联盟号火箭

“联盟”号（soyuz）是“东方”号子系列中的火箭，由克勒尔（Korler）设计局制造研发，总部位在俄罗斯的萨马也用于发射商业卫星。“联盟”号于1960年首次发射，1963年11月16日首次成功地将一颗照相侦察卫星送入轨道。最初为有酬载末端节的三节式火箭，后来演变为四节式可达同步椭圆型地球轨道。 早期的“联盟”号有“联盟”号（11A511）、“联盟B”（11K55）、“联盟V”（11K56）、“联盟R”（11A514）、“联盟L”（11A511L）、“联盟M”（11A511M）。“联盟”号（11A511）于1966年11月28日首次发射，到1975年5月24日总共发射了30次，失败了2次。“联盟M”（11A511M）于1971年12月27日首次发射，到1976年3月31日总共发射了8次，酬载全部为宇宙号系列卫星，发射全部成功。

“联盟”号后来演变成“联盟U”，曾经发射过载人的太空船——“联盟”号，因此而得名。目前用来发射自动运行补给太空火箭至国际空间站，“联盟U”（11A511U）火箭的研制工作开始于1969年，有关进行“联盟U”研制的政府决议于1973年1月5日披露。该火箭拟被用来取代发射“上升”号飞船、“联盟”号（11A511）和“联盟M”，为了在拜科努尔的运载火箭的测试和准备工作，对其发射台和地面支持设备都进行了大量改进。发动机得到了改进，其主级采用冷藏的高密度燃料以提升性能，能够把6220千克的载荷送入450千米的更高轨道。它的第一次发射是在1973年5月18日，在普列谢茨克卫星发射基地发射无人照相侦察卫星，而第一次与载人有关的发射是在1974年4月3日，发射了宇宙638号，即为ASTP设计的联盟号试验飞船。第一次载人发射是在1974年12月2日，发射了“联盟16号”飞船（ASTP试验飞行）。在30年间“联盟U”型运载火箭完成了联盟号、联盟T号、联盟TM号、进步号、进步M号飞船的发射任务。“联盟U”的使用相当频繁，于1973年5月18日首次发射，到2009年7月24日发射“进步M67”

号货运飞船前往国际空间站为止，已经发射了722次，其中发射失败18次。

1975年6月5日，通用机械制造部签署了一项命令，对“联盟U”的第一级进行了改进，使用合成煤油，这样使发射能力有所提高。改进后的“联盟U”叫作“联盟U2”，该火箭能把7050千克的航天器送入200千米的轨道。“联盟U2”的首次发射是在1982年12月28日，将宇宙1426卫星（苏联第一颗数字成像侦察卫星）送入轨道。但是由于1996年停止生产合成煤油，因此不得不继续使用“联盟U”进行载人飞船的发射和执行“进步”号飞船与和平号空间站及早期的国际空间站对接的任务。从“联盟U2”回复到“联盟U”是因为“联盟U”有足够的能力发射载两人的“联盟TM”号飞船到“和平”号空间站，当然，需要对“联盟U”进行微小的改动并对“联盟TM”号飞船进行减重。该火箭执行的最后一次发射任务是在1995年9月3日，将“联盟TM-22”号飞船送入太空。“联盟U2”共发射88次，其中失败2次。

21世纪初，俄罗斯又改进了“联盟U”，改进后的“联盟U”叫作“联盟FG”（Forsunochnaya Golovka-Fuel Injector）。主要是对“联盟U”的主发动机进行了改进，更新了现代电子设备，大多数使用了俄罗斯国产的设备，减少了对外国设备的依赖。“联盟FG”的助推火箭使用了改进型的RD-107A发动机（原来为RD-107），第一级发动机使用了改进后的RD-108A，都是以液氧/煤油为推进剂，两种发动机最主要的改进是采用了修改过的燃料喷嘴，其上面级仍采用“联盟U”的RD-0110发动机。联盟FG可以把7420千克的航天器送入高度为193千米的轨道。2002年10月20日以后“联盟FG”已经成为俄罗斯唯一一种载人火箭。“联盟FG”的首次发射是在2001年5月20日，到2009年5月27日，“联盟FG”总共发射了18次，其中15次是发射“联盟TMA”宇宙飞船，3次是发射“进步M”

