东方号运载火箭是一种三级液体火箭,它在
卫星号两级火箭的基础上又增加了一级火箭,因此它的运载能力比卫星号增大了2.5倍。这种火箭的中心是一个两级火箭,周围有4个长19米,底部直径3米的助推火箭。中心两级火箭,长28米,上面一级长不到4米,呈圆筒形状。发射时,中心火箭发动机和4个助推火箭发动机同时点火。大约两分种后,助推火箭分离脱落,主火箭继续工作两分多钟后,也熄火脱落。接着未级火箭点火工作,直到把效载荷送入绕
地球的轨道。
东方号火箭因发射东方号
载人飞船而得名,1959年1月2日试飞,发射成功
月球1号探测器。后来又4次用于发射动物卫星舱的试验,1961年4月12日把世界上第一位宇航员
尤里·加加林送上
地球轨道飞行。截至1980年,东方号火箭总共发射了85个航天器,其中包括5艘
载人飞船。
1960年5月士5日至1961年3月25日,“东方号”火箭先后进行了7次试验,内有2次发射失败,共发射了5艘不载人的卫星式飞船,其中2艘回收失败。在最后2艘连续飞行成功后,在1961年4月12El发射了第一艘载人“
东方号”飞船。至1963年6月16日,共发射了6艘“东方号”载人飞船。此后,“东方号”
运载火箭就用来发射军用照相侦察
卫星、“电子”(OYlEKTPOH)卫星、“
流星”(METEOP)气象卫星和
地球资源卫星,以及“
宇宙(KOCMOC)号”系列卫星中的电子侦察卫星。
“东方号”运载火箭早期都从
拜科努尔发射场发射,
近地轨道运载能力为4730kg。1966年后,一部分“东方号”运载火箭从普列谢茨克(nJIECEHK)发射场发射,有效载荷为
遥感/科学卫星、电子侦察卫星和气象卫星。
至1991年底,“
东方号”火箭共发射149次。1970年1月至1989年3月底,“东方号”火箭共发射92次,成功91次,成功率为98.9%。1981~1989年,“东方号”火箭的飞行成功率为100%。
自1984年后,“东方号”
运载火箭很少发射,它的发射任务大都转由“联盟号”和“旋风号”运载火箭承担。但是自1986年后,“东方号”运载火箭又投入世界商用发射市场。每次发射费用为1000~1400万美元(1988年币值),另外还加12%的保险费,并附有在发射失败时安排再次飞行的保证。
1988年3月17日,“东方号”火箭从拜科努尔发射场发射了
印度950kg重的IRS?lA遥感卫星,把它送入904km高度的圆轨道。这是
苏联为国外用户进行的首次商用发射。
“
东方号”
运载火箭由4个捆绑助推器、一子级、桁架式级间段、二子级和整流罩组成。有效载荷为“东方号”飞船或
人造卫星。除整流罩显著不同外,“东方号”火箭总体布局基本上与“
月球号”火箭相同。
苏联发射第一个月球探测器和第一艘
载人飞船的运载火箭。由卫星号运载火箭加一个第三级组成。火箭的全部研制工作由 S.P.
谢尔盖·科罗廖夫总设计师领导。V.P.格鲁什柯、S.A.科兹贝克和 N.A.皮留金分别领导的3个设计局负责研制第一、二级
发动机,第三级发动机和制导系统。
东方号运载火箭有月球探测和载人飞行两种状态。火箭的性能参数分别是:长33.5和38.36米,起飞重量 279和287吨,最大速度为11200和8000米/秒时,有效载荷重量为278和4725
千克。第一、二级就是
卫星号运载火箭的第一、二级,但性能略有提高,地面起飞推力和第二级真空推力分别提高到4000和940千牛(约 408 和96吨力)。第三级是新研制的,又称E级,长约3.1米,直径 2.58米。采用2个环形
推进剂贮箱以减少火箭的长度。推进剂和第一、二级的一样,都是液氧和
煤油。第三级发动机的推力为49~55千牛(约5~5.6吨力) ,真空比冲316~326秒,重量不到100千克。用4个小型游动喷管控制第三级的飞行姿态。
第二、三级采用热分离方案,即第三级先点火,后分离。用钢制桁架式结构连接第二、三级,第二级顶部装有
钛合金火焰导流器。第三级上面是有效载荷和整流罩。整流罩由两个半壳构成,在火箭飞行约156秒时抛掉。东方号运载火箭于1959年发射了月球1~3号探测器,1960~1963 年间发射了5艘不载人的
卫星式
飞船和6艘
东方号飞船。1963 年以后还用来发射飞行号卫星和电子号卫星、
流星号卫星以及列入宇宙号系列的军用电子侦察卫星等。
助推器与一子级推进系统与“
月球号”火箭基本相同。一子级多加注了4t多
推进剂。助推器与一子级的
氧化剂输送管路上都安装了蓄压器,使压力脉动衰减,以解决火箭箭体?
发动机纵向耦合振动(POGO)问题。
二子级推进剂质量较“月球号”减少了1t,PⅡ?448发动机真空推力提高了5.8kN,真空比冲提高丁98.1N.s/kg。PⅡ?448发动机结构质量为121kg,高1.6m,燃烧室压力5MPa 。