[科普中国]-呼啸号运载火箭

呼啸号运载火箭是苏联礼炮设计局利用冷战时代研制的UR-100N洲际弹道导弹（北约代号为SS-19“匕首”，START-1中称为RS-18）改装而成的。在UR-100N上加装一个“和风”上面级，就成了呼啸号火箭。1990年，呼啸号从拜科努尔航天中心的一个洲际导弹发射井里进行了第一次发射。在冷战结束后，俄罗斯开始将多余的战略导弹改装成运载火箭，因为这样做的成本实际上比销毁这些导弹更便宜。呼啸号就是其中现成的一种。

现在呼啸号的正式提供商是Eurockot发射服务公司。该公司成立于1995年，是德国的戴姆勒-奔驰公司和俄罗斯赫鲁尼切夫航天中心共组的合资公司，其中戴姆勒-奔驰公司占51%的股份，赫鲁尼切夫航天中心占49%的股份。

执行呼啸号的商业发射任务的是俄罗斯北部的普列谢茨克发射场，这是一个主要用来发射军用卫星的发射场。火箭使用一个用原来用于发射宇宙-3M运载火箭的发射台改装而来的发射装置。呼啸号目前只用于发射运行于低地轨道的小型商业载荷，每次发射的费用大约是1300万到1500万美元。

呼啸号运载火箭是一种由洲际弹道导弹改进而成的三级液体燃料火箭,它可以将重约1850kg的有效载荷送入近地轨道,而且可以进行双星或多星发射,这与近年来快速增长的小卫星发现市场是相适应的。2

就火箭整体结构而言,呼啸号运载火箭由助推级和上面级组件两部分组成。助推级包括一子级和二子级结构,是在SS-19/“匕首”洲际弹道导弹(俄罗斯编号为UR100-NU)的基础上改进而来的。为了确保SS-19改进后的可靠性,赫鲁尼切夫空间中心对其进行了大量的验证试验,包括周密的机械与电气试验等。

上面级组件由级间段、“微风”上面级、有效载荷适配器、有效载荷和整流罩组成。为了可以运送更大的有效载荷,有关技术人员对呼啸号运载火箭的有效载荷整流罩进行了加大改进,直径增加到2.6m,而圆柱段高度增加到3.6m,这样同时可以达到降低火箭在飞行过程中受到的动载荷,并增加有效载荷安装空间的目的。

此外,通过重新分配控制设备安装位置,使“微风”上面级设备舱的结构变得更加宽敞且更加平坦。除可以作为放置单个有效载荷的分配器以外,新型设备舱还可以作为一个便于放置多颗卫星的有效载荷分配器使用,而且舱内加装了加劲板,这样可以获得更大的结构强度。“微风”上面级的底部将不再与火箭相连,而是安装在延伸过渡舱内。这样使得整流罩可以与设备舱直接相连。

使用微风-KM上面级给呼啸号运载火箭带来了许多优于竞争对手的独特性能。上面级推进系统由1台可二次点火的主发动机和4台游标发动机组成。主发动机可以控制上面级完成复杂的机动操作,如旋转、反旋转动作等,而且还可以多次点燃主发动机与游标发动机。游标发动机可以对有效载荷的最后入轨动作进行调整。发射任务结束后,上面级从轨道上分离开,这样有利于减少轨道垃圾。

为了连接“微风”上面级和有效载荷,Eurockot公司研制了标准的有效载荷适配器。有效载荷分离时,火工器打开热锁装置,3个分离弹簧给有效载荷提供最小值为0.5 m/s的相对速度,使得有效载荷与上面级分离,分离过程由两个分离传感器来控制。呼啸号运载火箭适用于快速发射任务。在正常情况下,呼啸号运载火箭发射前的发射场准备时间为23个工作日,但如果用户要求缩短发射时间,则可以缩短至14天。因此,呼啸号运载火箭每年的发射总数可以超过10次。2

使用和风-K上面级的呼啸号在1990年、1991年和1994年从拜科努尔的地下井里执行了三次发射任务，验证了火箭的实用性。随后，Eurockot公司在普列谢茨克发射场将一座用于发射宇宙号火箭的发射架（133号发射阵地）改装为呼啸号的发射台。据该公司的首席执行官说，改装工作耗资0.35亿美元。2000年，使用和风-KM上面级的呼啸号在新发射台上进行了处女飞行，成功地将两颗模拟卫星送入预定轨道。火箭采用了为安加拉号火箭研制的整流罩。

