小型運載火箭

近幾年來，隨著小衛星的興起，小型運載火箭行得到進一步發展。

美國使用的有兩種小型運載火箭：“金牛星”火箭和“飛馬座”火箭。英、俄、德等國家研製這種火箭。小型運載火箭的技術比較成熟，也可用退役導彈改裝，因而造價較低，研製周期較短。

小型運載火箭運用有兩個特點：

1、發射方式多樣既可採用傳統的地面發射方式，也可用飛機帶上空中發射。例如，美國的“金牛星”是從地面發射的，“飛馬座”則用B-52轟炸機帶到空中發射。當前俄羅斯正在研製的三種小型運載火箭，其中一種採用空中發射。對於擔負秘密使命的衛星，從空中發射可以提高隱蔽性。

2、發射準備時間短髮射準備時間是指火箭從總裝完畢到發射的時間，目前，美國“飛馬座”火箭的發射的準備時間為14天，“金牛星”火箭只有72小時。而一般的大中型火箭的準備時間至少是以“月”為單位計算，例如法國“阿里安”火箭的發射準備時間為兩個月。小型運載火箭的快速發射能力，對應付突發事件意義特別重大，而且一旦地面發射設施遭到破壞，還可用空中發射方式發射所需的偵察、通信等衛星。

“金牛座”小型運載火箭由美國軌道科學公司研製，於1994年3月13日首次發射並取得圓滿成功。

這種運載火箭的基本型長度為27．56米，可把約1400千克的有效載荷送入高185公里、傾角28．5度的低軌道，其靜地轉移軌道運載能力為390千克。這種火箭的整流罩為複合材料蜂窩結構，分為兩瓣，可容納直徑1．37米、長約3米的有效載荷。

這種火箭的重要特點是具有快速調試和發射能力，可通過公路運輸運往發射場。有試驗顯示，在火箭發射場內，35名工作人員最短可以在8天時間內完成“金牛座”火箭的發射準備工作。

“金牛座”火箭採用另外一種小型運載火箭——“飛馬座”的火箭級。24日發射的“金牛座”XL型運載火箭採用的是加大型“飛馬座”——“飛馬座”XL的火箭級，其長度增至29．12米，靜地轉移軌道運載能力增大到500千克。

加上24日的發射，“金牛座”火箭已發射8次，其中6次成功。2001年9月，這種火箭在發射一顆商業遙感衛星和一顆臭氧監測衛星時，因其第一級火箭一度偏離航線，第二級火箭未達預定速度，未能將衛星送入預定軌道。

“金牛座”運載火箭是美國軌道科學公司根據美國國防部高等研究計劃局的一項“標準小型運載火箭”驗證發射合同而開發的。這種完全使用固體燃料的四級運載火箭使用“飛馬座”運載火箭的上面級和Castor120第一級。

“金牛座”運載火箭的第一次發射是在1994年，這次發射將包括美國空軍的空間測試實驗平台和DARPASAT微型衛星的有效載荷送入了近地軌道。1998年進行的第二次發射所搭載的是“Orbcomm”衛星和Celestis公司“太空葬禮”計劃的有效載荷。

但是，2001年9月的一次發射失敗導致這種火箭被擱置了近三年，直到2004年5月改進后的“金牛座XL”火箭處女航時才恢複發射。“金牛座XL”使用了“飛馬座”運載火箭的上面級，這使得它在發射中性能提高了25%。

美國軌道科學公司正在計劃提供動力更加強大的“Star37”上面級，這將提升“金牛座”的性能，使它能夠將945千克-1160千克的有效載荷送入太陽軌道，根據2002年波音公司的一項合同，一種三級的“金牛座”火箭已經開發出來，作為美國政府導彈攔截系統的攔截機助推系統。

製造商：軌道科學公司

發射地點：加利福尼亞州，范登堡

首次發射：1994年3月13日(金牛座);2004年5月20日(金牛座XL)

燃料

所有火箭發動機均使用固態燃料(4級)

性能

近地軌道有效載荷：1350千克

第1級：Castor(1)

第2級：Orion50SXL(1)

第3級：Orion50XL(1)

第4級：Orion38(1)

參數

長度：27.9米

中心直徑：2.4米

發射質量：73030千克

與大推力火箭發射成本高、準備時間長、缺乏快速反應能力相比，小型運載火箭製造技術先進、發射成本低、反應速度快、適應能力強，尤其在衛星小型化大行其道的今天，小型運載火箭更是擔負起這類簡單成熟衛星發射的重任，同時更因自身獨特的技術特點而備受青睞。

在小型運載火箭的“競技場”上，其他航天俱樂部成員也不甘示弱。歐洲航天局從2003年就開始研製織女星號小型運載火箭，可實現將1500千克有效載荷發射到700千米高度的軌道，也可一次發射300～2000千克不同載荷的衛星，同時還能讓微小衛星搭上順風車。被稱為“世界上最小”運載火箭的日本SS520火箭全長僅9.54米，只有電線桿那麼粗，是日本自主研發的三段式小型火箭。此外，俄羅斯也計劃於2020年實現新型小型運載火箭“聯盟”號2LK的首飛。

近年來，一些退役下來的性能先進的彈道導彈相繼加入小型運載火箭的改裝行列。小型運載火箭機動靈活、反應速度快，一旦在軍事上遭遇突發事件和局部戰爭爆發，任務衛星的損失補充和應急發射等都需要小型快速火箭出來大顯身手。海灣戰爭爆發后，美軍就應急發射過兩顆近地軌道小型通信衛星，確保了戰時美軍通暢的戰場通信能力。此外，小型運載火箭的大量新技術還可用於開展高超音速武器的飛行試驗。