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擎天神5號運載火箭

Wikipedia · 2026-08-03 维基百科 👁 0 阅读

|first = 401: 2002年8月21日
411: 2006年4月20日
421: 2007年10月10日
431: 2005年3月11日
501: 2010年4月22日511: 2022年1月21日
521: 2003年7月17日
531: 2010年8月14日
541: 2011年11月26日
551: 2006年1月19日
N22: 2019年12月20日
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411: 2020年2月10日
421: 2022年8月4日
431: 2016年9月18日
501: 2023年10月6日511: 2022年1月21日
521: 2004年9月17日
531: 2020年11月13日
541: 2022年7月1日
551: 2026年7月2日
N22: 現役
|payloads = 火星偵察軌道器
新視野號
月球勘測軌道飛行器
月球坑觀測和傳感衛星
太陽動力學天文台
波音X-37
朱诺号
火星科学实验室
范艾倫探測器
MAVEN
GPS Block IIF
移动用户目标系统
OSIRIS-REx
太陽軌道載具
天鵝座號飛船
洞察號火星探測器
先進極高頻通信衛星
火星2020
露西號
天基紅外系統
星際客機
|boosters = 0枚到5枚
|diff = 非重型運載火箭
|boostername = 航空噴氣公司
|boosterengines = 1顆固態火箭發動機
|boosterthrust = 1,270 千牛頓
|alt-boosterthrust = 285,500 磅
|boostertime = 94 秒
|boosterSI = 275 秒
|boosterfuel = 固態燃料
|alt-boosters = 2枚
|alt-diff = 擎天神五號重型運載火箭(5HX)
|alt-boostername = 公共核心助推器
|alt-boosterengines = 一台RD-180
|alt-boostersthrust = 4,152 千牛頓
|alt-alt-boosterthrust = 933,406 磅
|alt-boostertime = 253 秒
|alt-boosterSI = 311 秒
|alt-boosterfuel = 煤油/液態氧
|stage1name = 公共核心助推器
|stage1engines = 一台RD-180
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|stage1SI = 311 秒
|stage1fuel = 煤油/液態氧
|stage2name = 半人馬座火箭
|stage2engines = 1 台RL-10A或RL-10C
|stage2thrust = 99.2 千牛頓
|alt-stage2thrust = 22,290 磅
|stage2time = 842 秒
|stage2SI = 451 秒
|stage2fuel = 液態氧/液態氫
|stage2diff = Atlas V XX1
|stage2aname = 半人馬座火箭
|stage2aengines = 2 台RL-10A
|stage2athrust = 147 千牛頓
|alt-stage2athrust = 41,592 磅
|stage2atime = 421 秒
|stage2aSI = 449 秒
|stage2afuel = 液態氧/液態氫
|stage2adiff = Atlas V XX2
}}
擎天神5號運载火箭（），為洛克希德馬丁公司所研製的不可重覆使用的運載火箭，現由洛克希德馬丁與波音公司研製，隸屬聯合發射同盟，航空噴氣公司則負責擎天神5號運載火箭固体助推器的研發及製造。第一節的公共核心助推器以液態氧及煤油為燃料，並由位於阿拉巴馬州的迪凱特的主基地建造，引擎為俄製RD-180火箭发动机，第二節則是以液態氧及液態氫為燃料的半人馬座火箭，某些衍生型裝有捆綁式固体火箭助推器以增加酬載量，輔助火箭及第一節和第二節構成擎天神5號運載火箭。也算是擎天神系列運載火箭的家族成員之一。火箭整流罩的部分由RUAG空間所製造，大多為直徑4或5公尺的整流罩，不過直徑7.2公尺與長32公尺的整流罩也列在原先設計之中。負責組裝的場所有迪凱、哈靈根、聖地牙哥以及聯合發射同盟的總部丹佛。

時至2024年6月，擎天神5號運載火箭已經發射100次，其首航始於2002年8月，並保有相當完美的成功率。唯一一次的部分失敗發生於2007年6月15日，主因是第二節的半人馬座火箭引擎提早4秒關閉，導致人造衛星未能達到預定軌道，不過美国国家侦察局認定此一次發射任務仍屬成功。

