質子運載火箭

質子運載火箭（Прото́н）蘇聯研製的一個大型運載火箭系列，包含多種衍伸型號。質子號從1960年代中期以來一直是蘇聯、俄羅斯發射大型太空飛行器的主要運載火箭。在冷戰結束後，由於能源號火箭被棄而不用，質子運載火箭實際上成為俄羅斯運載能力最強的火箭。但質子號使用劇毒的四氧化二氮與聯氨作為燃料，一旦發射失敗可能對發射場周邊地區造成嚴重污染，因此俄羅斯已決定用新研製的安加拉號運載火箭來取代它，此種新型火箭採用液氧與煤油作為推進劑。

## 主要型號

質子系列運載火箭共包括5種型號。以下各型號請分別參見其主題條目。

- UR500（基礎型質子號火箭）
- 質子-K（UR500K）
- 質子-K/D組級和質子-K/DM組級（UR500K-L1，UR500K-L1P）
- 質子-M（可能包括質子-KM）

## 發展過程

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最初的質子運載火箭是在1961年~1965年間研製成功的，總設計師是OKB-52設計局的負責人切洛勉。切洛勉當時向赫魯雪夫提出了一個龐大的洲際飛彈發展計劃，在這個計劃中，UR500（即兩級型的質子號）是一種「全球火箭」。但是UR500最終沒有被軍隊接受，而是決定用於航太發射。1965年7月16日，UR500在拜科努爾發射場執行了第一次任務，將質子1號科學考察衛星送入太空，火箭也從此而得名質子號。美國國防部對這種火箭的代號是「SL-9」，美國國會的謝爾頓命名法（用於識別火箭的衍生型號）則稱其為「D」。兩級型質子號的運載效率不高，因此很快被停止使用。

在UR500基礎上加入第三級後，蘇聯人得到了運載能力更為強大的、三級狀態的質子-K火箭（即UR500K；美國國防部：SL-13，謝爾頓命名法：D-1）。帶有第三級的質子號在1967年3月10日首次發射（當時使用了D組級上面級，實際構成了四級火箭：質子-K/D組級），將宇宙-146（一顆月球探測器）送入太空。1968年，不帶上面級的質子-K首次發射。在1970年代初至1980年代末，蘇聯曾利用不帶上面級的質子-K將8個空間站送入軌道。國際空間站的兩個主要組件曙光號功能貨艙和星辰號服務艙也是用質子-K發射的。

在質子-K上再加入一個上面級，就形成了UR500K-L1運載火箭，即四級狀態的質子號火箭（美國國防部：SL-12，謝爾頓命名法：D-1-e）。蘇聯時代的質子號所使用的上面級主要有兩種：D組級或DM組級（D組級的發展型號，1974年開始使用），所構成的火箭分別稱為質子-K/D組級和質子-K/DM組級。這兩種火箭是蘇聯發射大型地球靜止衛星和深空探測器的主力。從1967年開始，四級型質子號向月球、金星和火星發射了多個探測器，並且在流產的蘇聯登月計劃中被選為發射載人環月飛船的運載工具。

在美蘇登月競賽時期，切洛勉還在質子號基礎上提出了一個名為UR700的設計方案，以與科羅廖夫的N1運載火箭競爭。UR700的設計思想很像質子號，但其體積之巨大甚至使N-1和美國的土星5號都相形見絀。在UR700中，兩級型的質子號僅僅是一個上面級。

冷戰結束後，俄羅斯新研製了一種四級型質子號火箭，即質子-M（有時使用未改進的質子-K箭體搭配和風-M的四級火箭質子-KM也被歸入其中）。它與質子-K/DM組級的主要區別是使用了更為先進的和風-M上面級，因此火箭也被叫做質子-M/和風-M。和風-M上面級具有兩次點火的能力，它可以將重型衛星直接送入地球同步軌道（以前的質子號通常是將衛星發射到地球同步轉移軌道）。質子-M在2001年首次發射，將一顆銀幕-M通信衛星送入軌道。

另外俄羅斯還發展了所謂「質子-M增強型」，主要改進了和風-M上面級的性能。質子-M增強型只在2007年發射過一次。

所有型號的質子號火箭都只能從哈薩克斯坦境內的拜科努爾航太發射場發射。在拜科努爾的81號和200號發射陣地各有兩個質子號發射工位，火箭以水平方式運輸至發射台，然後起豎、發射。

