Atlas V
Atlas V — это одноразовая ракета-носитель среднего и тяжёлого класса, разработанная и производимая американской компанией United Launch Alliance (ULA). Она является частью семейства ракет «Атлас», ведущего свою историю от межконтинентальных баллистических ракет «SM-65 Atlas», и представляет собой последнюю модификацию этой линейки, эксплуатируемую в гражданских и военных целях. Atlas V используется для вывода на орбиту различных полезных нагрузок, включая спутники связи, разведки, навигации, а также межпланетные зонды. Ракета известна своей высокой надёжностью и модульной конструкцией, позволяющей адаптировать её под конкретные задачи. Первый запуск состоялся 21 августа 2002 года.
История создания
Разработка Atlas V началась в конце 1990-х годов в рамках программы ВВС США Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV), направленной на создание нового поколения ракет-носителей для снижения стоимости и повышения надёжности запусков. Конкурс выиграли две компании: Lockheed Martin (с проектом Atlas V) и Boeing (с проектом Delta IV). Первоначально Atlas V выпускалась компанией Lockheed Martin, но в 2006 году она объединила свои ракетные подразделения с Boeing, образовав совместное предприятие United Launch Alliance (ULA).
Ключевым нововведением стала замена устаревших двигателей «Ма-5» на российский жидкостный ракетный двигатель РД-180 (производства НПО «Энергомаш»), работающий на керосине и жидком кислороде. Этот двигатель, изначально разработанный для советской ракеты «Зенит», обеспечил Atlas V высокую тягу и эффективность. Первая ступень также получила новую конструкцию с общим баком для окислителя и горючего, что уменьшило массу и стоимость.
После завершения программы Space Shuttle в 2011 году Atlas V стала основным средством доставки американских астронавтов на Международную космическую станцию (МКС) в рамках программы Commercial Crew Program. Для этого была разработана модификация Atlas V N22 с двумя твердотопливными ускорителями и специальным адаптером для пилотируемого корабля CST-100 Starliner (разработка Boeing). Первый беспилотный полёт Starliner на Atlas V состоялся в 2019 году, пилотируемый — в 2024 году.
Конструкция и устройство
Atlas V — это двухступенчатая ракета-носитель с последовательным расположением ступеней. Первая ступень (Common Core Booster, CCB) несёт один двигатель РД-180. Вторая ступень (Centaur) работает на жидком водороде и кислороде и оснащена одним или двумя двигателями RL-10 (производства Aerojet Rocketdyne). Для увеличения грузоподъёмности к первой ступени могут крепиться от 0 до 5 твердотопливных ускорителей (SRB) производства Northrop Grumman.
Первая ступень (CCB)
- Двигатель: РД-180 (двухкамерный, с дожиганием окислительного газа).
- Топливо: Керосин RP-1, окислитель — жидкий кислород.
- Диаметр: 3,81 метра.
- Длина: 32,5 метра.
- Масса (сухая): около 21 тонны.
- Тяга (на уровне моря): 382 тонны (3,82 МН).
- Время работы: около 4 минут.
Вторая ступень (Centaur)
- Двигатель: RL-10A-4-2 (один или два, в зависимости от модификации).
- Топливо: Жидкий водород, окислитель — жидкий кислород.
- Диаметр: 3,05 метра.
- Длина: 12,7 метра.
- Масса (сухая): около 2,5 тонн.
- Тяга (в вакууме): 99,2 кН (один двигатель).
- Время работы: до 900 секунд (с возможностью многократного включения).
- Особенность: Ступень Centaur имеет криогенную систему термоизоляции и способна маневрировать на орбите для точного выведения полезной нагрузки.
Твердотопливные ускорители (SRB)
Каждый ускоритель (Aerojet AJ-60A) имеет длину 16,8 метра, диаметр 1,55 метра и тягу около 170 тонн. Они крепятся к первой ступени и сбрасываются после выгорания топлива (через ~90 секунд после старта).
Головной обтекатель
Для защиты полезной нагрузки используются два типа обтекателей:
- Стандартный (Short): диаметр 4,2 метра, длина 12,9 метра.
- Увеличенный (Large): диаметр 5,4 метра, длина 20,7 метра (используется для тяжёлых спутников).