演變歷史
擎天神5號運載火箭為擎天神系列運載火箭中最新的型號，其技術來自早期的擎天神2號運載火箭、主要沿用擎天神3號運載火箭的火箭科技，而命名上並不存在擎天神4號運載火箭。大部分的推進系統，電子設備及火箭結構有沿襲早期火箭，有些則是小幅修改。外最明顯的特徵是燃料槽也不再用一節半的技術，這項技術是發射至進入軌道途中將三顆引擎中的兩顆丟棄，擎天神5號運載火箭則使用類似泰坦系列運載火箭及太空梭外部燃料槽的12.5呎直徑鋁合金鍛接燃料槽。

技術諸元
第一级
擎天神五號系列運載火箭主引擎為俄羅斯的RD-180引擎，第一節為新研發的公共核心助推器，最多可以捆綁式加裝五枚航空噴氣公司製造的固態輔助火箭，公共核心助推器直徑為3.8公尺，長32.5公尺，可填裝284,450公斤的液態氧及煤油，公共核心助推器的推進時間約4分鐘，俄羅斯的RD-180引擎於發射時提供推力約4百萬牛頓,飛行中產生的最大推力可達4.152百萬牛頓。另外每支固態輔助火箭也可以提供127萬牛頓左右的額外推力。

第二级
第二節的半人馬座火箭配加壓燃料槽使，並使用低溫燃料例如液態氫或液態氧，擎天神5號運載火箭的第二節直徑為1.68公尺，所使用引擎為一顆或兩顆普拉特-惠特尼RL10A-4-2火箭引擎，每顆引擎產生99.2千牛頓。改良後的RL10A-4-2火箭引擎可以增加第二節的操作性能和可靠程度，另外惯性导航系统也裝在半人馬座火箭上，讓擎天神5號運載火箭和半人馬座火箭可以穩定的飛行，也可以更準確控擎天神運載火箭和半人馬座火箭的燃料槽壓力及燃料使用量。半人馬座火箭的引擎也可以在真空環境下重複點燃，因此人造衛星將先進入低地球軌道，再逐步修正為成橢圓形的地球同步轉移軌道，再經過第三次點火，即可從橢圓的地球同步轉移軌道轉為圓形的地球同步軌道。截至2006年，半人馬座火箭有著所有液態氫火箭引擎中最高的燃燒比率，因此可以搭配各種不同的重量的末端節，並將人造衛星放置在更遠的軌道上。

在擎天神5號運載火箭第一次發射之前，有許多系統已經升級或增強了，例如容错惯性导航系统在2001年就運用在擎天神3號運載火箭上了，可增加擎天神系列運載火箭的可靠性。隨後在2006年又進行另外一次的升級，最近一次的升級是在2010年的時候，擁有更好的運作能力。

酬載艙（整流罩）
擎天神5號運載火箭有兩種常用的有效载荷整流罩。第一種是典型4公尺直徑的整流罩，從擎天神2號運載火箭開始使用，屬於標準和較纖細的酬載艙，有三種長度版本，分別為9、10、11公尺長；第二種是洛克希德馬丁公司所研發的加大型5.4公尺直徑的整流罩，實際可用直徑只有4.57公尺，建造地點則為位在瑞士的RUAG太空，舊稱為Oerlikon太空，長度則有10與13公尺兩種，而最長的16公尺加長版的酬載艙則用於擎天神5號重型火箭。RUAG太空所製的整流罩使用複合材料，此複合材料在早期的運載火箭的整流罩即使用過，不須在另尋新的材質。而外觀特色在於4公尺整流罩會露出半人馬座火箭的上面部分；5公尺整流罩則可以完整將半人馬座火箭的上面部分包覆起來前兩種酬載艙是用來酬載擎天神五號500型運載火箭。在2012年2月24日，擎天神5號運載火箭運載了迄今最重的酬載進入地球同步軌道—行動用戶目標系統，一枚隸屬於美國的軍事衛星，重6800公斤。

費用
2013年時，發射一次擎天神5號運載火箭541型約需要2.23億美元，其中的費用包括火箭發射服務、酬載艙裝載與製作、後續追蹤、數據處理與遙測服務...等，而2014年，歐洲太空總署與聯合發射同盟簽定一只1.73億美元的合約，目的是將太陽軌道載具在2017年發射並進行太陽觀測。而到了2015年，比較低酬載量的擎天神5號運載火箭價格約在1.64億美元左右。而在2005年之後，擎天神5號運載火箭不再是以價格競爭優勢為導向的運載火箭，在2013年，單單發射衛星到達地球同步轉移軌道所需的資金已經超過1億美元。

