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电子号运载火箭

运载火箭

电子号火箭是一种两级、部分可回收的轨道使用液体燃料的运载火箭，由火箭实验室开发，火箭实验室是一家美国航空航天公司，在新西兰拥有全资子公司。 [14] [15] 电子号的开发是为了服务于商业小型卫星发射市场。 [16] 它的卢瑟福发动机是第一个使用电驱动涡轮泵来作为燃料驱动部件的轨道级火箭发动机。电子号火箭一般根据不同任务选择与光子（Photon）上面级的高性能版本（英文：KickStage）或火箭实验室的光子（Photon）上面级普通版一起发射。尽管该火箭被设计为一次性的，但火箭实验室已经两次回收了第一级，并正在努力实现重复使用助推器的能力。 [17] 在“飞行26号”（The Flight 26 ，F26）发射任务中，火箭实验室对助推器进行了第一次直升机接力回收尝试。

电子号
电子号2020年“百鸟朝凤（Birds of a Feather）”发射
制造者火箭实验室
制造国家新西兰[1]
美国[2][3][4]
项目成本$100 百万美元 [5]
单次发射费用大约 $7.5 百万美元 [6][7]
外型及质量参数
高度18米（59英尺）[8]
直径1.2米（3英尺11英寸）[8]
质量12.5 t（28,000磅）[8]
级数2–3 [8][9]
业载量
至LEO有效载荷
质量
  • 原始设计 225千克（496磅）[10]
  • 升级版 300千克（660磅）[10]
至太阳同步轨道（SSO）有效载荷
质量
  • 原始设计: 150千克（330磅）[10]
  • 升级版: 200千克（440磅）[10]
相关火箭
相似型号沙维特, 开拓者, 银河号, Prime, Miura 5
发射历史
现状现役
发射场
总发射次数32
成功次数29
失败次数3
首次发射2017年5月25日
末次发射2022年11月4日 (Active)
一级
高度12.1米（40英尺）
直径1.2米（3英尺11英寸）[8]
发动机9 × 卢瑟福[8]
单发推力海平面 224.3 kN（50,400 lbf）[8]
真空 234 kN（53,000 lbf）
比冲311 s（3.05 km/s）[8]
燃料RP-1/LOX[8]
二级
高度2.4米（7英尺10英寸）
直径1.2米（3英尺11英寸）[8]
发动机1 × 卢瑟福[8]
单发推力真空 25.8 kN（5,800 lbf）[8]
比冲343 s（3.36 km/s）[8]
燃料RP-1/LOX[8]
Kick (可选) – 光子上面级
发动机1 × 居理[9]
单发推力真空: 0.12 kN（27 lbf）[9]
燃料Viscous liquid monopropellant (AP, Al, Polydimethylsiloxane)[来源请求]
Kick (可选) – 光子上面级（高性能改进版）
发动机1 × 居理[12]
单发推力真空: 100 lbf（440 N）[13]
比冲310 s（3.0 km/s）[13]
燃料unspecified hypergolic bi-propellant

2016年12月，电子号完成了飞行资质认证。第一枚火箭于2017年5月25日在一次名为“这是一次测试” （英文：It's a Test）的任务中发射，火箭突破了卡门线到达了太空，但由于地面上地面遥测设备数据错误，层致遥测信号丢失火箭启动终止程序，最终没能实现入轨。 [18]在2018年1月21日的第二次发射任务时，电子号到达预定轨道并部署了三颗立方星，任务名为“仍在测试”（英文：Still Testing）。 [19] 2018年11月11日电子号进行了第一次正式的商业发射，这也是电子号的第三次发射，任务名为 “现在是营业时间”（It's Business Time）。 [20]

箭体设计

电子号是两级火箭，两级的直径相同（1.2米（3英尺11英寸）），采用煤油液氧作为推进剂。火箭的主体是用轻质碳纤维复合材料建造的。 [21]

电子号两级都使用卢瑟福火箭发动机，这是首款由电驱动涡轮泵驱动的能进行轨道级发射的火箭发动机。[22]电泵由锂聚合物电池供电。二级使用三个“热交换”电池，其中两个电池一旦耗尽将直接丢弃以减轻火箭质量。[23] 火箭一级有九个卢瑟福发动机，第二级有一个真空优化版本卢瑟福发动机。[24][25][26] 火箭一级的九台发动机提供162千牛（16.52吨）的推力，二级提供22千牛（2.24吨）的推力。几乎所有发动机的部件都是3D打印的，以节省制造过程中的时间和金钱。[16][21]

火箭实验室还为电子号开发了一枚可选的火箭三级，该级是一种称为 KICK STAGE 的火箭上面级，旨在使其发射的有效卫星载荷的轨道更接近于圆形。该级还能在更短的时间内将卫星送入更精确的轨道。电子公司的上面级配备了一个能够进行多次燃烧的居里发动机，使用一种未知的“绿色”双组元推进剂，并且上面级也是3D打印的。该上面级在电子号的第二次发射任务中首次被使用，[27] 据称其可以运输多达150公斤的有效载荷。[28]

火箭实验室还开发了一种 KICK STAGE 级的高性能版本光子号，它计划用于月球和行星际任务。光子号将能够把不超过30公斤（66磅）的小型有效载荷送入月球轨道。[28][29]

