联盟-2.1v是俄罗斯进步火箭航天中心研制的轻型液体运载火箭,属于联盟系列火箭改进型,取消了传统联盟火箭的四个助推器,使用为N1登月计划研制的NK-33发动机作为一级动力,二级采用RD-0124发动机,可搭配伏尔加上面级,主要用于发射军用卫星,2013年首飞,2025年完成最后一次发射后退役,共执行13次发射任务。
联盟-2.1v(Союз 2.1в)是俄罗斯为填补轻型运载火箭运力空缺研制的改进型联盟系列火箭,设计上取消了传统联盟火箭的四个侧挂助推器,一级使用苏联时期为N1登月计划储备的NK-33发动机,二级与联盟2.1b的第三级通用,采用RD-0124发动机,多数任务搭配伏尔加上面级执行轨道投送。该火箭起飞重量160吨,整流罩直径3米、长8.36米,全箭长44米,51.8°倾角200公里近地轨道运力约2.8吨。2013年12月28日完成首飞,主要承担俄罗斯国防部军用卫星发射任务,2025年2月完成第13次发射后正式退役,服役期间共完成11次成功发射、1次部分成功发射,将40余颗军用卫星送入轨道。
运载参数和应用场景
联盟-2.1v(SOYUZ-2-1V)是俄罗斯进步火箭航天中心(TsSKB Progress)研制的轻型液体运载火箭,属于R-7火箭家族的轻量化改进型号,主要针对中小重量载荷的发射需求设计。其基础性能参数与不同轨道的运载能力如下:
| 参数类别 | 具体指标 |
|---|---|
| 火箭全长 | 44.0 m |
| 箭体最大直径 | 2.95 m |
| 整流罩直径 | 3.0 m |
| 起飞重量 | 160.0 t |
| 起飞推力 | 1732 kN |
| 起飞推重比 | 1.10 |
| 测发周期 | 约20天 |
| 近地轨道(200km,62.8°)运力 | 2800 kg |
| 极地轨道(200km,82.4°)运力 | 3000 kg |
| 太阳同步轨道(200km,99.3°)运力 | 2630 kg |
| 太阳同步轨道(700km,98.7°)运力 | 1400 kg |
该火箭的应用场景高度契合俄罗斯航天的军民两用需求:在军用领域,其主要承担俄罗斯国防部“宇宙”系列军用卫星的发射任务,可将光学侦察、电子情报、技术验证类卫星精准送入极地轨道或太阳同步轨道,满足俄罗斯天基态势感知网络的更新需求;在民用和商业领域,其运力覆盖小卫星组网、科学试验载荷发射等场景,适配近年来快速增长的商业小卫星发射市场,可支持单星发射或多星拼单发射任务,有效降低中小载荷的发射成本。此外,该火箭的发射任务均从普列谢茨克航天发射场(PKMTR)执行,高纬度发射场的区位优势进一步提升了其向高倾角轨道投送载荷的效率,比中低纬度发射场执行同类任务可节省约15%的运力损耗。
技术特点
联盟-2.1v是俄罗斯对传统联盟系列火箭的突破性改进,最核心的变化是取消了传统联盟火箭标志性的4个侧挂助推器,采用“光杆”芯级设计,大幅简化了火箭结构,同时升级了动力系统与制导模块,整体技术水平较老款联盟火箭有显著提升。
| 结构分系统 | 具体技术特点 |
|---|---|
| 芯一级 | 继承联盟系列Blok-A芯级架构并进行改进,燃料贮箱直径从2.05米增加到2.66米,起飞重量提升至129t;采用NK-33A主机+RD-0110R游机的动力组合,推进剂为液氧/煤油,海平面推力1509.8kN,真空比冲333.8s,工作时间210s;增压系统从传统的氮气增压升级为氦气增压,结构质量仅9.3t,干质比达13.87,推进剂利用效率显著提升。 |
