宇宙神5系(xi)(xi)列運(yun)載火箭包括400系(xi)(xi)列和500系(xi)(xi)列,共14個型(xing)號。另外(wai),洛克希(xi)德·馬丁(ding)公司還準備研制(zhi)宇宙神SH(重(zhong)型(xing))運(yun)載火箭。每(mei)種宇宙神5運(yun)載火箭的命名規則是:
宇(yu)宙(zhou)神5abc。a用4或5標注(zhu)(zhu),分別(bie)表(biao)示(shi)(shi)4m或5m直徑的整流罩;b用0-5標注(zhu)(zhu),表(biao)示(shi)(shi)公(gong)用芯(xin)級捆綁的固體助推器數量;c用1或2標注(zhu)(zhu),表(biao)示(shi)(shi)半人馬座上面級發動機的數量。
宇(yu)宙(zhou)(zhou)神5運載火箭采用兩級(ji)(ji)(ji)或(huo)(huo)兩級(ji)(ji)(ji)半結構,每(mei)種(zhong)型號使(shi)用的公(gong)用模(mo)塊是(shi):3.81m直(zhi)徑的宇(yu)宙(zhou)(zhou)神公(gong)用芯(xin)級(ji)(ji)(ji)和3.05m直(zhi)徑的半人馬座上(shang)(shang)面(mian)級(ji)(ji)(ji)。宇(yu)宙(zhou)(zhou)神公(gong)用芯(xin)級(ji)(ji)(ji)使(shi)用1臺(tai)RD-180液氧煤油發(fa)動(dong)機(ji)(ji),這種(zhong)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)采用分級(ji)(ji)(ji)燃(ran)燒(shao)(shao)循環、雙(shuang)燃(ran)燒(shao)(shao)室,具(ju)有47%,100%的節(jie)流(liu)能力(li),無(wu)節(jie)流(liu)工作時的真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)推(tui)力(li)達到422t,真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)比沖(chong)為3304m/s。半人馬座上(shang)(shang)面(mian)級(ji)(ji)(ji)使(shi)用1臺(tai)或(huo)(huo)2臺(tai)普拉(la)特(te)·惠特(te)尼(ni)公(gong)司的RL10A-4-2液氫液氧發(fa)動(dong)機(ji)(ji),它的真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)推(tui)力(li)達到10t/臺(tai),比沖(chong)為4415m/s。
2013年(nian)10月(yue)11日,聯合(he)發射同盟(ULA)開始著手起(qi)豎吊(diao)裝用(yong)于執(zhi)行(xing)NASA的(de)火(huo)星(xing)大氣(qi)與(yu)揮發演化(MAVEN)探(tan)測(ce)器發射任務(wu)的(de)“宇宙神”-5運載火(huo)箭(jian)。該火(huo)箭(jian)將(jiang)于2013年(nian)11月(yue)執(zhi)行(xing)發射任務(wu),發射后,MAVEN火(huo)星(xing)探(tan)測(ce)器將(jiang)歷經10個月(yue)的(de)飛行(xing)時間(jian)進入(ru)繞火(huo)星(xing)軌道,以破譯火(huo)星(xing)這個紅(hong)色星(xing)球空(kong)氣(qi)越來越稀薄的(de)原因。
“宇宙神"-5運載(zai)火箭第1級(ji)段由(you)1臺(tai)可提供3823kN推力的RD-180發動(dong)(dong)機提供動(dong)(dong)力,是火箭的通(tong)用芯(xin)級(ji)。它的貯箱可容納189m3液(ye)氧和94.6m3RP-1燃(ran)料,其(qi)中,RP-1燃(ran)料由(you)煤油高度(du)精煉形成,可支持RD-180發動(dong)(dong)機到達(da)上層大氣層前的4min工作(zuo)。
火星探(tan)(tan)測器(qi)需要在行星正確排列時(shi)進行發(fa)(fa)射,如果錯(cuo)過了2013年(nian)的(de)發(fa)(fa)射日期,MAVEN火星探(tan)(tan)測器(qi)最(zui)早要推遲到2016年(nian)才能發(fa)(fa)射。這(zhe)個耗資6.7億美元的(de)火星探(tan)(tan)測器(qi)將于2014年(nian)9月進入(ru)火星大(da)氣(qi)最(zui)外層(ceng)的(de)橢圓(yuan)軌道,采樣(yang)分析火星的(de)組成,測量其對太(tai)陽活動刺激的(de)響應(ying)。科學(xue)家們希望MAVEN火星探(tan)(tan)測器(qi)能夠探(tan)(tan)測到火星從(cong)一(yi)個溫暖(nuan)的(de)、充滿大(da)氣(qi)并且有水(shui)的(de)星球(qiu)變成貧瘠星球(qiu)的(de)原(yuan)因。