系列货运飞船，发射全部成功。

在20世纪90年代初，“联盟”号重新设计了上面级，有“弗雷盖特”（Fregat）上面级和lkar上面级，因此形成了不同上面级的“联盟”号运载火箭。“联盟U”型运载火箭使用了Fregat上面级和lkar上面级后叫作“联盟U/lkar”、“联盟U/ Fregat”。主要在原来的箭体上增加了Fregat上面级和lkar上面级形成了4级型的火箭。“联盟U/lkar”和“联盟U/ Fregat”使用的是“联盟U2”上的发动机，助推级用的是RD-117，第一级用的是RD-118，第二级用的是RD-0110发动机，第三级用的就是Fregat上面级或lkar上面级。“联盟U/lkar”的上面级推进剂为二甲肼/四氧化二氯，可重复启动50次，有4个系留点可用来固定4颗卫星，卫星通过起爆螺栓和弹簧的作用分离，可调度到不同的地球轨道上。lkar上面级既可由地面指挥，也可由一个独立运行的模块来控制。“联盟U/lkar”于1999年2月9日首次发射，到1999年11月22日，总共发射了6次，全部成功。“联盟U/ Fregat”于2000年2月8日首次发射，到2000年8月9日总共发射了4次，全部成功。

“联盟号”用于商业酬载后，他取名为“联盟号”ST型（“联盟号”2型），第一个“联盟号”2型称为“联盟号”2-1A型，并配备了自动导航系统但第三节火箭仍然使用旧引擎，在2004年11月4日普列谢茨克（Plesetsk）太空发射场发射进入亚轨道测试飞行，2006年10月23日从拜科努尔（Baikonur）发射场再次发射至亚轨道飞行。完整改装后的火箭（“联盟号”2-1B型），主要是用“联盟FG”型火箭并结合Fregat火箭的末端节，能够将酬载物送至地球同步轨道。改装后的火箭于2006年12月27日在拜科努尔发射“科罗”卫星。“联盟号”近来还由斯达西姆公司向西方国家推销，用于进行商业发射，包括发射“全球星”移动通信卫星系统的多颗卫星，因此，从2008年起联盟号也将在法属圭亚那太空中心发射。

“联盟2”运载火箭，属于中型火箭，装备的新型数字控制系统可将卫星推入更精确的静止轨道，整流罩长度由7.7米增至1l.4米、直径由3.7米增至4.1米。操纵新型控制系统只需2人，而老系统则需40人。“联盟2”火箭使用重约1.8吨的“护卫舰”回收式助推器，后者配有可重复启动的发动机，可与载荷直接相连，将其送至距地600千米的轨道。完成使命后，助推器表面的锥形充气防热屏障可使助推器单独或与载荷一道安全返回地面。目前，“联盟”火箭需要70人来完成发射前准备工作，而“联盟2”只需15—20人。

“联盟”号主要发射“联盟”号载人飞船、“进步”号货运飞船以补给国际空间站。“联盟”号火箭使用非常频繁，原来每年大约要发射40次，20世纪80年代初达到高峰，每年发射高达60次，为世界上使用最频繁的火箭。它的设计非常简单，以低价格及高可靠性，一次发射要3500万美元（2000年币值），这也是“联盟”号火箭立足商业火箭界的原因。截至2006年7月，“联盟”号火箭执行了共1709次发射。

“联盟”号火箭长期保持的成功纪录在2002年10月15日破灭，当U型火箭从普列谢茨克太空发射场发射“光子M”卫星（Photon-M），发射后29秒坠毁至发射台上并爆炸，造成一人死亡八人受伤。另一次失败事发生在2005年7月21日从普列谢茨克太空发射场发射“闪电M”（Molniya-M）军事通讯卫星，用了四节式的火箭，在发射后六分钟因第二节和第三节无法分离，导致此次失败，“闪电M”（Molniya-M）军事通讯卫星则坠落于西伯利亚，然而，除了这两次失败，其他的274次皆顺利完成。在2003年2月1日至2005年7月26日之间，因航天飞机失事而停飞，“联盟”号火箭便成为唯一往返国际太空站的火箭任务，包括运输供给品（进步号货运飞船）及宇航员的交替。“联盟”号火箭从2008年开

始与欧洲太空总署共同参与发射商业卫星，并在法属圭亚那建造发射台。

本来“联盟”号还将研制一种叫做Aurora的运载火箭和“联盟3”，能源公司打算用改进后的RD-107A作为助推级，提议用NK-33替换联盟号中间的RD-108，第二级用质子号上的RD-0124，上面级用质子号的D组级。这样低轨道运载能力可以提到12吨。或者用四台NK-33替换四个推进发动机 RD-107。通过减轻飞船重量来增加有效载荷，而且使用仓库存货也能降低飞船造价。“Aurora”和“联盟3”替换计划都面临一个现实问题，就是NK-33的现存数量不是很多，难以用在每年频繁发射的联盟飞船上。最终的解决方案是用在“联盟1”号上，第一级用1台NK-33发动机，而去掉助推级，这样就形成了两级型的轻型联盟号，主要的技术来自于“联盟2-1B”，发射质量只有158吨，200千米x51.8°的低轨道运载能力为2850千克，200千米×62.8°的低轨道运载能力为2800千克。预计第一次发射在2011年。当然这也不是长久之计，“联盟”系列运载火箭最终将被“安加拉”系列替代。