Атлас-5

Атлас V
Старт «Атлас V» в конфигурации 401 12 августа 2005 года.
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	34 (401: 14, 411: 3, 421: 3, 431: 2) (501: 4, 521: 2, 531: 2, 541: 1, 551: 3)
- успешных	33 (401: 13, 411: 3, 421: 3, 431: 2) (501: 4, 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

История

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

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]

Перспективы развития

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]

Варианты и их обозначения

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
401	4 м	-	1 ЖРД	9 797 кг	4 750 кг	14
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	4
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

Старты РН Атлас V

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).

	Атлас на Викискладе?

Фото галерея

• 

  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

Примечания

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.. NRO (15 июня 2007).
6. ↑  (англ.)Новости по запуску спутника «L-30».. NRO (18 июля 2007).
7. ↑  (англ.)Запуск тяжелого телекоммуникационного спутника., Associated Press (14 апреля 2008).
8. ↑  (англ.)Локхид-Мартин: РН «Атлас V». (08 февраля 2008)
9. ↑  (англ.)Oerlikon Space. (Contraves Space)
10. ↑  (англ.)Ракета-носитель GX. United Launch Alliance.(недоступная ссылка — история) Проверено 7 мая 2009.
11. ↑  (англ.)NASA agrees to help modify Atlas 5 rocket for astronauts. SpaceFlightNow. Архивировано из первоисточника 9 июня 2012. Проверено 20 июля 2011.
12. ↑  (англ.)Boeing Selects Atlas V Rocket for Initial Commercial Crew Launches. Архивировано из первоисточника 9 июня 2012.
13. ↑ Gaskill, Braddock. Human Rated Atlas V for Bigelow Space Station details emerge, NASASpaceflight.com (31 января 2007).

Ссылки

• ULA data sheets
• Atlas — Yesterday, Today and Tomorrow
• Astronautix: Atlas V