世界上的运载火箭

8个运载火箭的对比图:(从左到右)V-2、R-7、土星5号、航天飞机、阿丽亚娜5号、德尔塔IV重型、质子号和CZ-2F。

当今世界上有许多不同的一次性运载火箭在使用。作为两个在太空领域最活跃的国家，印度美国而且俄罗斯已经开发了各种各样的运载火箭，每种运载火箭都最适合于特定的用途。《濒危物种法》,中国，印度,日本减少运载火箭的种类;以色列而且伊朗只有一种类型。

美国

自20世纪50年代后期以来，大多数美国发射火箭都是基于托尔IRBM (Thor被称为Thor- delta，然后简单地δ)或阿特拉斯而且泰坦洲际弹道导弹。最后一次以泰坦为基础的飞船发射洲际弹道导弹是2005年10月19日。另外两个系列的运载火箭“德尔塔”和“阿特拉斯”自20世纪50年代研制以来，经历了一系列的修改和改进。德尔塔II型用于发射小型到中型有效载荷;它的提升力可以通过改变固体数量来调节火箭发动机作为“绑带”连接在第一级发动机上。德尔塔4号和阿特拉斯5号火箭都于2002年投入使用，与原来的火箭几乎没有共同之处弹道导弹或早期同名的太空发射器。德尔塔IV使用了美国研制的第一种新型火箭发动机美国20世纪70年代以来航天飞机主发动机;该发动机RS-68燃烧低温推进剂(液化气保持在非常低的温度)。根据将要发射的载荷的重量和类型，德尔塔IV有几种配置。一些配置使用固体火箭发动机连接到火箭的核心一级;德尔塔IV型用于重型发射宇宙飞船由三个核心阶段捆绑在一起。阿特拉斯V在第一级使用俄罗斯生产的RD-180火箭发动机，其设计基于为苏联开发的RD-170能源泽尼特运载火箭。就像δ第四，Atlas V提供了几种配置。这两种所谓的进化型一次性运载火箭将成为美国政府未来几年发射的主力。

上面描述的运载火箭用于携带中等重量的宇宙飞船进入太空轨道甚至更高。德尔塔IV重型运载火箭可以发射重量从6275公斤(13805磅)到地球静止轨道它可以将超过23,000公斤(50,600磅)的物体送入近地轨道。阿特拉斯5号火箭可以发射有效载荷近地轨道重达20,500公斤(45,100磅)，地球同步轨道重达3,750公斤(8,250磅);更重的阿特拉斯5型也有可能。此外，已经开发了一些较小的运载火箭，以较低的总成本(虽然不一定是每公斤成本较低)发射较轻的宇宙飞船，尽管它们的使用尚未找到广泛的市场。其中包括固体燃料珀加索斯运载火箭，在1990年进行了首次飞行，从舰载机的机身下面发射。1994年首次发射，一种被称为金牛座的飞马导弹从地面升空，使用一枚改装的洲际弹道导弹作为第一级，飞马导弹作为第二级。一种名为“猎鹰”的新型小型运载火箭于2006年首次测试。它是在私人投资的基础上开发的，而不是由政府合同提供资金，旨在成为一个新的、低成本的液体燃料消耗性运载火箭家族的第一个。

美国航天飞机是独特的因为它结合了运载火箭和宇宙飞船的功能。它是首个部分可重复使用的运载火箭，是有史以来最复杂的机器之一，拥有250多万个零件。它的主要部件是一个轨道飞行器，里面有一个驾驶舱、一个乘员舱和一个大的有效载荷舱，并有三个高性能可重复使用的火箭发动机;一个装有低温液氢燃料和液氧氧化剂的大型外部燃料箱;还有两个大型固体火箭发动机，称为助推器，连接在外部燃料箱上。这些固体火箭发动机提供了升空所需的85%的推力。

随着部分可重复使用和常规操作的承诺，航天飞机在1972年被批准开发时被推广为一种定期进入太空的手段，其成本比使用一次性运载火箭低得多。其目的是将航天飞机作为美国政府所有航天器的唯一发射工具，并吸引商业航天器发射业务，与其他国家的发射器竞争。低成本、常规操作的承诺尚未实现;事实证明，为航天飞机的每次发射做准备是一个密集而昂贵的过程，航天飞机轨道飞行器的许多部件不得不比预期更频繁地更换或翻新。每次航天飞机发射都要花费数亿美元。

航天飞机的三个主发动机和两个固体火箭发动机在升空时被点燃;结合在美国，它们能提供31,000千牛顿(7,000,000磅)的推力。固体火箭发动机燃烧两分钟多一点。然后，它们从外部燃料箱中分离出来，空投到海洋中，在那里，它们现在空的外壳被回收再利用。航天飞机的三个主引擎继续工作了6分半钟，然后关闭，外部燃料箱脱落，坠入大气层并在上空解体印度洋．航天飞机轨道机动系统引擎的最后一次小点火，使用自燃推进剂(燃料与氧化剂接触时点火)，将轨道飞行器送入预定轨道。

