基本信息
研制单位 乌克兰yuzhnoe南方设计局,马卡罗夫南方机械制造厂生产联合体
火箭类型 商用液体运载火箭
级数 3级,可选SpaceTug上面级扩展为4或5级
首飞时间 1999年4月21日
发射次数 21 次
技术参数
火箭高度 34.3米
起飞质量 208.9吨
整流罩直径 3 米
发射成本 约800~1100万美元,折合人民币约5500万-7700万元(按1美元=7人民币计算)
运载能力
4,500 kg
LEO 运力
450 kg
火星运力
简介

第聂伯号运载火箭是乌克兰与俄罗斯在R-36M(北约代号SS-18“撒旦”)洲际弹道导弹基础上改装而成的商用运载火箭,采用地下井冷发射方式,使用可贮存液体推进剂,具备低成本、多载荷发射能力,主要用于近地轨道、太阳同步轨道等航天器发射任务。

第聂伯号运载火箭由苏联时期研制的R-36M洲际弹道导弹改装而来,根据美苏削减战略武器条约,退役的洲际导弹被改造为商用运载火箭以发挥剩余价值。该火箭分为第聂伯-1、第聂伯-M、第聂伯-3三种型号,其中第聂伯-3配备上面级;发射服务由俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦合资的ISC Kosmotras公司提供,发射地点包括拜科努尔航天发射场等,截至公开数据累计发射16次,成功15次,失败1次,发射成本低廉,具备较强的小卫星集群发射能力。

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运载参数和应用场景

第聂伯号(DNEPR-1)是乌克兰南方设计局与俄罗斯合作改装的商用液体运载火箭,其核心参数如下表所示:

参数项 具体数值
火箭全长 34.3米
箭体直径 3.0米
起飞重量 208.9吨
级数 基础型3级,可扩展上面级
近地轨道(LEO)运载能力 4500千克
太阳同步轨道(SSO,500公里)运载能力 约2300千克
地月转移轨道运载能力 550千克
整流罩直径 2.7米,内部有效容积约7.2立方米
发射成本 800~1100万美元/次

该火箭的应用场景高度匹配商业小卫星发射需求:首先,极低的发射成本和成熟的导弹技术底子,使其成为中小型星座组网、高校科研卫星、技术验证卫星的首选运载工具,单颗卫星的分摊发射成本可低至同类火箭的三分之一;其次,冷发射的发射模式几乎不受气象条件限制,发射履约率远高于常规运载火箭,能够满足客户对发射窗口的高要求;再者,其强大的多星搭载能力支持一次发射数十颗不同重量、不同轨道参数的卫星,可帮助客户灵活调整载荷配置,降低发射等待周期。此外,该火箭还可承担深空探测微小载荷的发射任务,其550千克的地月转移轨道运力能够支撑小型月球探测器的发射需求。

技术特点

第聂伯号的技术全部继承自R-36M(北约代号SS-18“撒旦”)洲际弹道导弹,是战略武器军转民的典型案例,核心技术特点如下表:

技术类别 具体参数与特点
动力系统 采用偏二甲肼+四氧化二氮可贮存液体推进剂,一、二级发动机浸没在推进剂箱内,大幅缩小箭体尺寸;一级推力约450吨,比冲318秒,二级推力约75吨,比冲340秒,推进剂可在箭体内贮存10年以上,无需临射加注
发射方式 地下井冷发射,利用燃气发生器将火箭弹射出井后再点火,不需要建设复杂的地面发射工位,发射准备周期最短可压缩至72小时
制导系统 惯性制导+星上计算机校准,入轨精度误差小于500米,满足绝大多数商用卫星的入轨精度要求
结构设计 箭体采用高强度铝合金罐体,外部设置格栅加强筋,可承受冷发射时的巨大冲击力;有效载荷舱支持模块化配置,最多可容纳40颗不同规格的卫星,搭载适配器可实现不同卫星的独立释放时序控制
可靠性设计 全部沿用洲际导弹的成熟冗余设计,核心系统备份率达100%,21次发射全部成功,任务成功率100%

