09-10-2023
Атлас V | |
Запуск МРО (НАСА) 12 августа 2005 года на первой ракете-носителе «Атлас V», использованной НАСА. РН использован в конфигурации 401. | |
Общие сведения
|
|
---|---|
Страна | США |
Семейство | Атлас |
Назначение | ракета-носитель |
Разработчик | ULA, Локхид |
Изготовитель | ULA, Локхид |
Основные характеристики
|
|
Количество ступеней | 2 |
Длина | 58,3 м |
Диаметр | 3,81 м |
Стартовая масса | 334,5 - 546,7 т[1] |
Масса полезной нагрузки | |
- на НОО | Стандартная: 9,8 - 18,8 т Хеви: 29,4 т[2] |
- на ГПО | Стандартная: 4,75 — 8,9 т Хеви: 13 т |
История запусков
|
|
Состояние | действующая |
Места запуска | Мыс Канаверал; Ванденберг, ВВС США |
Число запусков | 31 (401: 12, 411: 3, 421: 3, 431: 2) (501: 3, 521: 2, 531: 2, 541: 1, 551: 3) |
- успешных | 30 (401: 11, 411: 3, 421: 3, 431: 2) (501: 3, 521: 2, 531: 2, 541: 1, 551: 3) |
- частично неудачных | 1 (401)[3] |
Первый запуск | 401: 21 августа 2002 г. 411: 20 апреля 2006 г. 421: 10 октября 2007 г. 431: 11 марта 2005 г. 501: 22 июля 2010 г. 521: 17 июля 2003 г. 531: 14 августа 2010 г. 541: 26 ноября 2011 г. 551: 19 января 2006 г. |
Ускоритель (Ступень 0) —
схема +РДТТ (Аэроджет) |
|
Количество ускорителей | 1-5 шт. |
Маршевый двигатель | ТТУ |
Тяга | 129,5 тс (1270 кН) |
Удельный импульс | 275 с |
Время работы | 94 с |
Ускоритель (Альтернативный) —
схема Хеви («5HX») УРМ |
|
Количество ускорителей | 2 шт. |
Маршевый двигатель | РД-180 |
Тяга | 423,4 тс (4152 кН) |
Удельный импульс | 311 с |
Время работы | 253 с |
Горючее | RP-1 |
Окислитель | LOX |
Первая ступень — УРМ
|
|
Маршевый двигатель | РД-180 |
Тяга | 423,4 тс (4 152 кН) |
Удельный импульс | 311 с |
Время работы | 253 с |
Горючее | RP-1 |
Окислитель | LOX |
Вторая ступень —
Атлас V «XX1» Центавр |
|
Маршевый двигатель | RL-10A |
Тяга | 10,1 тс (99,2 кН) |
Удельный импульс | 451 с |
Время работы | 842 с |
Горючее | LH2 |
Окислитель | LOX |
Вторая ступень (Альтернативная) —
Атлас V «XX2» Центавр |
|
Маршевые двигатели | 2 x RL-10A |
Тяга | 15 тс (147 кН) |
Удельный импульс | 449 с |
Время работы | 421 с |
Горючее | LH2 |
Окислитель | LOX |
«Атла́с V» (англ. Atlas V) — одноразовая ракета-носитель семейства РН Атлас, которая первоначально производилась компанией «Локхид», а затем альянсом «United Launch Alliance», сформированным совместно Локхидом и Боингом. Фирма «Аэроджет» разрабатывает и производит твердотопливные ускорители («ТТУ») для ракеты-носителя Атлас V. Сама ракета-носитель, производимая в Денвере (Колорадо, США), состоит из работающей на керосине («RP-1») и жидком кислороде («LOX») первой ступени, которая использует российский жидкостный ракетный двигатель РД-180, и второй ступени на базе разгонного блока «Центавр», который использует в качестве топлива жидкий водород («LН2») и LOX в качестве окислителя. Некоторые конфигурации включают различное количество собранных в пакет ускорителей: в первом случае несколько вариантов использует от одного до пяти ТТУ; во втором случае вариант с общим названием «Хеви» (англ. Heavy,Тяжёлый) предполагает использование ещё двух, схожих с первой ступенью, универсальных ракетных модулей («УРМ»).
