基本介紹
- 中文名：鑽石系列運載火箭
- 外文名：the Diamant rocket
- 地點：法國
- 類型：不可重複使用的衛星發射系統
- 起源於：寶石軍事計畫
概述,鑽石系列,“鑽石 A”,“鑽石 B”,“鑽石 BP4”,分離系統,制導和控制系統,遙測系統,自毀遙控系統,發射紀錄,
概述
法國衛星運載火箭研製是從鑽石系列開始的。1960~1967年，法國氣動及彈道研究局（LRBA）受法國國家航天研究中心（CNES）的委託開始研製“鑽石系列”火箭，包括“鑽石 A”、“鑽石 B”和“鑽石 BP4”三種型號。
為節約研製經費，“鑽石系列”火箭儘量利用以往研製成功的“寶石系列” 的部件。在“鑽石”之前研製成功的“寶石系列”火箭都是探空火箭，包括“瑪瑙”（法語：Agate）、“紅寶石”（法語：Rubis）、“黃玉”（法語：Topaze）、“金剛石”（法語：Emeraude）、“蘭寶石”（法語：Saphir）等火箭。
“鑽石系列”運載火箭各型號的主要特性如表所示。
| 型號名稱 | 級數 | 全長 | 最大直徑 | 起飛質量 | 起飛推力 | 運載能力 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 鑽石 A | 3 | 18.90m | 1.40m | 18.27t | 274kN | 80kg |
| 鑽石 B | 3 | 24.25m | 1.40m | 24.44t | 348kN | 115kg |
| 鑽石 BP4 | 3 | 21.64m | 1.50m | 26.89t | 348kN | 280kg |
鑽石系列
“鑽石 A”
“鑽石 A”運載火箭是1960年開始研製的。1962年12月，法國氣動及彈道研究局確定了設計方案。“鑽石 A”是“寶石系列”火箭的最後一種型號。它是三級運載火箭，一子級採用“金剛石”液體火箭，二子級用“黃玉”固體火箭，三子級則取自“紅寶石”兩級火箭的上面級。“鑽石 A”於1965年投入使用。
鑽石 A火箭總體布局
鑽石 A火箭總體布局“鑽石 A”由一、二、三子級、相應的級間段、儀器艙及衛星整流罩組成。
一子級總長近10m，直徑1.4m，結構質量1950kg，其中推進劑質量12770kg，引擎為一台VEXIN液體火箭發動機，推進劑為白煙硝酸和松節油，地面總推力274kN，地面比沖2030N·s/kg，工作時間為93s。
二子級總長近4.7m，直徑0.8m，結構質量464kg（不包括儀器艙），其中推進劑質量2260kg，引擎為一台含有4個噴管的固體火箭發動機，推進劑為聚氨基甲酸酯Isolane 28-7，真空推力150kN，真空比沖2590N·s/kg，工作時間為43s。
三子級總長近2.06m，直徑0.66m，結構質量67.9kg，其中推進劑質量641kg，引擎為一台固體火箭發動機，推進劑為固體推進劑Isolane 28-7，真空推力52kN，真空比沖2730N·s/kg，工作時間為45s。
整流罩長度2.145m，結構質量45.3kg。
“鑽石 B”
“鑽石 B”火箭為“鑽石 A”的直接改型。它是法國氣動及彈道飛彈研製局受國家航天研究中心委託於1967~1970年間製成的。
鑽石 B
鑽石 B“鑽石 B”是一枚三級火箭，由發動機的基礎級和兩個固體推進劑的上面級組成。該火箭的運載能力為160kg（300km 圓軌道），與美國“偵察兵”火箭的運載能力相當。“鑽石 B”自1970年起作為衛星運載火箭使用。
“鑽石 B”火箭全長24.25m，最大直徑1.40m，起飛質量24.44t，起飛推力348kN，推重比1.45，運載能力在600km圓軌道上為100kg。
其中一子級總長近13.26m，直徑1.40m，結構質量2300kg，其中推進劑質量18400kg，引擎為一台LRBA製造的Valois液體火箭發動機，推進劑為偏二甲肼和四氧化二氮，地面總推力348kN，地面比沖2167.2N·s/kg，工作時間為112s。
二子級總長近5.52m，直徑0.81m，結構質量469kg，其中推進劑質量2261kg，引擎為一台固體火箭發動機，推進劑為Isolane 28/7，真空推力130.4kN，真空比沖2539.9N·s/kg，工作時間為43s。
三子級總長近1.72m，直徑0.81m，結構質量95kg，其中推進劑質量680kg，引擎為一台固體火箭發動機，推進劑為Isolane 29/9，真空推力30.4~51.97kN，真空比沖2726.06N·s/kg，工作時間為46.5s。
整流罩長度2.8m，直徑0.85m，結構質量75kg，有效容積0.7m3，有效載荷50~160kg。
“鑽石 BP4”
