運載火箭

蘇聯“東方號”系列是世界上第一個航天運載火箭系列，包括“衛星號”、“月球號”、“東方號”、“上升號”、“閃電號”、“聯盟號”、“進步號”等型號，后四種火箭又構成“聯盟號”子系列火箭。

運載火箭是由多級火箭組成的航天運載工具。通常，運載火箭將人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。任務完成後，運載火箭被拋棄。

自1957年蘇聯首次利用運載火箭發射第一顆人造衛星，至20世紀80年代，世界各國已研製成功20多種大、中、小型運載火箭。比較著名的有蘇聯的“東方號”系列運載火箭、美國的“大力神”系列運載火箭、日本的“H”系列運載火箭等。中國則在液體彈道式導彈基礎上研製出了“長征”系列火箭。

運載火箭是第二次世界大戰后在導彈的基礎上開始發展的。第一枚成功發射衛星的運載火箭是蘇聯用洲際導彈改裝的衛星號運載火箭（見“人造地球衛星”1號工程）。到20世紀80年代，蘇聯、美國、法國、日本、中國、英國、印度和歐洲空間局已研製成功20多種大、中、小運載能力的火箭。最小的僅重10.2噸，推力 125千牛(約12.7噸力),只能將1.48公斤重的人造衛星送入近地軌道；最大的重2900多噸，推力 33350千牛(3400噸力)，能將120多噸重的載荷送入近地軌道。主要的運載火箭有“大力神”號運載火箭、“德爾塔”號運載火箭、“土星”號運載火箭、“東方”號運載火箭、“宇宙”號運載火箭、“阿里安”號運載火箭、N號運載火箭、“長征”號運載火箭等。

常用的運載火箭按其所用的推進劑來分，可分為固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭三種類型。如我國的長征三號運載火箭是一種三級液體火箭；長征一號運載火箭則是一種固液混合型的三級火箭，其第一級、第二級是液體火箭，第三級是固體火箭；美國的“飛馬座”運載火箭則是一種三級固體火箭。

按級數來分，運載火箭可以分為單級火箭、多級火箭。其中多級火箭按級與級之間的連接形式來分，分為串聯型、並聯型、串並聯混合型三種。串聯型火箭級與級之間的連接分離機構簡單，其上面級的火箭發動機在高空點火。並聯型火箭的連接分離機構較串聯型複雜，其核芯級第一級火箭與助推火箭在地面同時點火。蘇聯發射世界上第一顆人造地球衛星的衛星號運載火箭，就是在中間芯級火箭的周圍捆綁了4支助推器。助推器與芯級火箭在地面一起點火，燃料用完后關機拋離。我國的長征二號E運載火箭則是一枚串並聯混合型火箭，其第一級火箭周圍捆綁了4枚助推器，在第一級火箭上面又串聯了一枚第二級火箭。

運載火箭的組成部分有箭體、動力裝置系統和控制系統。這三大系統稱為運載火箭的主系統。此外，箭上還裝有遙測系統、外測系統和安全控制系統等。

箭體

是運載火箭的基體，它用來維持火箭的外形，承受火箭在地面運輸、發射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷，安裝連接火箭各系統的所有儀器、設備，把箭上所有系統、組件連接組合成一個整體。

動力裝置系統

是推動運載火箭飛行並獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說，動力裝置系統由推進劑輸送、增壓系統和液體火箭發動機兩大部分組成。

控制系統

是用來控制運載火箭沿預定軌道正常可靠飛行的部分。控制系統由制導和導航系統、姿態控制系統、電源供配電和時序控制系統三大部分組成。

遙測系統

功用是把運載火箭飛行中各系統的工作參數及環境參數測量下來，通過運載火箭上的無線電發射機將這些參數送回地面，由地面接收機接收；亦可將測量所得的參數記錄在運載火箭上的磁記錄器上，在地面回收磁記錄器。這些測量參數既可用來預報航天器入軌時的軌道參數，又可用來鑒定和改進運載火箭的性能。一旦運載火箭在飛行中出現故障，這些參數就是故障分析的依據。

外彈道測量系統

功用是利用地面的光學和無線電設備與裝在運載火箭上的對應裝置一起對飛行中的運載火箭進行跟蹤，並測量其飛行參數，用來預報航天器入軌時的軌道參數，也可用來作為鑒定制導系統的精度和故障分析依據。

