·瑪麗埃塔公司按4.84億美元(1986年幣值)合同對(duì)13枚導(dǎo)彈進(jìn)行改造。1987 年10月公布的每枚成本為2460萬(wàn)美元。改造的項(xiàng)目有:改造二子級(jí)前部結(jié)構(gòu),以適應(yīng)麥克唐納·道格拉斯公司3.05 m直徑大力神34D有效載荷整流罩;修整發(fā)動(dòng)機(jī);改進(jìn)德?tīng)柨晒緫T性制導(dǎo)系統(tǒng);研制和安裝指令、自毀和遇測(cè)系統(tǒng)。
大力神2SLV (又稱(chēng)大力神2G)為二級(jí)火箭,從范登堡基地發(fā)射的185km極地軌道運(yùn)載能力(不是SSO)為1.9t,從卡納維拉爾角發(fā)射的185 km、28.6°的LEO運(yùn)載能力為3.2t。 它也可加上面級(jí)發(fā)射SSO和GEO軌道衛(wèi)星,它與Star-37發(fā)動(dòng)機(jī)上面級(jí)配合,可將3t有效載荷送入~550km的SSO;與SSPS上面級(jí)配合,從卡納維拉爾角發(fā)射,可將1t有效載荷送入GTO。大力神2SLV火箭于1988年9月進(jìn)行首次發(fā)射,到1994年年底共發(fā)射5次,成功率為100%。


大力神2SLV數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):2
全長(zhǎng):36~42.9 m
直徑:3.05 m .
起飛質(zhì)量:155t
起飛推力:195t
推重比:1.26
運(yùn)載能力(185?km極地軌道):1.9t
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):21.43 m
直徑:3.05 m
子級(jí)質(zhì)量:122 t
推進(jìn)劑質(zhì)量:118t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-5*2
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
海平面推力:195t
真空平均推力:213t
真空比沖:295.9s
工作時(shí)間:147s
【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.56 m .
直徑:3.05 m
子級(jí)質(zhì)量:30t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-5*1
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50.
真空推力:45.3t
真空比沖:315.9s
工作時(shí)間:182s
【4】整流罩(加長(zhǎng)版)數(shù)據(jù)
長(zhǎng)度:9.2 m
外直徑:3.05 m
總質(zhì)量:909 kg
內(nèi)直徑:2.83 m


大力神2S(TITAN 2S)【停留在PPT】
大力神2S火箭是計(jì)劃由大力神2SLV發(fā)展而來(lái)的運(yùn)載火箭一該火箭以大力神2SLV作為芯級(jí),一子級(jí)捆綁2~10臺(tái)Castor-4A發(fā)動(dòng)機(jī)。加裝4枚、8枚或10枚固體推進(jìn)劑助推器的大力神2S的185 km極地軌道運(yùn)載能力分別為2680kg、3360 kg和3720 kg?;鸺部杉友bStar 63-F固體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)三子級(jí)。三級(jí)狀態(tài)的大力神2S的28°傾角近地軌道最大運(yùn)載能力為4896.7 kg。


大力神2S數(shù)據(jù)(10助推)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3+助推
全長(zhǎng):39m?
最大直徑:5.1m
起飛質(zhì)量:272.76 t
起飛推力:468.4t
推重比:1.72
LEO運(yùn)載能力:4.9t
逃逸軌道運(yùn)力:1.1t
【2】助推數(shù)據(jù)
長(zhǎng)度:11.18 m
直徑:1.01 m
發(fā)動(dòng)機(jī):TX-780*10
海平面推力:46.8t*6
每臺(tái)工作時(shí)間:~60s
【3】上面級(jí)
級(jí)長(zhǎng):2.72 m
直徑:1.62 m
發(fā)動(dòng)機(jī):STAR 63-F
平均推力:



大力神3系列
大力神3火箭是美國(guó)國(guó)防部主持研制的第1種航天運(yùn)載火箭。1961年提出設(shè)想,1962年12月開(kāi)始研制,1964年9月進(jìn)行首次發(fā)射,至1983年6月大力神3系列火箭執(zhí)行最后一次任務(wù)為止,共發(fā)射126次,失敗9次,成功率為92.86%。大力神3系列火箭共有A, B, C, D和E共5種母型號(hào)。該系列火箭可用作單星或多星發(fā)射。發(fā)射的有效載荷有LEO、極軌道、GEO、HEO和日心軌道等各種衛(wèi)星?;鸺龔臇|部卡納維拉爾角或西部范登堡空軍基地發(fā)射。

大力神3A (TITAN 3A)
大力神3A是大力神2運(yùn)載火箭的改型,由換用了LR-87-AJ-9 和LR-91-AJ-9發(fā)動(dòng)機(jī)的大力神2一、二子級(jí)和新的上面級(jí)一過(guò)渡級(jí) (詳見(jiàn)大力神3C)組成?;鸺?964年9月1日首飛,飛行4次后由大力神3B火箭取代。失敗1次(首飛失?。?/span>,成功率為75%。火箭全部從卡納維拉爾角發(fā)射。


大力神3A數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3
起飛推力:195t
全長(zhǎng):39.2 m
推重比:1.15
最大直徑:3.05 m
運(yùn)載能力(185km LEO):3.3t
起飛質(zhì)量:~169t
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):22.18 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
海平面推力:195t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-9*2
工作時(shí)間:149 s
【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.56 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:45.3t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-9
工作時(shí)間:206 s
【4】三級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):4.48 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空總推力:7.3t
子級(jí)質(zhì)量:12.47 t
真空比沖:301.9s
發(fā)動(dòng)機(jī):AJ10-138*2
工作時(shí)間:430s