| 芯二级 | 沿用联盟2.1b的Blok-I mod二级架构,直径2.66m,起飞质量27.755t;采用RD-0124液氧/煤油发动机,真空推力297.06kN,真空比冲359s,工作时间300s;配备全新数字控制系统,搭载数字箭载计算机与三轴惯性测量装置,实现飞行过程的自主制导、遥测与导航,入轨精度较传统联盟火箭提升40%。 |
| 上面级 | 标配“伏尔加”上面级,该上面级基于伊卡尔上面级改进而来,具备多次点火能力,可满足不同轨道高度的卫星部署需求,尤其适用于将多颗卫星分别送入不同轨道面,支持小卫星组网发射任务。 |
| 分离设计 | 一二级采用热分离方案,一级关机2秒后二级发动机即点火启动,减少了分离过程中的速度损失,进一步提升了运力利用率。 |
值得注意的是,该火箭一级使用的NK-33A发动机是苏联时期为登月计划研制的遗留产品,该型发动机推重比曾长期保持全球领先水平,俄罗斯通过库存发动机再利用的方式有效降低了联盟-2.1v的研制成本,也让这款冷战时期的技术遗产在新时代的航天任务中发挥了作用。同时,该火箭还对普列谢茨克发射场的4号工位进行了适配改进,针对无助推构型的火箭优化了发射台支撑与勤务保障流程,进一步压缩了发射准备周期。
发射历史和重要任务
联盟-2.1v的研制工作始于21世纪初,原计划2010年实现首飞,后因技术调整多次推迟,2013年12月28日在普列谢茨克航天发射场完成首次轨道级发射,首飞任务搭载两颗雷达校准球与一颗学生卫星,任务取得圆满成功。截至2024年2月,该火箭已完成5次正式任务,全部取得成功,共将5颗卫星送入预定轨道,具体发射记录如下:
| 发射代码 | 发射时间 | 发射场 | 载荷名称 | 轨道类型 | 任务结果 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2018-028 | 2018年3月29日 | PKMTR | COSMOS系列卫星 | - | 成功 | 入轨卫星1颗,为军用电子侦察卫星 |
| 2021-081 | 2021年9月9日 | PKMTR | COSMOS系列卫星 | - | 成功 | 入轨卫星1颗,用于空间环境监测技术验证 |
| 2023-045 | 2023年3月29日 | PKMTR | COSMOS系列卫星 | - | 成功 | 入轨卫星1颗,为新型军用通信试验卫星 |
| 2023-209 | 2023年12月27日 | PKMTR | COSMOS 2574(Razbeg-1 01星) | SSO | 成功 | 入轨卫星1颗,为Razbeg系列光学侦察卫星首星,工作于345×350公里太阳同步轨道,设计寿命5年,具备高分成像与立体观测能力 |
| 2024-026 | 2024年2月9日 | PKMTR | COSMOS 2575(Razbeg-1 02星) | SSO | 成功 | 入轨卫星1颗,为Razbeg系列第二颗技术验证星,发射质量约250公斤,搭载高分成像仪与宽视场成像仪,用于验证“小卫星-高分”(MKA-V)系列卫星的平台技术,后续将为俄罗斯民用国土资源监测、应急灾害观测提供数据支持 |
从任务属性来看,联盟-2.1v的发射任务目前以俄罗斯国防部的军用载荷为主,逐步验证了该火箭在高可靠性、高入轨精度方面的优势。根据俄罗斯航天集团的规划,该火箭未来还将逐步开放商业发射服务,面向国际市场提供中小载荷的专属发射服务,填补俄罗斯在轻型运载火箭领域的空白,与联盟2.1a/2.1b、安加拉系列火箭形成运力梯度,覆盖从1吨到25吨的全轨道发射需求。截至2024年,该火箭的商业发射报价约为3500万美元/次,在同级别轻型火箭中具备较强的市场竞争力。


