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大力神-4A运载火箭

  • 中文名称  : 大力神-4A运载火箭

火箭简介

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大 力 神 4A 爆 炸

1997年2月23日,大力神-4b运载火箭成功地将trw公司研制的“国防支持计划”(dsp)导弹预警卫星送入地球静止轨道。这次发射使用的上面级为波音公司研制的惯性上面级(ius)。该火箭价值约2.5~3亿美元,dsp卫星价值约2亿美元。从现在起到下个世纪初,大力神-4b运载火箭至少还有19次确定的发射。第二次发射是于1997年10月15日向土星发射“卡西尼”(cassini)探测器。   

技术改进

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先进的电子设备

大 力 神 4A 爆 炸

 (1) 大力神-4b采用了先进的电子设备系统,这种电子设备系统中的部分设备早期曾用于4次使用“半人马座”上面级的大力神-4a火箭中,现在它已成为大力神-4a运载火箭的固有设备。这个系统包括一个全新的环形激光陀螺惯性导航系统。与之相似的系统也曾用于34次“宇宙神”/“半人马座”运载火箭的发射任务中。大力神-4b的这个新型系统还包括一个新的数字式数据采集系统,它将关键的飞行数据送到特定的电子设备。 
                    
(2) 在大力神-4b的改进中还对自毁系统进行了改进,这是1965年大力神-3采用这套自毁系统以来进行的首次改进。 
                    
(3) 大力神-4b的靶场安全飞行中止系统也是全冗余的数字式系统。运载火箭上的飞行中止控制器综合了多个功能,而且它还将改进自毁系统的可靠性。 
               
卡纳维拉尔角和范登堡空军基地在今后一段时间内将同时进行大力神-4a和大力神-4b的发射,至少在1998年以后才可全部进行大力神-4b的发射。1997年10月15日大力神-4b火箭已发射了cassini土星探测器。1998年,在卡纳维拉尔角将进行4次“大力神”运载火箭的发射,其中3次都是大力神-4b的发射,它们分别于4月、10月和12月进行。在范登堡空军基地发射大力神-4b至少要等到1998年以后进行。

间谍卫星被毁  

损失惨重

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此次爆炸是卡纳维拉尔角航天发射场这座已有50年历史的发射基地迄今为止发生的损失最为惨重的一次不载人发射事故。去年1月17日,一枚德尔它2型火箭在这里发射美国空军的一颗全球定位系统(GPS)卫星时也曾在起飞后不久就发生了爆炸。与那次“严重事故”相比,这次事故所造成的损失要高10倍。据估计,发射所用的大力神4A火箭连同其半人马座上面级价值3.44亿美元, 而美国侦察办4~5吨重的水星电子侦察卫星更是价值连城,造价高达7~8亿美元。 (Wuqi.tTcx.neT)

与一些报道中的提法不同,这次发射的卫星并不是一颗旋涡信号情报卫星。“旋涡”不是指哪颗具体的卫星,而且美国侦察办和空军也已有多年不用这个名称了。美国空军在信号情报卫星还没交给国家侦察办管理和使用之前,从70年代末起陆续订购了15颗水星信号情报卫星,本次发射的便是其中最后一颗。可以说,这是一种较老式的卫星。所以,发射失败后,美国侦察办在这颗卫星准备“奔赴”的地区上空有很强的信号情报侦察能力,言外之意是这次发射失败对该地区的信号情报工作不会有太大影响。

猎户座卫星送入太平洋上空的静地轨道。美国侦察办还将在2000~2010年开始采用由分布更广的较小型卫星组成的信号情报卫星星座。 天天查询WUqI.TTCx.nEt编辑

失败过程

 此次发射的火箭带有半人马座氢氧上面级。如果发射成功,半人马座将飞行7.5个小时,将卫星送入静地轨道。其间上面级发动机将点火工作3次。卫星的初始轨道位置位于靠近索马里东海岸的海面上空。但大力神4A火箭“辜负”了人们的期望,没能完成这一使命,而且是栽在了“家门口”。当时火箭仅飞到5公里高的地方。 由天天查询武器大全编辑

火箭是在美国东部夏令时早晨7时30分从美国空军的41号综合发射设施点火起飞的。火箭起飞时依靠两台固体火箭助推器产生约12.5兆牛的推力, 芯级火箭要等到飞至一定高度后再点火工作。6~12秒时,火箭完成滚转程序并开始程序转弯,以沿99.4度的射向飞离卡纳维拉尔角。

起飞后约38~40秒,跟踪摄像机发现火箭出现了明显的滚转振荡。与此同时,在距发射台约13公里的靶场操作控制中心内,美国空军和承包商方面的技术人员也通过遥测数据和电视图像看到,庞大的箭体出了问题并开始解体。在出现短暂的滚转振荡后,火箭突然向下栽去,两台固体火箭助推器的底部发生爆炸。整个火箭随即被爆炸的浓烟和火焰所包围,火箭头部内装卫星、长23米多的整流罩也分成了两瓣。此时,也就是起飞后第42秒,空军的靶场安全官员向火箭发去了自毁指令,以确保火箭(特别是两台固体助推器)完全解体。当时两台助推器上携带的数百吨固体推进剂还有一半以上没被烧掉,落到地面上是很危险的。