Начиная с августа 2002 года по ноябрь 2011 года было произведено 28 стартов, при которых была продемонстрирована почти 100 % надежность ракеты-носителя. В ходе полёта 15 июля 2007 года со спутником военной разведки США «L-30», произошла неисправность при функционировании второй ступени, приведшая к ее более раннему отключению, в результате чего полезная нагрузка не вышла на расчетную орбиту.[4] Тем не менее, заказчик классифицировал выполнение этого полета как удачное.[5][6] После возникновения этих проблем, РН Атлас V выполнила 18 успешных стартов по состоянию на конец осени 2011 года.
Сравнимые ракеты-носители: Дельта-4 - Фалькон 9 - Ариан 5 - GSLV Mk. III (Индия) - Великий поход 5 - Ангара 5 - H-IIB - Протон М
Содержание |
На 2009 год РН Атлас V является последним по времени членом семейства Атлас и является развитием ракеты-носителя «Атлас II» и, в особенности, ракеты-носителя «Атлас III». Большинство силовых установок, авионики и структурных элементов идентичны или являются непосредственным развитием использованных ранее на ракетах-носителях семейства. Наиболее заметное внешнее отличие состоит в баках первой ступени — больше не используются баки диаметром 3.1 м из нержавеющей стали с общей переборкой в качестве несущей конструкции под давлением, также произошел отказ от идеологии «1.5 ступени», которая состояла в сбросе двух двигателей в середине полёта, в то время как третий продолжал работу в течение всего полёта вплоть до достижения первой космической скорости. Вместо этого используется сварная конструкция диаметром 3,8 м, выполненная из алюминиевого сплава во многом аналогичная той, что использовалась на ракетах-носителях семейства «Титан» и в топливном баке МТКК Спейс Шаттл.
РН был разработан Локхид в рамках программы развития одноразовых ракет-носителей (англ. Evolved Expendable Launch Vehicle, EELV) для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США. Общей целью программы EELV было сокращение стоимости запуска полезной нагрузки на орбиту. Запуски производятся с мыса Канаверал и на базе Ванденберг, ВВС США, первый старт был осуществлен 21 августа 2002 года.
В стандартной конфигурации РН Атлас V используют единственный двигатель универсального ракетного модуля РД-180 российского производства. В случае необходимости к первой ступени в пакет добавляются от одного до пяти ТТУ. УРМ первой ступени имеет диаметр 3,8 м, высоту 32.5 м и на старте содержит 284,45 т RP-1/LOX в соответствующих баках. Ускоритель имеет рабочее время около четырех минут и развивает тягу 423,4 тс (4 152 кН). Добавление ТТУ или двух УРМ в конфигурации Хеви увеличивает значение подъёмной силы на старте.
Верхняя вторая ступень Центавр использует криогенные компоненты топлива LH2/LOX, стабилизация содержимого баков обеспечивается давлением. В качестве двигателя используется один или два ЖРД RL10A-4-2 разработки «Рокетдайн» с тягой 10,1 тс (99,2 кН). Конструкция блока позволяет его модификацию без серьёзных изменений. Система инерциальной навигации («СИН», англ. Inertial Navigation Unit, INU), расположенная на Центавре, обеспечивает управление и навигацию как всей РН Атлас V, так и систем Центавра — обеспечивает управление давлением в баках и использованием топлива. Установленные двигатели способны многократно запускаться в вакууме, что позволяет последовательно выполнять маневры выхода на низкую опорную орбиту («НОО»), перехода на геопереходную орбиту («ГПО») и выхода на геостационарную орбиту («ГСО»), выполняя эти маневры в разные моменты времени. РБ Центавр имеет наибольшее соотношение массы топлива к общей массе среди современных разгонных блоков на 2009 год, что позволяет выводить бо́льшую полезную нагрузку.