## 主要任務

早期的質子號火箭主要用於發射大型人造衛星。但由於其運載能力遠大於其它蘇聯火箭（如聯盟號和閃電號），質子號遂成為發射星際探測器的首選。在美蘇登月競賽時期，質子號承擔了將大多數月球號無人探測器送上月球的任務。質子號也預定參加蘇聯載人登月計劃。當時蘇聯平行開展了兩個計劃：科羅廖夫主導的使用N-1的太空人登月計劃，和切洛勉主導的使用質子號的載人環月飛行計劃。但在一次內部論證會之後，切洛勉的計劃被擱置。在N-1開發失敗而美國人率先實現登月之後，蘇聯政府對登月失去了興趣。雖然還是用質子號發射了幾艘「探測器」號飛船進行了繞月飛行，但所攜帶的只是動物而已。

從1971年開始，蘇聯用質子-K火箭先後將8個空間站（禮炮1號~禮炮7號，和平號）的幾乎全部艙體發射入軌。冷戰結束後，質子-K又用於發射國際空間站的幾個重要艙段。除了美國的太空梭以外，質子號是目前唯一能夠承擔這項任務的運載工具。

四級型質子號被用於發射蘇聯的大型通信衛星（「銀幕」，「彩虹」，「地平線」）和行星探測器（「火星」，「織女星」，「福波斯」）。

蘇聯解體後，俄羅斯將質子號火箭投入國際市場，結果十分受客戶青睞。1996年4月，質子號將歐洲的阿斯特拉-1F衛星發射入軌，完成了第一次商業發射。到2007年為止，質子號已經執行了40多次商業發射任務。

## 存在的問題

質子號系列的發射成功率並不突出。1996年該火箭發射火星-96探測器失敗，載荷在太平洋上空墜毀，其上攜帶有200克劇毒放射性元素鈽。

質子號火箭更為突出的問題是其使用的液體推進劑偏二甲肼/四氧化二氮有毒，一旦發射失敗，洩漏的推進劑可能對環境造成污染。俄羅斯經常因火箭在發射後墜毀而與發射場地的所在國哈薩克斯坦進行交涉。近幾年來，如果質子號發射失敗，哈薩克斯坦就會禁止在白寇努爾發射這種火箭，直到問題解決為止。

## 發射記錄

此列表尚不完整

次數｜日期｜型號｜代號｜發射台｜酬載衛星｜軌道｜結果｜備註

1｜1965年7月16日 11:16｜質子號運載火箭8K82｜107207-01｜拜科努爾發射場 81/23｜質子-1衛星(N-4衛星#2)｜低地軌道｜成功｜粒子研究，質子號運載火箭8K82首次發射。

2｜1965年11月2日 12:28｜質子號運載火箭8K82｜UR500-209｜拜科努爾發射場 81/23｜質子-2衛星(N-4衛星#2)｜低地軌道｜成功｜粒子研究。

3｜1966年3月24日 21:00｜質子號運載火箭8K82｜UR500-211｜拜科努爾發射場 81/23｜質子-3衛星(N-4衛星#3)｜低地軌道｜失敗｜粒子研究，第二節並未點燃，未到達預定軌道。

4｜1966年7月6日 12:57｜質子號運載火箭8K82｜UR500-212｜拜科努爾發射場 81/23｜質子-4衛星(N-4衛星#4)｜低地軌道｜成功｜粒子研究，最後一次質子號運載火箭8K82發射。

5｜1967年3月10日 11:30｜質子-K運載火箭8K82K/11S824｜UR500-212｜拜科努爾發射場 81/23｜宇宙146衛星(聯合號7K-L1衛星#2P)｜高橢圓軌道｜成功｜太空船測試，質子號運載火箭8K82K首次發射。首次使用上面節。

6｜1967年4月8日 09:00｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜228-01｜拜科努爾發射場 81/23｜宇宙154衛星(聯合號7K-L1太空船#2P)｜高橢圓軌道、低地軌道(最後到達)｜失敗｜太空船測試，因為電機組件損毀，導致第四節未能分離。

7｜1967年9月27日 22:11｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜229-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#4L)｜高橢圓軌道｜失敗｜太空船測試，第一節發動機失敗，未能到達軌道。