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大 力 神 4A 爆 炸

自毁发出了两声巨大的爆炸声,冲击波产生的超压使卡角建筑物的天花板都被压弯了,并触发了停放在距发射台16~19公里处的小汽车的防盗报警器。约900吨燃烧着的推进剂和碎片先是被抛向空中,然后铺天盖地地落向发射台东边的大西洋海面上。不过也有一块很大的残骸飞向北边。整流罩裂开后,看不清卫星及其大型天线的“真容”。美国侦察办非常担心在出现这类事故时罩内的卫星会“露馅”,造成失密。 (TtCX.NET)

在距发射台约5公里处建有一座大力神火箭垂直组装大楼。在这里“看热闹”的工人们看到出事了,赶紧躲到了楼内。在离发射台约6.5~8公里的一处参观场地,记者们也连忙钻进一辆疏散用的大巴,逃离这片“是非之地”。倒是负责倒计时工作的火箭发射控制间工作人员没什么危险,因为他们的设施离发射台较远,有近10公里。

其实爆炸的碎片没什么好怕的,因为它们都落向了离岸边1.6~3.2公里的水面上。最可怕的是火箭芯级第一和第二级上使用的有毒的四氧化二氮和航空肼50推进剂。为了保证有毒推进剂不被风吹到有人居住的地区,负责发射操作的美国空军第45航天联队执行着非常严格的安全标准,射前还进行了计算机模拟。事件中推进剂云也正像模拟结果所显示的那样被西南风吹向大海方向。 (Wuqi.tTcx.neT)

航天灾难航天灾难

爆炸在卡角上空产生了一个很规整的、由铁锈色的四氧化二氮与航空肼50混合物组成的圆形“烟环”,直径数百英尺(1英尺约合0.3米)。 推进剂云之所以产生这种形状,据信是由箭体周围靶场安全自毁装置的对称安装方式决定的。从设计上讲,一旦火箭解体,即使地面上不发出自毁指令,自毁装置也会自动启动,炸毁火箭。地面发出的自毁命令只是一道双保险。

故障调查

大力神4A“身大力不亏”。使用半人马座的这种火箭高约60米,芯级直径3.05米,使用两台大型捆绑式固体火箭助推器, 是一种运载能力很强的大型运载火箭。本次发射是大力神4A型火箭的第22次发射,也是它计划中的最后一次发射。在此前已进行的21次发射中,它成功了20次,成功率还是很高的。1993年8月2日,从范登堡空军基地发射的一枚不带上面级的这种火箭在升空101秒后发生爆炸,原因是一台固体助推器的壳体被燃气烧穿。

航天灾难
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4A型火箭所用的固体助推器由联合技术公司化学系统分部生产。这种助推器需要利用7个现场连接处把7.5个钢壳段组装起来。 新的4B型火箭在这方面有所改进。它的固体助推器是由阿联特公司制造的,采用复合材料壳体,只有3个壳段和3个现场连接处。新型火箭助推器的另一改进之处是使用了液压摆动喷管,而4A型的固体发动机喷管是固定式的,需要向喷管中喷射高压四氧化二氮射流来使火箭排气流偏转,以控制推力的方向。4B型火箭自去年投入使用以来已连续3次发射成功。

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本次爆炸的火箭在发射前的准备过程中出现过两次与半人马座上面级有关的问题,但这两个问题与这次事故似乎没有明显的联系。发射前几周,该上面级液氢贮箱的隔热层剥离,不得不进行修理。另一个问题是在倒计时过程中出现的,出故障的部件是推进剂液位传感器。

爆炸发生后,美空军派出回收航天飞机固体火箭助推器的自由之星号回收船打捞星箭残骸,包括绝密的水星卫星部件。空军和工业界已组成故障调查委员会,以确定是什么原因导致火箭在飞行中失控。初步调查将围绕以下几个方面进行:(1)是否有一台固体火箭助推器的喷管破裂了?从一些电视画面上可以看到,爆炸前火箭的羽烟出现了“微妙的”变化。(2)是否有一台固体助推器上的推力向量控制系统发生了故障?(3)是否是火箭制导硬件中的电子器件出了故障?制导系统中使用了利顿公司提供的一台惯性测量装置计算机和一台火箭制导计算机。(4)火箭是否出现了严重的结构破坏,造成滚转和俯仰方向失控?火箭爆炸时正在向音速(马赫1)加速,气动载荷接近最大值。

去年初德尔它2火箭爆炸后,根据当时的规定,整个故障调查工作基本上是秘密进行的。但大力神4A这次爆炸的调查将完全公开地进行。

按发射安排,大力神4B型火箭将在今年12月在卡纳维拉尔角发射一颗国防支援计划(DSP)导弹预警卫星。明年1月,它还将发射一颗军事星军事通信卫星。发射能否如期进行,将取决于故障调查工作的进展和结果。 

大事记

(ttcx.net)