大力神3B(TITAN 3B)
大力神3B火箭由大力神3A的一、二子級(jí)加裝上面級(jí)一阿金納 D組成,并將慣性制導(dǎo)系統(tǒng)換為無(wú)線(xiàn)電制導(dǎo)系統(tǒng)。后期火箭一、二子級(jí)換用LR-87-AJ-11和LR-91-AJ-11發(fā)動(dòng)機(jī)。大力神3A火箭被大力神3B取代的原因是過(guò)渡級(jí)的質(zhì)量比比阿金納D的差。過(guò)渡級(jí)質(zhì)量為12.47t、結(jié)構(gòu)質(zhì)量為1.99t,而阿金納D的質(zhì)量為6.8t,其結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)H0.68 t。
大力神3B火箭主要用于發(fā)射極地軌道軍事衛(wèi)星,火箭從西部空軍范登堡基地發(fā)射。火箭于1965年開(kāi)始研制,自1966年7月首次飛行到1984年停止使用的18年內(nèi)共進(jìn)行57次發(fā)射,失敗4次,成功率92.98%。大力神3B是大力神系列中發(fā)射次數(shù)最多的一種型號(hào)。


大力神3B數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3
起飛推力:2 313 kN
全長(zhǎng):39.84~41.54 m .
推重比:1.42
最大直徑:3.05 m
運(yùn)載能力(GTO):1.1t
起飛質(zhì)量:~166t
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):22.23 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
海平面推力:235.8t
子級(jí)質(zhì)量:121.7 t
海平面比沖:299s
推進(jìn)劑質(zhì)量:115.0 t
工作時(shí)間:156 s
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-11*2
【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.56 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:45.8t
子級(jí)質(zhì)量:33.60 t
真空比沖:318.6s
推進(jìn)劑質(zhì)量:31.1t
工作時(shí)間:225s
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-11*1
【4】三級(jí)數(shù)據(jù)(與Atlas-阿金納上面級(jí)同款)
級(jí)長(zhǎng):7.09 m
推進(jìn)劑:紅煙硝酸/偏二甲肼
直徑:1.53 m
真空推力:7.25t
子級(jí)質(zhì)量:6.8t
真空比沖:284.9s
結(jié)構(gòu)質(zhì)量:0.68t
工作時(shí)間:240s
發(fā)動(dòng)機(jī):BELL 8096*2
【5】整流罩?jǐn)?shù)據(jù)
長(zhǎng)度:1.96~3.66 m
最大直徑:1.53 m
結(jié)構(gòu)質(zhì)量:~90kg(小型整流罩)


大力神3C(TITAN 3C)
大力神3C運(yùn)載火箭是在大力神3A的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它是以大力神3A為芯級(jí),一級(jí)加裝2枚固體助推器的捆綁式火箭。
為加裝固體助推器,芯級(jí)做了以下相應(yīng)改動(dòng):
【1】在一子級(jí)推進(jìn)劑箱蒙皮外加加強(qiáng)筋,加強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)傳力結(jié)構(gòu);
【2】一子級(jí)燃料箱下半部壁厚由0.435 cm增加到0.838 cm,將結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)由1.25提高到2.0;
【3】為減少固體助推器的高聲能,以及分離時(shí)沖擊波所引起的影響,慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的常平架作了相應(yīng)改動(dòng),以保證加速度計(jì)正常工作;
【4】為防護(hù)尾段和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體免受固體助推器點(diǎn)火高溫和鋁粉回射的損傷,在一級(jí)尾段和發(fā)動(dòng)機(jī)上加了防護(hù)罩。
大力神3C火箭從美國(guó)東部卡納維拉爾角發(fā)射?;鸺饕糜诎l(fā)射軍用同步軌道衛(wèi)星。大力神3C可向同一軌道或不同軌道作多星發(fā)射,最多1次可發(fā)射8顆衛(wèi)星。火箭于1962年開(kāi)始研制,1965年6月18日首次飛行。到1982年3月共飛行36次,失敗4次,成功率為88.89%。大力神3C生產(chǎn)成本為3500萬(wàn)美元(1979年幣值)。




大力神3C數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3
推重比:1.71
全長(zhǎng):39.86~50.6 m
最大直徑:9.7m (含助推器)
起飛質(zhì)量:~636t
起飛推力:1088.2t
運(yùn)載能力:13.4t(LEO),1.63t(GEO)
【2】助推器數(shù)據(jù)
長(zhǎng)度:25.91 m
推進(jìn)劑:高 氯 酸 銨/聚丁二烯丙烯酸丙烯腈+鋁粉
直徑.:3.05 m
質(zhì)量:230.5 t*2
海平面推力:544.1t*2
推進(jìn)劑質(zhì)量:192t*2
海平面比沖:265.9s
發(fā)動(dòng)機(jī):UA1205*2
工作時(shí)間:117s
【3】芯一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):22.23 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:235.9t
子級(jí)質(zhì)量:125.6t
真空比沖:301s
推進(jìn)劑質(zhì)量:118.85t
工作時(shí)間:165s
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-11*2
【4】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.56 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:50.9t
子級(jí)質(zhì)量:33.6t
真空比沖:318.6s
推進(jìn)劑質(zhì)量:31.1t
工作時(shí)間:225t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-11
【5】三級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):4.48 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑.:3.05 m
真空推力:7.3t
子級(jí)質(zhì)量:12.47t
真空比沖:301.9t
推進(jìn)劑質(zhì)量:10.48t
工作時(shí)間:430s
發(fā)動(dòng)機(jī):AJ-10-138*2
【6】整流罩?jǐn)?shù)據(jù)
長(zhǎng)度:4.57~15.24 m
直徑:3.05 m
【TIP】以下內(nèi)容摘自《世界航天運(yùn)載器大全(2007版)》,非Up創(chuàng)作,未修改。

