Soyuz-ST-B Fregat-M是俄罗斯联盟2系列中基于联盟2.1b改进的商业发射型号,通常加装Fregat-M上面级,可执行近地轨道、地球同步转移轨道、地月转移轨道等发射任务,主要由欧洲/俄罗斯联合公司斯塔瑞森(Starsem)运营商业发射服务。
Soyuz-ST-B Fregat-M属于俄罗斯联盟2火箭家族,是联盟2.1b的商业改进型号,采用液氧煤油推进剂,搭配Fregat-M上面级,具备多轨道发射能力,可满足商业卫星发射需求。
运载参数和应用场景
| 参数项 | 具体指标 |
|---|---|
| 火箭全称 | 联盟ST-B 弗雷盖特-M(SOYUZ-STB_FREGAT-M) |
| 国家 | 俄罗斯 |
| 研制单位 | 进步火箭航天中心、俄罗斯化学自动化设计局 |
| 火箭类型 | 中型液体运载火箭 |
| 全长 | 46.3 m |
| 起飞重量 | 313.0 t |
| 起飞推力 | 约423吨(4148千牛) |
| 近地轨道运载能力 | 8.2 t |
| 整流罩尺寸 | 直径4.11米、高度11.43米 |
| 构型 | 两级半基础级+弗雷盖特-M上面级(四级总构型) |
| 总发射次数 | 3次 |
| 发射成功率 | 100%(3次全部成功) |
| 累计携带卫星数量 | 41颗 |
联盟ST-B是联盟2.1b火箭针对法属圭亚那库鲁航天中心低纬度发射环境优化的商业改进型号,搭配弗雷盖特-M上面级后具备极强的多任务适应性。该火箭基础级全部采用液氧煤油环保推进剂,弗雷盖特-M上面级则采用成熟的四氧化二氮/偏二甲肼常温推进剂,可满足不同轨道高度、不同轨道类型的发射需求。
其核心应用场景聚焦三类任务:第一是低轨巨型星座组网发射,该火箭可单次搭载数十颗小卫星批量入轨,且弗雷盖特-M上面级支持最多25次重复启动,能够实现多星精准部署、分批次释放到不同轨道位置,2022年一箭34星发射OneWeb星座就是这类任务的典型代表;第二是中高轨专用卫星发射,包括太阳同步轨道的气象卫星、遥感卫星,以及地球转移轨道的通信卫星,其8.2吨的近地轨道运力可覆盖绝大多数中小型民用、商用卫星的发射需求;第三是国际商业发射服务,该火箭通过俄欧合资的Starsem公司推向全球市场,依托库鲁航天中心接近赤道的地理优势,发射地球静止轨道卫星时相比俄罗斯本土发射场可节省约15%的运力损耗,发射成本仅为欧美同类火箭的三分之二,在商业发射市场具备较强的价格竞争力。
技术特点
| 分系统 | 技术特性 |
|---|---|
| 基础级构型 | 4个液体助推器+芯一级+芯二级的两级半布局,芯级最大直径2.95米,助推器直径2.68米 |
| 基础级动力 | 全部采用液氧煤油发动机,起飞总推力4148千牛,比冲优于传统常温推进剂火箭 |
| 弗雷盖特-M上面级动力 | 搭载S5.92常温液体发动机,推力19.6千牛,比冲333.2秒,最长燃烧时间1350秒,支持最多25次重复启动 |
| 上面级结构设计 | 采用6球形贮箱+铝合金桁架承力结构,推进剂携带量6640千克,干重仅930千克,结构效率优异 |
| 姿态控制能力 | 配备12台单组元肼姿态控制发动机,可实现高精度轨道机动和多星释放姿态调整 |
| 发射适应性 | 可适配库鲁、拜科努尔、东方等多个发射场,支持-40℃到50℃的极端环境发射 |
| 导航控制系统 | 采用数字式惯性导航+卫星制导组合模式,入轨精度优于传统联盟系列火箭 |
| 整流罩适配性 | 支持多种尺寸整流罩,最大可容纳体积超100立方米的卫星载荷 |
