泰坦4號運載火箭

泰坦四號系列運載火箭(包括四A型及四B型)為美國空軍所屬的火箭，發射地點由佛羅里達州的卡納維爾角空軍基地及加利福尼亞州的范登堡空軍基地。

泰坦4號運載火箭於2005年除役，倒數第二次任務(B-30)於2005年4月29日從卡納維爾角空軍基地發射，而最後一次任務於2005年10月19日由范登堡空軍基地發射。

## 特徵

泰坦4號運載火箭的研發確保美國空軍有太空梭等級酬載量的火箭，泰坦4號運載火箭可不加裝末端節或兩個末端節(慣性末端節及半人馬座末端節)。

泰坦4號運載火箭由兩枚大型固體火箭助推器及兩節式的液態火箭所組成，發射後的前兩分鐘僅使用固體火箭助推器，發射約兩分鐘後才開啟第一節液態燃料發動機。

第一及第二節的燃料使用50%的聯氨及50%的偏二甲肼混合而成，而氧化劑則是四氧化二氮，這兩種推進劑混合後能自燃(於室溫接觸後即自行點火)，也能於發射前存放在燃料槽中較長的時間。

泰坦4號運載火箭可從佛羅里達州鄰近可可比奇(Cocoa Beach)的卡納維爾角空軍基地SLC-40或41號發射臺發射，也可由加利福尼亞州聖塔芭芭拉北方60英里的范登堡空軍基地SLC-4E發射臺發射，發射地點的選擇則取決於酬載衛星的軌道及其任務目標。

- 泰坦4A
- 泰坦4A半人馬
- 泰坦4B半人馬
- LR91-AJ-11 火箭發動機的推力室與噴注盤
- 泰坦4B運載火箭底部

## 背景

泰坦一號運載火箭的第一節及第二節皆使用煤油及液態氧為推進劑，泰坦系列運載火箭的下一個型號，泰坦二號運載火箭，和泰坦一號運載火箭相似，但酬載量也更大，指定為LGM-25C，泰坦二號運載火箭為當時美國空軍所研發最大的飛彈，新研發的引擎開始以50%聯氨及50%偏二甲基及四氧化二氮為推進劑。

泰坦系列運載火箭的創建為美國空軍於1955年10月授權洛克希德馬丁公司(the former Glenn L. Martin Company)建造長程洲際彈道飛彈(SM-68)，之後則衍變為泰坦一號運載火箭，是美國第一枚兩節式的長程洲際彈道飛彈且取代了擎天神長程洲際彈道飛彈成為美國的第二型長程洲際彈道飛彈。

泰坦三號系列運載火箭於1961年發展出泰坦IIIA運載火箭，一年後，與泰坦34D運載火箭相似的泰坦IIIB運載火箭也從泰坦三號系列運載火箭發展出來。泰坦4A運載火箭在1998年8月進行最後一次發射，泰坦4B運載火箭於1997年2月23日進行首次發射，泰坦4B運載火箭為裝設新導航系統的改良型，飛行終止系統，地面檢查系統及固態輔助火箭也稍做修改，總推力亦增加了25%。

於1980年代早期，通用動力公司(General Dynamics)計劃使用太空梭發射探月艙組進入軌道，再以泰坦4號運載火箭發射類似阿波羅太空船的載人艙組與之接合，並建造登月小艇以登陸月球，此計劃需要太空梭及泰坦4號運載火箭使用鋁-鋰合金的燃料槽取代鋁製燃料槽以達較大的酬載量，本計劃直到1990年代太空梭及泰坦4號運載火箭皆改用鋁-鋰合金的燃料槽後而可飛抵較高軌道與俄羅斯和平號太空站接合才有實現可能。泰坦4B運載火箭於擎天神五號運載火箭及三角洲四號重型運載火箭研製成功後也在2005年除役。

泰坦IVB運載火箭於1997年10月15日發射美國太空總署的卡西尼土星探測船。

## 技術特徵

- 主要功能:酬載衛星
- 製造公司:洛克希德-馬丁公司
- 第0節(輔助火箭)為兩枚固態燃料火箭
- 第一節使用LR87液態推進劑引擎
- 第二節使用LR91液態推進劑引擎
- 第三節引擎依發射衛星可選擇半人馬座火箭或慣性火箭
- 導航系統:荷尼威爾公司(Honeywell)所製造的環狀雷射導航系統。
- 推力:單枚固態輔助火箭於發射時提供1.7百萬磅(7.56百萬牛頓)推力。
- 第一節引擎平均推力約548,000磅(2.44百萬牛頓)。
- 第二節引擎平均推力約105,000磅(467千牛頓)。
- 半人馬座火箭引擎推力為33,100磅(147千牛頓)，慣性火箭最大推力為41,500磅(185千牛頓)。
- 火箭長度:最長達62.17公尺(204呎)。
- 最多可酬載21,680公斤(47,800磅)衛星至低地球軌道。
- 在佛羅里達州卡納維爾角空軍基地發射最多可酬載5,760公斤(12,700磅)衛星至地球同步軌道。
- 在加利福尼亞州范登堡空軍基地發射最多可酬載17,600公斤(38,800磅)衛星至低地球極地軌道。
- 第三節使用半人馬座火箭為5,760公斤(12,700磅)
- 第三節使用慣性火箭為2,380公斤(5,250磅)
- 發射時最大質量:總重1,000,000公斤(2.2百萬磅)
- 發射費用:總價2.5~3.5億美元，依火箭結構不同而有所變動
- 部署日期:1989年6月。
- 發射地點:佛羅里達州的卡納維爾角空軍基地及加利福尼亞州的范登堡空軍基地。

