擎天神5号运载火箭

擎天神5号运载火箭（Atlas V），为洛克希德马丁公司所研制的不可重复使用的运载火箭，现由洛克希德马丁与波音公司研制，隶属联合发射同盟，航空喷气公司则负责擎天神5号运载火箭固态辅助火箭的研发及制造。第一节的推进器由液态氧及煤油为燃料，并由位于阿拉巴马州的迪凯特的主基地建造，引擎为俄罗斯的RD-180火箭发动机，第二节则是以液态氧及液态氢为燃料的半人马座火箭，某些衍生型装有捆绑式固体火箭助推器以增加酬载量，辅助火箭及第一节和第二节构成擎天神5号运载火箭。也算是擎天神系列运载火箭的家族成员之一。火箭整流罩的部分由RUAG空间所制造，大多为直径4或5公尺的整流罩，不过直径7.2公尺与长32公尺的整流罩也列在原先设计之中。负责组装的场所有迪凯、哈灵根、圣地牙哥以及联合发射同盟的总部丹佛。
时至2015年10月，擎天神5号运载火箭已经发射50余次，其首航始于2002年8月，并保有相当完美的成功率。唯一一次的部分失败发生于2007年6月15日，主因是第二节的半人马座火箭引擎收到异常讯号而提早4秒关闭，导致人造卫星未能达到预定轨道，不过美国国家侦察局认定此一次发射任务仍属成功。

**演变历史**
擎天神5号运载火箭为擎天神系列运载火箭中最新的型号，其技术来自早期的擎天神2号运载火箭、主要沿用擎天神3号运载火箭的火箭科技，而命名上并不存在擎天神4号运载火箭。大部分的推进系统，电子设备及火箭结构有沿袭早期火箭，有些则是小幅修改。外最明显的特征是燃料槽也不再用一节半的技术，这项技术是发射至进入轨道途中将三颗引擎中的两颗丢弃，擎天神5号运载火箭则使用类似泰坦系列运载火箭及太空梭外部燃料槽的12.5呎直径铝合金锻接燃料槽，不再使用10呎直径的不锈钢硬式壳槽，亦不用的有中央隔壁的「气球」结构不仅尺寸加大，也变得比较坚固。另外相较于擎天神3号运载火箭第一节全部液体火箭的设计，也加上了1~5枚不等的固体辅助火箭。
擎天神5号运载火箭最早的定位为改进型一次性运载火箭，首航时间为2002年8月21日，拥有两个发射地，分别是卡纳维拉尔角空军基地41号航天发射复合体以及范登堡空军基地复合式发射场3号发射台主要发射极地轨道的卫星，并将商业卫星发射的业务推向全世界。

**技术诸元**

**第一级**
擎天神五号系列运载火箭主引擎为俄罗斯的RD-180引擎，第一节为新研发的通用核心推进器，最多可以捆绑式加装五枚航空喷气公司制造的固态辅助火箭，标准核心火箭直径为3.8公尺，长32.5公尺，可填装284,450公斤的液态氧及煤油，标准核心火箭的推进时间约4分钟，俄罗斯的RD-180引擎于发射时提供推力约4百万牛顿,飞行中产生的最大推力可达4.152百万牛顿。另外每支固态辅助火箭也可以提供127万牛顿左右的额外推力。

**第二级**
第二节的半人马座火箭配加压燃料槽使，并使用低温燃料例如液态氢或液态氧，擎天神5号运载火箭的第二节直径为1.68公尺，所使用引擎为一颗或两颗普拉特-惠特尼RL10A-4-2火箭引擎，每颗引擎产生99.2千牛顿。改良后的RL10A-4-2火箭引擎可以增加第二节的操作性能和可靠程度，另外惯性导航系统也装在半人马座火箭上，让擎天神5号运载火箭和半人马座火箭可以稳定的飞行，也可以更准确控擎天神运载火箭和半人马座火箭的燃料槽压力及燃料使用量。半人马座火箭的引擎也可以在真空环境下重复点燃，因此人造卫星将先进入低地球轨道，再逐步修正为成椭圆形的地球同步转移轨道，再经过第三次点火，即可从椭圆的地球同步转移轨道转为圆形的地球同步轨道。截至2006年，半人马座火箭有着所有液态氢火箭引擎中最高的燃烧比率，因此可以搭配各种不同的重量的末端节，并将人造卫星放置在更远的轨道上。
在擎天神5号运载火箭第一次发射之前，有许多系统已经升级或增强了，例如容错惯性导航系统在2001年就运用在擎天神3号运载火箭上了，可增加擎天神系列运载火箭的可靠性。随后在2006年又进行另外一次的升级，最近一次的升级是在2010年的时候，拥有更好的运作能力。

