重型运载火箭

重型运载火箭^[1]（英语：Super heavy-lift launch vehicle）是指一种具备50,000公斤（110,000磅）或以上近地轨道有效载荷能力的运载火箭。重型运载火箭属于目前运载火箭中最大和最重，技术水准要求最高的运载火箭。目前成功制造过重型运载火箭的国家只有美国和苏联两个超级大国。^[2][3]

土星5号运载火箭、猎鹰重型运载火箭
太空发射系统、SpaceX星舰

型号

服役中

• 航天探索科技公司（SpaceX）—猎鹰重型运载火箭：2018年服役至今，有效有效载荷约为63,800公斤（140,700磅）。^[4]
• 国家航空航天局（NASA）—太空发射系统（SLS）：以航天运输系统（STS）技术为基础，为执行阿尔忒弥斯计划而开发的重型运载火箭，其中Block1有效有效载荷约为95,000公斤（209,000磅），2022年服役至今，Block1B有效有效载荷约为105,000公斤（231,000磅），Block2有效有效载荷约为130,000公斤（290,000磅），计划于2024年首飞。^[5]

已退役

• 国家航空航天局（NASA）—土星5号运载火箭：1967-1973年，为执行阿波罗计划而开发的重型运载火箭，有效有效载荷为140,000公斤（310,000磅）。^[6]
• 国家航空航天局（NASA）—航天运输系统（STS）：1983-2011年，可将70,000多公斤的太空梭加三具主发动机和约30,000公斤的货物送往航天。
• 第一实验设计局（OKB-1）—N1运载火箭：前苏联打算用于载人登月的火箭，有效有效载荷为95,000公斤（209,000磅），不过前后四次的测试均以失败告终，并于1976年取消项目。^[7]
• 能源科研生产联合体（NPO “Energia”）—能源运载火箭：1987-1988年，前苏联制造的重型运载火箭，有效有效载荷为100,000公斤（220,000磅），可将暴风雪号太空梭和约30,000公斤的货物送往航天。^[8]

开发中

• 航天探索科技公司（SpaceX）—星舰（Starship）：有效有效载荷可高达150,000公斤（330,000磅）。计划2024年进行载人绕月任务。
• 国家航天局（CASA）—长征十号运载火箭：中国目前在研发中的重型运载火箭，设计用于中国载人登月任务，有效酬载约为70,000公斤（155,000磅），计划于2027年前后首飞。
• 国家航天局（CASA）—长征九号运载火箭：中国目前在研发中的重型运载火箭，设计用于深空探测、月球基地的货运及载人登月等任务，有效酬载约为160,000公斤（350,000磅），计划于2030年前后首飞。^[9][10]

比较

火箭名	国家	运作机构	近地轨道有效载荷量	首飞	状态	复用能力	发射成本
土星五号	美国	美国国家航空航天局	140 t（310,000磅）A	1967	退役	否	12.3亿美元 (2019)
N1	苏联	第一实验设计局	95 t（209,000磅）	1969年(失败)	已取消	否	30亿卢布 (1971)
太空梭	美国	美国国家航空航天局	122.5 t（270,142磅）B	1981	退役	部分	5.76亿美元 - 16.4亿美元 (2012)
能源号	苏联	能源科研生产联合体	100 t（220,000磅）C	1987	退役	否	7.64亿美元 (1985)
猎鹰重型	美国	航天探索科技公司	63.8 t（141,000磅）[11]	尚未使用D	未证实D	否	1.5亿美元 (2018)
			57 t（126,000磅）[12]	2022[13]D	服役中D	部分E	1.3亿美元 (2018)
星舰	美国	航天探索科技公司	150 t（330,000磅）[14]F	2023 (计划)[15][16][17]	测试中	全部	200万美元 (2019)
太空发射系统	美国	美国国家航空航天局	95 t（209,000磅）[18]	2022[19]	服役中	否	5亿美元 - 20亿美元 (2019)
			105 t（231,000磅）[20]	待定	计划	否	未知
			130 t（290,000磅）[21]	待定	计划	否	未知
长征九号	中国	中国运载火箭技术研究院	150 t（330,000磅） [22]	2033 (计划)[23][24]	计划	部分[25]	未知
长征十号	中国	中国载人航天工程办公室	70 t（150,000磅）[26]	2027年左右(计划)	计划	否	未知

^A 包括阿波罗指挥和服务模块、阿波罗登月模块、航天器/登月舱适配器、土星V仪表单元、S-IVB 级和用于地月转移推进剂的质量；近地轨道有效载荷量约为122.4 t（270,000磅）^[27]
^B 包括STS-93期间的轨道飞行器和有效载荷质量；可部署的有效载荷为27.5 t（61,000磅）
^C 执行最终轨道进入所需的上级火箭或有效载荷
^D 猎鹰重型运载火箭仅以完全可回收配置飞行，其理论有效有效载荷限制约为45公吨；计划在 2020年底进行部分消耗性配置的首次计划飞行。
^E 侧助推器核心可回收，中央核心可扩充。侧助推器的首次重复使用是在2019年展示，当时 Arabsat-6A发射中使用的侧助推器被重新用于STP-2发射。
^F 不包括飞船的净质量
^G 由于所有飞行的有效有效载荷质量都包括轨道飞行器的质量，因此尽管没有可部署的有效有效载荷，但首次飞行的有效有效载荷大于50吨。

