质子-K/D组级运载火箭(俄语:Прото́н-К/РБ Д)苏联质子号运载火箭家族中的第一种四级型号。美国国防部对这种火箭的代号是“SL-12”,美国国会的谢尔顿命名法(用于识别火箭的衍生型号)则称其为“D-1-e”。这种火箭及其改型是苏联发射大型深空探测器的主要运载工具。
质子-K/D组级的设计工作始于美苏登月竞赛时期,其最初目的就是向月球发射探测器和载人宇宙飞船。火箭的主要设计思想是,在三级型质子号(质子-K运载火箭)基础上加入一个上面级。该上面级称为“D组级”,是质子号火箭使用的第一种上面级;但它本来是给与科罗廖夫的N-1火箭配套的登月飞船设计的。D组级的特点是没有导航设备,其导航功能必须由载荷舱内的航天器自己提供。
将质子号(UR500运载火箭)发展为三级火箭的工作在1964年就开始了,主要由于赫鲁晓夫(质子号总设计师弗拉基米尔·切洛梅的政治保护人)下台,进展有些缓慢。1965年,由切洛勉主导的使用LK-1飞船的登月计划被科罗廖夫的N-1/L-1淘汰了。1967年第一种拥有第三级的质子号发射时,使用了D组级上面级,因此实际是四级火箭;纯粹的三级火箭在1968年才第一次发射。
基础型质子-K/D组级在1975年停止使用,其间共发射39次,失败15次,发射成功率只有61.5%。由质子-K/D组级发射成功的航天器有探测器4号~探测器8号无人飞船,月球15号~月球23号月球探测器,火星2号~火星7号火星探测器,金星9号~金星10号金星探测器。
对D组级加以改进获得了两种衍生的上面级,D-1组级和D-2组级,所对应的火箭称为质子-K/D-1组级(8K82K/11S824M)和质子-K/D-2组级(8K82K/11S824F)。D-1组级和D-2组级使用RD-58M发动机,拥有更大的推力。但是,这两种上面级仍然没有导航能力。
质子-K/D-1组级于1976年8月9日首飞,发射了月球24号探测器。此后又发射了金星11号~金星16号、织女星1号和织女星2号(用于探测金星和哈雷彗星),1989年发射石榴石高能天体物理实验卫星后退役。
质子-K/D-2组级只发射了三次,其中失败一次。它成功地将福波斯1号和福波斯2号火星-火卫一探测器送入太空。失败的那次则是在1996年发射火星-96探测器,结果载荷在太平洋上空坠落。
质子-K/D组级
所属国家/组织 | 苏联/俄罗斯 |
研制单位 | 中央机械制造设计局(TsKBM) |
生产单位 | 赫鲁尼切夫机器制造厂 |
型号 | UR500K-L1 |
生产代号 | 8K82K/11S824 |
首飞 | 1967年3月10日 |
发射场 | 拜科努尔(4个发射台,81号和200号发射阵地各两个) |
起飞推力 | 8847千牛(海平面) |
外形和质量参数
全长 | 55.4米 |
芯级最大直径(不含贮箱) | 4.1米 |
芯级最大直径(含贮箱) | 7.4米 |
起飞质量 | 691500千克 |
第一级
名称 | 质子K-1 |
质量 | 450510千克 |
不含推进剂质量 | 31100千克 |
推进剂质量 | 419410千克 |
长度 | 21.18米 |
直径 | 7.4米(含贮箱) |
发动机 | 6台RD-253环向布置 |
推进剂 | 偏二甲肼/四氧化二氮 |
单台推力 | 1474千牛(海平面) |
总推力 | 8847千牛(海平面) |
工作时间 | 124秒 |
比冲 | 267秒(海平面) |
第二级
名称 | 质子K-2 |
质量 | 167828千克 |
不含推进剂质量 | 11715千克 |
推进剂质量 | 156113千克 |
长度 | 14米 |
直径 | 4.1米 |
发动机 | 4台RD-0210 |
推进剂 | 偏二甲肼/四氧化二氮 |
单台推力 | 608千牛 |
总推力 | 2399千牛 |
工作时间 | 206秒 |
比冲 | 327秒 |
第三级
名称 | 质子K-3 |
质量 | 50747千克 |
不含推进剂质量 | 4185千克 |
推进剂质量 | 46562千克 |
长度 | 6.52米 |
直径 | 4.1米 |
发动机 | 1台RD-0212 |
推进剂 | 偏二甲肼/四氧化二氮 |
单台推力 | 630千牛 |
总推力 | 630千牛 |
工作时间 | 238秒 |
比冲 | 325秒 |
第四级
名称 | 质子11S824(D组级上面级) |
质量 | 13360千克 |
不含推进剂质量 | 1800千克 |
推进剂质量 | 15050千克 |
长度 | 5.5米 |
直径 | 3.7米 |
发动机 | 1台RD-58 |
推进剂 | 煤油/液氧 |
单台推力 | 83.4千牛(真空) |
总推力 | 83.4千牛(真空) |
运载能力
月球转移轨道 | 5390千克 |