洛(luo)馬(ma)公(gong)司于(yu)(yu)1999年2月5日(ri)宣(xuan)布其根據使用公(gong)共(gong)助推級研(yan)制(zhi)的新(xin)型火箭將(jiang)命名為(wei)宇宙神一5運載(zai)火箭。目前(qian),洛(luo)馬(ma)公(gong)司和美國空軍(jun)共(gong)同出(chu)資研(yan)制(zhi)一個新(xin)型、高(gao)效和低成本的火箭系列。這種(zhong)新(xin)型火箭將(jiang)用于(yu)(yu)商業(ye)發(fa)射(she)和美國政(zheng)府的發(fa)射(she)任(ren)務。除了能(neng)夠滿(man)足日(ri)益增長(chang)的地(di)球同步軌道衛星的發(fa)射(she)需(xu)求(qiu)之(zhi)外(wai),它還能(neng)滿(man)足近(jin)期將(jiang)要發(fa)射(she)的一系列大型商業(ye)衛星群的發(fa)射(she)任(ren)務。
根據與美國(guo)空軍(jun)簽訂的(de)合同,洛馬公司(si)研制一個新型(xing)火箭(jian)系列(lie),并在(zai)2001提供發(fa)射服(fu)氛(fen)務(wu)。美國(guo)空軍(jun)希望(wang)這種新型(xing)火箭(jian)系列(lie)能(neng)夠替代目(mu)前使用的(de)“德爾他”、“宇(yu)(yu)宙神(shen)”和(he)“大(da)力神(shen)”系列(lie)運(yun)載(zai)火箭(jian),以用于美國(guo)政府載(zai)荷的(de)發(fa)射以及(ji)商業(ye)有效載(zai)荷的(de)發(fa)射服(fu)務(wu)。宇(yu)(yu)宙神(shen)一5運(yun)載(zai)火箭(jian)能(neng)夠從卡納維(wei)拉爾角和(he)范登堡空軍(jun)基地發(fa)射。洛馬公司(si)官(guan)員稱宇(yu)(yu)宙神(shen)一5系列(lie)運(yun)載(zai)火箭(jian)能(neng)夠滿(man)足目(mu)前衛星工業(ye)的(de)所有要(yao)求(qiu),即能(neng)夠滿(man)足目(mu)前衛星重(zhong)量和(he)體積(ji)不(bu)斷增長的(de)趨勢要(yao)求(qiu)。
宇宙神(shen)5的(de)首次(ci)發(fa)(fa)射是(shi)在2002年8月21日(ri),當時,宇宙神(shen)5401運載(zai)(zai)火箭搭載(zai)(zai)著Eutelsat Hot Bird 6衛(wei)星(xing)從(cong)卡(ka)納維(wei)拉爾角(jiao)成(cheng)功(gong)發(fa)(fa)射升空。至2007年10月,宇宙神(shen)5共進行了(le)11次(ci)發(fa)(fa)射。宇宙神(shen)5火箭在美國(guo)深(shen)空探測計劃(hua)中(zhong)承擔著運載(zai)(zai)任務。2006年1月,宇宙神(shen)5成(cheng)功(gong)地(di)發(fa)(fa)射了(le)新地(di)平線冥王星(xing)探測器,2008年還計劃(hua)發(fa)(fa)射月球坑觀測和傳感(gan)衛(wei)星(xing)。
2018年(nian)3月2日1點(dian)02分,這枚為聯(lian)合發射(she)聯(lian)盟(meng)公司(si)(United Launch Alliance)所(suo)有(you)的(de)火箭從卡納維拉爾角發射(she)場發射(she)。
搭載美(mei)國(guo)新的(de)GOES-S氣象衛星的(de)“宇宙神”-5(Atlas V)運載火(huo)箭(jian)(jian)在(zai)佛(fo)羅(luo)(luo)里(li)達州發射升空,美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)航空航天局(NASA)在(zai)轉播發射。火(huo)箭(jian)(jian)第一級裝(zhuang)備了俄羅(luo)(luo)斯PD-180火(huo)箭(jian)(jian)發動(dong)機,并于發射3分鐘后正常分離。
宇宙神一5運(yun)載火箭(jian)有(you)幾種基(ji)本結(jie)構(gou),它對該公司目前正在研制的宇宙神一3運(yun)載火箭(jian)進行了重大改進,同時它也采用了模(mo)塊(kuai)化的設(she)計(ji)思(si)想(xiang),其基(ji)本模(mo)塊(kuai)包括:
直徑為3.8m高(gao)27m采用RD-180發(fa)動(dong)機的結構穩定的公共(gong)助(zhu)(zhu)推級,它還為固(gu)體助(zhu)(zhu)推器提供了固(gu)定夾具,以提高(gao)其性(xing)能;
“半人馬座”上(shang)面級(ji)將(jiang)使(shi)用一臺或兩(liang)臺RL-10發動機;
標準化的、經過飛行(xing)驗證的“宇(yu)宙神”運載火(huo)箭的有(you)效載荷整流罩(zhao),以及現有(you)的或類(lei)似的有(you)效載荷連(lian)接器和硬件(jian);
新的大(da)型(xing)有效(xiao)載(zai)荷整流罩(zhao),其直徑為5.4m,以(yi)便(bian)容納將(jiang)來利(li)用(yong)大(da)型(xing)宇宙神(shen)-5和其它允中(zhong)型(xing)運載(zai)火箭發射(she)的有效(xiao)載(zai)荷。
基(ji)本的(de)宇宙神(shen)一5中型運載火箭結(jie)構使用(yong)公(gong)共助推(tui)級、為宇宙神(shen)一3B研制的(de)“半(ban)人馬座(zuo)”上面(mian)級、標準的(de)有(you)效載荷整流罩,以及宇宙神(shen)-2和將來宇宙神(shen)-3采(cai)用(yong)的(de)接(jie)口。這種運載火箭的(de)地球同步轉移軌道的(de)運載能力5000kg。