衍生型
每臺擎天神5號運載火箭有三個位數來表示其運載火箭的設計結構。第一個位數代表酬載艙的直徑，以公尺表示，數字不是4就是5。第二個位數代表固態輔助火箭的數量，這些固態輔助火箭裝在擎天神5號運載火箭的第一節上，如果所使用的酬載艙直徑為4公尺，可裝0到3枚固態輔助火箭；如果所使用的酬載艙直徑是5公尺，可裝0到5枚固態輔助火箭。第三個位數是半人馬座火箭上的RL10A-4-2火箭引擎的數量，不是一枚就是二枚。單引擎半人馬座火箭單位時間使用燃料較少，推進時間較久，所以運載到達地球同步軌道的人造衛星和逃脫地球軌道；雙引擎半人馬座火箭則將人造衛星送至低地球軌道，舉例來說，擎天神五號552型運載火箭代表酬載艙直徑為5公尺，有五枚固態輔助火箭和兩顆半人馬座火箭引擎。另一個例子，擎天神五號431型運載火箭的酬載艙的直徑為4公尺，三枚固態輔助火箭和一顆半人馬座火箭引擎 。 截至2015年10月，都未有雙引擎半人馬座火箭的版本被發射，預計第一次雙引擎半人馬座火箭版本將會在2016年被發射升空，酬載物為內華達山脈公司所研製的。

在2006年9月，洛克希德馬丁公司和Bigelow太空噴氣公司簽定一紙合約，讓擎天神5號運載火箭成為載人火箭，進入潛在的太空旅遊市場。
版本細部分析
所有的擎天神5號運載火箭的技術諸元版權均由洛克希德馬丁公司與聯合發射同盟所擁有，以下的技術諸元來的低地球軌道特指傾角為28.5度的繞行軌跡，最後資料更新於2015年10月8日。

2007年活門異常
擎天神5號運載火箭目前唯一一次部分失敗是在2007年6月15日，第二節的半人馬座火箭引擎提早關閉──導致兩顆美國國家偵查部L-30海洋監測衛星進入比原本預定高度低的軌道。這次發射失敗是因為一個漏氣的活門。更換新型活門延遲了下一次的擎天神5號運載火箭的發射日期。
最後資料更新於2015年11月4日。

未來發展
擎天神5號重型運載火箭
擎天神5號重型運載火箭，一級使用三枚公共核心助推器，可以酬載近30公噸的太空船到達低地球軌道。擎天神五號重型運載火箭約95%的硬體設備都與擎天神5號運載火箭所使用的技術大致相同，不過此時聯合發射同盟完全沒有提及確切的運載火箭建造與測試計畫，整個擎天神5號重型運載火箭也在火神運載火箭提出後告吹。

火神運載火箭
火神運載火箭是聯合發射同盟未來要取代擎天神5號運載火箭與三角洲4號運載火箭所發展出的下一代運載火箭。主要架構是使用三角洲4號運載火箭的第一節加上兩顆新型火箭引擎，洛克達因航空噴氣公司的AR-1液體火箭引擎則做為備案，另外也會搭配1~6枚不等的固體輔助火箭。

相關圖片
File:New Horizons launch.jpg|擎天神五號551型運載火箭在卡納維爾角空軍基地41號發射台發射新視野號。
File:Atlas V rocket raised.jpg|擎天神5號運載火箭的公共核心助推器。
File:MRO Liftoff.jpeg|在2005年8月12日11點43分00秒(格林威治標準時),火星偵察軌道器由擎天神5號運載火箭發射，是美國國家航空暨太空總署首次委託擎天神5號運載火箭發射衛星，火箭型號是401型。
File:Atlas V family.png|擎天神五號系列運載火箭比較圖。
File:Atlas V(551) New Horizons.jpg|擎天神五號551型運載火箭於2006年1月19日發射新視野號的情形。
File:Atlas V 551 SRB attaching.jpg|正在安裝固態輔助火箭的擎天神五號551型運載火箭。
File:Atlas V 551 climbing into the sky.jpg|擎天神五號551型運載火箭在卡納維爾角空軍基地41號發射台發射新視野號。
Image:Boeing X-37B inside payload fairing before launch.jpg|X-37B軌道測試太空船於2010年4月22日發射，隸屬美國陸軍。
File:NASA TV - New Horizons Pluto Launch (January 19, 2006).ogg|在2006年1月19日，“新視野号”探測船从卡纳维拉尔角發射。

註釋
參考資料
外部链接
一般參考

#化學火箭 #一次性发射系统 #擎天神運載火箭

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