发射台上的航天飞机堆叠高度为56.1米(184.2英尺)，航天飞机轨道飞行器本身长37.2米(122.2英尺)。航天飞机起飞时的燃料重量为200万公斤(450万磅)。不像其他的运载火箭从飞船上分离有效载荷当达到轨道速度时，航天飞机轨道飞行器(空时重约104,000公斤(229,000磅))连同它所携带的有效载荷，2至7名机组人员及其补给，以及轨道机动和再入的燃料一起被送入轨道。因此，它是迄今为止发射的最重的航天器。航天飞机有效载荷舱的最大货物重量计划为28,803公斤(63,367磅)，但航天飞机从未携带过如此重的有效载荷。航天飞机携带到太空的最重载荷是钱德拉x射线天文台1999年7月23日，该卫星在STS-93任务中发射时，其上部重达22,753公斤(50,162磅)。

一个新的私人开发的家庭是猎鹰，由三架运载火箭组成猎鹰1，猎鹰9号,重型猎鹰这是美国SpaceX公司在一位南非裔美国人的资助下建造的企业家 Elon Musk．猎鹰1号能够以比其他运载火箭更低的成本将1010公斤(2227磅)有效载荷送入轨道，部分原因是猎鹰1号使用了可回收的第一级。猎鹰9号的设计目的是在有效载荷和成本上与德尔塔系列发射器竞争，因为它可以将高达4680公斤(10320磅)的有效载荷提升到地球静止轨道，并且它有一个可回收的第一级。它发射到近地轨道的有效载荷之一是龙这是一种用于向国际空间站运送人员和货物的航天器。猎鹰重型运载火箭将三个猎鹰9号运载火箭的第一级连接在一起，作为其第一级，设计用于携带53000公斤(11.7万磅)进入轨道。

猎鹰1号的第一次试飞在2006年3月24日进行夸贾林环礁环礁在太平洋；升空25秒后就失败了。螺母和油管之间的腐蚀导致油管泄漏，导致发动机起火。2006年晚些时候SpaceX公司赢得了2.78亿美元的合同美国国家航空航天局2009-10年，该公司的龙飞船和猎鹰9号发射器进行了三次演示发射。猎鹰1号随后的两次测试都以失败告终，但在2008年9月28日，猎鹰1号成功进入地球轨道。猎鹰1号被猎鹰9号取代，在2010年6月4日进行了首次试飞卡纳维拉尔角，佛罗里达．经过多次尝试，猎鹰9号第一级于2015年12月22日成功着陆，2017年3月30日进行了第一次重复使用一级的飞行。猎鹰重型火箭的首次试飞于2018年2月6日进行。

俄罗斯和乌克兰

俄罗斯最多多样化的任何航天国家的运载火箭。大多数是在苏联其中包括俄罗斯和美国乌克兰两国还在继续生产运载火箭。和美国一样，苏联也使用各种弹道导弹作为其空间运载火箭的基础。所采取的方法是使用弹道导弹作为第一阶段，然后增加各种上层阶段，以修改车辆的不同任务。其中最著名的弹道导弹就是前面提到的他用r7的指导下，于20世纪50年代发展起来谢尔盖Korolyov．其他基于洲际弹道导弹第一级的苏联发射装置包括Kosmos以及Tsyklon(位于乌克兰)。

的质子和泽尼特运载火箭不是从可操作的洲际弹道导弹衍生出来的，尽管质子最初被设想为一种大型洲际弹道导弹，然后从一开始就发展用于太空用途。质子于1965年推出，是苏联第一个专用的太空运载火箭，作为俄罗斯最大的运载火箭仍然在服役。它从未被用作洲际弹道导弹。它的第一级，在俄罗斯运载火箭中是独一无二的，使用自燃推进剂。凭借各种上层级，质子已被用于将航天器发射到地球静止轨道(一个24小时周期的轨道，使卫星保持在地球上的特定点之上)和地球轨道以外的目的地，并发射地球轨道的元素礼炮号而且米尔空间站和国际空间站．

第一次发射于1985年泽尼特运载火箭是在乌克兰研制的。“泽尼特”使用RD-170一级发动机，被认为是有史以来最高效、最可靠的火箭发动机之一。它曾被苏联使用，现在被俄罗斯用于向低地球轨道发射军事有效载荷和向地球静止轨道发射通信卫星。它还被用作“能量”号重型发射装置两次飞行的捆绑式助推器。

