宇(yu)(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)5系列運(yun)載火箭(jian)包括(kuo)400系列和500系列,共14個型號。另(ling)外(wai),洛克希德·馬(ma)丁公司還準(zhun)備研制宇(yu)(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)SH(重型)運(yun)載火箭(jian)。每種(zhong)宇(yu)(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)5運(yun)載火箭(jian)的(de)命名(ming)規(gui)則是:
宇宙(zhou)神(shen)5abc。a用4或5標注,分(fen)別(bie)表(biao)示(shi)4m或5m直徑的整流罩;b用0-5標注,表(biao)示(shi)公用芯級捆綁的固體助推器數量;c用1或2標注,表(biao)示(shi)半人馬(ma)座上(shang)面級發動機的數量。
宇(yu)宙(zhou)神5運載火(huo)箭采用(yong)(yong)兩級(ji)或兩級(ji)半(ban)結構(gou),每種型號使用(yong)(yong)的(de)(de)公(gong)(gong)用(yong)(yong)模塊是:3.81m直(zhi)徑(jing)的(de)(de)宇(yu)宙(zhou)神公(gong)(gong)用(yong)(yong)芯級(ji)和3.05m直(zhi)徑(jing)的(de)(de)半(ban)人馬座上(shang)面級(ji)。宇(yu)宙(zhou)神公(gong)(gong)用(yong)(yong)芯級(ji)使用(yong)(yong)1臺(tai)RD-180液氧(yang)(yang)煤(mei)油發(fa)動機,這種發(fa)動機采用(yong)(yong)分(fen)級(ji)燃燒(shao)循環、雙(shuang)燃燒(shao)室,具有47%,100%的(de)(de)節(jie)流(liu)能力(li)(li),無節(jie)流(liu)工作時的(de)(de)真(zhen)(zhen)空(kong)推力(li)(li)達(da)到(dao)(dao)422t,真(zhen)(zhen)空(kong)比沖(chong)為(wei)3304m/s。半(ban)人馬座上(shang)面級(ji)使用(yong)(yong)1臺(tai)或2臺(tai)普拉特(te)·惠(hui)特(te)尼公(gong)(gong)司(si)的(de)(de)RL10A-4-2液氫液氧(yang)(yang)發(fa)動機,它的(de)(de)真(zhen)(zhen)空(kong)推力(li)(li)達(da)到(dao)(dao)10t/臺(tai),比沖(chong)為(wei)4415m/s。
2013年(nian)(nian)10月11日,聯合發(fa)(fa)射(she)同(tong)盟(ULA)開(kai)始(shi)著(zhu)手(shou)起豎吊裝用(yong)于執(zhi)行NASA的火(huo)(huo)星(xing)大氣與揮(hui)發(fa)(fa)演化(MAVEN)探(tan)測(ce)器(qi)發(fa)(fa)射(she)任(ren)務(wu)的“宇宙神”-5運(yun)載火(huo)(huo)箭。該火(huo)(huo)箭將于2013年(nian)(nian)11月執(zhi)行發(fa)(fa)射(she)任(ren)務(wu),發(fa)(fa)射(she)后,MAVEN火(huo)(huo)星(xing)探(tan)測(ce)器(qi)將歷經(jing)10個月的飛行時間進(jin)入繞火(huo)(huo)星(xing)軌道,以(yi)破譯火(huo)(huo)星(xing)這個紅色星(xing)球空氣越來越稀薄的原因。
“宇宙神"-5運載火箭第(di)1級段由1臺(tai)可提供3823kN推力的RD-180發動機(ji)(ji)提供動力,是火箭的通用芯級。它的貯箱可容納189m3液氧(yang)和94.6m3RP-1燃料,其(qi)中,RP-1燃料由煤油高度精煉(lian)形成,可支持RD-180發動機(ji)(ji)到達上層大(da)氣層前的4min工作。
火(huo)星(xing)探測(ce)器需(xu)要(yao)在(zai)行星(xing)正(zheng)確排列(lie)時進行發射,如果錯過了2013年(nian)的發射日期(qi),MAVEN火(huo)星(xing)探測(ce)器最(zui)早要(yao)推遲到(dao)2016年(nian)才能發射。這個耗資(zi)6.7億美(mei)元的火(huo)星(xing)探測(ce)器將于2014年(nian)9月進入火(huo)星(xing)大(da)(da)氣(qi)最(zui)外層的橢圓軌(gui)道,采(cai)樣分析火(huo)星(xing)的組成(cheng),測(ce)量其對太陽活動刺激(ji)的響應。科學(xue)家們希(xi)望MAVEN火(huo)星(xing)探測(ce)器能夠探測(ce)到(dao)火(huo)星(xing)從一個溫暖的、充滿大(da)(da)氣(qi)并且有水的星(xing)球變成(cheng)貧瘠(ji)星(xing)球的原因。
洛馬公(gong)司于1999年(nian)2月5日宣布(bu)其根據使(shi)用公(gong)共(gong)助推級研制的(de)(de)新型火箭將(jiang)命名為宇(yu)宙神一(yi)5運載火箭。目前,洛馬公(gong)司和(he)美國空軍共(gong)同(tong)出資研制一(yi)個新型、高效和(he)低成(cheng)本的(de)(de)火箭系(xi)列。這種新型火箭將(jiang)用于商(shang)業(ye)發射(she)(she)(she)(she)和(he)美國政(zheng)府的(de)(de)發射(she)(she)(she)(she)任(ren)務。除了(le)能(neng)夠(gou)滿足日益增長的(de)(de)地球同(tong)步軌(gui)道衛星(xing)的(de)(de)發射(she)(she)(she)(she)需求之外,它還(huan)能(neng)滿足近期將(jiang)要(yao)發射(she)(she)(she)(she)的(de)(de)一(yi)系(xi)列大型商(shang)業(ye)衛星(xing)群(qun)的(de)(de)發射(she)(she)(she)(she)任(ren)務。