8｜1967年11月22日 19:07｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜230-01｜拜科努爾發射場 81/24｜聯合號7K-L1太空船#5L)｜高橢圓軌道｜失敗｜太空船測試，第一次從白寇奴爾太空發射場 81/24發射台發射；第二節發動機失敗，未能到達軌道。

9｜1968年3月2日 22:11｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜231-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#6L)｜高橢圓軌道｜成功｜太空船測試，太空船最後失敗。

10｜1968年4月22日 23:01｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜232-01｜拜科努爾發射場 81/24｜聯合號7K-L1太空船#7L)｜高橢圓軌道｜失敗｜太空船測試，第二節發動機提早停止。

11｜1968年9月14日 21:42｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜234-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#9L)｜高橢圓軌道｜成功

12｜1968年11月10日 19:11｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜235-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#12L)｜高橢圓軌道｜成功｜太空船測試，太空船最後失敗。

13｜1968年11月16日 11:40｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜236-01｜拜科努爾發射場 81/24｜質子-4衛星 ((N-6衛星#1))｜低地軌道｜成功｜宇宙射線研究，首次質子-K運載火箭無上面節。

14｜1969年1月20日 04:14｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜237-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#13L)｜高橢圓軌道｜失敗｜太空船測試，第二節發動機失效，首次使用逃脫系統。

15｜1969年2月19日 06:48｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜239-01｜拜科努爾發射場 81/24｜Luna E-8 #201 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜失敗｜月球登陸，第一節發動機失效。

16｜1969年3月27日 10:40｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜240-01｜拜科努爾發射場 81/23｜Mars 1969A (Mars-2M #521)｜高橢圓軌道｜失敗｜火星軌道環繞，第三節發動機失效。

17｜1969年4月2日 10:33｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜233-01｜拜科努爾發射場 81/24｜Mars 1969B (Mars-2M #522)｜高橢圓軌道｜失敗｜火星軌道環繞，第一節發動機失效。

18｜1969年6月14日 04:00｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜238-01｜拜科努爾發射場 81/24｜Luna E-8-5 #402 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜失敗｜月球樣本採集，上面節發動機未點燃。

19｜1969年7月13日 02:54｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜242-01｜拜科努爾發射場 81/24｜Luna E-8-5 #401 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜成功｜月球樣本採集，太空船發射後不久失效。

20｜1969年8月7日 23:48｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜243-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1太空船#11)｜高橢圓軌道｜成功｜太空船測試。

21｜1969年9月23日 14:07｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜244-01｜拜科努爾發射場 81/24｜宇宙300號衛星 Luna E-8-5 #403 (月球步行者)｜高橢圓軌道、低地軌道(最後到達)｜失敗｜月球樣本採集，上面節的氧化劑外漏。

22｜1969年10月22日 14:09｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜241-01｜拜科努爾發射場 81/24｜宇宙305號衛星 Luna E-8-5 #404 (月球步行者)｜高橢圓軌道、低地軌道(最後到達)｜失敗｜月球樣本採集，上面節控設施無作用。

23｜1969年11月28日 09:00｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜245-01｜拜科努爾發射場 81/23｜聯合號7K-L1E太空船#1｜中地球軌道｜失敗｜測試Block D上面節飛行，第一節發動機即失敗。

24｜1970年2月6日 04:16｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜247-01｜拜科努爾發射場 81/23｜Luna E-8-5 #405 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜失敗｜月球樣本採集，未到達軌道。

25｜1970年8月18日 03:45｜質子-K運載火箭 8K82K/11S824｜246-01｜拜科努爾發射場 81/23｜82-EV｜亞軌道飛行｜成功｜測試發射，測試高失敗的質子號運載火箭。

26｜1970年9月12日 13:35｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜248-01｜拜科努爾發射場 81/23｜月球16號 Luna E-8-5 #406 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜成功｜月球樣本採集。

27｜1970年10月20日 19:55｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜250-01｜拜科努爾發射場 81/23｜ZOND-8 聯合號7K-L1E太空船#14｜高橢圓軌道｜成功｜太空船測試。

28｜1970年11月10日 14:44｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜251-01｜拜科努爾發射場 81/23｜月球17號 Luna E-8 #203 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜成功｜測試月球車1號。

29｜1970年12月2日 17:00｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜252-01｜拜科努爾發射場 81/23｜宇宙382號衛星 聯合號7K-L1E太空船#2K｜中地球軌道｜成功｜測試發射，測試Block D上面節。

