土星五号高度(土星五号载重)

现在世界上运载能力的火箭的运载能力有多大？

随着科技的发展，对于太空领域的竞争也越来越激烈，那么太事博弈靠的是什么？其实很简单，谁能把更大的东西送上天，送到太空轨道上，谁就能掌握先机，而其中运载能力是大型运载火箭的重要指标，那么目前为止，世界上运载能力的火箭是哪一个呢？

土星五号高度(土星五号载重)

土星五号高度(土星五号载重)

（一）美国的“土星5号”

不可否认，美国拥有强大的科技实力，而其发射的“土星5号”，虽然是美国40年前的产品，但仍旧是截至目前仍是人类历史上使用过的自重的运载火箭，高达110.6米，起飞重量3038.5吨；总推力达3408吨，月球轨道运载能力45吨，近地轨道运载能力118吨。“土星5号”重型运载火箭是美国上世纪70年代专门为“阿波罗”登月而研制的一款重型运载火箭，在1967年到-1973年“土星5号”共执行了13次发射任务，其中9次是用于将“阿波罗”宇宙飞船送上月球轨道。

如今，美国现役强运载火箭“猎鹰重型”运载火箭性能也很强，起飞重量为1420吨，推力为2280吨，另外美国另一款推力达3810吨的SLS超重型运载火箭也即将研制成功，是目前各国在研的运载火箭。

（二）前的“能源号”

除了美国之外，当时同处于两极之一的超级大国前也不甘示弱，其“能源号”重型运载火箭也有着2400吨的自重，并且其其推力达到了3500吨，具有超过100吨的地球近地轨道运载能力。

只不过在解体之后，“能源号”运载火箭便停止生产。而就目前情况而言，现役运载火箭为“质子-M”运载火箭，该火箭起飞重量为705吨，近地轨道运载能力为24吨。

（三）的“长征5号”

虽然我们研究火箭起步时间比较晚，是自1956年才开始展开现代火箭的研制工作，但自从1970年4月24日“长征1号”运载火箭诞生,首次发射“东方红1号”卫星成功。航天技术迈出了重要的一步。现在,“长征”系列火箭已经走向世界,享誉全球，在发射市场占有重要一席。

目前来说，长征系列中的“长征5号”运载火箭时现役推力的运载火箭，箭体长度为56.97米，起飞自重867吨，推力为1078吨，近地轨道运载能力超过了25吨，远远超过了现役的“质子-M”运载火箭！

目前世界上运载能力的火箭是法国的“阿里亚娜”，低轨运载能力21吨。历史上运载能力的是美国的“土星5”，低轨运载能力128吨，70年代就停产了。目前美国在研“土星6”。我国在研“长征5号”运载能力25吨，2014年完成。我国也有研制130吨运载力火箭。

目前世界上运载能力的火箭是法国的“阿里亚娜”，低轨运载能力21吨。历史上运载能力的是美国的“土星5”，低轨运载能力128吨，70年代就停产了。目前美国在研“土星6”。我国在研“长征5号”运载能力25吨，2014年完成。我国也有研制130吨运载力火箭。

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“质子”号是研制的、目前世界上运载能力的火箭之一。这先后有二级、、四级等三种型号。其中的四级“质子”号运载火箭，可将21吨 的有效载荷送入200千米高的低地球轨道，可把5吨的有效载荷送入地球同步转移轨道。在20多年里，它成功地发射过“礼炮”号和“和平”号轨道站，“金星”号、“火星”号、“韦加”号自动行星际站，“荧光屏”号、“长虹”号、“地平线”号通信卫星。这种运载火箭全长45.8米，四级加上装备有效载荷的尖头部位，长度可达58米，底部直径7.4米，起飞重量约800吨。级长20.2米，由6台助推器组成。中心是一个直径较大的氧化剂箱，四周捆绑6个燃料箱，起飞推力约1000吨。第二级高13.7米，装有4台发动机，总推力为240吨。第高6.4米，一台发动机，另有4个校正航向的可控微调发动机，约产生3吨推力。第四级高5.5米，有一台封闭式循环发动机，可二次点火。1965年7月16日，“质子”号运载火箭首次发射，将重达12.2吨的卫星送入近地点190千米、远地点630千米的地球轨道，建立了通向航天站的个里程碑。1971年4月19日，新型“质子”号运载火箭发射成功，将重17.5吨的“礼炮”1号轨道站送入轨道。从1971年至1973年，相继发射6个“火星”号探测器。1974年发射颗对地静止轨道卫星“宇宙”637号。1975年至1983年连续发射了金星探测器。1984年发射两个探测哈雷彗星的“韦加”号探测器。1986年把“和平”号轨道站送入轨道。