根據與美(mei)國空(kong)(kong)軍簽訂的合(he)同,洛馬(ma)公(gong)(gong)司(si)研制一(yi)(yi)個新型(xing)火(huo)(huo)箭系(xi)列,并在(zai)2001提供發(fa)射(she)服氛務。美(mei)國空(kong)(kong)軍希望這(zhe)種新型(xing)火(huo)(huo)箭系(xi)列能(neng)夠(gou)替代(dai)目前使用(yong)的“德爾(er)他”、“宇宙神”和“大力神”系(xi)列運載(zai)火(huo)(huo)箭,以用(yong)于美(mei)國政府載(zai)荷的發(fa)射(she)以及商業(ye)有(you)效載(zai)荷的發(fa)射(she)服務。宇宙神一(yi)(yi)5運載(zai)火(huo)(huo)箭能(neng)夠(gou)從(cong)卡納(na)維拉爾(er)角和范登堡(bao)空(kong)(kong)軍基地發(fa)射(she)。洛馬(ma)公(gong)(gong)司(si)官員稱宇宙神一(yi)(yi)5系(xi)列運載(zai)火(huo)(huo)箭能(neng)夠(gou)滿足目前衛(wei)星工業(ye)的所(suo)有(you)要求,即能(neng)夠(gou)滿足目前衛(wei)星重量和體積不斷增長(chang)的趨勢(shi)要求。
宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)(shen)5的首次(ci)發(fa)射(she)是在2002年8月(yue)(yue)(yue)21日,當時,宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)(shen)5401運載(zai)火箭(jian)搭載(zai)著Eutelsat Hot Bird 6衛星從卡(ka)納維(wei)拉爾角成功發(fa)射(she)升(sheng)空。至2007年10月(yue)(yue)(yue),宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)(shen)5共進行(xing)了11次(ci)發(fa)射(she)。宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)(shen)5火箭(jian)在美國深空探測計劃中承擔著運載(zai)任務。2006年1月(yue)(yue)(yue),宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)(shen)5成功地發(fa)射(she)了新地平線冥王星探測器,2008年還(huan)計劃發(fa)射(she)月(yue)(yue)(yue)球坑觀測和傳感衛星。
2018年(nian)3月2日1點02分,這(zhe)枚(mei)為聯合發(fa)射聯盟公司(United Launch Alliance)所有的火箭從卡納(na)維拉爾角發(fa)射場發(fa)射。
搭載美國新的GOES-S氣象(xiang)衛(wei)星的“宇宙神(shen)”-5(Atlas V)運載火(huo)箭(jian)在佛(fo)羅里達州(zhou)發射升空,美國國家航空航天(tian)局(NASA)在轉播發射。火(huo)箭(jian)第一級(ji)裝備了俄(e)羅斯PD-180火(huo)箭(jian)發動機,并于發射3分鐘后(hou)正(zheng)常(chang)分離。
宇宙神一5運載火箭有幾種基(ji)本(ben)結構,它(ta)對該公司目前(qian)正在研制的(de)宇宙神一3運載火箭進行了(le)重大改進,同時(shi)它(ta)也采用了(le)模塊(kuai)化的(de)設(she)計(ji)思想,其基(ji)本(ben)模塊(kuai)包括:
直徑為3.8m高(gao)27m采(cai)用RD-180發動機的結構穩定(ding)的公共助推級,它(ta)還為固體助推器提(ti)(ti)供了固定(ding)夾具,以提(ti)(ti)高(gao)其(qi)性(xing)能;
“半人馬座”上面級將使用一臺或兩(liang)臺RL-10發動機;
標準(zhun)化的、經(jing)過飛行驗(yan)證(zheng)的“宇宙神”運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭的有(you)效載(zai)(zai)荷整流罩(zhao),以及(ji)現(xian)有(you)的或類(lei)似的有(you)效載(zai)(zai)荷連接(jie)器(qi)和硬件;
新(xin)的大(da)型(xing)有效(xiao)載(zai)荷整(zheng)流罩(zhao),其直徑為(wei)5.4m,以便容納將(jiang)來利用大(da)型(xing)宇宙(zhou)神(shen)-5和其它允(yun)中型(xing)運載(zai)火(huo)箭發射的有效(xiao)載(zai)荷。
基本的(de)宇(yu)宙神(shen)一5中型(xing)運(yun)載(zai)火箭結構使用(yong)(yong)公共助推級、為(wei)宇(yu)宙神(shen)一3B研(yan)制的(de)“半人馬座”上面級、標準的(de)有效載(zai)荷整流罩,以及宇(yu)宙神(shen)-2和將來宇(yu)宙神(shen)-3采用(yong)(yong)的(de)接口。這種運(yun)載(zai)火箭的(de)地球同步(bu)轉移軌道的(de)運(yun)載(zai)能力5000kg。