安全系統

功用是當運載火箭在飛行中一旦出現故障不能繼續飛行時，將其在空中炸毀，避免運載火箭墜落時給地面造成災難性的危害。安全系統包括運載火箭上的自毀系統和地面的無線電安全系統兩部分。箭上的自毀系統由測量裝置、計算機和爆炸裝置組成。當運載火箭的飛行姿態，飛行速度超出允許的範圍，計算機發出引爆爆炸裝置的指令，使運載火箭在空中自毀。無線電安全系統則是由地面雷達測量運載火箭的飛行軌道，當運載火箭的飛行超出預先規定的安全範圍時，由地面發出引爆箭上爆炸裝置的指令，由箭上的接收機接收后將火箭在空中炸毀。

瞄準系統

功用是給運載火箭在發射前進行初始方位定向。瞄準系統由地面瞄準設備和運載火箭上的瞄準設備共同組成。

運載火箭的技術指標包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性。

運載能力指火箭能送入預定軌道的有效載荷重量。有效載荷的軌道種類較多，所需的能量也不同，因此在標明運載能力時要區別低軌道、太陽同步軌道、地球同步衛星過渡軌道、行星探測器軌道等幾種情況。表示運載能力的另一種方法是給出火箭達到某一特徵速度時的有效載荷重量。各種軌道與特徵速度之間有一定的對應關係。例如把衛星送入 185公里高度圓軌道所需要的特徵速度為7.8公里/秒，1000公里高度圓軌道需8.3公里/秒，地球同步衛星過渡軌道需10.25公里/秒，探測太陽系需12～20公里/秒。

運載火箭在專門的航天發射中心發射。火箭從地面起飛直到進入最終軌道要經過以下幾個飛行階段：

①大氣層內飛行段：火箭從發射台垂直起飛，在離開地面以後的10幾秒鐘內一直保持垂直飛行。在垂直飛行期間，火箭要進行自動方位瞄準，以保證火箭按規定的方位飛行。然後轉入零攻角飛行段。火箭要在大氣層內跨過聲速，為減小空氣動力和減輕結構重量，必須使火箭的攻角接近於零。

②等角速度程序飛行段：第二級火箭的飛行已經在稠密的大氣層以外，整流罩在第二級火箭飛行段後期被拋掉。火箭按照最小能量的飛行程序，即以等角速度作低頭飛行。達到停泊軌道高度和相應的軌道速度時，火箭即進入停泊軌道滑行。對於低軌道的航天器，火箭這時就已完成運送任務，航天器便與火箭分離。

③過渡軌道：對於高軌道或行星際任務，末級火箭在進入停泊軌道以後還要再次工作，使航天器加速到過渡軌道速度或逃逸速度，然後航天器與火箭分離。

運載火箭的設計特點是通用性、經濟性和不斷進行小的改進。這和大型導彈不同。大型導彈是為滿足軍事需要而研製的，起支配作用的因素是保持技術性能和數量上的優勢。因此導彈的更新換代較快，幾乎每 5年出一種新型號。運載火箭則要在商業競爭的環境中求發展。作為商品，它必須具有通用性，能適應各種衛星重量和尺寸的要求，能將有效載荷送入多種軌道。經濟性也要好。也就是既要性能好，又要發射耗費少。訂購運載火箭的用戶通常要支付兩筆費用。一筆是付給火箭製造商的發射費，另一筆是付給保險公司的保險費。發射費代表火箭的生產成本和研製費用，保險費則反映火箭的可靠性。火箭製造者一般都盡量採用成熟可靠的技術，並不斷通過小風險的改進來提高火箭的性能。運載火箭不像導彈那樣要定型和批生產。而是每發射一枚都可能引進一點新技術，作一點小改進，這種小改進不影響可靠性，也不必進行專門的飛行試驗。這些小改進積累起來就有可能導致大的方案性變化，使運載能力能有成倍的增長。

80年代以來，一次使用的運載火箭已經面臨太空梭的競爭。這兩種運載工具各有特長，在今後一段時間內都將獲得發展。太空梭是按照運送重型航天器進入低軌道的要求設計的，運送低軌道航天器比較有利。對於同步軌道航天器，太空梭還要攜帶一枚一次使用的運載器，用以把航天器從低軌道發射出去，使之進入過渡軌道。這樣有可能導致入軌精度和發射可靠性的下降。