土星五号高几米

“土星五号”是目前为止人类研制的的运载火箭，由美国研制，专门用于“阿波罗”登月。它直径为lOm，高85m，起飞时重量近3000 t.级火箭装有五台发动机，推力超过3000 t，点火后150秒内即可把2000多吨液氧和煤油烧完；第二级火箭装有450 t高能推进剂(液氧和液氢)，推力525t；第火箭装有106t推进剂，推力100t.“阿波罗”登月飞船就是由它运载并送入轨道的。

土星5号，人类火箭巨无霸

土星5号火箭的研究背景很简单：60年代，火箭运载能力已经成为限制美国航天发展的核心因素。

因为60年代，美国航天发展重要的目标是阿波罗登月。正如肯尼迪1961年在莱斯大学演讲时说的那样：“我们选择登陆月球，不是因为它简单，而是因为它真的很难”。

当时，为了阿波罗登月，一系列辅助工程上马。

1961-1965年，9个游骑兵（Ranger）任务，全方面获得月球表面情况。

1966-1967年，5个月球轨道器（Lunar Orbiter）任务，重点勘查适合载人登陆的区域并绘制出详细地形地貌图。

阿波罗12号任务时降落地点就在为它做前期准备的测量员附近，也造就了人类两个航天任务在月球表面相遇的神奇纪录

1966-1968年，7个测量员（Surveyor）任务，着陆器直接降落月球，获得未来阿波罗载人登月着陆地区的手资料，其中5个任务着陆成功。

1964-1966年，12个双子座（Gemini）载人航天任务，验证了出舱行走、交会对接等核心技术，所有的阿波罗登月宇航员都是这个项目培养出来的。

也就是说，在阿波罗登月之前，NASA（美国航空航天局）已经完全了解了月球着陆区的环境、相关的载人航天技术都储备完毕。例如，阿姆斯特朗在双子座8号任务时成为世界完成航天器交会对接任务的人，登月人的资格足够。

但是，当时还有极其重要的一个环节：怎么过去？火箭怎么办？

登月远比地球附近的载人航天复杂，近地轨道运力几吨、几十吨的火箭远远不够，火箭成为限制载人登月方案的因素。

当时总共有四种方案。1.月球直接往返；2.月球表面，用重型火箭分两次任务发射；3.地球轨道，用大中型火箭多次发射，在地球附近组装后载人登月；4.月球轨道，飞船到月球后，一部分登陆，一部分留轨。

选择第4种方案的阿波罗飞船实际上也由4个部分组成

第1种方案要求重达4000-5000吨级别的火箭，实在太难，人类也许在阿波罗登月后100年内都不会造出来。因为我们在登月50年后，连土星5号级别的火箭都还没造出来；第2种，对月球着陆技术要求太高，几乎不可能；第3种，当时交会对接技术还没突破，多次对接风险也特别大。终，阿波罗载人登月选择了方案4，它需要一枚近地轨道运力达到140吨级、月球转移轨道运力达到45吨级的火箭。

冯·布劳恩站在他的得意作品土星5号“前”

任务后落到了冯·布劳恩团队头上，这位在二战结束后被“回纹针”绝密行动带回美国的德国火箭专家事后也被证明是人类史上伟大的火箭科学家、没有之一，他在二战后几乎主导了美国所有火箭的研发。1961年登月公布后，他们获得天量的资金。

