基本信息
研制单位 赫鲁尼切夫国家研究与生产空间中心
火箭类型 重型液体运载火箭
级数 4级
首飞时间 1974年3月26日
发射次数 25 次
技术参数
火箭高度 56.14米
起飞质量 约691.3吨
整流罩直径 3.9 米
运载能力
18,900 kg
LEO 运力
4,930 kg
GTO 运力
简介

质子-K Blok-DM3是苏联/俄罗斯研制的四级重型液体运载火箭,属于质子-K系列的改进型号,加装Blok-DM3上面级,主要用于发射地球同步轨道卫星、深空探测器等载荷,已退役。

质子-K Blok-DM3运载火箭由赫鲁尼切夫国家研究与生产空间中心研制,采用偏二甲肼/四氧化二氮作为推进剂,起飞推力约8847千牛,主要从拜科努尔航天发射场发射,可执行近地轨道、地球同步转移轨道及深空发射任务,是苏联/俄罗斯航天发射任务的主力运载火箭之一。

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运载参数和应用场景

质子-K Blok-DM3是俄罗斯赫鲁尼切夫国家研究与生产空间中心研制的四级重型液体运载火箭,属于苏联/俄罗斯“质子”系列火箭的成熟改进型号,核心设计脱胎于冷战时期发展的质子-K火箭,通过搭配Blok-DM3上面级实现了更强的轨道投送能力。其核心运载参数如下:

参数项 具体数值 备注
火箭全长 57.2m 包含整流罩和Blok-DM3上面级
起飞重量 691.3t 推进剂占总重量90%以上
低地球轨道(LEO)运载能力 约18900kg 轨道高度200km,倾角51.6°
地球同步转移轨道(GTO)运载能力 约4800-5200kg 适配Blok-DM3上面级标准任务剖面
地球静止轨道(GEO)直接投送能力 约1800-2200kg 上面级多次点火后直接入轨
倾斜地球同步轨道(IGSO)运载能力 约2400kg 匹配通信卫星、导航卫星典型轨道需求
整流罩直径 4.1m 可容纳大型卫星载荷

该型号火箭的应用场景高度聚焦高价值轨道载荷投送,是苏联解体后俄罗斯承接国际商业发射服务的主力型号之一:一方面承担俄罗斯国内的通信卫星、深空探测载荷发射任务,另一方面凭借相对成熟的技术和低于欧美同类火箭的发射成本,为全球客户提供GTO、IGSO轨道的商业发射服务。其倾斜地球同步轨道投送能力尤其适配区域通信卫星、区域导航增强卫星的发射需求,相比常规GTO轨道发射可减少卫星自身轨道调整的燃料消耗,有效延长卫星在轨寿命。

技术特点

质子-K Blok-DM3延续了质子系列火箭的经典设计思路,同时通过Blok-DM3上面级的改进提升了任务灵活性,核心技术特点如下:

系统层级 技术特点 性能优势
一子级 采用6台RD-253液体火箭发动机,推进剂为四氧化二氮/偏二甲肼,海平面总推力约8840kN 可存储推进剂组合无需临射前加注,发射准备流程更短,发动机推力冗余度高,适应重型载荷起飞需求
二子级 采用4台RD-0210发动机+1台RD-0211游机组合,真空推力约2400kN,推进剂与一子级一致 级间分离采用热分离技术,减少分离过程中的推力损失,提升入轨精度
三子级 采用1台RD-0212发动机,真空推力约630kN,具备多次点火能力 可根据载荷轨道需求调整飞行剖面,适应不同高度的轨道投送任务
Blok-DM3上面级 采用1台RD-58M液氧煤油发动机,可实现最多5次点火,推进剂加注量约10t 相比早期Blok-D上面级,点火次数提升3倍,轨道调整精度优于0.1°/s,可直接将载荷送入IGSO、GEO等目标轨道,无需载荷自身进行大规模轨道机动
制导系统 采用惯性导航+无线电校正组合制导模式,入轨位置误差小于5km,入轨速度误差小于0.5m/s 无需依赖卫星导航系统即可完成高精度入轨,抗干扰能力强,适配深空探测、军事载荷发射的高可靠性需求
可靠性设计 全箭各系统冗余度设计覆盖率达85%,发动机、制导系统等核心部件均有备份机制 全系列25次发射全部成功,任务成功率达100%,是质子系列中可靠性最高的子型号之一

值得注意的是,该火箭采用的有毒可存储推进剂组合虽然存在环保性不足的问题,但在冷战时期的技术背景下,可实现火箭长期待命、快速发射的能力,这一设计也使其在商业发射市场中具备短周期履约的优势。Blok-DM3上面级的改进是该型号区别于早期质子-K/DM火箭的核心标志,该上面级针对商业通信卫星发射需求优化了推力曲线,可匹配不同重量、不同轨道要求的载荷,进一步拓宽了火箭的任务适应性。

发射历史和重要任务

质子-K Blok-DM3的发射周期集中在2002年至2006年,4年间共完成25次发射,全部实现卫星成功入轨,累计将25颗卫星送入预定轨道,是俄罗斯商业发射历史上表现最稳定的型号之一。其最近5次发射记录如下:

发射代码 发射时间 发射国家/组织 发射站点 搭载卫星 轨道类型 任务结果
2006-022 2006年6月17日 哈萨克斯坦(KZ) 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 KAZSAT 1 IGSO 成功
2002-053 2002年11月25日 欧洲卫星公司(SES) 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 Astra 1K GTO 成功
2002-039 2002年8月22日 美国(US) 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 EchoStar IX GTO 成功
2002-023 2002年5月7日 美国(US) 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 DIRECTV 5 GTO 成功
2002-016 2002年3月30日 国际通信卫星组织(ITSO) 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 Intelsat 903 GTO 成功

其中2006年6月17日完成的最后一次发射是该型号的标志性任务,此次发射将哈萨克斯坦首颗通信卫星KAZSAT 1送入倾斜地球同步轨道,该卫星国际编号2006-022A,在轨服务寿命12年,主要为哈萨克斯坦及中亚地区提供广播电视传输、移动通信、宽带接入等服务,标志着哈萨克斯坦正式进入自主卫星通信时代,也是俄罗斯与独联体国家航天合作的典型案例。

此外,2002年的4次发射均为国际商业通信卫星任务,覆盖了欧洲、美国的商业卫星运营商需求,单次发射成本约6500万-7500万美元,相比同期欧洲阿里安5火箭、美国宇宙神5火箭的发射价格低约30%,凭借高可靠性和成本优势,该型号在21世纪初的国际商业发射市场占据了约15%的GTO轨道发射份额。2006年之后,随着更先进的质子-M/和风-M火箭投入使用,质子-K Blok-DM3正式退役,其全部25次发射100%成功的记录,也使其成为全球重型运载火箭发展史上可靠性表现最出色的型号之一,为后续质子系列火箭的改进积累了大量飞行数据和工程经验。

参考来源: 科普中国 Next Spaceflight 卫星百科 哔哩哔哩 哔哩哔哩 搜狗百科
图片展示
质子-K Blok-DM3运载火箭
型号演进
历史型号 质子-K运载火箭
当前型号 质子-K Blok-DM3运载火箭
后续演进型号 质子-M运载火箭