【1】總體布局
大力神3C運(yùn)載火箭為一子級(jí)捆綁 2枚固體助推器的三級(jí)火箭。
火箭一、二子級(jí)自下而上各由發(fā)動(dòng)機(jī)、尾段、燃料箱、氧化劑箱和貯箱前后裙段組成。貯箱外設(shè)有電纜/增壓管路隧道管。二子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)裝在沒(méi)有子級(jí)熱分離排焰孔的級(jí)間段內(nèi)。一子級(jí)箱間段沒(méi)有速率陀螺、自毀系統(tǒng)組件和電源。二子級(jí)箱間段設(shè)有分離反推火箭及自毀系統(tǒng)組件。飛行控制系統(tǒng)和遙測(cè)跟蹤系統(tǒng)的大部分組件安裝在二子級(jí)前裙段內(nèi)。
火箭三子級(jí)或過(guò)渡級(jí)的總體布局比較獨(dú)特,它由2個(gè)獨(dú)立的控制艙及動(dòng)力艙組成,控制艙在前、動(dòng)力艙在后。控制艙裝有制導(dǎo)、控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)以及滑行段姿態(tài)控制系統(tǒng)。動(dòng)力艙裝有2個(gè)推進(jìn)劑箱、發(fā)動(dòng)機(jī)架及增壓系統(tǒng)等。由于推進(jìn)劑用量不多,為縮短長(zhǎng)度,設(shè)計(jì)了2個(gè)小直徑貯箱,并排安裝于3.05 m直徑的箭體內(nèi)。為了同樣的原因也未采用單管大推力主發(fā)動(dòng)機(jī),而是選用了2臺(tái)并聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)組。2臺(tái)固體助推器連接于一子級(jí)箭體兩側(cè)。每臺(tái)助推器前、后各設(shè)有4臺(tái)小分離火箭,靠近芯級(jí)一側(cè)裝有液體噴射推力矢量控制系統(tǒng)貯箱。
火箭總體布局如下圖所示。

【2】箭體結(jié)構(gòu)
大力神3C運(yùn)載火箭一、二子級(jí)的箭體為用隔框加強(qiáng)的硬殼式結(jié)構(gòu)和常規(guī)的蒙皮_桁條=隔框半硬殼式結(jié)構(gòu)。蒙皮采用2014鋁合金,隔框、桁條和大梁采用7075鋁合金。
(1)一子級(jí)結(jié)構(gòu)
一級(jí)由燃料箱、氧化劑箱、級(jí)間段和發(fā)動(dòng)機(jī)防熱罩組成。

①燃料箱
燃料箱由后裙段、箱體、前裙段和裝在貯箱錐形后底上的發(fā)動(dòng)機(jī)架(見(jiàn)下圖)組成。

后裙段為鉚接螺接桁條隔框結(jié)構(gòu),長(zhǎng)95.25cm。4根長(zhǎng)1.44m的大梁從后端框伸向貯箱蒙皮壁板。裙段的4塊內(nèi)表面銑切蒙皮壁板在大梁處拼接。裙段內(nèi)側(cè)裝有環(huán)形框,前部為T(mén)形框、中部為I形框、后.部為鍛造鋁合金框。后端框與大梁底端用螺栓連接并與裙段蒙皮鉚接。發(fā)動(dòng)機(jī)連接孔位于端框大梁連接部位。后端框和大梁還鉆有固體助推器連接孔。
箱體簡(jiǎn)段由8塊機(jī)加工厚度逐漸變薄的蒙皮組成。其中4塊為大梁壁板,另4塊為帶有8根T形內(nèi)桁條的機(jī)加工壁板。10 個(gè)由板材壓制成形的鋁合金Z形框等距離地連接在桁條和大梁壁板上。
箱體錐形后底由5個(gè)構(gòu)件焊接而成。錐形底上部由4塊外表面經(jīng)過(guò)化銑的板材組成,中央部分為一壓延成形的倒置截錐體。后底上安裝2根直徑15.2 cm的燃料輸出管路。管路出口處裝有十字形導(dǎo)流器,防止燃料產(chǎn)生旋渦或渦流。后底上端用K形框與箱壁和后裙段相接。
燃料箱前底為全焊接橢球底,開(kāi)有人孔和氧化劑輸送管孔。箱底由5塊壓延成形的瓜瓣形板材組成。中央頂蓋上有- -安裝導(dǎo)管的錐形連接件。箱底通過(guò)Y形框焊接到貯箱簡(jiǎn)段上。
燃料箱內(nèi)通有一直徑 25 cm的氧化劑輸送管路。輸送管后端被焊接在貯箱底端的1個(gè)Y形管件上,2個(gè)17.78cm直徑的支管被螺接在安裝泵前閥門(mén)的法蘭盤(pán)上。氧化劑輸送管的前端與氧化劑箱后底連接。
燃料箱前裙段為一機(jī)加工蒙皮鉚接構(gòu)件,裙段后端焊接在燃料箱Y形框上,前端與氧化劑箱螺接。裙段頂部開(kāi)有排氣孔。裙段由前、后兩部分組成。后段由3塊機(jī)加工壁板組成,壁板內(nèi)裝有177根短桁條, 用以加強(qiáng)箱底和Y形框連接處的蒙皮。貯箱外部設(shè)有電纜/增壓管路的隧道管。