参见

• 探空火箭
• 小型运载火箭
• 中型运载火箭
• 大型运载火箭

参考资料

1. 美俄中都有哪些重型火箭？-新华网. www.news.cn. [2022-06-06].
2. McConnaughey, Paul K.; et al. Draft Launch Propulsion Systems Roadmap: Technology Area 01 (PDF). NASA. Section 1.3. November 2010 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-24）. Small: 0–2 t payloads; Medium: 2–20 t payloads; Heavy: 20–50 t payloads; Super Heavy: > 50 t payloads
3. Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation (PDF). Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee. NASA: 64-66. October 2009 [2016-06-22]. （原始内容存档 (PDF)于2019-02-16）. ...the U.S. human spaceflight program will require a heavy-lift launcher ... in the range of 25 to 40 mt ... this strongly favors a minimum heavy-lift capacity of roughly 50 mt....
4. Falcon Heavy. SpaceX.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2017-04-06）.
5. Wall, Mike. NASA's Next Megarocket Could Launch Mission to Europa. Space.com. 2015-07-29 [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-23）.
6. Alternatives for Future U.S. Space-Launch Capabilities (PDF), The Congress of the United States. Congressional Budget Office: X,1, 4, 9, October 2006 [2016-06-22], （原始内容存档于2021-10-01）
7. N1 Moon Rocket. Russianspaceweb.com. [2016-06-22]. （原始内容存档于2015-01-10）.
8. Gregersen, Erik. Unmanned Space Missions 1st. New York: Britannica Educational. 2010: 46. ISBN 978-1-61530-018-1.
9. 存档副本. [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-26）.
10. 存档副本. [2016-06-22]. （原始内容存档于2016-06-28）.
11. Falcon Heavy. SpaceX. 2012-11-16 [2017-04-05]. （原始内容存档于2018-02-07）.
12. Musk, Elon [@elonmusk]. Side boosters landing on droneships & center expended is only ~10% performance penalty vs fully expended. Cost is only slightly higher than an expended F9, so around $95M. (推文). 2018-02-12 –通过Twitter.
13. Clark, Stephen. Falcon Heavy set for design validation milestone before late 2020 launch. Spaceflight Now. [2020-04-28]. （原始内容存档于2020-09-13）.
14. Elon Musk [@elonmusk]. Aiming for 150 tons useful load in fully reusable configuration, but should be at least 100 tons, allowing for mass growth (推文). 2019-05-23 –通过Twitter.
15. The first SpaceX BFR should make orbital launches by 2020. 2018-03-19 [2018-10-14]. （原始内容存档于2018-10-15）.
16. 存档副本. [2020-08-08]. （原始内容存档于2019-03-20）.
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18. Harbaugh, Jennifer (编). The Great Escape: SLS Provides Power for Missions to the Moon. NASA. 2018-07-09 [2018-09-04]. （原始内容存档于2019-12-11）.
19. Gebhardt, Chris. SLS debut slips to April 2021, KSC teams working through launch sims. nasaspaceflight.com. 2020-02-21 [2020-02-22]. （原始内容存档于2020-08-06）.
20. Space Launch System (PDF). NASA Facts. NASA. 2017-10-11 [2018-09-04]. FS-2017-09-92-MSFC. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-24）.
21. Creech, Stephen. NASA's Space Launch System: A Capability for Deep Space Exploration (PDF). NASA: 2. April 2014 [2018-09-04]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-07）.
22. 卢伯华. 頭條揭密》中國版星艦2030首飛 陸長征9號超重型火箭定案. 中国新闻网. 2022-12-01 [2023-01-07]. （原始内容存档于2023-05-03） （中文（繁体））.
23. Wong, Brian. Long March 9 will take 140 tons to low-earth orbit starting 2028. Next Big Future. 2018-09-20 [2018-10-01]. （原始内容存档于2020-08-07）.
24. PhilLeafSpace. PhilLeafSpace. Weibo. 2023-04-24 [2023-04-24]. （原始内容存档于2023-04-24） （中文（简体））.
25. Jones, Andrew. China scraps expendable Long March 9 rocket plan in favor of reusable version. SpaceNews. 9 November 2022 [25 November 2022]. （原始内容存档于2023-09-07）.
26. 梦寻yousa_喵. 中国新一代载人运载火箭基本参数推算. www.bilibili.com. [2021-02-26].
27. 存档副本. [2020-08-08]. （原始内容存档于2020-08-07）.