**酬载舱（整流罩）**
擎天神5号运载火箭有两种常用的有效载荷整流罩。第一种是典型4公尺直径的整流罩，从擎天神2号运载火箭开始使用，属于标准和较纤细的酬载舱，有三种长度版本，分别为9、10、11公尺长；第二种是洛克希德马丁公司所研发的加大型5.4公尺直径的整流罩，实际可用直径只有4.57公尺，建造地点则为位在瑞士的RUAG太空，旧称为Oerlikon太空，长度则有10与13公尺两种，而最长的16公尺加长版的酬载舱则用于擎天神5号重型火箭。RUAG太空所制的整流罩使用复合材料，此复合材料在早期的运载火箭的整流罩即使用过，不须在另寻新的材质。而外观特色在于4公尺整流罩会露出半人马座火箭的上面部分；5公尺整流罩则可以完整将半人马座火箭的上面部分包覆起来前两种酬载舱是用来酬载擎天神五号500型运载火箭。在2012年2月24日，擎天神5号运载火箭运载了迄今最重的酬载进入地球同步轨道—行动用户目标系统，一枚隶属于美国的军事卫星，重6800公斤。

**费用**
2013年时，发射一次擎天神5号运载火箭541型约需要2.23亿美元，其中的费用包括火箭发射服务、酬载舱装载与制作、后续追踪、数据处理与遥测服务...等，而2014年，欧洲太空总署与联合发射同盟签定一只1.73亿美元的合约，目的是将太阳轨道载具在2017年发射并进行太阳观测。而到了2015年，比较低酬载量的擎天神5号运载火箭价格约在1.64亿美元左右。而在2005年之后，擎天神5号运载火箭不再是以价格竞争优势为导向的运载火箭，在2013年，单单发射卫星到达地球同步转移轨道所需的资金已经超过1亿美元。

**衍生型**
每台擎天神5号运载火箭有三个位数来表示其运载火箭的设计结构。第一个位数代表酬载舱的直径，以公尺表示，数字不是4就是5。第二个位数代表固态辅助火箭的数量，这些固态辅助火箭装在擎天神5号运载火箭的第一节上，如果所使用的酬载舱直径为4公尺，可装0到3枚固态辅助火箭；如果所使用的酬载舱直径是5公尺，可装0到5枚固态辅助火箭。第三个位数是半人马座火箭上的RL10A-4-2火箭引擎的数量，不是一枚就是二枚。单引擎半人马座火箭单位时间使用燃料较少，推进时间较久，所以运载到达地球同步轨道的人造卫星和逃脱地球轨道；双引擎半人马座火箭则将人造卫星送至低地球轨道，举例来说，擎天神五号552型运载火箭代表酬载舱直径为5公尺，有五枚固态辅助火箭和两颗半人马座火箭引擎。另一个例子，擎天神五号431型运载火箭的酬载舱的直径为4公尺，三枚固态辅助火箭和一颗半人马座火箭引擎 。 截至2015年10月，都未有双引擎半人马座火箭的版本被发射，预计第一次双引擎半人马座火箭版本将会在2016年被发射升空，酬载物为内华达山脉公司所研制的Dream Chaser。
在2006年9月，洛克希德马丁公司和Bigelow太空喷气公司签定一纸合约，让擎天神5号运载火箭成为载人火箭，进入潜在的太空旅游市场。

