Атлас-5

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Атлас V
Атлас V
Старт «Атлас V» в конфигурации 401 12 августа 2005 года.
Общие сведения
Страна Соединённые Штаты Америки США
Семейство Атлас
Назначение ракета-носитель
Разработчик ULA, Lockheed Martin
Изготовитель ULA, Lockheed Martin
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
Heavy (отменена): 29,4 т[2]
  - на ГПО Стандартная: 4,75 — 8,9 т
Heavy (отменена): 13 т
История запусков
Состояние действующая
Места запуска Мыс Канаверал, SLC-41;
База Ванденберг, SLC-3E[en]
Число запусков 61
(401: 31, 411: 3, 421: 5, 431: 2, 501: 6, 521: 2, 531: 3, 541: 3, 551: 6)
  - успешных 60
(401: 30, 411: 3, 421: 5, 431: 2, 501: 6, 521: 2, 531: 3, 541: 3, 551: 6)
  - частично неудачных 1 (401)[3]
Первый запуск 401: 21 августа 2002 года
411: 20 апреля 2006 года
421: 10 октября 2007 года
431: 11 марта 2005 года
501: 22 июля 2010 года
521: 17 июля 2003 года
531: 14 августа 2010 года
541: 26 ноября 2011 года
551: 19 января 2006 года
Последний запуск 5 февраля 2016 (401)
 
Ускоритель (Стандартный) — AJ-60A[en]
Количество ускорителей 0-5 шт.
Маршевый двигатель РДТТ
Тяга 172,1 тс (1,688 кН)
Удельный импульс 279,3 с
Время работы 94 с
Топливо HTPB
Ускоритель (Heavy, отменённый) — УРМ
Количество ускорителей 2 шт.
Маршевый двигатель РД-180
Тяга 390,2 тс (3,827 кН) (у земли)
423,4 тс (4,152 кН) (в вакууме)
Удельный импульс 311 с (у земли)
338 с (в вакууме)
Время работы 253 с
Горючее керосин РГ-1
Окислитель Жидкий кислород
Первая ступень — УРМ
Маршевый двигатель РД-180
Тяга 390,2 тс (3,827 кН) (у земли)
423,4 тс (4,152 кН) (в вакууме)
Удельный импульс 311 с (у земли)
338 с (в вакууме)
Время работы 253 с
Горючее керосин РГ-1
Окислитель Жидкий кислород
Вторая ступень (Атлас-5 «XX1») — Центавр
Маршевый двигатель RL-10A
Тяга 10,1 тс (99,2 кН)
Удельный импульс 451 с
Время работы 842 с
Горючее Жидкий водород
Окислитель Жидкий кислород
Вторая ступень (Атлас-5 «XX2») — Центавр
Маршевые двигатели 2 × RL-10A
Тяга 15 тс (147 кН)
Удельный импульс 449 с
Время работы 421 с
Горючее Жидкий водород
Окислитель Жидкий кислород

«Атла́с V» (англ. Atlas V) — одноразовая ракета-носитель семейства РН Атлас, которая первоначально производилась компанией Lockheed Martin, а затем альянсом United Launch Alliance, сформированным совместно Lockheed Martin и Boeing. Твердотопливные ускорители для ракеты-носителя Атлас V разрабатывает и производит фирма Aerojet.

Ракета-носитель, производимая в Денвере (Колорадо, США), состоит из работающей на керосине марки РГ-1 и жидком кислороде первой ступени, которая использует российский жидкостный ракетный двигатель РД-180, и второй ступени на базе разгонного блока «Центавр», который использует жидкий водород в качестве топлива и жидкий кислород в качестве окислителя. Ракета имеет несколько конфигураций, отличающихся количеством твердотопливных ускорителей, которых может быть от одного до пяти.

Существовавший проект носителя с общим названием Атлас-5 «Хеви» (англ. Heavy — тяжёлый), предполагавший использование соединённых в пакет трёх универсальных ракетных модулей (блоков первой ступени), в дальнейшем был отменён; запуск ракеты-носителя в данной конфигурации не планируется.

