“安塔瑞斯”与“猎鹰”-9：两枚运送NASA货物的火箭之比较

Frank

[据今日航天网站近日报道]  继美国太空探索技术公司（SpaceX）成功发射了自主研制的“猎鹰”-9火箭后，4月21日美国轨道科学公司成功发射了其“安塔瑞斯”火箭。

这两枚火箭都将有望替代航天飞机，执行向国际太空站运输货物的任务。“猎鹰”-9火箭及其“龙”太空舱已正式完成了两次向国际太空站运送补给的任务。

轨道科学公司表示，其在该领域活动起步已晚，在NASA“商业轨道运输服务”（COTS）项目启动约1年半后才与之签订协议。轨道科学公司一直加紧追赶。到2014年末前，我们另外的4～5个货运任务将达到令人满意的程度。

轨道科学公司在建造卫星与运载火箭领域已有30多年历史。SpaceX公司则是在2002年成立的。

两者设计和建造火箭的方式截然不同。

SpaceX公司

SpaceX公司为其设计和建造的硬件而骄傲，其建造的首枚火箭为二级液体“猎鹰”-1火箭。“猎鹰”-1火箭一级采用单台发动机，火箭最初存在一些问题。2006年3月火箭首飞，前三次任务未能将任何物品送入轨道，均以失败告终。第四次任务试验成功，将一个模拟有效载荷送入了低地球轨道。一年后，“猎鹰”-1火箭又把一颗马来西亚遥感卫星送入太空。随着公司对主力火箭“猎鹰”-9关注的投入，“猎鹰”-1火箭退役。

“猎鹰”-9火箭高60.96米，第一级配有9台主发动机，其所能搭载的有效载荷质量比“猎鹰”-1火箭大得多。SpaceX公司计划在2013年试验第三种型号的火箭——“猎鹰重型”火箭，实际上是三个“猎鹰”-9火箭一级并排捆绑在一起，中间的作为芯级。芯级之上是第二级段和有效载荷。SpaceX公司将该火箭定位为美国自上世纪60年代“阿波罗”计划的“土星”-5火箭以来最为强大的一型火箭。

该公司的终极目标是研制可重复使用运载火箭，除了建造可重复使用的货运太空舱之外，还将建造可运送宇航员往返于太空的可重复使用太空舱。目前，SpaceX公司正在测试一个推进系统，该系统能实现火箭助推器垂直着陆。

3月，SpaceX公司对推进系统进行了试验。装有该推进系统的“蚱蜢”试验火箭的飞行高度达到了80米，在这个高度上停留了30多秒，然后缓缓降落。

轨道科学公司

轨道科学公司基于大部分已经过太空测试的硬件建造了“安塔瑞斯”火箭。该公司就“安塔瑞斯”火箭第一级两台液体火箭发动机所需的贮箱、涡轮泵、管路等向乌克兰南方设计局寻求帮助。一家美国火箭发动机公司对这些前苏联时代的产品进行了改进。乌克兰南方设计局曾负责建造俄罗斯的“天顶”火箭。

火箭第二级由一台固体发动机提供动力，建造该型发动机的美国ATK公司曾负责生产航天飞机的固体燃料助推器。


轨道科学公司的研制工作并非一路平坦。在2009年和2011年两次执行NASA发射任务期间，该公司“金牛座”火箭的整流罩打开失败，使得卫星未能进入预定轨道。公司对整流罩进行了改良，“安塔瑞斯”火箭的整流罩内搭载了一个模拟有效载荷。

在2011年的一次试验中，“安塔瑞斯”火箭的一台发动机着火。美国航空喷气（Aerojet）公司修复了该故障。2013年1月和2月，该发动机通过了一系列“点火”试验。

由于技术专家需要应对安装和试验新硬件的挑战，“安塔瑞斯”火箭计划也遭到了延迟。新硬件能在弗吉尼亚州的沃洛普斯岛处理低温液体燃料。至此，NASA沃洛普斯飞行中心执行了这次固液混合运载火箭的发射任务。现在，NASA和轨道科学公司将要验证其劳动成果。

NASA商业太空飞行发展部主管表示，6年前项目启动时，没有发射台也没有火箭。现在我们期待能够有规律地执行国际太空站货运补给任务，并希望能很快实现。