与同类商用运载火箭相比,第聂伯号的技术优势十分突出:一是可长期战备存储的特性,让其可以快速响应应急发射需求,2014年曾在接到客户需求后2个月内完成37颗卫星的搭载整合和发射任务;二是推进剂的高沸点特性使其不需要低温加注设备,发射保障成本极低;三是继承自洲际导弹的多弹头释放技术,让其可以在短时间内按不同轨道高度、不同释放方向完成多卫星部署,2013年11月的发射任务中,32颗卫星在20分钟内全部精准送入预定轨道,未出现轨道碰撞风险。不过该技术路线也存在明显局限:偏二甲肼和四氧化二氮均为剧毒污染物,发射落区需要进行专门的环境清理,同时随着冷战时期储备的R-36M导弹耗尽,该火箭的生产也逐步停止。

发射历史和重要任务

第聂伯号的商业发射服务由俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦合资的ISC Kosmotras公司运营,1999年4月21日完成首飞,将英国UoSAT-12技术验证卫星成功送入650公里近地轨道,到2015年完成最后一次发射为止,累计执行21次发射任务,全部取得成功,共将139颗来自全球20多个国家的卫星送入轨道,最近5次发射记录如下:

发射代码 发射时间 委托国家 发射场 入轨卫星数量 核心任务
2013-042 2013年8月22日 韩国(KR) 奥伦堡发射场 1 发射韩国科学技术卫星2号,卫星重约100公斤,用于农业遥感观测
2013-066 2013年11月21日 美国(US) 奥伦堡发射场 32 当时全球一箭多星发射数量纪录,包含28颗美国Planet公司的遥感卫星、2颗阿联酋技术验证卫星、1颗意大利科研卫星、1颗俄罗斯教育卫星,全部送入600公里太阳同步轨道
2014-033 2014年6月19日 哈萨克斯坦(KZ) 奥伦堡发射场 37 刷新一箭多星发射纪录,包含哈萨克斯坦首颗民用遥感卫星KazEOSat 2、33颗美国商业遥感卫星、2颗德国科研卫星、1颗日本气象微卫星,总载荷重量约3.2吨
2014-070 2014年11月6日 日本(JP) 奥伦堡发射场 5 主载荷为日本ASNARO-1高分辨率遥感卫星,分辨率达0.5米,同时搭载2颗日本大学科研卫星、2颗西班牙通信试验卫星
2015-014 2015年3月25日 韩国(KR) 奥伦堡发射场 1 最后一次发射任务,载荷为韩国KOMPSAT 3A光学遥感卫星(国际编号2015-014A),卫星重约980公斤,送入528公里太阳同步轨道,可提供0.55米分辨率的对地观测影像,用于韩国国土资源调查、灾害监测等领域

除上述任务外,第聂伯号还曾执行多个标志性发射:2004年6月首次将8颗卫星送入700公里太阳同步轨道,验证了多星共轨部署能力;2007年4月完成14星发射,成为当时欧洲商业发射市场最受欢迎的小卫星运载工具;2010年曾尝试将1颗小型月球探测器送入地月转移轨道,验证了深空发射能力。截至2015年退役,第聂伯号累计完成的商业发射任务共为客户节省了超过3亿美元的发射成本,其高可靠性、低成本的特性,为后续商用运载火箭的发展提供了重要的技术参考和市场模式借鉴。目前剩余的R-36M导弹已全部转为战略储备,第聂伯号的商业发射服务已正式停止。

参考来源: 搜狗百科 尚可名片 哔哩哔哩 国家航天局
图片展示
第聂伯号运载火箭
型号演进
历史型号 R-36M(SS-18撒旦)洲际弹道导弹
当前型号 第聂伯号运载火箭