那时候，钱不是问题，问题是能不能把“问题”解决。冯·布劳恩团队不负众望，在他们此前的研究基础上，终给出了土星A（Saturn-A1，Saturn-A2）、土星B（Saturn-B1）和土星C（Saturn-C1、Saturn-C2、Saturn-C3、Saturn-C4、Saturn-C5）的庞大土星系列火箭家族。当然，冯·布劳恩还提出了C8这个型号，它理论上可以完成直接登月、直接返回（前文方案1），不过以当时的资源、甚至今天的资源都很难实现。

土星是个庞大的载人火箭家族，只不过土星5号（C5）实在太出名掩盖了其他的光辉

人们常说的土星5号，就是指Saturn-C5这一个型号。

土星5号的很多指标是非常惊人的，它的总重量约为2970吨，直径10.1米，高度110.6米，近地轨道运力140吨，地月转移轨道极限运力48.6吨。以现役强火箭长征5号对比而言，长征5号总重量约为867吨，直径5米，高度57米，近地轨道运力25吨，地月转移轨道运力8吨。

那个时育了多么的钢铁巨兽，可见一斑。

火箭级总重约2290吨，其中壳体和发动机质量仅为130吨，2160吨都为燃料，为液氧煤油，发动机工作时间标准流程为165秒，发动机总推力达到了惊人的3510吨！级平均每一秒燃烧13.1吨燃料，换算成汽油不多够一辆百公里油耗10升的小 汽车 围绕地球赤道开4圈半！

第二级总重约496吨，其中壳体和发动机质量仅为40吨，456吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为360秒，发动机总推力为514吨；对于第二级消耗的燃料（液氧液氢能量密度是液氧煤油的1.6倍左右），足够开车绕地球赤道圈。

第总重约123吨，其中壳体和发动机质量仅为13吨，110吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为两次共计500秒，发动机总推力为100吨。第的燃料够开车绕地球60圈。

美丽的《地出》来自阿波罗8号任务，人类首次到月球附近，阿波罗11号时才着陆

更惊人之处在于，这个火箭的可靠性也是很高的。1967年11月9日，阿波罗4号无人测试任务，土星5号成功首飞。但是，1968年的12月11日，它就已经送阿波罗8号乘组前往月球，他们也拍下来载入史册的经典《地出》，这是人类首次从月球看地球。从1967年到1973年，土星5号火箭完成了13次发射任务（12次阿波罗，1次天空实验室）。除了阿波罗6号无人测试时出现了发动机技术问题、但并未酿成大祸，其余都是完全成功，运送了24人前往月球，终12人登陆月球。

这12人也因而被命名为新物种：能生存在地球和月球的生物。

土星5号对比N1（右）

相比较而言，同时代的登月火箭N1却反复遭遇失败，连续4次试射均在升空后不久爆炸，成为人类载入史册的强人工（非核）爆炸，终退出登月竞赛，秘密开始载人空间站，也就是礼炮1-7号共计9个空间站（7个成功）。礼炮1号在1971年4月19日秘密升空，随后震惊世人，美国在载人空间站领域被超越。

此时，又是土星5号脱颖而出，把天空实验室空间站（Skylab）送入太空。这个空间站的设计逻辑可以这么简化为“来不及了，还设计啥空间站，直接把土星5号的上级装大量仪器不就行了，做个百吨级的空间站够用么？而且所有仪器你地面都装好，不用蚂蚁搬家往天上运，反正我们能一次发上去！”。至于载人飞船，则使用阿波罗18-20号飞船，这几个原登月的任务在后期被取消。

从各方面指标来看，天空实验室都远超礼炮系列空间站

1973年5月14日，天空实验室升空，它由土星5号的第S-IVB改造而来，有轨道舱、空间望远镜、对接舱、气闸舱、服务单元、仪器单元等部分，空重77吨，对接阿波罗飞船状态下超过90吨。内部加压空间超过351立方米，相当于一栋巨大的房子飞在空中。载人对接任务时，甚至不需要用巨大的土星5号火箭，用近地轨道运力在20吨的土星IB火箭发射阿波罗飞船即可。