②氧化劑箱
氧化劑箱由箱體及其前、后裙段組成。箱體前底和筒段結(jié)構(gòu)與燃料箱相似,但后底呈橢球形。
貯箱簡(jiǎn)段長(zhǎng)6.05 m,由4塊機(jī)加工厚度逐漸變薄的壁板焊接而成。每塊壁板上有9條T形內(nèi)桁條。桁條間的蒙皮進(jìn)行機(jī)加工以削薄板材料厚度,減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。12個(gè)Z形隔框沿箱壁等距離地搭接在桁條上。貯箱后底除了氧化劑出口中央蒙皮外均與燃料箱前底相似。中央蒙皮壓延成漏斗狀,與通入燃料箱的氧化劑管路相對(duì)接。氧化劑箱前底開(kāi)有人孔,其他與后底相似。前底通過(guò)Y形框與貯箱簡(jiǎn)段焊接。
貯箱后裙段長(zhǎng)81.28 cm,為桁條-隔框-蒙皮結(jié)構(gòu)。蒙皮由3塊從內(nèi)部桁接的板材組成。共有36根鍛造的I形桁條,桁條下端與端框連接。氧化劑箱后裙段與燃料箱前裙段用72個(gè)螺栓(每根桁條2個(gè))通過(guò)對(duì)接框連接。在Y形框上開(kāi)有3個(gè)排氣孔。氧化劑箱前裙段除了在14處開(kāi)有排放二子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獾呐叛婵淄猓渌c后裙段相似。裙段蒙皮由36條鍛造的I字形桁條加強(qiáng)。在I形桁條端部蒙皮上裝有一T形框。I形桁條前端還裝有一與級(jí)間段對(duì)接的對(duì)接框。端框有4個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo),用以與級(jí)間段對(duì)齊,以便進(jìn)行螺接。裙段內(nèi)表面和氧化劑箱頂部都涂有MMS-K421燒蝕材料。所有暴露于二子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬鞯谋砻婢坑?層0.15cm厚的MMS-K421燒蝕材料。
氧化劑箱外部也鋪有電纜/增壓管路隧道管。
③防熱罩
防熱罩用于保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免受來(lái)自助推器射流的高溫輻射。它由上部簡(jiǎn)形罩、鐘形罩和防護(hù)蓋組成。上部簡(jiǎn)形罩與一子級(jí)尾端框相接,從喉部向上罩住發(fā)動(dòng)機(jī)。簡(jiǎn)形罩為涂有燒蝕材料的鋁合金-桁條-環(huán)形框板材結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)形罩底部有一厚約 3.81cm,并有2個(gè)開(kāi)口的鋁合金蜂窩板。開(kāi)口處用硅橡膠/玻璃纖維織物柔性單密封,便于噴管擺動(dòng)。.
鐘形防護(hù)罩罩住噴管。防護(hù)罩由0.305cm厚的浸酚醛樹(shù)脂玻璃纖維布制成,外部覆有因康鎳合金薄板材,并用纏線(xiàn)束緊。
防護(hù)蓋罩住噴管出口,防止固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬鬟M(jìn)入-子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力室。防護(hù)蓋為鋁合金蜂窩結(jié)構(gòu)件,由鋁合金帶固定。飛行中由導(dǎo)火索切斷鋁合金帶,釋放防護(hù)蓋。
除防護(hù)蓋外,其他均為非拋擲結(jié)構(gòu)。
(2)二子級(jí)結(jié)構(gòu)
二子級(jí)箭體由燃料箱、氧化劑箱、貯箱裙段和防熱層組成。

