質子-K/D組級運載火箭

質子-K/D組級運載火箭

質子-K/D組級運載火箭是蘇聯質子號運載火箭家族中的第一種四級型號。由中央機械製造設計局研製,赫魯尼切夫機器製造廠製造,1967年3月10日首飛,成功地將福波斯1號和福波斯2號火星-火衛一探測器送入太空。

質子-K/D組級的設計工作始於美蘇登月競賽時期,其最初目的就是向月球發射探測器和載人宇宙飛船。火箭的主要設計思想是,在三級型質子號(質子-K運載火箭)基礎上加入一個上面級。該上面級稱為“D組級”,是質子號火箭使用的第一種上面級;但它本來是給與科羅廖夫的N-1火箭配套的登月飛船設計的。D組級的特點是沒有導航設備,其導航功能必須由載荷艙內的太空飛行器自己提供。
將質子號(UR500運載火箭)發展為三級火箭的工作在1964年就開始了,主要由於赫魯雪夫(質子號總設計師弗拉基米爾·切洛梅的政治保護人)下台,進展有些緩慢。1965年,由切洛勉主導的使用LK-1飛船的登月計畫被科羅廖夫的N-1/L-1淘汰了。1967年第一種擁有第三級的質子號發射時,使用了D組級上面級,因此實際是四級火箭;純粹的三級火箭在1968年才第一次發射。
基礎型質子-K/D組級在1975年停止使用,其間共發射39次,失敗15次,發射成功率只有61.5%。由質子-K/D組級發射成功的太空飛行器有探測器4號~探測器8號無人飛船,月球15號~月球23號月球探測器,火星2號~火星7號火星探測器,金星9號~金星10號金星探測器。
對D組級加以改進獲得了兩種衍生的上面級,D-1組級和D-2組級,所對應的火箭稱為質子-K/D-1組級(8K82K/11S824M)和質子-K/D-2組級(8K82K/11S824F)。D-1組級和D-2組級使用RD-58M發動機,擁有更大的推力。但是,這兩種上面級仍然沒有導航能力。
質子-K/D-1組級於1976年8月9日首飛,發射了月球24號探測器。此後又發射了金星11號~金星16號織女星1號織女星2號(用於探測金星和哈雷彗星),1989年發射石榴石高能天體物理實驗衛星後退役。
質子-K/D-2組級只發射了三次,其中失敗一次。它成功地將福波斯1號和福波斯2號火星-火衛一探測器送入太空。失敗的那次則是在1996年發射火星-96探測器,結果載荷在太平洋上空墜落。

基本資料

質子-K/D組級
所屬國家/組織 蘇聯/俄羅斯
研製單位 中央機械製造設計局(TsKBM)
生產單位 赫魯尼切夫機器製造廠
型號 UR500K-L1
生產代號 8K82K/11S824
首飛 1967年3月10日
發射場 拜科努爾(4個發射台,81號和200號發射陣地各兩個)
起飛推力 8847千牛(海平面)

外形和質量參數
全長 55.4米
芯級最大直徑(不含貯箱) 4.1米
芯級最大直徑(含貯箱) 7.4米
起飛質量 691500千克

第一級
名稱 質子K-1
質量 450510千克
不含推進劑質量 31100千克
推進劑質量 419410千克
長度 21.18米
直徑 7.4米(含貯箱)
發動機 6台RD-253環向布置
推進劑 偏二甲肼/四氧化二氮
單台推力 1474千牛(海平面)
總推力 8847千牛(海平面)
工作時間 124秒
比沖 267秒(海平面)

第二級
名稱 質子K-2
質量 167828千克
不含推進劑質量 11715千克
推進劑質量 156113千克
長度 14米
直徑 4.1米
發動機 4台RD-0210
推進劑 偏二甲肼/四氧化二氮
單台推力 608千牛
總推力 2399千牛
工作時間 206秒
比沖 327秒

第三級
名稱 質子K-3
質量 50747千克
不含推進劑質量 4185千克
推進劑質量 46562千克
長度 6.52米
直徑 4.1米
發動機 1台RD-0212
推進劑 偏二甲肼/四氧化二氮
單台推力 630千牛
總推力 630千牛
工作時間 238秒
比沖 325秒

第四級
名稱 質子11S824(D組級上面級)
質量 13360千克
不含推進劑質量 1800千克
推進劑質量 15050千克
長度 5.5米
直徑 3.7米
發動機 1台RD-58
推進劑 煤油/液氧
單台推力 83.4千牛(真空)
總推力 83.4千牛(真空)

運載能力
月球轉移軌道 5390千克

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