东方号运载火箭虽然能把载荷送往月球,但其运载能力还太小,而且发射时间还受到发射窗口的限制。要想进一步完成行星际探测任务,就需要研制一种多级运载火箭,能将有效载荷连同末级火箭送入转移轨道,再从转移轨道发射末级火箭,将载荷加速到行星际飞行所需要的速度。这样就可以使向月球的飞行不再受发射窗口的严格限制,做到在一年的任何一天都可以用同样的能量消耗来发射月球探测器,还可以完成以往无法实现的探测金星或火星的任务。这样的一种运载火箭也是发射通信卫星所必需的。设计计算表明,只要在卫星号运载火箭的基础上增加两个上面级就可以做到这一点。这种四级火箭可以将飞往月球的有效载荷从东方号运载火箭的300公斤提高到1600公斤,可以将1000至1100公斤重的有效载荷送往金星或火星,还可以发射1600公斤重的通信卫星。这种运载火箭由于后来被用来发射“闪电”通信卫星,因此被命名为闪电号运载火箭。闪电号运载火箭的第一、二级仍采用卫星号运载火箭的第一、二级,只是由于上面增加了两级,重量较大,因而需要相应地增大第一、二级结构的强度与刚度。第三级叫做H级,长约8米,直径2.6米。它是以东方号运载火箭第三级的PO一7发动机为基础并且最大限度地利用科罗廖夫领导设计的另一种火箭所用的制造工艺和工艺装备而研制成的。推进剂仍用液氧和煤油。H级结构由煤油箱、箱间段、液氧箱和尾段组成。球形煤油箱放置在液氧箱的上方。尾段用于放置第三级发动机并与彬架式级间段相连接。第三级的发动机由柯兹贝克设计局研制,实际上是用四台PO一7发动机并联而成的,但用一台涡轮泵向四个燃烧室供应推进剂,还用四个小型摆动喷管来控制飞行姿态。发动机真空推力30吨,真空比冲330秒。二、三级之间的级间分离和东方号运载火箭的一样,也采用热分离方案。第四级叫做几级,长约3.1米。直径2.58米。第四级的结构和发动机是由科罗廖夫领导的设计局的一个新建单位参照东方号运载火箭第三级在较短的时间内研制出来的。其结构类似东方号运载火箭第三级的结构,也采用环形推进剂贮箱。发动机是苏联第一台以闭路方式工作(燃气发生器产生的燃气驱动涡轮以后仍加以利用)并在真空一失重条件下经过较长时间滑行后从转移轨道点火工作的液氧/煤油发动机。发动机的真空推力7吨,真空比冲340秒。第四级由两个环形推进剂贮箱、箱间段和尾段组成。由于第四级在与第三级分离后有一个自由滑行段,因此需要采取可靠的防热措施以减少液氧的蒸发损失,还要解决第四级在自由滑行后在真空失重条件下的可靠点火问题。第四级借助彬架式级间结构与第三级连接,但级间分离采用冷分离方案。在第四级的箱间段装有控制第三、四级飞行的自主式控制系统仪表。在第四级自由滑行期间(即两级分离后至第四级发动机点火的期间)依靠装设在析架上的定向与稳定系统使火箭保持飞行稳定。在此析架上还装有四台小型固体火箭发动机(即沉底发动机),用以保证第四级发动机在失重条件下点火所需要的初始轴向过载。在第四级发动机点火工作之后,改由第四级发动机及其四个摆动喷管来控制,这样彬架结构及安装在彬架上的系统和固体发动机就成了多余物,因而可以抛弃。第四级将有效载荷加速到预定速度后,就使第四级发动机关机并使有效载荷脱离第四级。为了使第四级和有效载荷在大气层飞行期间免遭动压头的影响,在其外部套以整流罩。整流罩在第二级开始工作不久后抛弃。闪电号运载火箭最早在1961年2月4日发射重达6吨多的苏联第七个人造卫星,考验了前三级的工作,8天之后成功发射643.5公斤重的“金星”1号自动行星际站,翌年11月1日又成功发射“火星”1号(重893公斤),1964一65年间又发射“探测器”1至3号。后来又发射“月球”4至14号、“金星”1至8号、几十颗“闪电”通信卫星、“预报”卫星以及列入“宇宙”系列的军用预警卫星等。 by WUQi.tTCx.neT