相比较而言，空间站礼炮1号重18.4吨、加压空间99立方米。

强大土星5号火箭的存在，使得美国立即又在空间站领域赶上并超过。但是，在70年代后，土星5号还是遗憾退役了。有一系列原因。

首先，它实在太贵了。以1960-1970年代的美元计，土星5号研发费用是64亿美元，一次发射的价格就是1.8亿美元，那个年代的1.8亿美元大概可以等同于今天的12亿美元。

其次，应用需求不再。美国靠着这个火箭，登上月球，在太空竞赛中制霸，在冷战中占据先机，在东西方两大阵营对抗中重夺主动权。但1975年前后，苏美签订了一系列协议，中止太空竞赛，双方砍掉了大量航天项目，尤其是需要重型火箭的任务，土星5号一下失去了需求。

解体后，更没有需求。

土星5号创造了人类火箭天顶 科技 ，那是特殊的时代、不计成本的投入、深厚积累的技术等一系列原因共同促成的，如今很难再有机会达到当年那个状态了。

如果刻意追求复现甚至超过土星5号，是极其不明智的决定，时代变了。

NASA在研的新一代重型火箭太空发射系统和猎户座飞船同样昂贵，目前研制花费已经近400亿美元

目前，世界各航天大国都在“慢慢来”，NASA的太空发射系统、SpaceX的大猎鹰火箭、蓝色起源的新阿姆斯特朗、的新联盟和安加拉、的长征9号都处在在研或论证阶段，它们的终设计目标都是达到土星5号的级别，但达到这种成熟版本预计都会在2030年以后。

也就是说，土星5号成功后，60多年内都没有对手。

而要想超过土星5号，例如达到曾经的土星C8级别，就目前的环境来看，阿波罗登月后100纪念时能实现就已经是人类航天的新奇迹。

世界上的火箭是谁！快来看看吧

转载请注明：【文章转载自公号：航天科普（id：space-more）】

对阿波罗来说，将人送上月球势在必行。然而，月球距离地球近时也要363300km，再加上50t重的阿波罗飞船，什么样的铮铮战车才能完成阿波罗的飞行任务呢？它就是即使过了45年依然占据“世界上的火箭”这一头衔的土星五号运载火箭。

土星五号高110m，相当于36层楼的高度。直径也不小，有10m。土星五号的质量有20t，仅仅推进剂就占了2640t。带了这么多燃料，那么土星五号的推力如何呢？土星五号由火箭组成，它的级采用的是液氧/煤油推进剂，总推力约3400t；第二级使用氢氧发动机，总推力约450t；第也使用了氢氧发动机，推力约90t。

再来看看运载能力，土星五号的低轨道运载能力约120t，地球逃逸轨道运载能力约49t。看不出来土星五号有多厉害的话，我们就用“新晋网红”重型猎鹰火箭来对比一下，同在近地轨道，土星五号的运载能力至少有80t左右，而重型猎鹰的运载能力只有63.8t；在地球同步轨道上，土星五号的运载能力有30t，重型猎鹰的运载能力有26.7t。如果有人认为土星五号似乎并不比重型猎鹰出众多少，那他一定是忘记了土星五号是活跃于上世纪六七十年代的载人奔月火箭了。

土星五号可以说是的巨大，为了它，马歇尔航天飞行中心进行了大规模的扩建，包括一级火箭的组装车间大楼，大型试车台等等。

除了身大力强诞生早之外，土星五号的发射也十分出色。当时，美国共生产土星五号火箭15枚，其中13枚火箭发射了2艘无人阿波罗飞船、10艘载人阿波罗飞船以及1个天空实验室空间站。剩下的两枚火箭，一枚在约翰逊航天中心展出，另一枚被封存起来。在当时的科研条件下，土星五号的高可靠性堪称奇迹。

