简介

具体参数

演变历史

发射地点

技术诸元(第一节 第二节 酬载舱(整流罩))

发射记录

未来发展

衍生型

简介

宇宙神五号运载火箭，又译为阿特拉斯-5型运载火箭，为洛克希德马丁公司所研制的不可重复使用之运载火箭(现由洛克希德马丁与波音公司研制，隶属联合发射同盟(United Launch Alliance))，航空喷气公司则负责宇宙神5型运载火箭固态辅助火箭的研发及制造。第一节的由液态氧及煤油为燃料，是于阿拉巴马州的迪凯特建造，引擎为俄罗斯的RD-180火箭引擎，第二节则是以液态氧及液态氢为燃料的半人马座火箭，某些衍生型装有捆绑式固态辅助火箭以增加酬载量，辅助火箭及第一节和第二节构成宇宙神5型运载火箭。

具体参数

用途 一次性火箭

制造商 联合发射同盟

制造国家 美国

外型及质量参数

高度 58.3 米 (191.2 呎)

直径 3.81 米 (12.49 呎)

质量 546,700 公斤 (1,205,200 磅)

级数 2节

酬载量

有效载荷-近地轨道 9,750–29,420 公斤[1]

有效载荷-

GEO 4,750–13,000 公斤[1]

发射历史

现况 现役

发射场 卡纳维尔角空军地复合式发射场41号发射台

范登堡空军基地复合式发射场3号发射台

总发射次数 27次

(401: 11, 411: 3, 421: 3, 431: 2)

(501: 3, 521: 2, 531: 1, 551: 2)

成功次数 26次

(401: 10, 411: 3, 421: 3, 431: 2)

(501: 3, 521: 2, 531: 1, 551: 2)

失败次数 0次

部分失败次数 1次 (401型)[2]

首次发射 401: 2002年8月21日

411: 2006年4月20日

421: 2007年10月10日

431: 2005年3月11日

501: 2010年4月22日

521: 2003年7月17日

531: 2010年8月14日

551:2006年1月19日

著名酬载卫星 火星侦察轨道器

新视野号

月球勘测轨道飞行器

太阳动力学天文台

波音X-37

朱诺号

辅助火箭 (非重型运载火箭) - 航空喷气公司

数量 1枚到5枚

发动机 1颗固态火箭发动机

单发动机推力 1,270 千牛顿 (285,500 磅)

比冲 275 秒

推进时间 94 秒

燃料 固态燃料

辅助火箭 (宇宙神五号重型运载火箭(5HX)) - 宇宙神标准核心火箭

数量 2枚

发动机 一台RD-180

单发动机推力 4,152 千牛顿 (933,406 磅)

比冲 311 秒

推进时间 253 秒

燃料 煤油/液态氢

第一级 - 宇宙神标准核心火箭

发动机 一台RD-180

推力 4,152 千牛顿 (933,406 磅)

比冲 311 秒

推进时间 253 秒

燃料 煤油/液态氢

第二级 (Atlas V XX1) - 半人马座火箭

发动机 1 颗RL-10A火箭引擎

推力 99.2 千牛顿 (22,290 磅)

比冲 451 秒

推进时间 842 秒

燃料 液态氧/液态氢

第二级 (Atlas V XX2) - 半人马座火箭

发动机 2 颗RL-10A火箭引擎

推力 147 千牛顿 (41,592 磅)

比冲 449 秒

推进时间 421 秒

燃料 液态氧/液态氢

演变历史

宇宙神5型运载火箭为宇宙神系列运载火箭中最新的型号，其技术来自早期的宇宙神二号运载火箭，主要则是宇宙神三号运载火箭，大部分的推进系统，电子设备及火箭结构有沿袭早期火箭，有些则是小幅修改。外观上最明显的修改为第一节的燃料槽，不再使用10呎直径的不锈钢硬式壳槽，亦不用的有中央隔壁的“气球”结构，也不再用“一节半”的技术(于发射至进入轨道途中将三颗引擎中的两颗丢弃)，宇宙神5型运载火箭则使用类似泰坦系列运载火箭及航天飞机外部燃料槽的12.5呎直径铝合金锻接燃料槽。

发射地点

宇宙神5型运载火箭属于美国空军的改进型一次性运载火箭(EELV)的一部分，不可重复使用代表此种运载火箭只能使用一次。发射地点在卡纳维尔角空军基地复合式41号发射台，另外位于西岸的范登堡空军基地3E号发射台发射极地轨道的卫星。

技术诸元

第一节

宇宙神五号系列运载火箭主引擎为俄罗斯的RD-180引擎，第一节为新研发的公共助推核心(CCB)，最多可以捆绑式加装五枚航空喷气公司制造的固态辅助火箭，标准核心火箭直径为3.8米(12.5呎)，长32.5米(106.6呎)，可填装284,450公斤(627,105磅)的液态氧及煤油，标准核心火箭的推进时间约4分钟，俄罗斯的RD-180引擎于发射时提供推力约4百万牛顿(860,000磅),飞行中产生的最大推力可达4.152百万牛顿。