**版本细部分析**
所有的擎天神5号运载火箭的技术诸元版权均由洛克希德马丁公司与联合发射同盟所拥有，以下的技术诸元来的低地球轨道特指倾角为28.5度的绕行轨迹，最后资料更新于2015年10月8日。

**发射记录**
从2002年8月的第一次发射到2015年10月间的58次发射中，擎天神5号运载火箭有几近完美的成功率，仅有2007年6月15日发射NRO L-30卫星时，因第二节的半人马座火箭引擎提早4秒关闭，导致酬载物－两颗海洋监测卫星－进入较预期低之轨道，然而，买主美国国家侦察局认为此次任务是成功的，而此事故也经过彻底的调查。经过此次些微失败后，擎天神5号运载火箭至今未尝败果。

**2007年活门异常**
擎天神5号运载火箭目前唯一一次部分失败是在2007年6月15日，第二节的半人马座火箭引擎提早关闭──导致两颗美国国家侦查部L-30海洋监测卫星进入比原本预定高度低的轨道。这次发射失败是因为一个漏气的活门。更换新型活门延迟了下一次的擎天神5号运载火箭的发射日期。
最后资料更新于2015年11月4日。

**未来发展**

**擎天神5号重型运载火箭**
擎天神5号重型运载火箭，又称重型运载火箭使用三枚标准核心火箭，可以酬载近30公吨的太空船到达低地球轨道。擎天神五号重型运载火箭约95%的硬体设备都与擎天神5号运载火箭所使用的技术大致相同。擎天神5号重型运载火箭的酬载能力与三角洲4号重型运载火箭相近，后者使用洛克达因公司研制及制造的美制 RS-68 引擎。 三角洲4号重型运载火箭至今已发射三次。2008年时，擎天神五5号重型运载火箭从接到订单到发射需要30个月，不过此时联合发射同盟完全没有提及确切的运载火箭建造与测试计划，整个擎天神5号重型运载火箭也在火神运载火箭提出后告吹。

**火神运载火箭**
火神运载火箭是联合发射同盟未来要取代擎天神5号运载火箭与三角洲4号运载火箭所发展出的下一代运载火箭。主要架构是使用三角洲4号运载火箭的第一节加上两颗蓝色引擎4设计的新型火箭引擎，洛克达因航空喷气公司的AR-1液体火箭引擎则做为备案，另外也会搭配1~6枚不等的固体辅助火箭。

**相关图片**
File:New Horizons launch.jpg|擎天神五号551型运载火箭在卡纳维尔角空军基地41号发射台发射新视野号。
File:Atlas V rocket raised.jpg|擎天神5号运载火箭的标准核心火箭。
File:MRO Liftoff.jpeg|在2005年8月12日11点43分00秒(格林威治标准时),火星侦察轨道器由擎天神5号运载火箭发射，是美国国家航空暨太空总署首次委托擎天神5号运载火箭发射卫星，火箭型号是401型。
File:Atlas V family.png|擎天神五号系列运载火箭比较图。
File:Atlas V(551) New Horizons.jpg|擎天神五号551型运载火箭于2006年1月19日发射新视野号的情形。
File:Atlas V 551 SRB attaching.jpg|正在安装固态辅助火箭的擎天神五号551型运载火箭。
File:Atlas V 551 climbing into the sky.jpg|擎天神五号551型运载火箭在卡纳维尔角空军基地41号发射台发射新视野号。
Image:Boeing X-37B inside payload fairing before launch.jpg|X-37B轨道测试太空船于2010年4月22日发射，隶属美国陆军。
File:NASA TV - New Horizons Pluto Launch (January 19, 2006).ogg|在2006年1月19日，“新视野号”探测船从卡纳维拉尔角发射。

**注释**

**参考资料**

**外部链接**

**一般参考**
  ULA data sheets-  Atlas - Yesterday, Today and Tomorrow date=20190617074527 - http://www.astronautix.com/lvs/atlasv.htm date=20101119144158