1967年11月9日，土星5号火箭和阿波罗飞船的首次“全箭”飞行，执行阿波罗4号任务。此次不载人地球轨道飞行，验证了火箭和飞船的兼容性。

土星五号要上太空，但以往的发射场都“装”不下它，就必须专门建设一座巨大的登月发射场。于是，美国航空航天局在佛罗里达州卡纳维拉尔角北部为土星五号新建了发射场。这里水路畅通，便于运送火箭，并且紧邻大西洋，若任务失败，火箭会坠入大海，还不会造员伤亡。

今年，我们的大火箭长征五号乙运载火箭将在文昌发射，让我们期待我们的大火箭精彩亮相吧！

来源/《奔向月球》《世界航天运载器大全》

改编/杨斯爽

审校/杨洁

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把阿波罗型号飞船送入太空的是土星五号，土星五号有多高？

“土星5号”火箭是迄今为止世界上庞大的运载火箭。它由组成，直径10米，连同尾翼在内共达18米。火箭本身高达86.6米，安装阿波罗飞船和救生火箭后，

总高度达到110.6米，相当于36层楼房。

火箭的级叫S-1C，高42米，直径10米，有5台发动机，装有2075吨液氧煤油推进剂。一旦发动机点火，2000多吨的“饮料”，它仅用2分34秒就可以全部“喝”干，产生的高温气体以2900米/秒速度喷射，可产生3500吨推力；第二级叫S-2，直径也是10米，有5台发动机，装有450吨液氢液氧低温高能推进剂，产生500吨的推力；第叫S-4B，直径6米，采用1台第二级使用的液氢液氧推进剂发动机，可产生100吨的推力。

登月载具-土星五号

世界上个人造卫星，是前在1957年发射的"斯普特尼克一号"直径58厘米，重83.6千克

土星五号诞生于上个世纪的冷战，美苏如火如茶的进行太空竞赛。无论是什么年代，想要登月就得先造出能把几十吨的登月设备送到TLI（地月转移轨道）

土星五号重3038吨，高110米，起飞总量3408吨，什么概念呢？一艘轻型驱逐舰的体量。的方案是N1,但是的登月止步于火箭的失败

让重达3000多吨的飞起来首先要解决的就是动力问题，土星五号级使用了洛克答因公司的F1发动机

这玩意只有8.4吨，而真空推力却高达770吨，也是有史以来造出来的推力的单燃烧室发动机，只需5台就可以在168秒的时间内把3000多吨土星五号推到6万4千米的高度，同时达到2756米/秒

的N1火箭级则是由30台NK-15发动机提供动力，知道控制论的人都知道，你的结构越复杂，那么变量就越多，实际越不可能有效按照原定进行——N1就是个很明显的例子，30个发动机中只要有1个出现故障，那么就是完全的杯具，N1是个杯具，但是不代表NK-15不是个好发动机，在70年代由NK-15发展而来的NK-33/43被称为史上经典中推火箭发动机，也是至少目前来看空前绝后的高推重比发动机——真空推重比136.7：1。所以说，NK-15只是个用错了地方的神器

土星5号共包括：级S-IC，第二级S-II，和第S-IVB，以及设备单元。所有的发动机都使用液氧作为氧化剂。级使用RP-1煤油作为燃料，第二级和第都使用了液氢作为燃料，每一级的上一级都使用了小的固体燃料发动机以将其与下一级分离

阿波罗1961年5月至1972年12月第6次登月成功结束，历时约11年，耗资255亿美元，每一艘土星五号造价超过5亿美元，同期美国的核动力航母企业号造价为4.5亿美元。1970年4月11日阿波罗13号发射升空，发射后第二天，服务舱发生爆炸，重创阿波罗13号，造成水、氧气的外泄，同时损坏了船上的电池组及二氧化碳过滤设备。在以保证宇航员生命为优先的前提下，地面控制中心下令阿波罗13号放弃登月，绕至月球背面利用弹弓效应返回地球，同时为避免二次损害，阿波罗13号指令舱奥德赛号被关闭，宇航员全体转移至没有在爆炸受损的登月舱水瓶号，并在那里驾驶飞船返航。阿波罗13号的也令地球上数以万计的科学家、工程师自发地聚集到一起，投身于拯救阿波罗13号的行动中，他们在地面上利用天地通话，为宇航员解决一道又一道摆在面前的难题。终，在任务组和地面人员的不懈努力下，1970年4月17日，也就是后的第三天，指令舱奥德赛号成功返回地球，溅落于南太平洋，创造了人类航天史上伟大的奇迹。（后来被翻拍成电影）