①燃料箱
燃料箱由箱體和前、后裙段組成。箱體為全焊接結(jié)構(gòu),由機(jī)加工簡(jiǎn)段、帶有發(fā)動(dòng)機(jī)安裝架的后底、前底和氧化劑管路組成。.
簡(jiǎn)段由1.68 cm厚板材機(jī)加工而成的壁板組成。壁板內(nèi)表面有8.9 cmx8.9 cm的機(jī)加工網(wǎng)格。
后底結(jié)構(gòu)與一子級(jí)氧化劑箱相似,但開(kāi)有偏心的氧化劑管路出口。氧化劑輸送管路出口靠近燃料管路出口,箱底中央蒙皮壓延成形,并焊有出口短管。后底焊有一用來(lái)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的,由桁條加強(qiáng)的截錐形構(gòu)件。構(gòu)件上開(kāi)有推進(jìn)劑輸送管路和液面?zhèn)鞲衅鞯拈_(kāi)口。截錐形構(gòu)件頂端的桁條上焊有安裝發(fā)動(dòng)機(jī)架的鍛造機(jī)加工板。
前底結(jié)構(gòu)與一子級(jí)前底結(jié)構(gòu)相似,前底中央開(kāi)有直徑為15.2cm的氧化劑輸送管通過(guò)口。箱底還沒(méi)有安裝增壓管、排氣管和測(cè)量?jī)x器的接管嘴。
后裙段長(zhǎng)1.68m,用36根I形桁條和4個(gè)環(huán)形框加強(qiáng)。桁條頂端裝有氣體作動(dòng)分離螺母緊固件。裙段后端設(shè)有22個(gè)與級(jí)間段對(duì)接的導(dǎo)銷(xiāo)孔。.
前裙段與一子級(jí)氧化劑箱后裙段相似。裙段長(zhǎng)88.9 cm,由36根桁條和2個(gè)環(huán)形框加強(qiáng)。裙段前端有與氧化劑箱后裙段對(duì)接的受拉對(duì)接框。
貯箱和裙段外設(shè)有電纜和增壓管路隧道管。
②氧化劑箱
氧化劑箱箱體簡(jiǎn)段長(zhǎng)53.3 cm,由4塊機(jī)加工壁板組成。內(nèi)壁有同燃料箱- -樣的方網(wǎng)格。前、后底類(lèi)似一子級(jí)氧化劑箱,前底有一15.2 cm直徑的出口,后底用Y形框焊接到箱壁上。
后裙段類(lèi)似二子級(jí)燃料箱后裙段,長(zhǎng)約1.42 m,由36根桁條和3個(gè)框加強(qiáng)。箱間段設(shè)有安裝4枚反推火箭的連接點(diǎn)。
前裙段長(zhǎng)1.94 m。裙段骨架由36條I形桁條和3個(gè)框組成。與框平行的部位.上還裝有加強(qiáng)蒙皮的環(huán)形構(gòu)件。前裙用來(lái)支撐上面級(jí)對(duì)接件和安裝儀器支架,前裙還設(shè)有空調(diào)臍帶脫落插座、電氣設(shè)備安裝孔和排氣孔。矩形和平鑲的遙測(cè)/指令控制天線(xiàn)也設(shè)于此段。裙段前端框還沒(méi)有4個(gè)與上面級(jí)級(jí)間段對(duì)接的導(dǎo)向銷(xiāo)。桁條和端框上共有72個(gè)直徑為0.95 cm的螺接孔。
(3)一二級(jí)箭體結(jié)構(gòu)

(4)三級(jí)結(jié)構(gòu)
三子級(jí)(過(guò)渡級(jí))的殼體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單(見(jiàn)下圖)??刂婆摓殇X合金鉚接結(jié)構(gòu),其中設(shè)有2個(gè)構(gòu)架,
全部?jī)x器設(shè)備都安裝在這里。推進(jìn)艙(見(jiàn)下圖)是1個(gè)具有8根縱梁的隔框蒙皮桁條鋁合金鉚接結(jié)構(gòu),其后端框與二子級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)接。過(guò)渡級(jí)的2個(gè)推進(jìn)劑貯箱為T(mén)16-AI-4V鈦合金材料,比2014鋁合金結(jié)構(gòu)輕122 kg,均由橢球前底、簡(jiǎn)段和1個(gè)以球面過(guò)渡的與圓簡(jiǎn)段對(duì)接的錐形后底組成。每個(gè)貯箱均有內(nèi)框、縱桁梁和在每個(gè)構(gòu)架連接點(diǎn)上安裝的,用于擴(kuò)散載荷的內(nèi)十字形構(gòu)件。推進(jìn)劑蓄留器和附著篩裝置支撐在貯箱錐形底的隔框.上。燃料箱和氧化劑箱容積分別為4.0 m3和5.0 m',可容納10.63 t推進(jìn)劑。貯箱安全系數(shù)為1.25.


(5)助推器連接機(jī)構(gòu)
大力神3C火箭的2枚固體推進(jìn)劑助推器只在2處與芯級(jí)相接,一處在助推器的前部,另一處在其尾部。
①前部連接裝置
前部連接裝置允許固體推進(jìn)劑火箭和芯級(jí)間有軸向運(yùn)動(dòng),以適應(yīng)因增壓而引起的箭體變形,但它限制全部徑向位移。前部有3個(gè)連接點(diǎn)。其中一處剪切連接于離芯級(jí)最近的下死點(diǎn)(Bottom Dead Center, BDC),另兩處徑向連接于BDC兩側(cè),并與之相隔90°的位置。助推器前環(huán)框提供與芯級(jí)的機(jī)械連接。環(huán)框?yàn)?個(gè)4340鋼I形剖面鍛件。對(duì)接件為410不銹鋼鍛件。助推器與芯級(jí)間的全部連接點(diǎn)均采用標(biāo)準(zhǔn)的U形鉤和(或)球頭緊固裝置,以消除局部接點(diǎn)力矩。BDC連接緊固夾可調(diào)整對(duì)準(zhǔn)芯級(jí)的緊固裝置并與其.對(duì)接。助推器前簡(jiǎn)段和前環(huán)框(見(jiàn)右圖)的全部螺栓接頭可以互換。除BDC接點(diǎn)外,固體助推器還通過(guò)2根撐桿與芯級(jí)相接。芯級(jí)級(jí)間段上有4個(gè)相應(yīng)的撐桿連接接頭。連接接頭為一機(jī)加工球碗,用來(lái)與助推器撐桿上的球頭配合。球頭和球碗中央鉆孔,安裝分離螺栓,由氣體作動(dòng)螺母將二者拉緊。

