1954年中期美國陸軍紅石兵工廠開始了“軌道飛行器工程”(Project Orbiter)。該工程的目的是採用在I級加裝集束固體火箭助推器的SSM-A-14/PGM-11紅石彈道飛彈將人造衛星發射入軌。然而,“軌道飛行器工程”於1955年下馬,此時國防部正式選用美國海軍的“先鋒”項目作為國家首次衛星發射的載具。此時,陸軍已經開始研發“木星”中程彈道飛彈(後來作為SM-78轉交給空軍)。
基本介紹
- 中文名:朱諾Ⅰ運載火箭
- 負責單位:陸軍彈道飛彈局
- 研製時間:1954年中期
- 所屬國家:美國
簡介,發展歷程,衛星發射紀錄,性能參數,
簡介
朱諾一號運載火箭(又名丘諾1號運載火箭)是一種軌道運載火箭,經常被人誤以為是木星-C探空火箭。朱諾一號運載火箭是最熟為人知的火箭,因為它發射了美國第一顆衛星——探險者一號。
紅石運載火箭及水星-紅石火箭,它們都非常相似,因為均由朱諾一號運載火箭衍生而來。朱諾一號運載火箭的第四節置於第三節的圓桶狀之內,當第三節燃料用盡,且速度達到第一宇宙速度(7.9km/s)時,第四節引擎開始點火,而它自己也將進入自己的軌道。朱諾一號運載火箭的末端節並未使用火箭引導系統,這主意是由沃納·馮·布勞恩在1956年所想到的,在1958年才實現其想法,與丘比特-3運載火箭很像,但最上節則使用較小的固態火箭,雖然當時只有一個可以使用。
發展歷程
由陸軍彈道飛彈局(Army Ballistic Missile Agency,ABMA)負責的該項目計畫包括建造三級的木星 C飛彈以測試用於木星飛彈的再入載具。木星C飛彈的第一級採用紅石飛彈的發動機和加長了的燃料罐。第二和第三級分別是11枚和3枚集束的“嬰兒中士”(Baby Sergeant)固體發動機,它們都被固定在第一級頂端的一個“框框”內部。該框架在次級點火之前會旋轉以為分離之後的固體推進級提供自旋平衡。木星 C在1956年9月20日進行了首次試飛,期間全部三級都成功地分離。該火箭裝載了惰性第四級而非再入載具。1947年5月和8月木星 C又進行了兩次成功的試飛,最後一枚成功地檢驗了為SM-78 木星中程彈道飛彈設計的再入載具。
很顯然,如果加裝一個包含一枚“嬰兒中士”火箭的實用第四級,木星 C就可以將小載荷送入軌道。事實上,陸軍在他們的木星 C測試中被明確禁止進行此類實驗。原因在於美國政府想要避免第一顆人造衛星是由一枚顯然是軍用的飛彈送入太空的這種情況的發生。此時,中情局和空軍已經開始計畫它們的第一個偵察衛星系統(WS-117L),顯然第一顆人造衛星會不容置辯地導致一個問題,即軌道飛行器是不是可以合法地飛躍世界任何角落的上空,這相當致命。最好的解決方案是保證其為一次“民用”發射,或者,事實上,讓敵人發射頭一顆,那么美國就不用頭痛這個問題了。然而,當蘇聯在1957年10月4日發射其人造衛星一號之後情況起了變化,當年11月陸軍被要求用木星 C飛彈儘可能早地發射人造衛星。12月“先鋒”火箭第一次衛星發射的失敗進一步提高了木星 C火箭的重要性。1958年1月31日,第一枚4級木星 C的首次發射便成功地將探索者1號衛星送入軌道(347千米(216英里)x1859千米(1155英里))。這枚13.9千克(30.7磅)的衛星包含著燃盡的第四級火箭發動機和鼻部8.3千克(18.3磅)載荷,後者包含著多種科學儀器和一台無線電發信機。探索者1號帶來的最重要的科學結果就是環繞地表的范·艾倫輻射帶的發現。
為了區別4級的發射載具和3級的木星 C飛彈,前者被正式命名為朱諾(Juno)(後來在朱諾II研發成功之後被更名為朱諾I),但該命名並不很通用。制導1958年10月,朱諾I被用於另外5次發射,其中兩次(3月26日的探索者3號和7月26日的探索者4號)成功。儘管如此,美國公眾仍然倍感輕鬆,因為在“先鋒”和“維京”系列一再的失敗之後,美國終於掌握了發射人造衛星的技術。當航空航天局於1958年10月1日正式成立之後,其吸收了陸軍彈道飛彈局的火箭研發小組,於是結束了軍方在探索者系列衛星之中的涉足。
衛星發射紀錄
朱諾I火箭的6次衛星發射如下:
1958年1月31日:將探索者1號送入軌道。該衛星重13.91千克(30.66磅),載荷8.32千克(18.35磅),近地距離360千米(224英里),遠地距離2535千米(1575英里)。探索者1號於1958年5月23日在電池耗盡之後停止傳送數據,但其仍保持在軌12年,最終於1970年3月31日濺落於太平洋。
1958年3月5日:計畫將探索者2號送入軌道。該衛星重14.22千克(31.36磅),含8.54千克(18.83磅)載荷,由於第四級火箭未能點火而失敗。
1958年3月26日:將探索者3號送入軌道。該衛星重14.0千克(31.0磅),載荷8.41千克(18.53磅),近地距離192千米(119英里),遠地距離2800千米(1740英里)。1958年6月28日墜落。
1958年7月26日:將探索者4號送入軌道。該衛星重16.86千克(37.16磅),載荷11.68千克(25.76磅),近地距離262千米(163英里),遠地距離2210千米(1373英里)。1959年10月23日墜落。
1958年8月24日:計畫將探索者5好送入軌道。該衛星重16.86千克(37.15磅),含11.68千克(25.76磅)載荷。由於助推器在分離之後與第二級火箭發生碰撞,火箭的上級飛行角度偏離。
1958年10月23日:計畫將充氣信標衛星送入軌道。該衛星長3.7米(12英尺),重14.3千克(31.5磅),含8.3千克(18.3磅)載荷。發射由於第二級與助推器過早分離而失敗。
性能參數
註:數據來自有輕微差距的多個來源。以下數據因此可能不精確!
朱諾I數據:
彈長 | 21.23米(69英尺8英寸) |
彈徑 | 1級:1.78米(5英尺10英寸) 2級/3級框架 89厘米(35英寸) 4級:15厘米(6英寸) |
翼展 | 3.86米(12英尺8英寸) |
彈重 | 29000千克(64000磅) |
載荷 | 11千克(25磅)入低地球軌道(LEO) |
推進 | 1級:火箭達因A-7液體火箭發動機;370 kN (83000磅)燃燒155秒 2級:11x 噴氣推進實驗所(JPL)“嬰兒中士”(Baby Sergeant)固體火箭發動機;8.0 kN 每台(1800磅)燃燒6.5秒 3級:3x JPL“嬰兒中士”固體火箭發動機;每台8.0 kN (1800磅)燃燒6.5秒 4級:JPL “嬰兒中士”固體火箭發動機;8.0 kN (1800磅)燃燒6.5秒 |