宇宙(zhou)(zhou)神5系列運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭包括400系列和500系列,共14個(ge)型號。另外,洛克希德(de)·馬(ma)丁(ding)公司還準(zhun)備研制宇宙(zhou)(zhou)神SH(重型)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭。每種宇宙(zhou)(zhou)神5運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭的命名(ming)規則是:
宇宙神5abc。a用4或5標注,分別表示4m或5m直徑(jing)的整流罩;b用0-5標注,表示公用芯級捆綁的固體助推器數量;c用1或2標注,表示半(ban)人馬座上面(mian)級發(fa)動機(ji)的數量。
宇宙神5運載火(huo)箭(jian)采用(yong)(yong)(yong)(yong)兩級(ji)或兩級(ji)半(ban)結構,每種型號使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)公用(yong)(yong)(yong)(yong)模塊是:3.81m直徑(jing)(jing)的(de)宇宙神公用(yong)(yong)(yong)(yong)芯(xin)級(ji)和3.05m直徑(jing)(jing)的(de)半(ban)人馬座(zuo)上(shang)面級(ji)。宇宙神公用(yong)(yong)(yong)(yong)芯(xin)級(ji)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)1臺RD-180液氧(yang)煤油發動(dong)(dong)機,這種發動(dong)(dong)機采用(yong)(yong)(yong)(yong)分級(ji)燃燒循環(huan)、雙燃燒室(shi),具有47%,100%的(de)節(jie)流能力,無節(jie)流工作(zuo)時的(de)真(zhen)(zhen)空推力達到(dao)422t,真(zhen)(zhen)空比沖(chong)為3304m/s。半(ban)人馬座(zuo)上(shang)面級(ji)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)1臺或2臺普(pu)拉(la)特·惠特尼公司(si)的(de)RL10A-4-2液氫液氧(yang)發動(dong)(dong)機,它(ta)的(de)真(zhen)(zhen)空推力達到(dao)10t/臺,比沖(chong)為4415m/s。
2013年(nian)10月(yue)11日,聯(lian)合(he)發(fa)(fa)射(she)同盟(ULA)開始著手(shou)起豎吊裝用(yong)于(yu)執行NASA的(de)火星大氣與揮(hui)發(fa)(fa)演化(hua)(MAVEN)探(tan)測(ce)器發(fa)(fa)射(she)任務的(de)“宇宙(zhou)神”-5運載火箭(jian)。該火箭(jian)將于(yu)2013年(nian)11月(yue)執行發(fa)(fa)射(she)任務,發(fa)(fa)射(she)后,MAVEN火星探(tan)測(ce)器將歷經(jing)10個月(yue)的(de)飛行時間進入繞火星軌(gui)道,以破譯火星這(zhe)個紅色(se)星球空氣越來越稀薄的(de)原因(yin)。
“宇宙(zhou)神"-5運載火箭第1級段由(you)1臺(tai)可(ke)(ke)(ke)提(ti)供3823kN推力的(de)RD-180發動(dong)機提(ti)供動(dong)力,是(shi)火箭的(de)通用芯級。它(ta)的(de)貯(zhu)箱可(ke)(ke)(ke)容(rong)納189m3液氧和94.6m3RP-1燃(ran)料(liao),其中,RP-1燃(ran)料(liao)由(you)煤油高度精煉形成,可(ke)(ke)(ke)支(zhi)持RD-180發動(dong)機到達上層大氣(qi)層前的(de)4min工作。
火(huo)星探測器(qi)需要在(zai)行(xing)星正確排列時進(jin)行(xing)發(fa)射(she)(she),如果錯過(guo)了2013年(nian)的(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)日期(qi),MAVEN火(huo)星探測器(qi)最早要推遲到(dao)2016年(nian)才能發(fa)射(she)(she)。這個(ge)耗資6.7億美元的(de)(de)(de)火(huo)星探測器(qi)將于2014年(nian)9月進(jin)入(ru)火(huo)星大(da)氣最外層的(de)(de)(de)橢圓軌道,采(cai)樣分析(xi)火(huo)星的(de)(de)(de)組成(cheng),測量其對太(tai)陽活動刺激的(de)(de)(de)響應。科學(xue)家(jia)們希(xi)望MAVEN火(huo)星探測器(qi)能夠(gou)探測到(dao)火(huo)星從(cong)一個(ge)溫暖的(de)(de)(de)、充滿大(da)氣并且有水的(de)(de)(de)星球(qiu)變成(cheng)貧瘠星球(qiu)的(de)(de)(de)原因。