### 技術升級

#### 固體火箭發動機升級測試台

1988–89 年，Ralph M. Parsons 公司設計並建造了一座模擬泰坦4火箭的全尺寸試車台，用於測試泰坦4升級版固體助推器（SRMU）。並對SRMU 推力對運載火箭的影響進行了建模分析。為了評估推力的大小，SRMU 通過測量系統連接到試車台並進行靜態點火測試。這是升級版固體助推器的首次全尺寸測試，以模擬其對運載火箭的影響。

#### 鋁鋰合金貯箱

20 世紀 80 年代初期，通用動力提出了一項計劃，旨在在軌道上組裝一艘登月太空飛行器。太空梭將月球著陸器送入軌道，然後泰坦4火箭搭載改進的半人馬-G上面級 級火箭升空，與月球著陸器會合併對接。該計劃要求將現有的太空梭和泰坦4上改用更輕的鋁鋰合金 推進劑箱。該計劃最終未能實現，但在 1990 年代，太空梭的外部燃料箱被改裝為鋁鋰合金燃料箱，以便與俄羅斯和平號空間站的高傾角軌道會合。

## 歷史

泰坦火箭系列始於1955年10月，當時空軍授予格倫·L·馬丁公司（後來的馬丁·瑪麗埃塔公司，現在為洛克希德·馬丁公司的一部分）一份建造洲際彈道飛彈SM-68 泰坦的合同。由此研製的泰坦 1 成為美國首枚兩級洲際彈道飛彈，並與SM-65宇宙神飛彈共同構成第二種採用地下發射井垂直存儲、部署的洲際彈道飛彈。泰坦1的兩個級均使用液氧和 RP-1 （煤油）作為推進劑。

泰坦系列的後續版本——泰坦2，是泰坦1的兩級改進型，但性能更為強大，並採用了不同的推進劑。泰坦2（代號 LGM-25C）在當時是美國空軍研製的最大飛彈。泰坦2配備了新研發的發動機，採用混肼50 (Aerozine 50)與四氧化二氮(NTO)作為燃料和氧化劑，這種自燃推進劑組合使得泰坦2能夠在地下長期儲存隨時待命。泰坦2也是首個被用作航太發射器的泰坦系列運載火箭。

專用於航太發射的泰坦3的開發始於1964年，其成果為泰坦3A，隨後又陸續推出泰坦 4-A 和 4-B。

- 泰坦4B在美國空軍國家博物館
- 泰坦4B在美國空軍國家博物館
- 泰坦4B在美國空軍國家博物館的修復機庫中，一級尾部裝有兩台LR87-AJ-11 發動機。
- 泰坦4B的一級和 SRMU 在美國空軍國家博物館
- 泰坦4B 在俄勒岡州常青航空航天博物館
- 泰坦4B在俄勒岡州常青航空航天博物館
- 泰坦4B在俄勒岡州常青航空航天博物館

## 外部連結

- USAF Titan IVB Fact Sheet
- Titan IV Ignition Videos
- Cassini Huygens Aboard a Titan IV-B Launch Videos
- Early Lunar Access

## 基本資料

- 用途：一次性大型運載火箭
- 製造商：洛克希德馬丁公司
- 製造國家：美國
- 單次發射費用：432 百萬美元
- cpl-year：1999年
- 高度：164-207呎
- 直徑：3.05公尺
- 直徑：10呎
- 質量：943,050公斤
- 質量：2,079,060磅
- 級數：3到5節
- 近地軌道：21680kg
- 極軌道：17600kg
- payload2-location：GSO
- 推進劑：5760kg
- HCO：5660kg
- 本系列：泰坦系列運載火箭
- 近似型號：擎天神五號運載火箭，三角州重型運載火箭
- 現狀：退役
- 發射場：卡納維爾角空軍基地複合式LC-40發射台、范登堡空軍基地SLC-4E發射台
- 總飛行次數：39次 (22次泰坦四號A型運載火箭、17次泰坦四號B型運載火箭)
- 成功：35次 (20次泰坦四號A型運載火箭、15次泰坦四號B型運載火箭)
- 失敗次數：4次 (2次泰坦四號A型運載火箭、2次泰坦四號B型運載火箭)
- 首次發射：泰坦四號A型運載火箭: 1989年6月14日、泰坦四號B型運載火箭:1997年2月23日
- 末次發射：泰坦四號A型運載火箭: 1998年8月12日、泰坦四號B型運載火箭:2005年10月19日
- 著名載荷：Lacrosse、DSP、Milstar、卡西尼－惠更斯號
- 鑑別診斷：IV-A
- 日語原文：UA1207
- 助推器數：2
- 發動機：United Technologies UA1207
- 輔助火箭：14.234 MN
- 輔助火箭：3,200,000 lbf
- 比沖：272 秒
- 推進時間：120 秒
- 推進劑：固態火箭發動機
- 鑑別診斷：IV-B
- 日語原文：USRM
- 發動機：Hercules USRM
- 輔助火箭：15,120千牛頓
- 輔助火箭：3,400,000 lbf
- 比沖：286 秒
- 推進時間：140 秒
- stageno：第一節
- 發動機：2 LR87
- stage：2,440千牛頓
- stage：548,000 lbf
- 比沖：302 秒
- 推進時間：164 秒
- 推進劑：A-50聯胺/四氧化二氮
- stageno：第二節
- 發動機：1 LR91
- stage：467千牛頓
- stage：105,000 lbf
- 比沖：316 秒
- 推進時間：223 秒
- stageno：第三節
- 鑑別診斷：Optional
- 日語原文：Centaur-G
- 發動機：2 RL-10
- stage：147千牛頓
- stage：33,100 lbf
- 比沖：444 秒
- 推進時間：625 秒
- 推進劑：液態氫/液態氧