Классификация и модификации
Atlas V выпускается в нескольких конфигурациях, обозначаемых трёхзначным кодом (например, Atlas V 401). Первая цифра — диаметр головного обтекателя (4 или 5 метров). Вторая цифра — количество твердотопливных ускорителей (от 0 до 3 для 4-метрового обтекателя, от 0 до 5 для 5-метрового). Третья цифра — количество двигателей на второй ступени (1 или 2).
| Модификация | Диаметр обтекателя (м) | Число SRB | Число двигателей Centaur | Грузоподъёмность на НОО (т) | Грузоподъёмность на ГПО (т) |
|---|---|---|---|---|---|
| Atlas V 401 | 4,2 | 0 | 1 | 9,8 | 4,9 |
| Atlas V 411 | 4,2 | 1 | 1 | 11,2 | 5,6 |
| Atlas V 421 | 4,2 | 2 | 1 | 12,5 | 6,3 |
| Atlas V 431 | 4,2 | 3 | 1 | 14,0 | 7,0 |
| Atlas V 501 | 5,4 | 0 | 1 | 10,5 | 5,3 |
| Atlas V 511 | 5,4 | 1 | 1 | 12,0 | 6,0 |
| Atlas V 521 | 5,4 | 2 | 1 | 13,5 | 6,8 |
| Atlas V 531 | 5,4 | 3 | 1 | 15,0 | 7,5 |
| Atlas V 541 | 5,4 | 4 | 1 | 16,5 | 8,3 |
| Atlas V 551 | 5,4 | 5 | 1 | 18,5 | 8,9 |
| Atlas V N22 | 5,4 | 2 | 2 | ~13,0 | — |
Примечание: Atlas V N22 — специальная модификация для пилотируемых полётов (Starliner), отличается отсутствием обтекателя (вместо него — система аварийного спасения корабля) и двумя двигателями на второй ступени.
Применение
Atlas V используется для запуска широкого спектра полезных нагрузок:
- Военные спутники: В рамках программы National Security Space Launch (NSSL) ракета выводит на орбиту спутники разведки, связи и навигации для Министерства обороны США (например, спутники GPS III, AEHF, SBIRS).
- Гражданские спутники: Запуски для NASA, NOAA и других агентств, включая метеорологические спутники (GOES-R, JPSS) и научные аппараты (Landsat 9).
- Межпланетные миссии: Atlas V использовалась для запуска нескольких важных космических аппаратов:
- New Horizons (2006 год) — первая миссия к Плутону.
- Mars Reconnaissance Orbiter (2005 год) — орбитальный аппарат для изучения Марса.
- Juno (2011 год) — миссия к Юпитеру.
- OSIRIS-REx (2016 год) — миссия по возврату образцов с астероида Бенну.
- Lucy (2021 год) — миссия к троянским астероидам Юпитера.
- Пилотируемые полёты: Atlas V N22 используется для запуска космического корабля CST-100 Starliner к МКС.
Надёжность и критика
По состоянию на 2024 год Atlas V совершила более 100 успешных запусков подряд (серия успешных пусков началась с 2008 года). Единственный частичный сбой произошёл в 2007 году при запуске спутника NRO L-30, когда вторая ступень преждевременно отключилась, но полезная нагрузка была выведена на орбиту с помощью собственных двигателей.
Основной критикой в адрес Atlas V является зависимость от российского двигателя РД-180, что создаёт политические и логистические риски. После событий 2014 года в США начались разработки альтернативных двигателей (BE-4 от Blue Origin, AR1 от Aerojet Rocketdyne), но они не были завершены до начала 2020-х годов. В 2022 году, после начала полномасштабного конфликта на Украине, поставки РД-180 были прекращены, и ULA сосредоточилась на использовании оставшихся запасов. Последние несколько запусков Atlas V будут выполнены с имеющимися двигателями, после чего ракету планируется заменить на новую — Vulcan Centaur, использующую двигатели BE-4.
Завершение эксплуатации
Atlas V постепенно выводится из эксплуатации. Последние запуски запланированы на 2025–2026 годы. ULA уже прекратила приём новых заказов на Atlas V, сосредоточившись на производстве ракеты Vulcan Centaur. Всего было произведено около 100 ракет Atlas V, из которых большая часть уже использована.
Источники
- United Launch Alliance. Atlas V User’s Guide.
- NASA. Launch Services Program: Atlas V.
- Boeing. CST-100 Starliner Overview.
- SpaceNews. ULA’s Atlas V to be retired after 2025.
- Encyclopedia Astronautica. Atlas V.
BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.
На главную BFOmetr →