②后部連接裝置
助推器后部在兩處與芯級(jí)相接,由固體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)后部的助推器-芯級(jí)結(jié)構(gòu)支撐套筒提供連接結(jié)構(gòu)。支撐套簡(jiǎn)及其防熱罩裝置如下圖所示。套筒由2個(gè)4340鋼鍛造的工字形截面環(huán)框、5根鍛造鋁合金縱梁、12 根鋁合金桁條、1根鋼質(zhì)管梁、化銑鋁合金蒙皮板和各種緊固件組成。助推器通過(guò)套筒的2個(gè)支撐構(gòu)架與芯級(jí)連接。構(gòu)架由3根鋼管、鋼質(zhì)端部螺紋緊固件和與芯級(jí)連接的鍛造鋼質(zhì)緊固件,用U形件和樞軸連接組合而成。三角形構(gòu)架通過(guò)其一端的突出件與套簡(jiǎn)上的孔緊密配合,并用螺栓固定于固體助推器上。構(gòu)架另--端的球頭形緊固件與芯級(jí)套筒盒形件上的凸緣相接。盒中裝有用于分離的剪切爆炸螺栓。


引用完畢


大力神3D(TATIN 3D)
大力神3C運(yùn)載火箭去掉上面級(jí)就成為大力神3D.火箭是由助推器和一、二子級(jí)組成的二級(jí)火箭。與大力神3B一樣,火箭采用無(wú)線(xiàn)電制導(dǎo)系統(tǒng)。大力神3D火箭從范登堡空軍基地發(fā)射。其185 km?LEO運(yùn)載能力為13.59t?;鸺饕脕?lái)發(fā)射大型軍事偵察衛(wèi)星,1971 年6月15日首次發(fā)射,1984 年為大力神34D火箭所取代。共發(fā)射23次,成功率為100%。


大力神3D總體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):2
起飛推力:10 675.7 kN
全長(zhǎng).:47.2 m
推重比:1.72
箭體最大直徑:9.70m(含助推器)
運(yùn)載能力(185km,28.5°?LEO):13.6t
起飛質(zhì)量:~634t


大力神3E(TITAN 3E)
大力神3E運(yùn)載火箭由大力神3D加半人馬座D1-T上面級(jí)組成。火箭改用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。大力神3E火箭從卡納維拉爾角發(fā)射?;鸺饕糜诎l(fā)射日心軌道行星探測(cè)器。1972 年開(kāi)始設(shè)計(jì),1974 年投入使用。到1977年9月共執(zhí)行7次任務(wù),失敗1次(首發(fā)),成功率為85.71%。而且這7次任務(wù)都是探測(cè)器任務(wù),且大力神3E還發(fā)射了遠(yuǎn)近聞名的旅行者雙兄弟。


大力神3E的部分?jǐn)?shù)據(jù)(助推與一級(jí)與大力神3C相同)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3
全長(zhǎng):48.76 m .
最長(zhǎng)直徑:9.7m
起飛質(zhì)量:~644t
起飛推力:10 675.7 kN
推重比:1.69
【2】三級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):9.60 m
推進(jìn)劑:液氧/液氫
直徑:3.05 m
真空推力:6.8t*2
子級(jí)質(zhì)量:15.4 t
真空比沖:443.8s
推進(jìn)劑質(zhì)量:13.48 t
發(fā)動(dòng)機(jī):RL10-A3-3*2
工作時(shí)間:380s
【3】整流罩
長(zhǎng)度:17.69 m
直徑:4.27 m


大力神34系列
1977年美國(guó)空軍要求波音公司研制慣性上面級(jí),以與大力神3D火箭配合使用,并計(jì)劃在20世紀(jì)80年代初形成向航天飛機(jī)過(guò)渡的國(guó)防部標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射系統(tǒng)。這樣便形成了大力神34系列火箭。該系列火箭由五段半式固體助推器,加長(zhǎng)的大力神3-子級(jí)、大力神3二子級(jí)和上升阿金納、慣性.上面級(jí)、過(guò)渡級(jí)等上面級(jí)組合而成。系列火箭共有大力神34B、34D、 34D- 慣性.上面級(jí)、34D-過(guò)渡級(jí)等幾種型號(hào)。該系列火箭自1971年3月首次發(fā)射以來(lái),截止1989年9月共發(fā)射27次,失敗4次,成功率為85.19%。

大力神34B(TITAN 34B)
1971年將大力神3B的一子級(jí)加長(zhǎng)1.47 m,換用上升阿金納三子級(jí)并改用3.05 m直徑整流罩,形成大力神34B,用來(lái)發(fā)射數(shù)據(jù)系統(tǒng)衛(wèi)星(SDS)或?qū)㈦娮觽刹煨l(wèi)星送入遠(yuǎn)地點(diǎn)位于蘇聯(lián)上空的閃電型軌道。1971年3月21日進(jìn)行首次發(fā)射,到1987 年2月共進(jìn)行13次發(fā)射,全部獲得成功?;鸺鶑姆兜潜た哲娀匕l(fā)射。


大力神34B數(shù)據(jù)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):3
起飛推力:239.9t
最大直徑:3.05 m
推重比:1.31
起飛質(zhì)量:184 t
LEO運(yùn)載能力(185km,28.5°):3.74t
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):23.7 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
海平面推力:239.9t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-11*2
工作時(shí)間:164s
【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.56 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑.:3.05 m
真空推力:45.8t
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-11*1
工作時(shí)間:225s
【4】三級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):6.3 m
推進(jìn)劑:紅煙硝酸/偏二甲肼
直徑:1.52 m
真空推力:7.25t
子級(jí)質(zhì)量:6.64 t
真空比沖:290.9s
發(fā)動(dòng)機(jī):BELL8096*1
工作時(shí)間:240 s
【5】整流罩?jǐn)?shù)據(jù)
直徑:3.05 m
長(zhǎng)度.:4.5~18.3 m .