Начиная с августа 2002 года по февраль 2016 года был произведен 61 запуск, 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 её 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].

Стоимость одного запуска ракеты (на 2009 г.) — 170 млн долларов США[7].

История[править | править вики-текст]

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.

Конструкция[править | править вики-текст]

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. Первая ступень имеет диаметр 3,8 м, высоту 32.5 м и на старте содержит 284,45 т компонентов топлива. Ускоритель имеет рабочее время около четырёх 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 ЖВ/ЖК, 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 навигацииСИН», 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 орбитуНОО»), перехода на геопереходную орбитуГПО») и выхода на геостационарную орбитуГСО»), 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)[8].

Перспективы развития[править | править вики-текст]

РН Атлас V в конфигурации Хеви (англ. Heavy Lift Vehicle, HLV) может быть доступна через 30 месяцев после поступления заказа[9]. 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[10]. 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 был выбран для использования в качестве первой ступени на совместной американо-японской ракете GX (англ.), которая должна была выполнить свой первый полет в 2012 году[11]. Запуски ракеты-носителя GX должны были 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[12]. В августе 2011 года «Боинг» объявил о выборе Атлас V в качестве носителя для разрабатываемого корабля CST-100[13].

Варианты и их обозначения[править | править вики-текст]

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 четырёхметрового 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[14]. Появление такой версии ракеты-носителя по всей видимости будет отражено в маркировке.

Таблица обозначения версий:

Версия Обтекатель Ускорители Верхняя ступень ПН на НОО ПН на ГПО Число запусков
401 м - 1 ЖРД 9 797 кг 4 750 кг 30
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 5
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 6
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 3
541 5,4 м 4 ТТУ 1 ЖРД 17 443 кг 8 290 кг 3
551 5,4 м 5 ТТУ 1 ЖРД 18 814 кг 8 900 кг 6
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

Старты РН Атлас V[править | править вики-текст]

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 изучению Плутона и его системы спутников с пролетной траектории. 18 июня 2009 года эта ракета-носитель в конфигурации 401 использовалась для запуска «Лунного Разведывательного спутника» (LRO).

Фотогалерея[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Сравнимые ракеты-носители[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. В зависимости от используемой конфигурации ракеты-носителя.
  2.  (англ.)United Launch Alliance. Atlas V Launch Services. User Guide. (PDF). Архивировано из первоисточника 9 июня 2012.
  3.  (англ.)Космическая страница Гунтера — РН Атлас V (401).
  4.  (англ.) Morring, Frank, Jr. Неудача с выыводом военного спутника на орбиту может привести к отсрочкам следующих полетов ULA. Aviation Week (22 июня 2007). Архивировано из первоисточника 9 июня 2012.
  5. Спутник военной разведки успешно запущен с помощью РН Атлас V.(недоступная ссылка — история). NRO (15 июня 2007). Архивировано из первоисточника 7 июля 2007.
  6.  (англ.)Новости по запуску спутника «L-30».(недоступная ссылка — история). NRO (18 июля 2007). Архивировано из первоисточника 6 октября 2008.
  7. Ракета-носитель Atlas V. Досье. ТАСС. Проверено 17 января 2016.
  8.  (англ.)Запуск тяжелого телекоммуникационного спутника., Associated Press (14 апреля 2008).
  9.  (англ.)Локхид-Мартин: РН «Атлас V». (08 февраля 2008)
  10.  (англ.)Oerlikon Space. (Contraves Space)
  11.  (англ.)Ракета-носитель GX(недоступная ссылка — история). United Launch Alliance. Проверено 7 мая 2009.
  12.  (англ.)NASA agrees to help modify Atlas 5 rocket for astronauts. SpaceFlightNow. Проверено 20 июля 2011. Архивировано из первоисточника 9 июня 2012.
  13.  (англ.)Boeing Selects Atlas V Rocket for Initial Commercial Crew Launches. Архивировано из первоисточника 9 июня 2012.
  14. Gaskill, Braddock. Human Rated Atlas V for Bigelow Space Station details emerge, NASASpaceflight.com (31 января 2007).