一次使用的運載火箭在發射同步軌道衛星時可以一次送入過渡軌道，比太空梭稍為有利。這兩種運載工具之間的競爭將促進可靠性的提高和成本的降低。

太空梭是人貨混合運輸，兼有火箭和飛機的部分特徵，因而其系統異常複雜，而越是複雜的系統其可靠性越難以保證。同時，太空梭成本高昂，使其在貨運領域競爭力不足。僅有美國擁有太空梭技術，且已宣布終止太空梭飛行任務，其他國家多採用或準備研製運載火箭進行載人航行，在可預見的若干年內，太空梭在“客運”領域難有作為。儘管太空梭已不再飛行，但其作為航天領域乃至整個工業的科技之珠，對於人類的科技發展起到了一定的推動作用。

結合國外重型運載火箭的發展歷史，基於中國航天運載技術發展特點，以未來空間任務需求為目標，提出中國重型運載火箭的發展總原則：

a）多任務適應能力：重型運載火箭應能夠滿足多種探測任務的要求；

b）大噸位運載能力：為滿足一次交會完成載人登月和多次交會完成載人登火等深空探測任務對運載能力的需求，重型運載火箭近地軌道（ LEO）運載能力應不低於 130 t；

c）高可靠使用性能：重型運載火箭應該採用高可靠總體方案，降低飛行風險，確保火箭總體使用性能；

d）新技術牽引能力：通過重型運載火箭牽引大直徑箭體、大推力火箭發動機研製，帶動航天新產品的發展，促進現有產品的更新換代。

根據目前運載火箭主流動力系統的發展情況，可以基於液氧煤油發動機、液氫液氧發動機和固體發動機來構建中國的重型運載火箭。根據中國重型運載火箭大噸位運載能力發展原則，結合重型運載火箭的起飛規模推算，起飛推力應達到 5 000 t 推力級（採用不同的推進劑時起飛規模不同，推力量級也會有少量差異，此數值為中間值）。採用不同發動機的配合，可以得到不同的地面起飛動力組合，結合國內外運載火箭的研製經驗以及發動機推力量級，同時避免多台發動機同時工作帶來的惡劣力學環境等問題，初步考慮地面起飛發動機數量不超過 8～9 台。

重型運載火箭的級數選擇是綜合考慮各種因素后確定的，在一定範圍內，火箭級數越多，運載效率越高，但是火箭級數增加后也將帶來諸多問題。

a）火箭級數越多，分離、發動機空中點火次數就越多，增加了火箭飛行風險，不利於提高火箭可靠性；

b）火箭級數增加，同等直徑下火箭的長度也將增加。對於重型運載火箭來說，由於起飛質量很大，已經使火箭存在一階彈性頻率低的風險，如果火箭長度過長，將會不可避免地降低火箭的一階彈性頻率，給控制系統的設計帶來較大的難度。例如美國土星 V 火箭和戰神 I 火箭，由於長度過長，它們的一階彈性頻率分別為 1.00 Hz 和0.96 Hz，為此均開展了大量的攻關工作；

c）火箭級數增加，考慮到最優級間比，採用等直徑設計必然導致末級火箭效率大大降低，不利於發揮級數增加提高運載效率的優勢；如果採用變直徑設計，一方面帶來了新的直徑模塊，另一方面更加不利於火箭長度的控制。

從1970年到2000年的30年間，中國發射長征系列火箭共計67次，成功61次，6次失敗或部分失敗，發射成功率為91%。在1994～1996年間曾一度幾次發射失敗，使中國在國際商業發射市場的聲譽處於低谷。中國航天工業總公司經過一系列質量整頓后終於打了個翻身仗。

在中國運載火箭的發展初期，探空火箭的研製佔有重要的地位，儘管它是結構簡單的無控火箭，但卻是新中國成立后的第一枚真正的火箭。從1958年開始，中國陸續研製出包括生物、氣象、地球物理、空間科學試驗等多種類型的探空火箭。

長征一號(CZ-1)系列運載火箭

1970年4月24日，中國使用長征一號(LM-1)運載火箭發射了第一顆人造衛星東方紅一號。長征一號是在兩級中遠程導彈上再加一個第三級固體火箭所組成，火箭全長29.86m，起飛總重81.57t，起飛推力為1040kN。