后引用电影里的台词”我们何时回去，又会是谁？

土星五号是上世纪60年代的产品，有什么意义吗？

土星5号”重型运载火箭，虽然其推力仅次于的“能源号”，但截至目前它仍旧是人类历史上使用过的自重的运载火箭。1967-1973年之间，美国一共发射了13枚“土星5号”，它始终保持着惊人的安全发射记录。其间共有9枚“土星5号”运载火箭将“阿波罗”载人宇宙飞船送上月球轨道。“土星5号”运载火箭的生产线于1970年关闭，它的后一次发射是在1973年，那次发射将“天空实验室空间站”这位特殊“旅客”送入了近地轨道。

”土星5号“高度达到110.6米，起飞重量3038.5吨，总推力达3408吨。月球轨道运载能力45吨，近地轨道运载能力118吨。土星5号是火箭，由级、第二级、第、仪器舱和有效载荷组成。级长42米，直径10米，到尾端底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼，翼展约18米。级采用5台发动机，推进剂为液氧和煤油，2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米，直径10米，共用5台发动机，采用液氧液氢推进剂 。第长18.8米，直径6.6米，使用1台发动机，推进剂为液氧液氢。

土星5号的设计，起源于”V-2“火箭和”木星“系列火箭。由于”木星“系列的成功，新一代的土星火箭开始出现。首先是土星1号和1B号，终是土星5号。前德国火箭专家冯·布劳恩在马歇尔航天飞行中心了一支团队来设计一个足以将一艘宇宙飞船送上登月轨道的巨型运载火箭。在他们转为NASA工程师之前，冯·布劳恩的团队就已经开始着手进行改进火箭的工作了。在设计过程中，他们决定抛弃V-2火箭中的单引擎设计思路，转而设计多级火箭。土星1号和1B号反映了这些设计思想的变化，但是仍不足以将一艘载人宇宙飞船送上月球。需要若干次发射才能将登月所需要的各个部件送入轨道进行组装。但是在NASA决定出登月方案的过程中，他们的这些设计思路仍然是具有参考价值的。

“土星5号”火箭于1962年开始研制，1967年11月9日首次发射升空。1973年5月后一次飞行。原本发射15次，后来取消2次，实际发射了13次，达到。其中前两次是不载人模拟环地飞行，第4次是不载人试飞，从第7号开始是载人飞行。1968年12月21日发射的“阿波罗8号”载着3名航天员完成了人类次绕月飞，随后，又发射了7次登月飞船。“土星5号”的后一次发射是在1973年，这次发射将“太空实验室”送入了近地轨道。

长久以来，土星五号设计蓝图遭销毁的各种流言就没有中断过。美国作家约翰.刘易斯在他的《挖掘太空》一书中宣称，若干年前他一直在搜寻关于土星5号的设计蓝图，得出的结论是它们令人难以置信地“遗失”了。NASA官员则出面澄清，土星五号设计蓝图依然完好。只不过，完全再按照原样重建会浪费巨大资源，没有任何实际意义。

来自美国航空航天管理局检查长办公室的一位官员保罗.肖克罗斯对此事作了解释，内容刊登在美国一家学术性电子通讯期刊上。肖克罗斯表示，土星5号蓝图依旧保存在马歇尔太空飞行中心的缩微胶片上。打算试着重建土星5号是毫无意义的.....问题的关键在于，那些成千上万的零部件已不再生产了。肖克罗斯同时表示，重建土星5号将会消耗比设计蓝图更多的资源。“重建土星5号所面临的问题并不是要看到它的设计蓝图，而是要找到那些能够提供20世纪60年代中期古老的硬件设备的厂商。”他又说道“另一个事实是，当年的发射台和运载火箭装配车间已改装成其他用途，所以也就没有地方用来作为装配和发射场所了。”