联盟ST-B 弗雷盖特-M的技术设计延续了俄罗斯航天“实用优先、成熟度优先”的典型思路,在联盟系列火箭半个多世纪的技术积累基础上进行针对性改进,整体可靠性和任务灵活性大幅提升。基础级的液氧煤油发动机技术成熟,累计飞行次数超千次,故障率低于0.3%,是全球可靠性最高的液体火箭发动机之一。弗雷盖特-M上面级的设计极具俄罗斯特色:通过支撑杆直接刺穿球形贮箱的承力结构,在保证结构强度的同时将桁架重量控制在400千克以内,大幅降低了上面级的结构死重;常温推进剂的选择虽然比冲低于低温上面级,但无需复杂的贮箱绝热系统,可在轨道上最长停留数天执行复杂轨道部署任务,尤其适合一箭多星的组网发射需求。
针对法属圭亚那的高温高湿发射环境,联盟ST-B还专门改进了箭体密封和防腐蚀设计,推进剂加注系统、电子设备舱均增加了防水防潮模块,火箭的环境适应性显著提升。同时该火箭保留了联盟系列火箭的“冷发射”相关冗余设计,即便起飞后出现发动机故障,也可通过逃逸系统保障载荷安全,进一步提升了任务可靠性。值得注意的是,弗雷盖特-M上面级在2014年曾出现过肼燃料管线冻结导致的轨道偏差事故,后续改进中优化了管线布局和加热保温系统,目前改进后的上面级已连续完成超过30次发射任务,成功率回升至100%。
发射历史和重要任务
| 发射代码 | 发射时间 | 发射地点 | 委托方 | 成功入轨卫星数 | 任务简介 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2018-087 | 2018年11月7日 | 法属圭亚那库鲁航天中心(FRGUI) | 欧空局 | 1颗 | 发射欧洲气象卫星组织的极轨气象卫星,卫星进入800公里太阳同步轨道,用于全球天气预报和气候监测 |
| 2019-010 | 2019年2月27日 | 法属圭亚那库鲁航天中心(FRGUI) | 英国OneWeb公司 | 6颗 | OneWeb星座首次批次发射,验证联盟ST-B火箭批量部署低轨互联网卫星的能力,标志着OneWeb星座进入组网阶段 |
| 2022-012 | 2022年2月10日 | 法属圭亚那库鲁航天中心(FRGUI) | 英国OneWeb公司 | 34颗 | 单次发射34颗OneWeb互联网卫星,全部进入极地轨道,是联盟ST-B火箭截至目前单次携带卫星数量最多的任务,帮助OneWeb完成了13%的星座组网目标 |
联盟ST-B 弗雷盖特-M火箭的三次发射全部在法属圭亚那库鲁航天中心执行,均取得圆满成功,累计将41颗卫星顺利送入预定轨道,充分验证了该火箭的可靠性和多任务适应性。2018年的首次发射是该型号火箭的商业首秀,承接欧空局的气象卫星发射任务,入轨精度优于任务要求的0.5%,获得了欧洲航天界的高度认可,为后续承接商业订单奠定了基础。2019年的第二次发射正式切入低轨互联网星座发射市场,6颗OneWeb卫星全部精准入轨,展示了该火箭执行商业组网任务的能力。
2022年2月10日的第三次发射是该火箭最具代表性的任务,此次发射搭载的34颗OneWeb卫星单星重量约150千克,总载荷重量超过5吨,火箭剩余运力仍有30%以上,充分体现了其8.2吨近地轨道运力的冗余度。所有卫星均被送入高度1200公里的极地轨道,弗雷盖特-M上面级在任务中完成了9次点火,分17个批次将卫星逐一释放,轨道部署精度误差小于1公里,完美满足了巨型星座组网对轨道位置精度的严苛要求。此次发射后,受地缘政治因素影响,俄欧航天合作暂停,联盟系列火箭退出库鲁航天中心的发射序列,联盟ST-B 弗雷盖特-M的后续发射任务转至俄罗斯本土的东方航天发射场执行,2024年2月曾以联盟2.1b/弗雷盖特-M的编号完成流星-M2-4气象卫星及18颗小卫星的发射任务,延续了该型号火箭的任务生命周期。
截至2026年,该型号火箭的后续任务仍以俄罗斯本土的民用卫星发射和第三方国际商业发射为主,其成熟可靠、成本低廉的优势,使其在中型卫星发射市场仍具备较强的竞争力。