洛馬公(gong)(gong)司于(yu)(yu)1999年2月5日宣(xuan)布其(qi)根據(ju)使用(yong)公(gong)(gong)共(gong)助推級研(yan)制(zhi)的(de)(de)(de)新型火箭(jian)將(jiang)命名為(wei)宇宙(zhou)神一5運載火箭(jian)。目前,洛馬公(gong)(gong)司和美國(guo)(guo)空(kong)軍(jun)共(gong)同(tong)出資研(yan)制(zhi)一個新型、高效(xiao)和低成本的(de)(de)(de)火箭(jian)系列。這種新型火箭(jian)將(jiang)用(yong)于(yu)(yu)商(shang)業發(fa)(fa)射(she)和美國(guo)(guo)政府的(de)(de)(de)發(fa)(fa)射(she)任務。除了能夠滿足(zu)日益增長的(de)(de)(de)地(di)球同(tong)步軌道衛星的(de)(de)(de)發(fa)(fa)射(she)需(xu)求之外,它(ta)還能滿足(zu)近期將(jiang)要(yao)發(fa)(fa)射(she)的(de)(de)(de)一系列大型商(shang)業衛星群的(de)(de)(de)發(fa)(fa)射(she)任務。
根據與(yu)美國(guo)空(kong)軍簽訂(ding)的合(he)同,洛馬公(gong)司(si)研制一個新型火箭(jian)系(xi)列(lie)(lie),并在2001提供發(fa)射服氛務(wu)。美國(guo)空(kong)軍希望這種新型火箭(jian)系(xi)列(lie)(lie)能(neng)夠替(ti)代目前使用(yong)的“德爾他”、“宇宙神”和(he)“大力神”系(xi)列(lie)(lie)運載火箭(jian),以用(yong)于美國(guo)政府載荷的發(fa)射以及商業(ye)有(you)效載荷的發(fa)射服務(wu)。宇宙神一5運載火箭(jian)能(neng)夠從卡納維拉(la)爾角和(he)范登(deng)堡(bao)空(kong)軍基地發(fa)射。洛馬公(gong)司(si)官(guan)員稱宇宙神一5系(xi)列(lie)(lie)運載火箭(jian)能(neng)夠滿(man)足目前衛(wei)星工業(ye)的所有(you)要求,即能(neng)夠滿(man)足目前衛(wei)星重量和(he)體(ti)積不(bu)斷(duan)增長的趨勢要求。
宇(yu)宙(zhou)神(shen)5的(de)首次(ci)發(fa)(fa)射(she)是在2002年(nian)(nian)8月21日,當時,宇(yu)宙(zhou)神(shen)5401運載(zai)火箭(jian)搭載(zai)著(zhu)Eutelsat Hot Bird 6衛星從卡納(na)維拉爾角成(cheng)功發(fa)(fa)射(she)升空。至2007年(nian)(nian)10月,宇(yu)宙(zhou)神(shen)5共進行(xing)了11次(ci)發(fa)(fa)射(she)。宇(yu)宙(zhou)神(shen)5火箭(jian)在美國深空探測(ce)計劃中承擔(dan)著(zhu)運載(zai)任務(wu)。2006年(nian)(nian)1月,宇(yu)宙(zhou)神(shen)5成(cheng)功地發(fa)(fa)射(she)了新(xin)地平線冥(ming)王星探測(ce)器(qi),2008年(nian)(nian)還計劃發(fa)(fa)射(she)月球坑觀測(ce)和傳感衛星。
2018年(nian)3月2日1點02分,這枚為聯合(he)發(fa)射(she)(she)聯盟公司(United Launch Alliance)所(suo)有的火箭從(cong)卡納維拉爾角發(fa)射(she)(she)場(chang)發(fa)射(she)(she)。
搭載美(mei)國新的GOES-S氣象衛星的“宇宙神(shen)”-5(Atlas V)運載火(huo)箭在佛羅(luo)(luo)里達州發射升空,美(mei)國國家(jia)航(hang)空航(hang)天局(NASA)在轉播(bo)發射。火(huo)箭第(di)一級裝備了俄羅(luo)(luo)斯PD-180火(huo)箭發動機,并于發射3分(fen)鐘后正常分(fen)離。
宇宙神一5運(yun)載(zai)火箭有幾種(zhong)基本結構,它對該公(gong)司目(mu)前(qian)正在研制的宇宙神一3運(yun)載(zai)火箭進行了重大改進,同時(shi)它也采用了模(mo)塊化的設計思(si)想,其基本模(mo)塊包括:
直(zhi)徑為3.8m高27m采用RD-180發動機的結構穩定(ding)的公共助(zhu)推(tui)級,它(ta)還為固體(ti)助(zhu)推(tui)器提供了(le)固定(ding)夾(jia)具,以提高其性能;
“半(ban)人馬(ma)座”上面級將使(shi)用一(yi)臺(tai)或(huo)兩臺(tai)RL-10發動機;
標準化的、經過飛(fei)行驗證的“宇宙神”運載火箭的有效(xiao)載荷整(zheng)流罩,以(yi)及現(xian)有的或類似的有效(xiao)載荷連接器(qi)和(he)硬件(jian);
新的大(da)型(xing)有效載(zai)荷(he)整(zheng)流罩,其直徑為5.4m,以便容納(na)將(jiang)來利(li)用大(da)型(xing)宇(yu)宙神(shen)-5和其它允中型(xing)運載(zai)火箭發射的有效載(zai)荷(he)。
基本(ben)的(de)宇(yu)宙神一5中(zhong)型運載(zai)(zai)火箭結構(gou)使用(yong)公共助推級(ji)、為宇(yu)宙神一3B研(yan)制的(de)“半人馬座”上(shang)面(mian)級(ji)、標準的(de)有效載(zai)(zai)荷整流罩,以及宇(yu)宙神-2和將來宇(yu)宙神-3采(cai)用(yong)的(de)接口。這種運載(zai)(zai)火箭的(de)地球同步(bu)轉(zhuan)移軌道的(de)運載(zai)(zai)能(neng)力5000kg。