第二节

第二节的半人马座火箭有加压燃料槽使之稳固，并使用低温燃料(液态氢或液态氧)，宇宙神5型运载火箭的第二节直径为1.68米(5.5呎)，所使用引擎为一颗或两颗普拉特-惠特尼RL10A-4-2火箭引擎(Pratt & Whitney RL10A-4-2 engines)，每颗引擎产生99.2千牛顿(22,300磅)。改良RL10A-4-2火箭引擎外型是增加第二节的操作性能和可靠程度，另外惯性航行装置(inertial navigation unit，INU)也装在半人马座火箭上，让宇宙神5型运载火箭和半人马座火箭可以稳定的飞行，也控制宇宙神运载火箭和半人马座火箭的燃料槽压力及燃料使用量，半人马座火箭的引擎也可以在真空中点燃，可将人造卫星送入低地球轨道，进入低地球轨道后，可形成椭圆的地球同步轨道(GTO)，再经过第三次点火，即可从椭圆的地球同步轨道转为圆形的地球同步轨道(GEO)。半人马座火箭有着高燃烧比率(燃料燃烧完全比率)，所以可以搭配各种不同的重量的末端节，也可以用来作商业运载火箭，将人造卫星放置在较远的轨道。

在宇宙神5型运载火箭第一次发射之前，有许多系统已经升级或增强了，例如容错惯性飞行装置(Fault Tolerant INU，FTINU)可增加宇宙神系列运载火箭的可靠性。

酬载舱(整流罩)

宇宙神5型运载火箭有两种常用的酬载舱(整流罩)。第一种是典型4米直径的酬载舱，从宇宙神二号运载火箭开始使用，属于标准和较纤细的酬载舱(参见宇宙神5型运载火箭第4次发射Inmarsat 4-F1卫星)第二种是洛克希德马丁公司所研发的加大型5米直径(实际上是4.57米直径)酬载舱，建造地点则为位在瑞士的Contraves太空(现为Oerlikon太空)。Contraves太空所制的整流罩使用复合材料，此复合材料在早期的运载火箭的整流罩即使用过，不须在另寻新的材质。第三种则是加长版的酬载舱，是用来运载宇宙神五号重型运载火箭的酬载物。前两种酬载舱是用来酬载宇宙神五号500型运载火箭。在2008年4月14日，宇宙神5型运载火箭运载了迄今最重的酬载进入轨道──一枚由加利福尼亚州帕洛亚托的太空系统/眼端公司(Space Systems/Loral of Palo Alto, CA)所制造的电信通讯卫星，重6648公斤(14625磅)。

发射记录

从2002年8月的第一次发射到2010年8月间的22次发射中，宇宙神5型运载火箭有几近完美的成功率，但于2007年6月15日发射NRO L-30卫星时，因第二节的半人马座火箭引擎提早关闭，导致酬载物－两颗海洋监测卫星－进入较预期低之轨道，然而，买主美国国家侦查部(National Reconnaissance Office)认为此次任务是成功的，而此事故也经过彻底的调查。于此次些微失败后，宇宙神5型运载火箭已有九次发射成功纪录。

未来发展

宇宙神五号重型运载火箭(又称重型运载火箭)使用三枚标准核心火箭，可以酬载更重(达25公吨)的太空船。宇宙神五号重型运载火箭约95%的硬件设备都与使用单枚标准核心火箭的宇宙神5型运载火箭相同。

宇宙神五号重型运载火箭的酬载能力与三角洲四号重型运载火箭相近。 后者使用由 Pratt & Whitney Rocketdyne 研制及制造的美制 RS-68 引擎。 三角洲四号重型运载火箭至今已发射三次。

宇宙神五号重型运载火箭从接到订单到发射需要30个月。

衍生型

每台宇宙神5型运载火箭有三个位数来表示其运载火箭的设计结构。第一个位数代表酬载舱的直径，以米表示，数字不是4就是5。第二个位数代表固态辅助火箭的数量，这些固态辅助火箭装在宇宙神5型运载火箭的第一节上，如果所使用的酬载舱直径为4米，可装0到3枚固态辅助火箭；如果所使用的酬载舱直径是5米，可装0到5枚固态辅助火箭。第三个位数是半人马座火箭上的RL10A-4-2火箭引擎的数量，不是一枚就是二枚。单引擎半人马座火箭(Single-engine Centaurs，SEC)单位时间使用燃料较少，推进时间较久，所以运载到达地球同步轨道(GEO)的人造卫星和逃脱地球轨道；双引擎半人马座火箭(Dual engine Centaurs，DEC)则将人造卫星送至低地球轨道。

例如宇宙神五号552型运载火箭代表酬载舱直径为5米，有五枚固态辅助火箭和两颗半人马座火箭引擎。另一个例子，宇宙神五号431型运载火箭的酬载舱的直径为4米，三枚固态辅助火箭和一颗半人马座火箭引擎。

在2006年9月，洛克希德马丁公司和Bigelow太空喷气公司签定一纸合约，让宇宙神5型运载火箭成为载人火箭，进入潜在的太空旅游市场。