1970年底，法國為發射較重的第二代衛星開始研製“鑽石 BC”（未來的“鑽石 C”）運載火箭。它主要採用當時的固體飛彈技術，如P4，P10等。原計畫1977年投入使用，但由於種種原因，研製計畫並沒有進行下去。
1972年，法國開始第六個經濟建設計畫，要求重新研製一種較大型運載火箭。政府決定由國家航天研究中心（CNES）研製“鑽石 BP4”運載火箭，並於1975年投入運營。
“鑽石 BP4”火箭全長21.638m，最大直徑1.5m，起飛質量26.895t，起飛推力348kN，推重比1.32，運載能力在500km赤道圓軌道上為280kg，在1000km圓軌道上為200~220kg，在185~1000km橢圓軌道上為240kg。
其中一子級總長近13.26m，直徑0.81m，結構質量2300kg，其中推進劑質量18400kg，引擎為一台LRBA製造的Valois液體火箭發動機，推進劑為偏二甲肼和四氧化二氮，地面總推力348kN，地面比沖2167.2N·s/kg，工作時間為118s。
二子級總長近4.912m，直徑1.51m，結構質量1000kg，其中推進劑質量4000kg，引擎為一台固體火箭發動機，推進劑為Isolane 36/9，真空推力180kN，真空比沖2621.5N·s/kg，工作時間為65s。
三子級總長近1.71m，直徑0.81m，結構質量95kg，其中推進劑質量680kg，引擎為一台固體火箭發動機，推進劑為Isolane 29/9，真空推力50kN，真空比沖2690.1N·s/kg，工作時間為46s。
整流罩長度3.466m，直徑1.378m，結構質量135kg，有效容積1.5m3。
分離系統
一、二子級的分離是通過點燃火工品，使一子級前裙對接框上的12個分離作動器點火，連線一、二子級的止動桿解鎖而實現的。
在二子級工作結束後約120s（即t≈260s），通過點燃火工品作動器使整流罩解鎖分離為兩個半罩並拋棄。
二子級前端級間錐殼的兩個半錐殼由連線鎖固定在一起。二子級的4個滾動噴管工作，使二子級旋轉穩定。噴管工作結束後約14s，火藥筒工作，連線鎖解鎖，二子級分離。級間錐殼的兩個半錐殼在旋轉離心力的作用下張開並分離。為了保證二、三子級的分離安全，位於儀器艙外殼上的兩個反推小火箭在0.2s後點火工作，二子級迅速脫離三子級。反推小火箭處在與火箭縱軸成10°的方向上，工作時間2.5s，在0.4s的時間內總衝量可達2800N·s。
制導和控制系統
制導和控制系統除電源設備安裝在二子級底部發動機後封頭上外，其它所有制導和控制設備均安裝在儀器艙內，主要有飛行姿態中心儀、陀螺儀、控制裝置、姿態程式器、搖擺電機組、靜變換器及電源、程式裝置及火工品。前兩級程式指令分配是根據安裝在儀器艙內的以下設備進行的：程式器（傳送火箭應進行的各種動作的控制信號）、加速度計（探測二子級推力終止）、繼電器及火工品系統。
遙測系統
遙測設備位於儀器艙，牌號為AJAXFM-FM。它用於傳遞來自第一級、第二級後裙和儀器艙本身的信息。
自毀遙控系統
遙控設備位於儀器艙內，其作用是
- 如果需要修正正常程式，可提前發出第三級點火指令；
- 如果火箭飛行偏離安全通道，發生無法挽回的故障時，可以從地面發出火箭自毀指令。
發射紀錄
“鑽石系列”運載火箭共有12次發射紀錄，其中有三次失敗發射。
“鑽石 A”飛行記錄：
- 1965年11月26日，搭載A-1 Astria（技術衛星）發射成功；
- 1966年02月17日，搭載D-1A Diapason（和諧試驗及同步衛星）發射成功；
- 1967年02月08日，搭載D-1C Diadème1（王冠1，同步衛星），部分失敗，未達軌道；
- 1967年02月15日，搭載D-1C Diadème2（王冠2，同步衛星）發射成功。
“鑽石 B”在1970~1973年內發射了五次，2次失敗，下為“鑽石 B”飛行記錄：
- 1970年03月10日，搭載DIAL（德國技術衛星）於庫魯發射場發射成功；
- 1970年12月12日，搭載Pèole（同步衛星）於庫魯發射場發射成功；
- 1971年04月15日，搭載D2A Tournesol（太陽研究衛星）於庫魯發射場發射成功；
- 1971年12月05日，搭載D2A Polaire（太陽研究衛星）發射失敗，第二級火箭故障；
- 1973年05月20日，搭載D5A Pollux和D5B Castor（法國首次雙星發射）發射失敗，第三級火箭故障。
“鑽石 BP4”在1975年一年內連續發射了三次，在庫魯發射場均發射成功，下為“鑽石 B”飛行記錄：
- 1975年01月06日，搭載Star/ette發射；
- 1975年05月17日，搭載D-5A/D-5B發射；
- 1975年09月27日，搭載D-2B/Aura發射。