大型(xing)宇(yu)宙神(shen)一(yi)5運(yun)載火(huo)箭(jian)的(de)(de)(de)結構(gou)采(cai)用(yong)3個公共助推級,公共的(de)(de)(de)“半人馬座”上面(mian)級將安裝(zhuang)在(zai)位于中心(xin)的(de)(de)(de)公共助推級上,它將采(cai)用(yong)直徑(jing)為5.4m的(de)(de)(de)復合材料整(zheng)流罩大型(xing)宇(yu)宙神(shen)一(yi)5運(yun)載火(huo)箭(jian)能(neng)夠將6500kg的(de)(de)(de)有效載荷直接送入地球同(tong)(tong)步軌(gui)道,其地球同(tong)(tong)步轉(zhuan)移軌(gui)道的(de)(de)(de)運(yun)載能(neng)力為13000kg。
洛(luo)馬公司官(guan)員(yuan)稱宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5系列(lie)運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)使(shi)用了(le)先(xian)(xian)進(jin)的(de)(de)設計方法、材(cai)料(liao)和(he)處理工(gong)藝,從而(er)(er)使(shi)得(de)它具(ju)有(you)較高的(de)(de)性能,并將(jiang)大幅度(du)地提(ti)高可(ke)靠性,同時(shi)(shi)降低成(cheng)本由于使(shi)用了(le)標準的(de)(de)部(bu)件,這(zhe)(zhe)種宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)可(ke)以為各種大、中(zhong)型有(you)效載(zai)(zai)荷提(ti)供(gong)發(fa)(fa)射(she)服務此外,由于宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)與先(xian)(xian)前(qian)的(de)(de)“宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)”和(he)“大力神(shen)(shen)(shen)(shen)”運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)相比具(ju)有(you)更(geng)高操作(zuo)效率(lv),因此它能大幅度(du)地減少每次發(fa)(fa)射(she)所需(xu)的(de)(de)操作(zuo)和(he)準備時(shi)(shi)間,從而(er)(er)使(shi)得(de)發(fa)(fa)射(she)安排更(geng)具(ju)靈活性另外,宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)將(jiang)由新的(de)(de)硬件和(he)即將(jiang)由現有(you)火(huo)箭(jian)(jian)進(jin)行(xing)(xing)驗證的(de)(de)部(bu)件組成(cheng)例如,使(shi)用液氧(yang)和(he)煤油作(zuo)推(tui)進(jin)劑(ji)的(de)(de)RD-180發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)將(jiang)由宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)3運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)在宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5投入(ru)使(shi)用的(de)(de)前(qian)兩年(nian)進(jin)行(xing)(xing)飛行(xing)(xing)驗證,RD-180發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)將(jiang)用于公共(gong)(gong)助推(tui)級中(zhong)。到目前(qian)為止,共(gong)(gong)有(you)13臺RD-180發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)進(jin)行(xing)(xing)了(le)點火(huo)試驗,試驗時(shi)(shi)間長達(da)12500s,這(zhe)(zhe)個時(shi)(shi)間相當于宇(yu)宙(zhou)(zhou)神(shen)(shen)(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)進(jin)行(xing)(xing)55次發(fa)(fa)射(she)時(shi)(shi)的(de)(de)RD-180發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)工(gong)作(zuo)時(shi)(shi)間的(de)(de)總(zong)和(he)。
公共“半人(ren)馬座”上面級使(shi)(shi)用(yong)液氧和液氫作(zuo)推進劑,通過(guo)使(shi)(shi)用(yong)一(yi)(yi)(yi)臺或兩臺RL-10發動機可以使(shi)(shi)其(qi)具(ju)有不同(tong)的運(yun)(yun)載(zai)能(neng)九新(xin)型“半人(ren)馬座”上面級將在宇(yu)宙(zhou)神一(yi)(yi)(yi)5運(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)(jian)投(tou)入使(shi)(shi)用(yong)前一(yi)(yi)(yi)年在宇(yu)宙(zhou)神一(yi)(yi)(yi)3運(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)(jian)中進行驗證飛(fei)行。