参考文献

  1. ^ 火箭实验室庆祝硕果累累的十年发展史. 美国火箭实验室. 2016年6月30日 [2022年11月10日]. （原始内容存档于2020年7月31日）. 
  2. ^ Berger, Eric. 火箭实验室获得第二个发射场，为快节奏发射做准备. Ars Technica. 17 October 2018 [17 October 2018]. （原始内容存档于2020-07-31）. 
  3. ^ Botsford End, Rae. 火箭实验室：电子、卢瑟福，以及彼得-贝克当初为何创办火箭实验室. Spaceflight Insider. 2 May 2015 [20 October 2018]. （原始内容存档于2016-05-10）. 
  4. ^ 火箭实验室电子号火箭 “这是一次测试”成功进入太空. Rocket Lab USA. 25 May 2017. （原始内容存档于12 December 2017）. 
  5. ^ Beck, Peter. Yea, It took us $100m to get to orbit and I believe that was too much!. twitter.com. [6 September 2020]. （原始内容存档于2022-09-21）. Yea, It took us $100 million to get to orbit and I believe that was too much! 
  6. ^ Vance, Ashlee. 一家小型火箭制造商正在进行一场不同类型的太空竞赛. Bloomberg. 2020-02-03 [2020-10-08]. （原始内容存档于2020-11-30）. 
  7. ^ Davenport, Christian. 弗吉尼亚州拥有一个火箭发射场，它将随着自SpaceX以来最成功的初创公司而发展壮大. The Washington Post. 2 October 2020 [8 October 2020]. （原始内容存档于2020-10-08）. 
  8. ^ 8.00 8.01 8.02 8.03 8.04 8.05 8.06 8.07 8.08 8.09 8.10 8.11 8.12 8.13 Electron. Rocket Lab USA. [14 August 2021]. （原始内容存档于2018-01-22）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Bennett, Jay. Rocket Lab Reveals Secret Engine and "Kick Stage" for the Electron Rocket. Popular Mechanics. 23 January 2018 [24 January 2018]. （原始内容存档于2019-04-22）. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 10.3 火箭实验室提高电子号火箭有效载荷能力，实现行星际任务和可重复使用性. Rocket Lab USA. [7 August 2020]. （原始内容存档于2020-08-09）. 
  11. ^ Clark, Stephen. Scotland site selected as launch base for Lockheed Martin, Orbex. Spaceflight Now. 16 July 2018 [2022-11-10]. （原始内容存档于2020-07-31）. 
  12. ^ Etherington, Darrell. 火箭实验室测试新的居里发动机，将为其深空运载工具提供动力. TechCrunch. May 13, 2020 [September 4, 2020]. （原始内容存档于2022-11-10）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Rocket Lab Peter Beck - SmallSat 2022 Keynote. YouTube. Rocket Lab. [2022-11-10]. （原始内容存档于2023-03-14）. 
  14. ^ Rocket Lab Celebrates Rich Ten-Year History. Rocket Lab USA. [2020-08-02]. （原始内容存档于2020-07-31）. 
  15. ^ View All Details. app.companiesoffice.govt.nz. [2020-11-26]. （原始内容存档于2020-10-27）. 
  16. ^ 16.0 16.1 Grush, Loren. 3D打印的由电池驱动的火箭发动机. Popular Science. 14 April 2015 [22 January 2018]. （原始内容存档于2017-12-19）. 
  17. ^ Rocket Lab makes its first booster recovery after successful launch. TechCrunch. [2020-11-26]. [失效链接]
  18. ^ Rocket Lab Completes Post-Flight Analysis for Electron 'Its a Test'. Rocket Lab. [2021-09-09]. （原始内容存档于2021-08-22） （英语）. 
  19. ^ Ryan, Holly. Blast off! Rocket Lab successfully reaches orbit. The New Zealand Herald. 21 January 2018 [21 January 2018]. （原始内容存档于2018-01-21）. 
  20. ^ Rocket Lab USA, It's Business Time Launch – 11/11/2018, 10 November 2018 [11 November 2018], （原始内容存档于2022-11-11） 
  21. ^ 21.0 21.1 Smyth, Jamie. 私营公司研发的“世界第一”廉价火箭发射. Financial Times. 21 January 2018 [22 January 2018]. （原始内容存档于2020-07-30）. 
  22. ^ Grush, Loren. 3D打印的电池供电的火箭发动机. 科技新时代. 2015年4月14日 [2018年1月22日]. （原始内容存档于2017年12月19日）. 
  23. ^ 火箭实验室 "电子 "的发射周到来了. Spaceflight101. [13 June 2019]. （原始内容存档于2022-11-16）. 
  24. ^ Electron Small Launch Vehicle. web.archive.org. 2016-09-27 [2022-12-28]. （原始内容存档于2016-09-27）. 
  25. ^ Electron, Propulsion. web.archive.org. 2016-09-27 [2022-12-28]. （原始内容存档于2016-09-27）. 
  26. ^ » Propulsion. web.archive.org. 2016-09-19 [2022-12-28]. （原始内容存档于2016-09-19）. 
  27. ^ Foust, Jeff. 火箭实验室的发射并测试了新的火箭上面级. SpaceNews. 2018-01-23 [2022-12-28] （美国英语）. 
  28. ^ 28.0 28.1 News. Rocket Lab. [2022-12-28]. （原始内容存档于2023-07-16） （英语）. 
  29. ^ Berger, Eric. Rocket Lab—yep, Rocket Lab—has a plan to deliver satellites to the Moon. Ars Technica. 2019-10-21 [2022-12-28]. （原始内容存档于2019-10-22） （美国英语）. 
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