長征二號(CZ-2)系列運載火箭

長征二號(LM-2)運載火箭是從洲際導彈的基礎上發展而來的，並於1975年發射了1t多重的近地軌道返回式衛星，成功地回收了返回艙。此後，又根據發射衛星的需要，陸續衍生出長征二號丙(LM-2C)、長征二號丙改進型(LM-2C/SD)和發射極軌衛星的長征二號丁(LM-2D)運載火箭。在長征火箭大家族中，長征二號系列主要用於發射各類近地軌道衛星，LM-2C/SD曾以一箭三星方式發射了12顆美國的銥星移動通信衛星。

1986年初美國的挑戰者號太空梭爆炸后，太空梭被停飛，美國用了很長時間分析和處理故障，其後美國停止用太空梭發射一般商業衛星。趁此時機，我國僅用了18個月就研製成功長征二號E(又稱長二捆，LM-E)運載火箭，可以發射原來準備用美國太空梭發射的商用衛星。長征二號E火箭是以長征二號為芯級，周圍捆綁了4個液體助推器，它的近地軌道運載能力高達9.2t。長征二號E於1990年試射成功，從1992年到1995年曾發射多顆外國衛星。

為滿足發射神舟號飛船的要求，保證宇航員的安全，我國又在長征二號E的基礎上改進了可靠性並增設了故障檢測系統和逃逸救生系統，從而發展出了長征二號F(LM-F)運載火箭，專門用來發射神舟號載人飛船。

由於長征二號火箭的質量和可靠性非常高，1975～1996年連續成功地把17顆返回式衛星送上天，這使長征二號運載火箭在國際衛星發射市場上獲得了非常好的可靠性聲譽。

長征三號(CZ-3)系列運載火箭

長征三號運載火箭是在長征二號二級火箭上面加了一個以液氫、液氧為推進劑的第三級，所用的液氫液氧發動機可以二次啟動，在技術上是當時國際先進水平，是我國火箭技術發展的一個重要里程碑。1984年長征三號成功地發射了我國第一顆地球同步試驗通信廣播衛星東方紅二號。1985年中國宣布進入國際商業衛星發射市場。1990年我國首次用長征三號運載火箭將美國休斯公司製造的亞洲一號衛星送入地球同步軌道。

此後，長征三號系列不斷增加新成員，如長征三號甲(LM-3A)、長征三號乙(LM-3B)，主要用於發射地球靜止軌道衛星。

長征三號甲運載火箭(圖25)是在長征三號的基礎上研製的大型火箭，它的氫氧發動機具有更大的推力，性能也得到很大的提高，地球同步轉移軌道運載能力也從長征三號的1.6t提高到2.6t。

長征三號乙運載火箭(圖26)是在長征三號甲和長二捆的基礎上研製的，即以長征三號甲為芯級，再捆綁4個與長二捆類似的液體助推器。長征三號乙主要用於發射地球同步軌道的大型衛星，也可進行輕型衛星的一箭多星發射，其地球同步轉移軌道運載能力達到5.1t，躍入了世界大型火箭行列。

長征三號丙是在長征三號甲是單枚三級火箭捆綁2個助推器而成，運載能力為2600－3800公斤，介於2600公斤的長征三號甲和5100公斤的長征三號乙之間。2003年才完成總體設計，2008年4月26日發射“天鏈一號01星”是首次其飛行，長征三號丙是“長三甲”系列中最後一型火箭。

長征四號(CZ-4)系列運載火箭

投入使用的是長征四號乙運載火箭是長征火箭家族中用於發射各種太陽同步軌道和極軌道應用衛星的主要運載工具。

長征五號(CZ-5)運載火箭

“長征五號”運載火箭即將進入初樣研製階段，這是對中國航天未來三十至五十年發展具有重要意義和深遠影響的一大項目，旨在面對國際商業衛星發射市場和國內未來衛星發射、深空探測的更高需求，其研製成功后，中國進入空間的能力將得到大幅度提升。“長征五號”總體設計由中國運載火箭技術研究院第一設計部負責，生產基地已在天津開建，目標是二〇一四年實現首次航天飛行，長征五號將主要運載嫦娥衛星直接進入月球。

捷龍三號運載火箭

2021年3月3日，由中國運載火箭技術研究院抓總研製的捷龍三號固體運載火箭完成立項，研製工作已全面展開，計劃於2022年實現首次飛行試驗。

新一代載人火箭

新一代載人火箭是根據中國載人航天工程發展規劃，為發射中國新一代載人飛船而全新研製的一型高可靠、高安全的載人運載火箭，是新一代運載火箭中的新成員。

該火箭由助推器、芯一級、芯二級、芯三級、逃逸塔及整流罩組成，全長約90米，起飛重量約2000噸，可將25噸有效載荷直接送入奔月軌道，或者70噸有效載荷送入近地軌道。這款火箭還在研製階段，還未在公眾面前展露真顏。