呼啸号的商业发射任务在2005年的一次重大失败前一直很成功。2005年，呼啸号在发射欧洲空间局的“低温星”时第二级主发动机非正常关机，迫使地面人员中止火箭飞行。在这次事故之后，对火箭进行了全面停飞和检查，后于2006年复飞。

现在赫鲁尼切夫航天中心正在研究给呼啸号加装和风-KS上面级，这样就能使呼啸号具备发射地球静止轨道载荷的能力。

所属国家/组织：俄罗斯。研制单位：礼炮设计局。生产单位：赫鲁尼切夫航天中心。型号：UR-100NU。生产代号：15A35。首飞（亚轨道）：1990年。首飞（正式飞行）：1994年。发射场：普列谢茨克，133号发射阵地。起飞推力：1880千牛。

外形和质量参数

第一级

直径：2.5m。发动机：4台RD-0233。推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮。单台推力：470千牛。工作时间：120秒。

第二级

直径：2.5m。发动机：1台RD-0235。推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮。单台推力：238千牛。工作时间：183秒。姿态控制：1台四推力室RD-0236游标发动机。

第三级

名称：和风-KM上面级。发动机：可重复点火式发动机。推进剂：偏二甲肼/四氧化二氮。

运载能力

近地轨道：1950千克。

（截止到2006年7月28日）

1991年冷战结束后,UR-100N(SS-19)型洲际导弹成为前苏联转为商用运载火箭的首批洲际

导弹。该项目被命名为“呼啸号”。转换后的呼啸号火箭配和风K或和风KM上面级,在普列谢茨克发射场发射,可以把1800千克的有效载荷送至200公里、倾角63度的低地轨道。1994年和1995年间,赫鲁尼切夫中心与德国原戴姆勒-克莱斯勒宇航公司联合成立了欧洲呼啸合资公司,负责呼啸号火箭的市场开发。 为了验证UR-100转为航天运载火箭后的能力,1990年11月20日和1991年12月20日,呼啸号火箭分别在拜科努尔航天中心的发射井进行了两次亚轨道试飞。1994年12月26日,该火箭在拜科努尔进行了首次正式飞行,将一颗卫星送入预定轨道。

尽管首批发射是从拜科努尔的发射井中进行的,呼啸号的初期商业发射工作随后却转到了俄北部的普列谢茨克发射场。为此,有关部门对普列谢茨克发射场为发射宇宙3火箭而建造的133号发射阵地进行了适应性改造。1999年12月22日,配备和风K上面级的呼啸号火箭在新发射工位进行综合测试时,因控制系统故障,卫星整流罩意外抛罩。虽未造成人员伤亡,这枚火箭及其上面级却不得不撤下发射台进行检测。该枚火箭后来用作发射台测试火箭。故障分析表明,故障是电缆配置错误所致。

呼啸号运载火箭

2000年5月16日,配备新型上面级和风KM和安加拉号火箭整流罩的呼啸号火箭终于在普列谢茨克进行了首次发射,成功地将两颗模拟卫星送入预定轨道。

呼啸号是一种三级液体燃料火箭。全箭长29.15米,第一和第二级直径为2.5米,整流罩直径2.6米,起飞质量107.4吨。上面级和风KM具有再次启动功能。由于发射准备时间短,发射灵活性高,呼啸号很适于发射地面备份卫星。全部是由赫鲁尼切夫航夭中心生产的。其第一级和第二级是55一19导弹的改型,第三级是新研制的,称为和风(BREEZE)级。和风液体上面级具有多次启动能力,因此它能执行多种有效载荷入轨方案(除单星发射外,还可进行双星和多星发射)。3

呼啸号火箭的第一次商业发射是2002年3月17日进行的。这次发射成功地把美国航宇局的两颗科学卫星送入轨道。随后,它在2002年6月20日发射了两颗铱星。截至2003年底,呼啸号火箭共进行了8次发射(包括两次亚轨道试飞)。2003年6月30日,它曾进行了一次一箭九星发射,用户分别来自俄罗斯、美国、捷克、加拿大、丹麦和日本等。