“东方号”运载火箭世界上第一种载人航天运载火箭。
1961年4月12日,“东方号”运载火箭把世界上第一位航天员尤里 加加林(to。A.Farap~4H,1934~1968)送入轨道,绕地球飞行一圈后安全返回地面。这次飞行开创了人类航天新纪元。
苏联为实现载人航天的宏图,曾进行了大量的探索与准备工作。在50年代初就利用由P?l、P-2弹道导弹改装成的地球物理火箭进行高层大气探测、生命保障系统、航天医学、生物实验与返回装置的研究。
“东方号”运载火箭是对“月球号”火箭略加改进而构成的,主要是增加了一子级的推进剂质量和提高于二子级发动机的性能。
1960年5月士5日至1961年3月25日,“东方号”火箭先后进行了7次试验,内有2次发射失败,共发射了5艘不载人的卫星式飞船,其中2艘回收失败。在最后2艘连续飞行成功后,在1961年4月12El发射了第一艘载人“东方号”飞船。至1963年6月16日,共发射了6艘“东方号”载人飞船。此后,“东方号”运载火箭就用来发射军用照相侦察卫星、“电子”(OYlEKTPOH)卫星、“流星”(METEOP)气象卫星和地球资源卫星,以及“宇宙(KOCMOC)号”系列卫星中的电子侦察卫星。
“东方号”运载火箭早期都从拜科努尔发射场发射,近地轨道运载能力为4730kg。1966年后,一部分“东方号”运载火箭从普列谢茨克(nJIECEHK)发射场发射,有效载荷为遥感/科学卫星、电子侦察卫星和气象卫星。
至1991年底,“东方号”火箭共发射149次。据苏联宇航局1989年公布的数据,1970年1月至1989年3月底,“东方号”火箭共发射92次,成功91次,成功率为98.9%。1981~1989年,“东方号”火箭的飞行成功率为100%。
自1984年后,“东方号”运载火箭很少发射,它的发射任务大都转由“联盟号”和“旋风号”运载火箭承担。但是自1986年后,“东方号”运载火箭又投入世界商用发射市场。每次发射费用为1000~1400万美元(1988年币值),另外还加12%的保险费,并附有在发射失败时安排再次飞行的保证。
1988年3月17日,“东方号”火箭从拜科努尔发射场发射了印度950kg重的IRS?lA遥感卫星,把它送入904km高度的圆轨道。这是苏联为国外用户进行的首次商用发射。
主要技术性能
级数 2+4枚助推器 运载能力
全长 38.36m 近地轨道 4730kg
650km 98 1840kg
底部最大直径 10.3m 太阳同步轨道
920km 99 1150kg
起飞质量 287t 入轨精度
起飞推力 4002.5kN 太阳同步轨道倾角偏差 土0.17’
推重比 1.42 近地轨道高度偏差 ~40km
周期偏差 fi=22s
助 推 器
助推器技术性能同“月球号”运载火箭。
一 子 级
级长 28.75m 推进剂 液氧/煤油
直径 2.95m 海平面总推力 745kN
起飞质量 101t 真空总推力 941.8kN
结构质量 7.8t 真空比冲 3090.2N·s/kg
推进剂质量 93.2t 工作时间 320s
发动机 PⅡ?108
二 子 级
级长 2.98m 发动机 PⅡ?448
直径 2.58m 推进剂 液氧/煤油
子级质量 7t 真空推力 54.9kN
结构质量 1.1t 真空比冲 3198.1N·s/kg
推进剂质量 5.9t 工作时间 440s
整 流 罩
长度 6.8m 质量 2.5t
直径 2.7m 有效容积 圆柱段直径2.25m
长度 4.7m
总 体 布 局
“东方号”运载火箭由4个捆绑助推器、一子级、桁架式级间段、二子级和整流罩组成。有效载荷为“东方号”飞船或人造地球卫星。除整流罩显著不同外,“东方号”火箭总体布局基本上与“月球号”火箭相同。
箭 体 结 构
“东方号”火箭的助推器、一子级和二子级的箭体结构基本上与“月球号”运载火箭相同。整流罩为锥?柱形,质量约2.5t。箭?船连接件质量约340kg。
推 进 系 统
助推器与一子级推进系统与“月球号”火箭基本相同。一子级多加注了4t多推进剂。助推器与一子级的氧化剂输送管路上都安装了蓄压器,使压力脉动衰减,以解决火箭箭体?发动机纵向耦合振动(POGO)问题。
二子级推进剂质量较“月球号”减少了1t,PⅡ?448发动机真空推力提高了5.8kN,真空比冲提高丁98.1N.s/kg。PⅡ?448发动机结构质量为121kg,高1.6m,燃烧室压力5MPa
东方号飞船苏联最早的载人飞船系列,从 1961 年4月~1963年6月共发射6艘。东方1号飞船是世界上第一个载人进入外层空间的航天器。东方号飞船用于单艘和编队载人飞行。飞船由球形密封座舱和圆柱形仪器舱组成,重约4.73吨。在轨道上飞行时与圆柱形的末级运载火箭连在一起,总长7.35米。东方号飞船由密封座舱(2400千克)和工作舱组成,质量约4730千克。
球形座舱直径2.3米,能乘坐1名航天员,舱壁上有 3个舷窗。舱外表面覆盖一层防热材料。座舱内有可供飞行10昼夜的生命保障系统、弹射座椅和无线电、光学、导航等仪器设备。东方号飞船在返回前抛掉末级运载火箭和仪器舱,座舱单独再入大气层。当座舱下降到离地面约 7千米高度时,航天员弹出飞船座舱,然后用降落伞单独着陆。仪器舱位于座舱后面,舱内装有化学电池、返回反推火箭和其他辅助设备。东方号飞船既可自动控制,也可由航天员手控。飞船飞行轨道的近地点约为 180 千米,远地点为222~327千米,倾角约65°,周期约89分钟。
1961年4月12日,苏联航天员 I.A. 加加林乘坐东方1号飞船,绕地球飞行 108分钟后,安全返回地面,开始了世界载人航天的新时代。1963 年6月16日,世界第一个女航天员V. V.尼古拉耶娃-捷列什科娃乘坐东方 6 号进入太空。东方号飞船系列在空间进行了科学、医学和生物学研究以及技术试验后,都已安全返回地面。