大力神(Titan)系列運載火箭

美國大力神運載火箭系列由大力神-2洲際導彈發展而來，1964年首次發射。該系列由大力神-2、大力神-3、大力神-34、大力神-4和商用大力神-3等型號和子系列組成。它的最大近地軌道運載能力為21.9 t，地球同步轉移軌道運載能力為5.3 t。

宇宙神(Atlas)系列運載火箭

美國宇宙神系列運載火箭於1958年12月18日首次發射，曾經發射過世界上第一顆通信衛星、美國第一艘載人飛船等。目前正在使用的主要有宇宙神-2A、宇宙神-2AS和宇宙神-3。研製中的宇宙神-5運載火箭的第一級採用了通用模塊化設計，其中的重型火箭使用了3個通用模塊，其地球同步轉移軌道運載能力達到13 t。

德爾塔(Delta)系列運載火箭

美國德爾塔系列運載火箭系列於1960年5月13日首次發射，迄今為止已發展了19種型號，目前正在使用的是德爾塔-2和德爾塔-3兩種型號。美國空軍的全部GPS衛星都是由德爾塔-2發射的。德爾塔-3是在德爾塔-2的基礎上研製的大型運載火箭，可以把3.8t的有效載荷送入地球同步轉移軌道。德爾塔-3於2000年8月發射成功。美國還正在研製具有多種配置的德爾塔-4子系列，其中的重型德爾塔-4的地球同步轉移軌道運載能力在13t以上。

土星-V(Saturn)系列運載火箭

土星-V運載火箭是美國專為阿波羅登月計劃而研製的、迄今為止最大的巨型運載火箭。其起飛重量為3000t，直徑10m，高110m，近地軌道運載能力達97t，它能把重達47t的阿波羅飛船送入登月軌道。土星-V曾先後將12名宇航員送上月球。

東方號(Vostok)系列運載火箭

俄羅斯東方號系列運載火箭是世界上第一種載人航天運載工具，它創造了多個世界第一：發射了第一顆人造衛星，第一顆月球探測器，第一顆金星探測器，第一顆火星探測器，第一艘載人飛船，第一艘無人載貨飛船進步號等。它也是世界上發射次數最多的運載火箭系列。其中聯盟號是東方號的一個子系列，主要發射聯盟號載人飛船、進步號載貨飛船。

質子號(Proton)系列運載火箭

俄羅斯質子號系列運載火箭分為二級型、三級型和四級型3種型號。目前正在使用的有質子號三級型和四級型兩種。三級型質子號於1968年11月16日首次發射，其低地軌道運載能力達到22t，它是世界上第一種用於發射空間站的運載火箭，曾發射過禮炮l～7號空間站、和平號空間站各艙段和其他大型低地軌道有效載荷。1998年11月20日，質子號發射了國際空間站的第一個艙段。

天頂號(Zenit)系列運載火箭

天頂號系列運載火箭是前蘇聯(後為烏克蘭)研製的運載火箭，分為兩級的天頂-2、三級的天頂-3和用於海上發射的天頂-3SL。天頂-2的低地軌道運載能力約為18t，太陽同步軌道運載能力約為11t。可在海上發射的天頂-3SL是美國、烏克蘭、俄羅斯、挪威聯合研製的運載火箭，其地球同步軌道運載能力為2t，1999年3月首次發射成功。

能源號(Energia)運載火箭

能源號運載火箭是前蘇聯/俄羅斯研製的目前世界上起飛質量和推力最大的火箭。其近地軌道運載能力為105 t，既可發射大型無人載荷，也可用於發射載人太空梭。能源號於1987年首次發射成功，曾將蘇聯的暴風雪號太空梭成功地送上天。由於俄羅斯經濟狀態不佳就再也沒有發射過。

阿里安(Ariane)系列運載火箭

阿里安火箭是由歐洲11個國家組成的歐空局研製的系列運載火箭，該系列已有阿里安l～5共5個子系列，目前正在使用的是阿里安-4和阿里安-5。阿里安-4於1988年6月15日進行了首次發射，其近地軌道運載能力為9.4t，地球同步轉移軌道運載能力為4.2t。阿里安-5於1997年進行了首次發射，近地軌道運載能力為25t，地球同步轉移軌道運載能力為7.5t。。