Многие системы РН Атлас V модернизировались как до первого его полёта на предыдущих версиях ракет-носителей семейства, так и в ходе эксплуатации Атлас V. Последняя известная модернизация системы инерциальной навигации с названием «Стойкая к сбоям СИН» (англ. Fault Tolerant INU, FTINU) была предназначена для увеличения надежности РН Атлас V в ходе полёта.
14 апреля 2008 года ракета-носитель осуществила запуск самого тяжёлого груза на орбиту в истории семейства ракет Атлас — телекоммуникационный спутник массой 6 634 кг производства «Космические системы Лорал» (Пало-Альто, англ. Space Systems/Loral).[7]
РН Атлас V в конфигурации Хеви (англ. Heavy Lift Vehicle, HLV) может быть доступна через 30 месяцев после поступления заказа.[8] В данной конфигурации ракета-носитель должна использовать три УРМ, собранных вместе в пакет, что должно обеспечить наибольшую способность по выводу полезной нагрузки на орбиту. Приблизительно 95 % оборудования, необходимого для реализации схемы Хеви, используется и предусмотрено на эксплуатируемых УРМ в обычных конфигурациях.
На РН Атлас V могут использоваться головные обтекатели двух типов. Первый с диаметром 4 м используется, начиная с РН «Атлас II», и имеет в данном случае более вытянутую форму. Доступно три варианта длин таких обтекателей - от 12 до 13,8 м. Здесь следует отметить также, что этот тип обтекателя не закрывает разгонный блок Центавр. Специально для этой ракеты-носителя был добавлен головной обтекатель швейцарской фирмы Контрейвс (англ. Contraves) с диаметром 5,4 м, из которых 4,57 м — доступно для использования.[9] Контейнер выполнен из композитных материалов и может быть в трех вариантах для РН Атлас V - от 20 до 26 м. Разгонный блок «Центавр» в случае этого контейнера полностью прикрыт обтекателем.
Универсальный ракетный модуль РН Атлас V выбран для использования в качестве первой ступени на совместной американо-японской ракете GX (англ.), которая должна выполнить свой первый полет в 2012 году.[10] Запуски ракеты-носителя GX будут осуществляться на базе Ванденберг, ВВС США, стартовый комплекс «SLC-3E». В настоящее время данный проект отменён ввиду экономической несостоятельности.
В июле 2011 года ULA и НАСА подписали соглашение о развитии пилотируемого варианта ракеты-носителя в рамках программы коммерческих полетов COTS.[11] В августе 2011 года «Боинг» объявил о выборе Атлас V в качестве носителя для разрабатываемого корабля CST-100.[12]
Каждый РН Атлас V имеет трехзначное численное обозначение, которое определяется особенностями использованной конфигурации. Первая цифра в обозначении соответствует диаметру использованного головного обтекателя и всегда равняется '4' или '5'. Вторая цифра соответствует числу использованных ТТУ и может изменяться в диапазоне от '0' до '3' для четырехметрового обтекателя и от '0' до '5' в случае пятиметрового обтекателя. Последняя цифра указывает на версию использованного РБ Центавр, а именно, сколько двигателей использует этот блок и может быть либо '1', либо '2'. Как правило, Центавр с одним двигателем используется в случае вывода спутника на геостационарную орбиту или для межпланетных полетов, а вариант с двумя двигателями используется для вывода полезной нагрузки на низкую опорную орбиту. В сентябре 2006 года «Локхид» и «Биглоу Аэроспейс» достигли соглашения о развитии варианта РН Атлас V, пригодного по уровню безопасности для пилотируемых полетов.[13] Появление такой версии ракеты-носителя по всей видимости будет отражено в маркировке.