1967年1月:格里索姆、查菲和怀特3名美国宇航员在卡纳维尔
角进行阿波罗1号飞船模拟发射时,因飞船失火而丧生。   

1967年4月:前苏联宇航员科马罗夫因飞船在再入过程中降落伞失灵、飞船坠毁而身亡,成为世界上第一位在执行空间飞行任务时献身的宇航员。   

1971年7月:3名前苏联宇航员在于太空实验室中工作了创纪录的24天后,在返回地面的过程中因飞船失压身亡。   

1980年3月18日:前苏联东方号运载火箭在普列谢茨克发射场进行燃料加注时发生爆炸,45名技术人员当场被炸死,另有5人在送往医院后死亡。这次事故直到1989年才有了报道。   由天天查询武器大全编辑

1986年1月28日:美国挑战者号航天飞机从卡纳维拉尔角升空72秒后爆炸,包括一名教师在内的7名美国宇航勇士丧生。   

1986年4月18日:据信携带着军事侦察卫星的一枚美国大力神34D运载火箭从加州范登堡空军基地起飞8.5秒后发生爆炸。   

1986年5月3日:携带有价值5700万美元的一颗气象卫星的美国德尔它运载火箭从卡纳维拉尔角起飞71秒后主发动机突然熄火,90秒时自毁。   

1990年2月22日:欧洲阿里安运载火箭在发射两颗日本卫星时,在从法属圭亚那库鲁发射场起飞1分40秒后发生爆炸。这是阿里安火箭的第36次发射。   武器大全

1990年9月7日:美国一枚大力神火箭的部分箭体在爱德华兹空军基地从吊车上坠地,引发的大火火焰高达45米,造成至少1人死亡。   武器大全WUqi.TTCx.Net编辑

1990年10月4日:俄罗斯一枚天顶号火箭在拜科努尔发射电子侦察卫星时于起飞几秒后发生爆炸,发射设施遭受严重损坏。   

1991年6月18日:携带有美国航宇局及几所大学的10个试验件、高15米的勘探者火箭在从卡纳维拉尔角发射后因偏离正常飞行路线而被自毁。

最近灾难

1993年8月2日:据信携带着造价高昂的军事间谍卫星的一枚美国大力神4型火箭在从范登堡空军基地起飞约2分钟后爆炸。   

1994年12月1日:欧洲一枚阿里安火箭在法属圭亚那库鲁进行第70次发射时,升空后坠入大西洋,价值1.5亿美元的泛美卫星3被毁。   

1995年1月26日:携带着通信卫星的一枚中国长征二号E火箭在从西昌卫星发射中心起飞后发生爆炸。   

1995年10月23日:携有14个试验件的一枚美国大篷车运载火箭在从美国航宇局建在弗吉尼亚的设施起飞45秒后发生爆炸。   

1996年2月15日:发射国际通信卫星708的中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心进行首次发射时,于起飞后不久发生爆炸。   

1996年5月14日:发射侦察卫星的一枚俄罗斯联盟U型火箭在从拜科努尔发射场起飞49秒后整流罩过早打开,致使火箭坠毁于哈萨克斯坦境内。   

1996年6月4日:欧洲阿里安5大型运载火箭在法属圭亚那库鲁进行首次发射时,于起飞后40秒发生爆炸。   

1996年6月20日:俄罗斯发射侦察卫星的一枚联盟U型火箭在从普列谢茨克发射场起飞50秒后整流罩过早打开,致使火箭坠毁。   由wUQi.TTCX.NeT编辑

1997年1月17日:美国一枚德尔它2型火箭在发射一颗全球定位系统(GPS)卫星时,于起飞后13秒发生爆炸。   

1997年5月20日:俄罗斯一枚天顶2型运载火箭在拜科努尔发射一颗宇宙号军事卫星时于起飞48秒后出现发动机故障,导致火箭坠毁。   

1998年8月12日:美国一枚大力神4A运载火箭起飞后不久发生爆炸,火箭连同所带的间谍卫星价值在10亿美元以上。  

1998年8月27日:携带通信卫星的美国德尔它3运载火箭在卡纳维拉尔角进行首次发射时,于起飞后不久化作一团价值2.25亿美元的火球。   

1998年9月10日:乌克兰一枚天顶2型火箭在发射12颗商业卫星时于起飞后272秒出现计算机故障,导致星箭坠地。   1999年7月5日:俄罗斯一枚质子号运载火箭在从拜科努尔起飞后不久出现故障,星箭坠毁于哈萨克斯坦境内的草原上。   

1999年10月27日:俄罗斯一枚质子号火箭在发射一颗通信卫星时,在从拜科努尔起飞后不久出现故障,星箭坠毁。

新世纪灾难

(ttcx.net)

2003年2月1日:美国“哥伦比亚”号航天飞机因外部燃料箱一块绝缘泡沫碎块发生脱落而空中解体爆炸,航天员7人全部死亡.   

2011年8月18日:俄罗斯最强大的高科技通讯卫星Express-AM4卫星,2011年8月18日于哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场发射升空后,失去了与地面控制中的联络。   

2011年8月18日17时28分:在酒泉卫星发射中心用“长征二号丙”运载火箭发射“实践十一号04星”。火箭飞行过程中发生故障,卫星未能进入预定轨道。