歷史概述
紅石式運載火箭是美國航空航天局(
NASA)在
水星計畫中使用的第一種載人
亞軌道飛行運載器。1958年10月,美國航空航天局決定開始執行第一個載人空間飛行計畫——水星計畫。其目的是將載有1個人的“
水星飛船”送到近地軌道飛行並安全返回地面。該計畫分為二步:第一步是用“水星-紅石”運載火箭進行載人亞軌道飛行;第二步是用“水星-宇宙神”運載火箭進行載人近地軌道飛行。
1959年初,對於該計畫的第一階段運載火箭的性能要求作了明確規定。運載火箭必須絕對可靠、確保載人飛行安全,並能把2t重的有效載荷送入遠地點為185.32km的亞軌道。至少要獲得5分鐘
失重環境試驗時間。當時選用的“丘比特C”運載火箭是從“
紅石飛彈”演變過來的,主要改進是,加長了推進劑貯箱、採用輕型結構件。“丘比特C”運載火箭雖然已用於載人飛行試驗,且把美國第一個“
探險者1號”人造地球衛星送入軌道,具備了把“水星飛船”送入軌道的運載能力,但不具備載人飛行所需的絕對可靠及安全的性能要求。因此,有必要在此基礎上按載人可靠性、工作滿意和有足夠的性能餘量等要求對“丘比特C”運載火箭作進一步改進。
先後經歷了進本改進、地面試驗後改進和飛行試驗後改進三個階段。主要改進是加長箱體長度和蒙皮厚度,以便裝納更多的推進劑。為了在其頂部安裝“
水星飛船”,加強了箭體上部結構。運載火箭還採用應急救生
逃逸塔以及故障指示裝置,以確保載人飛行安全、可靠。此外,對推進系統和制導控制系統也作了適當改進。但對該火箭的設計方案未作重大修改。改進後的“丘比特C”稱為“水星-紅石”運載火箭。
“水星-紅石”運載火箭由NASA委託美國陸軍彈道飛彈局(ABMA)/紅石兵工廠研製。主要承包商為克萊斯勒汽車製造公司(Chrysler Crop.)。箭體分包給雷諾茲金屬公司(Reynolds Metel Company),制導系統分包給福特儀器公司(Ford Instrument Company),發動機分包給北美航空公司火箭達因分公司(North American Aviation Inc. Rocketdyne Division),專用地面輔助設備分包給
蘭德公司(Rand Corp.)、克拉克-密執安公司、工業設計公司(Industry Design Inc.),燃料加注設備分包給北美航空公司。
紅石式運載火箭於1960年11月20日首次發射了一顆不載人的“MR - 1水星飛船”,由於推力矢量控制系統故障,飛船提前分離。這次發射的飛船未能達到預定的軌道。一個月以後,又連續進行5次亞軌道飛行,皆獲成功。此後,該項計畫由“水星-宇宙神”運載火箭執行。
主要技術性能
紅石式運載火箭為1級運載火箭,可另加1個飛船。全長25.41m,箭體最大直徑1.78m,
垂直尾翼翼展3.66m,起飛質量32t,起飛推力347kN,質量比0.25,推重比1.1065,在近地軌道的運載能力為2t,其有效載荷
質量比為0.0625.
助推火箭級長11.4m(不包括推進艙長度),直徑1.78m,結構質量8t,推進劑質量22t,採用NA-75-110-A7發動機,海平面推力347kN,
比沖2256N·s/kg,推進劑為
液氧/
酒精,工作時間143s。
火箭所運載的“
水星飛船”全長2.74m(不包括救生塔架和測量儀器支架等長度),底部直徑1.83m,起飛質量為2t,採用
固體火箭發動機作為姿態控制發動機,
固體推進劑作為推進劑,推力達230kN。
飛行記錄
紅石式運載火箭於1960年11月21日首次發射不載人的“MR-1水星飛船”,由於推力矢量控制系統出故障未成功。截止1961年7月21日,共發射6次,僅失敗1次,成功率為83.3%。
序號
| 火箭編號
| 發射日期
| 軌道
| 備註
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1 | MR - 1 | 1960年11月21日 | 亞軌道 | 不載人亞軌道飛行,失敗 |
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2 | MR - 1A | 1960年12月19日 | 不載人亞軌道飛行,成功 |
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3 | MR - 2 | 1961年01月31日 | 不載人亞軌道飛行,成功 |
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4 | MR - BD | 1961年03月24日 | 研製試驗,成功 |
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5 | MR - 3 | 1961年05月05日 | 首次載人亞軌道飛行,成功 |
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6 | MR - 4 | 1961年07月21日 | 載人軌道飛行,成功 |
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