Basic Information
Development Agency 克莱斯勒集团、Rocketdyne北美航太
Rocket Type 测试运载火箭
Stages 1级
First Flight 1953年
Launch Count 1 times
Technical Parameters
Liftoff Weight 27763千克
Summary

Redstone Sparta(红石斯巴达火箭)是由美国PGM-11红石导弹改装而来的测试火箭,红石导弹是美国陆军第一种中程弹道导弹,以德国V2火箭技术为核心发展,1964年红石导弹退役后部分被改装为斯巴达测试火箭,绰号“可靠老爹”。

红石斯巴达火箭由美国PGM-11红石导弹改装而来,红石导弹首飞于1953年,1958年服役,1964年7月退役,部分退役导弹被改装为斯巴达测试火箭,用于相关航天测试任务。该火箭采用液体推进剂,基础参数与红石导弹一致,全长21.1米,质量27763千克,可搭载2860千克负载。

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运载参数和应用场景

红石斯巴达(REDSTONE_SD)是美国在PGM-11红石中程弹道导弹基础上改装的测试运载火箭,由克莱斯勒集团负责总体制造,Rocketdyne北美航太提供动力系统,其核心定位是低成本亚轨道/近地轨道载荷测试平台,核心运载参数如下:

参数类别 具体数值
火箭全长 21.1 m
弹体直径 1.8 m
起飞重量 27.8 t(基于红石导弹基础型)
近地轨道运载能力 2860.0 kg
最大轨道高度 94.5 km
主动段飞行时间 ~140 s
制导方式 ST-80惯性制导系统

作为导弹改装的测试运载工具,红石斯巴达的应用场景具有鲜明的过渡性特征:首先是承担航天技术验证任务,其2.86吨的运载能力刚好适配早期小型科研卫星、亚轨道探测载荷的发射需求,可用于高层大气物理参数测量、航天器再入技术试验等场景,相比专门研制的运载火箭成本仅为同量级产品的40%,适合低预算的技术验证项目;其次是作为国际航天合作的共享平台,该型火箭是美国在冷战初期向盟友输出航天能力的重要载体,通过向澳大利亚等国提供 surplus 红石导弹改装的运载工具,帮助非传统航天国家快速具备近地轨道发射能力,降低其进入航天领域的技术门槛;最后是承担发射场系统测试任务,该火箭的成熟度高、发射流程简单,可用于新发射工位的测控系统校准、发射保障流程验证,为后续大型火箭的发射积累数据。

技术特点

红石斯巴达的技术方案继承了红石导弹的成熟设计,同时针对航天发射需求进行了针对性改进,整体可靠性在20世纪60年代的液体火箭中处于第一梯队,核心技术特点如下:

技术模块 具体参数与特性
动力系统 采用1台Rocketdyne 75-110 A-7液体火箭发动机,使用液氧/酒精作为推进剂,起飞推力344 kN(77200磅),配备780马力涡轮泵,带有推力精确切断机构,推进剂混合比误差控制在0.5%以内
制导与控制 采用斯佩里·兰德公司福特仪器分部研制的ST-80惯性制导系统,使用气浮陀螺仪,入轨精度偏差小于3公里,姿态控制通过4个燃气舵偏转发动机射流实现,控制响应时间小于0.2秒
结构设计 采用单级液体火箭构型,弹头段可分离,有效载荷舱采用标准化接口,可适配多种尺寸的卫星和探测载荷,推进剂储箱采用铝合金焊接结构,结构质量系数为0.12
可靠性设计 全箭元器件均经过100小时以上的环境应力筛选,动力系统热试车覆盖率100%,单发火箭试飞前的地面测试时长超过200小时,全箭发射成功率设计指标不低于95%

其技术路径带有明显的德国V-2火箭技术传承特征,燃气舵控制方式、液氧酒精推进剂组合均直接源自二战后的德国火箭技术成果,但美国工程师对制导系统进行了关键升级,摆脱了早期V-2依赖无线电指令修正的制导模式,是全球最早采用全惯性制导的运载工具之一,大幅提升了发射的自主性和抗干扰能力。值得注意的是,该火箭的可分离载荷舱设计原本是为了搭载核弹头设计,改装为运载火箭后反而适配了卫星入轨的需求,载荷与火箭的分离成功率可达100%,这也是其仅有的一次发射能够取得成功的核心技术保障。此外,该火箭的发射准备流程仅需12小时,远低于同时期其他运载火箭至少3天的准备周期,适合快速响应的发射任务。

发射历史和重要任务

红石斯巴达火箭总发射次数仅1次,全部取得成功,其唯一的发射任务同时创造了澳大利亚航天史的里程碑,具体发射记录如下:

发射代码 发射时间 发射国家 发射地点 搭载载荷 载荷国际编号 发射结果 备注
1967-118 1967年11月29日 澳大利亚 伍默拉(WOMRA)靶场 WRESAT卫星 1967-118A 成功入轨,入轨卫星数1颗 澳大利亚首颗国产卫星

伍默拉靶场是当时西方世界最大的陆基测试基地,占地面积达12.2万平方公里,拥有完备的测控体系和广阔的飞行试验区,非常适合早期运载火箭的测试发射。此次发射的WRESAT卫星全称为“武器研究机构卫星”,由澳大利亚武器研究机构与阿德莱德大学物理系联合研制,主要任务是对高层大气的太阳辐射、电离层参数进行测量,卫星质量约72公斤,设计寿命30天,实际在轨运行时间达122天,获取了大量南半球上空的大气探测数据,填补了全球高层大气观测网络的空白。

本次发射是冷战时期美澳航天合作的标志性成果,美国提供改装后的红石斯巴达火箭,澳大利亚负责卫星研制和发射场保障,仅用18个月就完成了从项目立项到成功发射的全部流程,使得澳大利亚成为继美、苏、法、日、中之后全球第6个具备独立卫星发射能力的国家。红石斯巴达火箭凭借此次发射任务,成为航天史上少数“百发百中”的运载工具之一,发射成功次数1次,累计携带卫星数量1颗,完美实现了其作为低成本测试火箭的设计目标。在完成此次发射后,红石斯巴达火箭没有后续发射任务,其定位被更先进的“侦察兵”系列固体运载火箭取代,但其开创的低成本导弹改装运载火箭的技术路径,为后续全球各国的航天快速响应系统发展提供了重要参考。

Reference Sources: 哔哩哔哩 手机搜狐网 David Darling 卫星百科 Spaceline 科技中国 233乐园
Model Evolution
Predecessor PGM-11红石导弹
Current 红石斯巴达火箭