宇宙神-5運載火箭

宇宙神-5運載火箭

宇宙神-5運載火箭是洛克希德·馬丁公司於1995年開始製造的一種使用方便,而且費用較低,並能將中型及重型衛星發射至地球同步軌道和低層轉移地球同步軌道的運載火箭。

簡介


宇宙神-5運載火箭
宇宙神-5運載火箭
洛克希德·馬丁公司的“宇宙神”運載火箭系列在美國運載火箭發射市場佔有舉足輕重的地位,該系列火箭在美國每年火箭發射活動中所佔的比例接近40%,僅次于波音公司的“德爾塔”運載火箭。目前,美國仍在使用的“宇宙神”系列運載火箭包括“宇宙神-2A”、“宇宙神-2AS”、“宇宙神-3A”、“宇宙神-3B”,並且已成功地使用新型的“宇宙神-5”運載火箭進行了3次發射活動。
根據美國的“改進型一次性運載火箭”計劃(EELV),洛克希德·馬丁公司於1995年開始了“宇宙神-5”系列運載火箭的製造工作,其目的是尋求一種使用方便而且費用較低的運載火箭。

歷史


根據美國的“改進型一次性運載火箭”計劃(EELV),洛克希德·馬丁公司於1995年開始了“宇宙神-5”系列運載火箭的製造工作,其目的是尋求一種使用方便而且費用較低的運載火箭。對該型火箭的要求是能夠將中型及重型衛星發射至地球同步軌道和低層轉移地球同步軌道。

命名


該系列火箭一般命名為“宇宙神-5/NXY”,其中N為4-5,表示前隔艙的直徑(米);X為0-5,表示固體燃料加速器的數量;Y為1-2,表示第二級發動機的數量。“宇宙神-5/5XY”將可以直接把衛星送抵地球同步軌道。

特點


“宇宙神-5”運載火箭最顯著的一個特點就是:使用俄羅斯生產的RD-180液體燃料發動機作為火箭第一級主發動機。目前,美國已經從俄羅斯購買了一批該型發動機及其在美本土的許可生產權。同時,根據美俄簽署的合同條款,在組裝運載火箭時只能使用在美國生產的該型發動機。美國的一家公司正在準備組織生產RD-180液體火箭發動機。根據計劃,該公司將為美國國防部的發射活動生產25台這樣的發動機。

結構


發射
發射
該系列火箭一般命名為“宇宙神-5/NXY”,其中N為4-5,表示前隔艙的直徑(米);X為0-5,表示固體燃料加速器的數量;Y為1-2,表示第二級發動機的數量。“宇宙神-5/5XY”將可以直接把衛星送抵地球同步軌道。
運載火箭的第一級是鋁合金製造的,為追求最大限度的堅固性,燃料艙隔板具有獨特的設計,每個艙都有獨立的底部。為了與下一級對接,設計了三類過渡隔艙。“宇宙神-5/4XY”運載火箭過渡間隔艙為圓錐形,重為420公斤,這可以保障該型運載火箭第一級與“半人馬”級的成功對接。與運載火箭的第一級相比,“半人馬”級的直徑要小0.75米。而在“宇宙神-5/5XY”運載火箭中,使用的過渡間隔艙為圓柱形,重為270公斤,因此火箭第一級與第二級的直徑是相同的。
火箭的第二級由“半人馬-3”級兩個改型中的一個構成。第一個改進型外徑為3.05米,裝有一台RL10A-4-2型發動機;另外一個改進型外徑為3.8米,裝有兩台RL10A-4-2型發動機。
“宇宙神-5”運載火箭的飛行控制組件,既安裝在第一級上,也安裝在火箭的“半人馬-3”級上。其中,第一級上安裝的飛行控制組件包括:飛行安全保障系統模塊、燃料供給系統控制模塊、輔助遙測模塊、兩級陀螺儀和蓄電池組。上述組件安裝在一個統一的集裝箱內,而該集裝箱則位於火箭各級頂部外側。裝備兩級陀螺儀是因為,必須精確跟蹤火箭沿傾斜角與俯仰角的轉動,以保障其在飛行中的高度穩定性。燃料供給系統組件存在於RD-180發動機的油路中,可以保證動力系統穩定。
“宇宙神-5”運載火箭“半人馬-3”級中安裝的控制系統組件包括:基於1750A處理器的艙載計算系統、基於環形激光陀螺儀的慣性導航系統、轉換器模塊、主要及輔助遙測模塊、飛行安全保障系統模塊、蓄電池組。它們安裝在火箭該級頂部的儀器艙。發動機的啟動和關閉通過位於油路中的閥門系統實現。
截止2004年6月,美國的“宇宙神-5”運載火箭共進行了三次發射活動,分別是“宇宙神-5/401”兩次,“宇宙神-5/521”一次,每次發射的費用在7500-9000萬美元之間。而“宇宙神-5/431”運載火箭的首次發射預計在2004年底進行。

性能


除了具有較高的飛行技術性能之外,“宇宙神-5”運載火箭還具有良好的使用參數。例如,生產一枚“宇宙神-5”運載火箭的整個周期為近15個月,發射準備周期總共為15-21晝夜(其中在發射場的時間為2晝夜)。而“大力神-4”運載火箭的相應參數分別為36個月,150-240晝夜(其中在發射場的時間為近90晝夜);“宇宙神-2AS”運載火箭相應的參數分別為24個月,42-57晝夜(其中在發射場的時間為38晝夜)。
“宇宙神-5”運載火箭不僅可以在美國的東部靶場進行發射,而且在不久的將來可以從美國西部靶場升空。為此,美將重新裝備其西部靶場的SLC-3E航天發射綜合體,而其東部的SLC-41航天發射綜合體早已經開始發揮作用。

發射


當地時間2021年5月18日下午1時37分,聯合發射聯盟公司在佛羅里達州卡納維拉爾角天軍發射場,用“宇宙神”5運載火箭將美國天軍的“天基紅外系統”(SBIRS)導彈預警衛星送入太空。