H系列運載火箭

日本H系列運載火箭由H-1、H-2、H-2A等火箭組成，目前正在使用的H系列火箭只有H-2A和H2B，2001年8月首次發射成功。

極軌衛星火箭(PSLV)

印度自行研製的極軌道4級運載火箭的太陽同步軌道運載能力為1t，低地軌道運載能力為3t。1993年9月首次發射，但由於火箭出現故障，衛星未能入軌。此後，該火箭連續三次發射成功。1999年5月，一箭三星技術又取得成功。這種火箭有4級，12層樓房高，重230噸，性能優良，是印度最可靠的空間發射器。2008年【一箭十星】成為第一。

N-1運載火箭

N1運載火箭是蘇聯研發的用來將蘇聯宇航員送到月球的火箭。也就是被西方人稱為 G-1e 或 SL-15 的火箭。N1就是俄語носитель（運載器）的縮寫。使用三十台NK-15，火箭研發工作比土星五號晚，不僅資金短缺、未測試，四次發射試驗都失敗了，於是蘇聯在1976年正式取消了這項工程。

（俄語：Протон）是蘇聯研製的大型運載火箭系列的名稱，該系列也被稱為Д運載火箭。在冷戰結束后，由於能源號火箭的被棄用，質子號實際成為俄運載能力最強的火箭。但質子號使用劇毒的可貯存液體燃料，一旦發射失敗可能對發射場周邊地區造成嚴重污染，所以俄羅斯已決定用新研製的安加拉號（使用液氧/煤油作為推進劑）來取代它。

中美俄三個國家都在研發不載人、亞軌道和可重複利用的太空飛機，這些太空飛機能以高超音速飛行。其目標是在大幅削減成本的情況下對太空進行軍事與商業開發。

為了保持美國的太空優勢，並降低成本，美國國防部高級研究項目局提出了可重複利用太空飛機技術的相關項目。9月17日，該局公布了一個試驗性空天飛機（XS-1）計劃。

按照國防部高級研究項目的計劃，XS-1將是一種“全面可重複使用無人載具”，能夠實現低成本快速發射。XS-1將是一種兩級飛行器，第一級將是一種常規高空無人機，能夠飛到儘可能高的高度並達到10馬赫的飛行速度。之後，相關載荷將與無人機分離，依靠自帶的低成本推進裝置飛向目標軌道。無人機隨後將會自動返回發射基地並準備下一次發射。按照國防部高級研究項目的設想，XS-1能夠實現當天往返或者說每日發射。該局表示，該項目也有意“為政府和民用部門展示下一代太空高超音速飛行技術”。

除了XS-1項目，美國的X-37B項目可能更為人們所熟悉。

X-37B是由美國波音公司研製的無人且可重複使用的太空飛機，重大約5噸，長8.8米，高2.9米，翼展為4.6米，大小是太空梭的1/4，由火箭發射進入太空，同時結束任務后還能自動返回地面。X-37B從誕生之日起就被蒙上了一層神秘的面紗，關於其任務和用途更是眾說紛紜。有專家認為，在軌道上，X-37B可以從事情報收集、發射小衛星、測試太空設備等工作。

作為美國在太空領域的老對手，俄羅斯在太空飛機方面也不甘落後。為了重振前蘇聯在太空領域的雄風，俄羅斯提出了可重複使用亞軌道太空飛機項目，由赫魯尼切夫航天中心領導。根據赫魯尼切夫航天中心網站介紹，MRKS-1將是一種不可重複使用的模塊化垂直發射航天器。

MRKS-1的第一級將是一架具有飛機外形的可重複使用航天器，發射完成後可自主飛回發射基地。MRKS-1還包括一次性使用的第二級，未來根據任務的不同還可以搭載更多的級別。

MRKS-1的第一級將裝備可重複使用的液體燃料發動機，將可以實現高可靠性和安全性，它能以高超音速的速度到達一個亞軌道位置，從那裡發射第二級，從而將有效載荷送入軌道。此外，MRKS-1的第一級在發射時不需要劃定發射區，這在未來能夠增加商業發射的效率。

按照計劃，MRKS-1能夠將25-35噸的有效載荷發射到包括地球同步軌道在內的不同高度的軌道上，發射費用將比目前降低20%-30%，每年將進行20次左右的發射。未來MRKS-1還計劃發展載人型號。