大型宇宙神一(yi)5運(yun)載(zai)(zai)(zai)火(huo)箭(jian)的(de)(de)結構(gou)采(cai)用(yong)3個公(gong)(gong)共助推級(ji)(ji),公(gong)(gong)共的(de)(de)“半人(ren)馬(ma)座”上面(mian)級(ji)(ji)將(jiang)安裝在位于中(zhong)心的(de)(de)公(gong)(gong)共助推級(ji)(ji)上,它將(jiang)采(cai)用(yong)直徑為(wei)5.4m的(de)(de)復(fu)合材(cai)料整(zheng)流罩大型宇宙神一(yi)5運(yun)載(zai)(zai)(zai)火(huo)箭(jian)能夠將(jiang)6500kg的(de)(de)有效載(zai)(zai)(zai)荷直接送入地(di)球同(tong)步(bu)軌道(dao),其地(di)球同(tong)步(bu)轉移軌道(dao)的(de)(de)運(yun)載(zai)(zai)(zai)能力為(wei)13000kg。
洛馬公司(si)官員稱宇宙神(shen)一5系(xi)列運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)使(shi)(shi)(shi)用(yong)了先進的(de)(de)(de)(de)設計(ji)方法、材(cai)料和(he)處理工藝(yi),從而使(shi)(shi)(shi)得它(ta)具(ju)(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)性能,并(bing)將(jiang)(jiang)大(da)(da)幅(fu)度(du)地提(ti)高(gao)可靠性,同時(shi)降低(di)成本由于使(shi)(shi)(shi)用(yong)了標準的(de)(de)(de)(de)部件,這(zhe)種宇宙神(shen)一5運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)可以為各(ge)種大(da)(da)、中(zhong)(zhong)型有(you)效載荷提(ti)供發(fa)(fa)射(she)(she)服(fu)務此外,由于宇宙神(shen)一5運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)與先前(qian)的(de)(de)(de)(de)“宇宙神(shen)”和(he)“大(da)(da)力(li)神(shen)”運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)相比具(ju)(ju)有(you)更高(gao)操作效率,因此它(ta)能大(da)(da)幅(fu)度(du)地減少每次(ci)發(fa)(fa)射(she)(she)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)操作和(he)準備(bei)時(shi)間(jian),從而使(shi)(shi)(shi)得發(fa)(fa)射(she)(she)安排(pai)更具(ju)(ju)靈活性另(ling)外,宇宙神(shen)一5運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)將(jiang)(jiang)由新的(de)(de)(de)(de)硬件和(he)即將(jiang)(jiang)由現(xian)有(you)火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)進行(xing)驗(yan)證(zheng)的(de)(de)(de)(de)部件組成例如,使(shi)(shi)(shi)用(yong)液氧和(he)煤油作推進劑的(de)(de)(de)(de)RD-180發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)將(jiang)(jiang)由宇宙神(shen)一3運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)在宇宙神(shen)一5投入使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)前(qian)兩(liang)年進行(xing)飛行(xing)驗(yan)證(zheng),RD-180發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)將(jiang)(jiang)用(yong)于公共(gong)(gong)助推級中(zhong)(zhong)。到(dao)目前(qian)為止(zhi),共(gong)(gong)有(you)13臺(tai)RD-180發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)進行(xing)了點(dian)火(huo)(huo)(huo)試驗(yan),試驗(yan)時(shi)間(jian)長(chang)達12500s,這(zhe)個時(shi)間(jian)相當(dang)于宇宙神(shen)一5運(yun)(yun)載火(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)(jian)進行(xing)55次(ci)發(fa)(fa)射(she)(she)時(shi)的(de)(de)(de)(de)RD-180發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)工作時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)總和(he)。
公共“半(ban)人馬座(zuo)”上面級(ji)使用(yong)液(ye)氧和液(ye)氫作推進(jin)劑,通過使用(yong)一(yi)臺或兩臺RL-10發動機可以(yi)使其(qi)具有(you)不同(tong)的(de)運載能(neng)九新型“半(ban)人馬座(zuo)”上面級(ji)將(jiang)在(zai)宇(yu)宙(zhou)神(shen)一(yi)5運載火箭(jian)投入使用(yong)前一(yi)年在(zai)宇(yu)宙(zhou)神(shen)一(yi)3運載火箭(jian)中進(jin)行(xing)驗證飛行(xing)。