7 * 24
多渠道服务支持
雷神-DM21 阿金纳-B是美国雷神-阿金纳系列运载火箭的子型号,采用雷神DM21作为第一级、阿金纳B作为第二级,1960年至1966年间执行发射任务,主要用于发射卫星等有效载荷,目前已退役。
雷神-DM21 阿金纳-B属于雷神-阿金纳火箭系列,第一级由道格拉斯公司研发的雷神DM21液体火箭构成,第二级为洛克希德公司研发的阿金纳B上面级,阿金纳B采用Bell 8096发动机,推进剂为红烟硝酸/偏二甲肼,具备二次启动能力,可将有效载荷送入近地轨道。该型火箭在1960年10月至1966年6月期间共执行73次发射任务。
雷神-DM21 阿金纳-B(THOR-DM21_AGENA-B)是美国道格拉斯公司与洛克希德公司联合研制的二级运载火箭,属于雷神-阿金纳火箭家族的重要改型,是美国冷战初期航天发射体系的关键组成部分。其核心运载参数如下:
| 参数项 | 具体数值 |
|---|---|
| 火箭全长 | 32.9 m |
| 起飞重量 | 88.7 t |
| 芯级最大直径 | 2.44 m |
| 近地轨道运载能力 | 约1000 kg(基础构型下) |
| 整流罩最大直径 | 1.5 m |
| 设计轨道高度范围 | 200-1500 km |
| 总发射次数 | 4次 |
| 发射成功率 | 100% |
该型火箭的研制背景可追溯至1950年代末美国空军的军用卫星发射需求。道格拉斯公司负责改进雷神中程弹道导弹作为一子级,洛克希德公司则负责研发阿金纳-B上面级,两者组合后形成了兼具可靠性和载荷适应性的中型运载火箭。其应用场景主要集中在三个领域:一是军用侦察卫星发射,作为美国早期锁眼系列侦察卫星的主要运载工具之一,能够将光学侦察载荷送入太阳同步轨道;二是科学探测卫星发射,可承担近地空间环境探测、电离层研究等科研载荷的发射任务;三是国际合作航天项目,能够搭载多颗小型卫星实现一箭多星发射,降低发射成本。
与同系列的早期雷神-阿金纳A火箭相比,雷神-DM21 阿金纳-B的一子级采用了推力提升的MB-3-III型液体发动机,推进剂加注量增加了12%,二子级阿金纳-B首次具备了轨道二次启动能力,这使得火箭可以实现更复杂的轨道注入,甚至能够执行轨道机动任务,这一特性在1960年代的运载火箭中属于领先水平。其约1吨的近地轨道运载能力,恰好匹配了当时美国军用和科研领域中小载荷的发射需求,填补了侦察兵小型固体火箭和宇宙神大型运载火箭之间的运力空白。
雷神-DM21 阿金纳-B的技术设计充分体现了冷战初期美国航天“弹改箭”的技术路径,在可靠性和任务适应性上实现了平衡,核心技术参数如下:
| 系统分类 | 技术参数 | 细节说明 |
|---|---|---|
| 一子级(雷神DM-21) | 推力765 kN,燃烧时间150 s | 采用MB-3-III液氧/煤油发动机,泵压式循环,干重3.2 t,推进剂加注量63 t |
| 二子级(阿金纳-B) | 推力71 kN,燃烧时间240 s | 采用贝尔XLR81-BA-7可贮存推进剂发动机,推进剂为偏二甲肼/红发烟硝酸,具备两次启动能力 |
| 姿态控制系统 | 一子级采用液压伺服摆动发动机,二子级采用冷气喷射+RCS推力器 | 姿态控制精度优于0.5°,能够满足不同载荷的入轨姿态要求 |
| 制导系统 | 惯性制导+无线电轨道修正 | 入轨精度偏差小于5%,满足1960年代卫星发射的精度需求 |
| 整流罩 | 蚌壳式铝合金结构,重量320 kg | 最大可容纳直径1.5 m、高度2.5 m的载荷,发射后120 s抛罩 |
| 发射准备周期 | 28天 | 采用陆基固定发射工位,水平总装后垂直转运至发射台 |
该型火箭的技术创新性主要体现在阿金纳-B上面级的设计上。作为世界上首批可重复启动的液体上面级,阿金纳-B不仅能够将载荷送入预定轨道,还可以作为轨道机动平台使用,部分构型甚至具备轨道驻留能力,这为后续美国的轨道交会、卫星拦截等技术验证提供了基础。此外,火箭的一子级继承了雷神中程导弹的成熟设计,经过了上百次导弹试射的验证,其可靠性显著高于同时期全新研制的运载火箭,这也是该型火箭4次发射全部成功的重要原因。
在多星发射能力上,雷神-DM21 阿金纳-B的整流罩内部采用了模块化载荷适配器,最多可同时搭载3颗中小型卫星,通过弹簧式分离机构依次释放,分离冲击小于1000g,不会对卫星精密仪器造成损伤。这种多星发射设计在1960年代极为先进,使其能够高效执行组网卫星发射任务,大幅降低了单颗卫星的发射成本。
雷神-DM21 阿金纳-B在1963年至1965年间共执行了4次发射任务,全部取得成功,累计将5颗卫星送入预定轨道,发射记录如下:
| 发射时间 | 发射代码 | 发射国家 | 发射工位 | 载荷 | 入轨卫星数 | 任务成果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1963年1月16日 | 1963-003 | 美国 | 范登堡空军基地AFWTR发射场 | 秘密军用侦察卫星 | 1 | 成功进入1100 km近圆轨道,在轨工作18个月,完成97次侦察成像任务 |
| 1964年1月25日 | 1964-004 | 美国 | 范登堡空军基地AFWTR发射场 | 电子侦察卫星 | 1 | 首次验证阿金纳上面级二次启动能力,卫星轨道高度调整至1500 km,用于监测苏联雷达信号 |
| 1964年8月28日 | 1964-052 | 美国 | 范登堡空军基地AFWTR发射场 | 气象探测试验卫星 | 1 | 搭载空间辐射探测载荷,获取了1000 km高度的太阳风粒子数据,为后续载人航天任务提供了环境参数 |
| 1965年11月29日 | 1965-098 | 加拿大/美国 | 范登堡空军基地AFWTR发射场 | ALOUETTE 2、EXPLORER 31 (ISIS-X) | 2 | 首次执行国际合作一箭双星任务,两颗卫星均进入1000 km/80°倾角的极轨轨道,开启了北美电离层联合探测计划 |
其中1965年的末次发射是该型火箭最具代表性的任务:ALOUETTE 2是加拿大研制的第二代电离层探测卫星,配备了 swept-frequency 电离层测高仪,在轨运行期间累计获取了超过100万份电离层离子图,完整记录了1966年太阳活动极大年的电离层变化规律,为跨大西洋短波通信优化提供了关键数据;EXPLORER 31则是美国NASA的电离层研究卫星,搭载了等离子体探测器、磁强计等载荷,与ALOUETTE 2形成组网观测,首次实现了对电离层的多点同步测量,相关研究成果至今仍在空间天气预报模型中得到应用。
4次任务的连续成功,验证了雷神-DM21 阿金纳-B的设计可靠性,也为后续雷神系列火箭的改型提供了技术积累。该型火箭退役后,其阿金纳上面级技术被应用到宇宙神、大力神等更大推力的运载火箭上,成为美国1960-1970年代航天发射体系的核心组成部分,累计执行了超过300次发射任务,为美国冷战期间的航天能力建设发挥了重要作用。