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天顶-3SLB是天顶系列运载火箭的陆基商业发射型号,由乌克兰南方设计局研制箭体,俄罗斯提供上面级和整流罩设计,在拜科努尔航天发射场执行发射任务,主要用于商业通信卫星等载荷的地球同步转移轨道发射任务。
天顶-3SLB是在天顶-3SL海射火箭基础上改进而来的三级液体运载火箭,适配拜科努尔航天发射场LC-45/1工位发射,采用RD-171一级发动机、RD-120二级发动机和DM-SLB上面级,推进剂为液氧/煤油组合,整流罩采用冯·卡门曲线头锥,具备中重型载荷的地球同步转移轨道发射能力。首飞于2008年4月28日,截至公开记录共执行2次发射,其中1次成功、1次部分失败。
天顶-3SLB(ZENIT-3SLB)是乌克兰南方设计局与俄罗斯拉沃契金设计局联合研制的中型三级液体运载火箭,属于天顶系列火箭的陆上发射商业改型,脱胎于海上发射版本的天顶-3SL,主要服务于国际商业发射市场。其核心运载参数如下表所示:
| 参数类别 | 具体指标 |
|---|---|
| 火箭全长 | 59.6 m |
| 起飞重量 | 471.0 t |
| 芯级直径 | 3.9 m |
| 近地轨道(LEO)运载能力 | 7000 kg |
| 地球同步转移轨道(GTO)运载能力 | 3750 kg |
| 地球静止轨道(GEO)直送能力 | 1600 kg |
| 闪电轨道运载能力 | 4540 kg |
| 地月转移轨道(TMI)运载能力 | 3780 kg |
该火箭的运载能力定位使其主要应用于中高轨商业卫星发射任务,尤其适合3-4吨级通信卫星的地球同步转移轨道发射,以及中小型卫星的地球静止轨道直接部署。相比海上发射的天顶-3SL,天顶-3SLB虽然受拜科努尔发射场纬度(约46°N)限制,GTO运力较海上发射版本下降了约40%,但陆上发射模式大幅降低了任务协调成本和海上运输风险,能够满足不同客户的发射周期需求。其采用的液氧/煤油推进剂组合具备低污染、低成本的特点,在2008-2013年的商业发射市场中,是欧洲 Ariane 5、美国 Atlas V 等重型运载火箭的重要补充,尤其受中小国家通信卫星运营商的青睐。
天顶-3SLB继承了天顶系列火箭的成熟设计,核心箭体结构与天顶-3SL保持一致,仅针对陆上发射需求优化了上面级和整流罩设计,全箭三级均采用无毒无污染的液氧/煤油推进剂,整体技术可靠性经过了数十年飞行验证。其核心技术参数如下表所示:
| 子级类别 | 核心参数 |
|---|---|
| 一子级 | 长32.9 m,直径3.9 m,干重27.564 t,推进剂加注量326.786 t;配备1台RD-171高压补燃液氧煤油发动机,地面推力7257 kN,真空推力8180 kN,比冲337 s,工作时间140-150 s |
| 二子级 | 长10.4 m,直径3.9 m,干重8.307 t,推进剂加注量82.487 t;主发动机为1台RD-120液氧煤油发动机,真空推力912 kN,另有1台RD-8游动发动机提供姿态控制,比冲349 s,工作时间315 s |
| 三子级 | 采用DM-SLB上面级,长5.6 m,直径3.7 m,干重2.72 t,推进剂加注量14.58 t;配备1台RD-58M液氧煤油发动机,真空推力84.92 kN,比冲352 s,工作时间可达650 s,具备多次点火能力 |
| 整流罩 | 由俄罗斯拉沃契金设计局研制,采用复合材料结构,最大直径4.1 m,有效载荷容积可容纳直径3.8 m以内的卫星载荷,具备良好的气动外形和热防护能力 |
该火箭的技术优势主要体现在三个方面:一是动力系统成熟可靠,RD-171系列发动机是目前世界上推力最大的四燃烧室液体火箭发动机,累计飞行次数超过150次,故障率低于0.5%;二是上面级具备多轨道部署能力,DM-SLB上面级可通过多次点火实现复杂轨道机动,支持一箭多星发射和GEO轨道直接送入任务;三是发射流程高效,依托拜科努尔航天发射场现成的天顶系列发射工位,发射准备周期可压缩至25天以内,能够快速响应商业发射需求。不过受俄乌两国工业体系协作限制,该火箭的生产供应链在2014年后逐步中断,后续未能推出改进型号。
天顶-3SLB的发射任务均在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场(发射站代码TTMTR,即45号发射工位)执行,商业运营由国际“陆射(Land Launch)”项目公司负责,2008年首飞至2013年完成全部6次发射任务,保持100%发射成功率,累计将6颗卫星送入预定轨道,具体发射记录如下表所示:
| 发射时间 | 发射代码 | 客户国家/组织 | 携带卫星 | 轨道类型 | 发射结果 | 任务说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2008-04-28 | 2008-021 | 以色列(IL) | AMOS 3 | GEO | 成功 | 火箭首次发射任务,为以色列空间公司部署新一代通信卫星,提供中东地区宽带通信服务 |
| 2009-02-26 | 2009-009 | 加拿大(CA) | Telstar 11N | GEO | 成功 | 为加拿大电信卫星公司部署通信卫星,覆盖非洲、欧洲和北美东部地区 |
| 2009-06-21 | 2009-032 | 马来西亚(MY) | Measat-3a | GEO | 成功 | 为马来西亚 Measat 公司部署通信卫星,提供东南亚地区广播电视和宽带服务 |
| 2009-11-30 | 2009-067 | 国际通信卫星组织(ITSO) | Intelsat 15 | GEO | 成功 | 为国际通信卫星组织部署通信卫星,覆盖亚太、中东和印度洋区域 |
| 2011-10-05 | 2011-056 | 国际通信卫星组织(ITSO) | Intelsat 18 | GEO | 成功 | 替换Intelsat 701卫星,提供太平洋区域通信覆盖,支持海事和航空通信服务 |
| 2013-08-31 | 2013-045 | 以色列(IL) | AMOS 4(国际编号2013-045A) | GEO | 成功 | 该火箭最后一次发射任务,卫星定点于东经65°轨道位置,为以色列提供高分辨率对地观测和通信服务 |
6次任务全部为地球静止轨道通信卫星发射,充分验证了火箭在高轨商业发射领域的可靠性。2014年克里米亚事件后,俄乌航天合作全面中断,天顶-3SLB的生产和发射计划被迫终止,后续没有新的发射任务安排。该火箭作为苏联系列运载火箭商业化探索的重要成果,为国际商业发射市场提供了高性价比的中高轨发射选择,其技术积累也为后续俄乌两国运载火箭的发展提供了参考。