30｜1971年4月19日 01:40｜質子-K運載火箭 8K82K/11S824｜254-01｜拜科努爾發射場 81/24｜禮炮1號｜低地球軌道｜成功｜太空站

31｜1971年5月10日 16:58｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜253-01｜拜科努爾發射場 81/23｜宇宙419號衛星 (火星-3MS #170)｜高橢圓軌道低地球軌道(最後到達)｜失敗｜火星軌道，上面節未點燃，時間計算設計失當。

32｜1971年5月19日 16:22｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜255-01｜拜科努爾發射場 81/24｜火星2號 (火星-4M #171)｜高橢圓軌道｜成功｜火星軌道。

33｜1971年5月28日 15:26｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜249-01｜拜科努爾發射場 81/23｜火星3號 (火星-4M #172)｜高橢圓軌道)｜成功｜火星軌道。

34｜1971年9月2日 13:40｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜256-01｜拜科努爾發射場 81/24｜月球18號 Luna E-8-5 #207 (月球步行者)｜高橢圓軌道｜成功｜月球樣本採級，發射不久後酬載物失敗。

35｜1971年9月28日 10:00｜質子-K/D組級運載火箭 8K82K/11S824｜257-01｜拜科努爾發射場 81/24｜月球19號 Luna E-8LS #202｜高橢圓軌道｜成功｜月球軌道。

## 資料來源

- 《中國航天》，2004年10月號，25頁~26頁
- 《航空知識》
- 質子號運載火箭
- Die Proton

## 外部連結

- Proton launches page on LyngSat
- Proton rocket specifications sheet
- Proton M Debuts With Successful Ekran Launch on April 7, 2001
- Proton 8K82K / Briz-M. Astronautix.
- FAS - Proton Launch Vehicle
- ILS Proton
- Proton launch schedules on Satlaunch

## 基本資料

- 日語原文：質子運載火箭
- 用途：一次性運載系統
- 製造商：赫魯尼切夫國家航太科研生產中心
- 製造國家：/俄羅斯
- 直徑：7.4m
- 質量：693810kg (3節)
- 級數：3節或4節
- 近地軌道：20700kg
- payload-location：GTO
- 推進劑：5000kg
- 現狀：現役
- 發射場：白寇奴爾LC-200與LC-81
- 總飛行次數：430
- 成功：383
- 部分失敗：13
- 失敗次數：34
- 首次發射：UR500: 1965年7月16日、質子K: 1967年3月10日、質子M: 2001年4月7日
- 末次發射：UR500: 1966年7月6日、質子K: 2012年3月30日
- 著名載荷：火星1969A號, 火星1969B號, 月球15號, 月球16A號, 月球16B號, 月球16號, 聯盟7K-L1型, 月球17號, 禮炮1號, 宇宙419號, 火星2號, 火星3號, 月球18號, 月球19號, 月球20號, DOS-2, 月球21號, 禮炮2號, 宇宙557號, 火星4號, 火星5號, 火星6號, 火星7號, 月球22號, 禮炮3號, 月球23號, 禮炮4號, 金星9號, 金星10號, 禮炮5號, 月球24號, 禮炮6號, 金星11號, 金星12號, 金星13號, 金星14號, 禮炮7號, Astron (衛星) ,金星15號, 金星16號, 維加1號, 維加2號, TKS貨運飛船, 和平號空間站核心艙, 量子1號, 火衛一1號, 火衛一2號, 量子2號, 國際太空天文台, 晶體號, 光譜號, 自然號, 火星96, 曙光號功能貨艙, 星辰號服務艙, 國際伽瑪射線天體物理實驗室, 格洛納斯系統, 火星微量氣體任務衛星, 斯基亞帕雷利EDM登陸器, Spektr-RG, 科學號實驗艙
- 推力：10,470 千牛頓
- 推力：1.9 百萬磅力
- 推進時間：126秒
- 推進劑：四氧化二氮/偏二甲肼
- 發動機：6 RD-275
- 發動機：3個 RD-0210與1個 RD-0211
- 推力：2,399千牛頓
- 推進時間：208秒
- 推進劑：四氧化二氮/偏二甲肼
- 發動機：1 RD-0212
- 推力：630 千牛頓
- stage4name：Block-D/DM
- 發動機：RD-58M
- 推力：83.4千牛頓
- 推進劑：液態氧/煤油