大力神34D(TITAN 34D)
大力神34D由大力神34B一、二子級(jí)、2枚直徑3.11 m的五段半式助推器和直徑3.05~3.2 m、高4.6~18.3 m的整流罩組成。火箭可帶慣性上面級(jí)或過(guò)渡級(jí)或不帶上面級(jí)使用。不帶上面級(jí)時(shí)采用無(wú)線(xiàn)電制導(dǎo)系統(tǒng),以三級(jí)狀態(tài)工作時(shí)換用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)?;鸺蓮姆兜潜た哲娀鼗蚩{維拉爾角發(fā)射。1982 年10月開(kāi)始執(zhí)行任務(wù),到1989年9月停止使用,共進(jìn)行14次發(fā)射,失敗4次,成功率為71.43%。



大力神34D部分?jǐn)?shù)據(jù)
(一、二級(jí)與大力神34B相同不再介紹,三級(jí)與大力神3C相同不再介紹)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):2或3
推重比:1.84
全長(zhǎng):49.35
箭體最大直徑:9.82 m (含助推器)
起飛質(zhì)量:~688.8 t
起飛推力:1266t
【2】助推器數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):27.55 m
推進(jìn)劑:UTP-30001B
直徑:3.11 m
海平面推力:633t*2
子級(jí)質(zhì)量:250.4 t*2
真空推力:634.8t*2
推進(jìn)劑質(zhì)量:216.63 t*2
海平面比沖:265.1s
發(fā)動(dòng)機(jī):UA 1205 *2
工作時(shí)間:113.7 s
【3】整流罩?jǐn)?shù)據(jù)
長(zhǎng)度:4.57~18.28 m (a型);12.2~16.8m (b型)
直徑:3.05m (a型);3.2m(b型)


商業(yè)大力神3(COMMERCIAL TITAN 3)
1986年8月15日,美國(guó)政府因挑戰(zhàn)者號(hào)事件重新考慮航天飛機(jī)的用途,并決定進(jìn)一步發(fā)揮私人公司發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星的作用。4天后馬丁公司便以商業(yè)大力神3火箭對(duì)政府的決定作出反應(yīng)。
商業(yè)大力神3火箭是-一種使用4 m直徑大型整流罩的三級(jí)火箭。由2枚五段半式固體助推器、芯級(jí)、延伸艙和整流罩組成。其基本型可將2個(gè)有效載荷送入近地軌道,配上各種上面級(jí)后可執(zhí)行地球同步轉(zhuǎn)移軌道、地球同步軌道、月球軌道和星際飛行等任務(wù)?;鸺鞣N整流罩可適用于目前設(shè)想的全部商業(yè)有效載荷。
商業(yè)大力神3火箭是大力神34D的改型。改進(jìn)的項(xiàng)目有:?
【1】一、二子級(jí)改用LR-87-AJ-11A和LR-91-AJ-11A發(fā)動(dòng)機(jī),推力各提高3%和5%;
【2】一子級(jí)貯箱加長(zhǎng)0.43 m;
【3】提高姿態(tài)控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力,并增強(qiáng)其職能;
【4】增設(shè)安裝雙星支架的延伸艙
【5】增設(shè)二子級(jí)與延伸艙的對(duì)接結(jié)構(gòu)一轉(zhuǎn)接艙;
【6】增設(shè)4m大直徑整流罩。
截至1994年年底共執(zhí)行3次任務(wù),失敗1次,成功率為66.7%。


二級(jí)商業(yè)大力神3部分?jǐn)?shù)據(jù)(固推數(shù)據(jù)與大力神34D相同)
【1】整體數(shù)據(jù)
級(jí)數(shù):2或3
最大直徑:9.82m (含助推器)
全長(zhǎng):48.2m (雙星整流罩)
起飛質(zhì)量:~693t (二級(jí)版本)
起飛推力:1266t
【2】一級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):23.95 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:2 428.7 kN
推進(jìn)劑質(zhì)量:133.18t
真空比沖:2 957.69 m/s
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-87-AJ-11A*2
工作時(shí)間:160 s
【3】二級(jí)數(shù)據(jù)
級(jí)長(zhǎng):8.99 m
推進(jìn)劑:四氧化二氮/混肼50
直徑:3.05 m
真空推力:47.2t
推進(jìn)劑質(zhì)量:31.12 t
真空比沖:315.9s
發(fā)動(dòng)機(jī):LR-91-AJ-11A
工作時(shí)間:225 s
【4】整流罩?jǐn)?shù)據(jù)
長(zhǎng)度:8.6~11.1 m/4.5~15.2 m
直徑.:4.0 m/3.05 m