其他几个俄罗斯运载火箭是由退役的弹道导弹研制的。其中包括Start、Rokot、第聂伯和潜艇发射的Shtil。

欧洲

几个欧洲国家，与法国他在1973年决定，欧洲必须独立于美国和苏联，拥有自己的太空通道。为了开发一种新的发射装置，这些国家成立了一个新的太空组织欧洲航天局(欧空局)，这反过来授权的领导责任，被称为阿丽亚娜法国航天局的运载火箭。第一艘阿丽亚娜号于1979年12月发射升空。最初的助推器设计有四代，阿丽亚娜1-4。阿丽亚娜系列运载火箭并不直接使用弹道导弹技术．家族的演变是通过修改或增加核心级和增加捆绑式固体火箭发动机来增加提升能力。阿丽亚娜4号在2003年退役之前证明了它是一个非常可靠的发射器;虽然它发射了不同的航天器到不同的轨道，但其主要任务是将通信卫星送入地球静止轨道。

欧洲在1985年开始研制阿丽亚娜5号运载火箭。它最初的主要任务是发射一架名为“赫尔墨斯”(Hermes)的载人太空滑翔机;为了做到这一点，阿丽亚娜5号必须比它的前任更强大。与阿丽亚娜1-4使用煤油和液氧作为第一级发动机不同，阿丽亚娜5号有一个液氢作为燃料的单发动机，并有两个大型的固体火箭发动机。1996年，阿丽亚娜5号的首次发射以失败告终。在最初运营的六年里，它的历史好坏参半，主要是成功，但也有几次失败。自2003年以来，阿丽亚娜5号没有发生过任何故障。阿丽亚娜5号已经升级，以增加其升力能力以及可靠性，欧空局的目的是在未来使用阿丽亚娜5号作为其主要的发射工具。阿丽亚娜太空公司成立于1980年，是一家以商业为导向的公司，负责阿丽亚娜的营销、生产和发射操作。

为了补充阿丽亚娜5号，欧洲航天局在2000年决定开发一种名为织女星的小型运载火箭。第一次发射发生在2012年。2003年，欧洲航天局还决定为俄罗斯建造一个发射设施联盟号欧洲库鲁发射场的发射器，法属圭亚那．这将为欧洲提供一种中型运载火箭能力还可以为欧洲提供将人类送入太空的能力，因为这是联盟号发射器为俄罗斯所扮演的角色之一。2011年，第一枚联盟号火箭从库鲁发射。

中国

就像美国和苏联一样，中国美国的第一批运载火箭也是基于弹道导弹。的Chang郑在1970年将中国第一颗卫星送入轨道的CZ-1(长征一号)运载火箭是基于东风- 3中程弹道导弹的，而用于中国大约一半发射的长征- 2系列运载火箭是基于东风- 5洲际弹道导弹的。CZ-2运载火箭有几种型号，具有不同的第一级和固体系带;中国使用CZ-2F运载火箭发射了第一枚火箭宇航员2003年10月进入太空。还有CZ-3和CZ-4发射器。CZ-3是优化1988年首次发射的CZ-4使用自燃推进剂，而不是之前的长征改进型使用的传统煤油-液氧组合。中国已经开始发展第二代发射器家族，被确定为CZ-5，或长征五号，它不是基于洲际弹道导弹的设计;这些运载火箭可以向地球静止轨道发射有效载荷，其重量是CZ-4运载载荷的5倍多。

日本

直到2003年，日本有三个独立的太空机构，其中两个开发了自己的运载火箭生产线。日本之前没有弹道导弹计划。

日本空间与航天科学研究所(Institute of Space and astronausciences)的运载火箭是基于固体推进剂的使用。它的Lambda L-4S运载火箭发射了第一颗日本卫星，Osumi它于1970年进入轨道。Mu系列的每一个后续发射器都为研究所的科学卫星提供了更大的提升力，1997年首次发射的M-5运载火箭能够将宇宙飞船送入地球轨道之外。

在1970年代，美国国家空间发展机构基于美国德尔塔技术发展了N-I和N-II发射装置。作为一个临时在20世纪80年代，该机构又开发了H-I火箭，它的第一级是德尔塔衍生的，但上面一级是日本设计的低温燃料。1984年，日本决定开发一种全日本的运载火箭H-II，在两个阶段都使用低温推进剂和一个非常先进的第一级火箭发动机。H-II在1994年首次发射;事实证明，它是一种非常昂贵的汽车，因为它完全依赖日本制造的部件。因此，日本在1996年决定发展一种H-IIA将使用一些外国部件和简化制造技术以降低车辆成本的车辆。H-IIA有几种型号，既可以使用固体火箭发动机，也可以使用液体燃料。第一次H-IIA在2001年8月发射。