Таблица обозначения версий: (актуальность данных — 26 ноября 2011 года)
Версия | Обтекатель | Ускорители | Верхняя ступень | ПН на НОО | ПН на ГПО | Число запусков на дату |
---|---|---|---|---|---|---|
401 | 4 м | - | 1 ЖРД | 9 797 кг | 4 750 кг | 12 |
411 | 4 м | 1 ТТУ | 1 ЖРД | 12 150 кг | 5 950 кг | 3 |
421 | 4 м | 2 ТТУ | 1 ЖРД | 14 067 кг | 6 890 кг | 3 |
431 | 4 м | 3 ТТУ | 1 ЖРД | 15 718 кг | 7 700 кг | 2 |
501 | 5,4 м | - | 1 ЖРД | 8 123 кг | 3 775 кг | 3 |
511 | 5,4 м | 1 ТТУ | 1 ЖРД | 10 986 кг | 5 250 кг | 0 |
521 | 5,4 м | 2 ТТУ | 1 ЖРД | 13 490 кг | 6 475 кг | 2 |
531 | 5,4 м | 3 ТТУ | 1 ЖРД | 15 575 кг | 7 475 кг | 2 |
541 | 5,4 м | 4 ТТУ | 1 ЖРД | 17 443 кг | 8 290 кг | 1 |
551 | 5,4 м | 5 ТТУ | 1 ЖРД | 18 814 кг | 8 900 кг | 3 |
Хеви (HLV или 5H1)) | 5,4 м | 2 УРМ | 1 ЖРД | - | 13 000 кг | 0 |
Хеви (HLV или 5H2) | 5,4 м | 2 УРМ | 2 ЖРД | 29 400 кг | - | 0 |
Полный список запусков РН Атлас V приводится в английской версии статьи по ракете-носителю англ. «Atlas V». Среди наиболее примечательных полетов следует отметить старты Марсианского разведывательного спутника и Новые горизонты — две исследовательские программы НАСА, первая посвящена изучению Марса, вторая Плутона и его спутника Харона. 18 июня 2009 года эта ракета-носитель в конфигурации 401 использовалась для запуска «Лунного Разведывательного спутника» (LRO).
Старт РН Атлас V 551 с «Новые горизонты», Мыс Канаверал
Установка РН Атлас V на стартовый стол
Старт РН Атлас V 401 с «Марсианским разведывательным спутником», Мыс Канаверал, 12 августа, 2005 года
Старт РН Atlas V 541 с «Марсоходом Curiosity», Мыс Канаверал, 26 ноября, 2011 года
Американская ракетно-космическая техника | ||
---|---|---|
Эксплуатируемые ракеты-носители | Атлас-5 · Дельта ( II · IV) · Минотавр (I · IV) · Пегас · Таурус · Фалькон-1 · Фалькон-9 | |
Разрабатываемые ракеты-носители | Антарес (Таурус-2) · Афина (Ic · IIc) · Минотавр-V · SLS | |
Устаревшие ракеты-носители |
Авангард · Арес (1 · 5) · Атлас (B · D · E/F · G · H · I · II · III · LV-3B · SLV-3 · Эйбл · Аджена · Центавр) · Афина (I · II) · Дельта (A · B · C · D · E · G · J · L · M · N · 0100 · 1000 · 2000 · 3000 · 4000 · 5000 · III) · Калеб · Конестога · Магнум · N-I* · N-II* · Нова · Пилот (NOTS) · Ротон · Сатурн (I · IБ · V · C-5N) · Sea Dragon · Скаут · Спарта · Спейс шаттл · Титан (II GLV · IIIA · IIIB · IIIC · IIID · IIIE · 34D · 23G · CT-3 · IV) · Тор (Эйбл · Эйблстар · Аджена · Барнер · Дельта · DSV-2U) · Торад-Аджена · Shuttle-C · H-I* · Юнона/Юпитер/Редстоун (1 · 2) |
|
* — японские проекты, использующие американские ракеты или ступени; курсив — проекты, отменённые до первого полёта |
Атлас V.