家族的終章:大力神4系列(TITAN 4?FAMILY)
1984年3月,美國(guó)空軍考慮到航天飛機(jī)不能發(fā)射質(zhì)量達(dá)14.5t的新- -代極地軌道偵察衛(wèi)星,啟動(dòng)了輔助性一次性使用運(yùn)載火箭計(jì)劃(CELV)。馬丁·瑪麗埃塔公司參與了方案的競(jìng)標(biāo),是在大力神34D的基礎(chǔ)上,把固體捆綁助推器、一子級(jí)和二子級(jí)加長(zhǎng), 整流罩直徑增加到5.08 m,形成大力神34D7。當(dāng)時(shí)參加競(jìng)標(biāo)的還有另外2個(gè)方案,一個(gè)是通用動(dòng)力公司的宇宙神2,另一個(gè)是在航天飛機(jī)固體助推器基礎(chǔ)上改型的SRB-X,大力神34D7方案最終勝出,形成后來(lái)的大力神4系列運(yùn)載火箭。1985 年2月,美國(guó)空軍簽訂采購(gòu)10枚大力神4的合同,合同額21億美元。1986年挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事之后,大力神4成為發(fā)射美國(guó)空軍大型軍用衛(wèi)星的主要運(yùn)載火箭。1986 年8月,追加訂購(gòu)13枚,合同金額19.7億美元,1989 年11月,再次訂購(gòu)18枚,合同金額16億美元。美國(guó)空軍曾計(jì)劃采購(gòu)55枚大力神4火箭,由于預(yù)算削減、后續(xù)新型火箭投入使用等原因,最終決定采購(gòu)40枚,發(fā)射39枚。
大力神4系列火箭分為大力神4A(Titan4A)和大力神4B(Titan 4B)兩種型號(hào)。大力神4A于1989年6月首飛,1998 年退役,取而代之的是大力神4B火箭。大力神4B火箭1997年首飛,于2005年10月19日完成大力神系列火箭投入使用50年以來(lái)的最后一次發(fā)射。 大力神4火箭總共執(zhí)行了39次發(fā)射任務(wù), .其中12次從范登堡空軍基地發(fā)射,27次從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射。
大力神4可以在無(wú)上面級(jí)的狀態(tài)下把有效載荷送入近地軌道(LEO),也可以使用慣性上面級(jí)(IUS)或半人馬座上面級(jí),把有效載荷直接送入地球同步軌道(GEO)。

大力神4A與大力神4B的最大差別在于使用不同的固體推進(jìn)劑助推器。大力神4A使用2枚金屬殼體的7段式固體推進(jìn)劑助推器,大力神4B則使用2枚復(fù)合材料殼體的3段式固體推進(jìn)劑助推器,同時(shí)還改進(jìn)了導(dǎo)航和電子設(shè)備以及新型地面處理系統(tǒng),其GEO運(yùn)載能力比大力神4A提高了25%。

大力神4A(TITAN 4A)
大力神4A用于發(fā)射美國(guó)國(guó)防支援計(jì)劃衛(wèi)星、軍用衛(wèi)星系統(tǒng)和美國(guó)衛(wèi)星偵察局的衛(wèi)星。大力神4A可以在無(wú)上面級(jí)的狀態(tài)下把有效載荷送到近地軌道:加慣性.上面級(jí)或半人馬座上面級(jí),可把有效載荷直接送到地球同步軌道。大力神4A于1989年首次發(fā)射,到1998年退役,共計(jì)發(fā)射22次,成功20次,失敗2次,成功率為90.91%。


大力神4A數(shù)據(jù)
【1】數(shù)據(jù)(wiki沒(méi)有數(shù)據(jù),所以參考《世界航天運(yùn)載器大全(2007版)》)





大力神4B(TITAN 4B)
大力神4B是大力神4A的后繼型號(hào),主承包商是洛克希德·馬丁公司。其主要任務(wù)是將重型軍事有效載荷發(fā)射到近地軌道或地球同步軌道,分別從范登堡空軍基地SLC-4E 發(fā)射臺(tái)和卡納維拉爾角空軍基地LC-40發(fā)射臺(tái)發(fā)射。
大力神4B的研制思路是:通過(guò)增大固體推進(jìn)劑助推器的裝藥量和推力、減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量等措施,使其運(yùn)載能力比大力神4A提高25%;通過(guò)減少固體助推器殼段的數(shù)量和采取更合理的設(shè)計(jì)、更先進(jìn)的檢測(cè)手段,提高可靠性:通過(guò)減少部件數(shù)量,調(diào)整操作流程,大幅度縮短靶場(chǎng)操作時(shí)間,從而降低發(fā)射成本。
大力神4B從1987年10月開(kāi)始研制,1997年2月首次發(fā)射,到2005年10月執(zhí)行最后--次發(fā)射后退役。共發(fā)射17次,成功15次,失敗2次,成功率為88.24%。


大力神4B數(shù)據(jù)
【1】數(shù)據(jù)(wiki沒(méi)有數(shù)據(jù),所以參考《世界航天運(yùn)載器大全(2007版)》)




END

資料來(lái)自:《世界航天運(yùn)載器大全(2007版)》,wiki百科,可按照規(guī)范自由轉(zhuǎn)載,ASPT不享有本文章版權(quán),版權(quán)歸WIKI相關(guān)詞條編輯人和《世界航天運(yùn)載器大全(2007版)》所有