大(da)型宇宙神一5運載火箭的(de)(de)結構(gou)采(cai)用(yong)3個公共助(zhu)推(tui)級(ji),公共的(de)(de)“半人馬座”上面級(ji)將(jiang)安裝(zhuang)在位于中心的(de)(de)公共助(zhu)推(tui)級(ji)上,它將(jiang)采(cai)用(yong)直徑為(wei)5.4m的(de)(de)復合材料(liao)整流罩(zhao)大(da)型宇宙神一5運載火箭能(neng)夠將(jiang)6500kg的(de)(de)有效(xiao)載荷直接(jie)送(song)入地(di)球同(tong)步軌道,其地(di)球同(tong)步轉移軌道的(de)(de)運載能(neng)力為(wei)13000kg。
洛馬公司官員稱宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5系(xi)列(lie)運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)了(le)先進(jin)(jin)的(de)(de)設(she)計方(fang)法(fa)、材料和(he)(he)處(chu)理工藝,從而使(shi)(shi)(shi)(shi)得它具(ju)有較高的(de)(de)性能,并將(jiang)大幅(fu)(fu)度(du)地(di)提高可靠性,同時(shi)降(jiang)低成本由(you)于(yu)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)了(le)標準的(de)(de)部件(jian),這種宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)可以為(wei)各種大、中(zhong)型有效載(zai)(zai)荷提供發射服務此外(wai),由(you)于(yu)宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)與先前(qian)的(de)(de)“宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)”和(he)(he)“大力神(shen)(shen)”運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)相比(bi)具(ju)有更高操作(zuo)效率,因(yin)此它能大幅(fu)(fu)度(du)地(di)減少每次發射所需的(de)(de)操作(zuo)和(he)(he)準備時(shi)間,從而使(shi)(shi)(shi)(shi)得發射安(an)排更具(ju)靈活(huo)性另外(wai),宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)將(jiang)由(you)新的(de)(de)硬件(jian)和(he)(he)即將(jiang)由(you)現(xian)有火(huo)箭(jian)(jian)(jian)進(jin)(jin)行(xing)驗(yan)證的(de)(de)部件(jian)組(zu)成例如(ru),使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)液氧和(he)(he)煤(mei)油(you)作(zuo)推(tui)進(jin)(jin)劑(ji)的(de)(de)RD-180發動機(ji)將(jiang)由(you)宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)3運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)在宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5投入使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)前(qian)兩年(nian)進(jin)(jin)行(xing)飛(fei)行(xing)驗(yan)證,RD-180發動機(ji)將(jiang)用(yong)(yong)于(yu)公共(gong)助推(tui)級中(zhong)。到目前(qian)為(wei)止,共(gong)有13臺(tai)RD-180發動機(ji)進(jin)(jin)行(xing)了(le)點火(huo)試(shi)(shi)驗(yan),試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)間長達12500s,這個時(shi)間相當(dang)于(yu)宇(yu)宙(zhou)神(shen)(shen)一(yi)(yi)5運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)(jian)(jian)進(jin)(jin)行(xing)55次發射時(shi)的(de)(de)RD-180發動機(ji)工作(zuo)時(shi)間的(de)(de)總和(he)(he)。
公共“半(ban)人(ren)馬(ma)座”上面級(ji)使用(yong)(yong)液(ye)氧(yang)和液(ye)氫作(zuo)推進(jin)劑,通過(guo)使用(yong)(yong)一(yi)臺或兩臺RL-10發(fa)動(dong)機可以(yi)使其具有不同的(de)運載能九新型“半(ban)人(ren)馬(ma)座”上面級(ji)將在(zai)宇(yu)宙神一(yi)5運載火箭投(tou)入使用(yong)(yong)前一(yi)年在(zai)宇(yu)宙神一(yi)3運載火箭中進(jin)行(xing)(xing)驗證飛行(xing)(xing)。