Atlas — семейство американских ракет и космических ракет-носителей , берущее начало от SM-65 Atlas . Программа межконтинентальных баллистических ракет (МБР) «Атлас» была начата в конце 1950-х годов подразделением Convair компании General Dynamics . [2] «Атлас» представлял собой жидкостную ракету , сжигающую керосиновое топливо РП-1 с жидким кислородом в трех двигателях, выполненных по необычной схеме «полуторной» или «параллельной ступени»: два подвесных разгонных двигателя были сброшены вместе с вспомогательными. конструкции во время подъема, в то время как центральный маршевый двигатель, топливные баки и другие элементы конструкции оставались соединенными даже после истощения топлива и остановки двигателя.
Название Atlas было первоначально предложено Карелом Боссартом и его командой дизайнеров, работавшими в Convair над проектом MX-1593. Использование имени могучего титана из греческой мифологии отражало положение ракеты как самой большой и мощной в то время. В нем также отражена материнская компания Convair, Atlas Corporation . [3]
Ракеты прослужили межконтинентальными баллистическими ракетами лишь непродолжительное время, и последняя эскадрилья была выведена из боевого дежурства в 1965 году. Однако с 1962 по 1963 год ракеты-носители «Атлас» вывели на орбиту Земли первых четырех американских астронавтов (в отличие от двух предыдущих суборбитальных запусков « Редстоун »). Ракеты -носители «Атлас-Агена» и «Атлас-Кентавр» также были созданы непосредственно на основе оригинального «Атласа». Atlas-Centaur превратился в Atlas II , различные модели которого запускались 63 раза в период с 1991 по 2004 год. Последующий Atlas III был запущен только шесть раз , все в период с 2000 по 2005 год . Atlas V все еще находится в эксплуатации, с запуск запланирован на середину 2020-х годов.
Более 300 запусков Атласа было проведено со станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде и 285 с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии.
«Атлас» использовался в качестве одноразовой системы запуска с верхними ступенями «Агена» и «Кентавр» для космических зондов « Маринер », использовавшихся для исследования Меркурия , Венеры и Марса (1962–1973); и запустить десять миссий программы «Меркурий» (1962–1963). [ нужна цитата ]
Первый успешный испытательный пуск ракеты SM-65 «Атлас» состоялся 17 декабря 1957 года. [1] Было построено около 350 ракет «Атлас». [4]
Ускорители «Атласа» разрушились бы под собственным весом, если бы в баках не содержался азот под давлением, когда в них не было топлива. Ракета-носитель «Атлас» отличалась необычным использованием «баллонных» баков. Ракеты были изготовлены из очень тонкой нержавеющей стали, которая обеспечивала минимальную жесткую опору или вообще не имела ее. Именно давление в баках придавало жесткость, необходимую для космического полета. В целях экономии веса их не красили, и требовалось специальное масло для предотвращения ржавчины. Это было первоначальное использование водовытесняющего масла WD-40 . [5]
SM-65 Atlas использовался в качестве первой ступени ракет-носителей спутников на протяжении полувека. Многие из них в конечном итоге были преобразованы в орбитальные ракеты-носители после того, как были сняты с эксплуатации в качестве ракет. Ракеты, преобразованные в «космические ускорители» Atlas E/F, использовались для запуска первых спутников GPS «Block I» . [6]
Ранние ракеты «Атлас» также создавались специально для невоенного использования. 18 декабря 1958 года «Атлас» был использован для запуска спутника связи с помощью орбитального ретрансляционного оборудования ( SCORE ), который был «первым прототипом спутника связи и первым испытанием любого спутника для прямого практического применения». [7] [8] [9] Полезная нагрузка связи была выведена на низкую околоземную орбиту на Атласе с серийным номером 10B без разгонного блока. Атлас 10B / SCORE весом 8750 фунтов (3970 кг) был самым тяжелым искусственным объектом на тот момент на орбите, первым спутником-ретранслятором голоса и первым искусственным объектом в космосе, который был легко виден невооруженным глазом благодаря большому зеркально отполированному корпусу. резервуар из нержавеющей стали. Это был первый полет за долгую карьеру «Атласа» в качестве средства запуска спутников.
SLV-3 на базе ракеты Atlas D использовались для орбитальных запусков с разгонными блоками RM-81 Agena и Centaur . Модифицированный Атлас LV-3B использовался для орбитального элемента проекта «Меркурий» , выведя на низкую околоземную орбиту четыре космических корабля «Меркурий» с экипажем . [10] Запуски Atlas D проводились с базы ВВС на мысе Канаверал, на стартовых комплексах 11, 12, 13 и 14, а также на стартовом комплексе 576 авиабазы Ванденберг . [ нужна цитата ]
Два суборбитальных полутораступенчатых корабля использовались в рамках проекта FIRE в качестве зондирующих ракет . [10]
К 1979 году варианты космических ракет-носителей «Атлас» были сокращены до «Атлас-Кентавр» и некоторых отремонтированных межконтинентальных баллистических ракет. Скорость запуска «Атласов» снизилась в 1980-х годах из-за появления космических кораблей «Шаттл» , но запуски «Атласов» продолжались до 2004 года, когда последний «классический» «Атлас» с воздушными баками и сбрасываемой ускорительной секцией запустил комсат для ВВС. [11]
Ракеты-носители «Атлас» также использовались в последних четырех пилотируемых миссиях проекта «Меркурий» , первой пилотируемой космической программы США. 20 февраля 1962 года он запустил «Дружбу-7» , который совершил три витка вокруг Земли с Джоном Гленном , первым астронавтом США , побывавшим на орбите Земли. Идентичные ракеты-носители «Атлас» успешно запустили еще три пилотируемые орбитальные миссии Меркурия с 1962 по 1963 год.
Статус «рабочей лошадки» Атласа зародился во время миссий «Меркурий-Атлас» , в результате которых подполковник Джон Х. Гленн-младший стал первым американцем, вышедшим на орбиту Земли в 1962 году (майор Юрий А. Гагарин , советский космонавт). , был первым человеком на орбите в 1961 году.) Атлас также использовался в середине 1960-х годов для запуска транспортных средств Agena Target , использовавшихся во время программы Gemini .
Начиная с 1960 года, верхняя ступень Agena , работающая на гиперголическом топливе , широко использовалась на ракетах-носителях Atlas. ВВС США , NRO и ЦРУ использовали их для запуска спутников SIGINT . [12] НАСА использовало их в программе «Рейнджер» для получения первых изображений поверхности Луны крупным планом и для « Маринера-2» , первого космического корабля, пролетевшего мимо другой планеты. Каждый из транспортных средств-мишеней Agena , использовавшихся для последующих практических миссий по стыковке «Джемини» , был запущен на ракете «Атлас».
«Атлас-Кентавр» представлял собой одноразовую пусковую систему , созданную на основе ракеты SM-65D «Атлас» . [ нужна цитация ] Запуски проводились с двух площадок стартового комплекса 36 на базе ВВС на мысе Канаверал , штат Флорида. Двигатели «Атласа» были модернизированы, а конструкция большой верхней ступени усилена, а также удлинены топливные баки.
Первая попытка запуска «Атлас-Кентавр» в мае 1962 года провалилась: ракета взорвалась после взлета. Кадры этого были показаны в предпоследнем кадре художественного фильма 1983 года «Кояанискаци» , снятого Годфри Реджио .
Начиная с 1963 года, верхняя ступень «Кентавр» , работающая на жидком водороде , также использовалась при десятках запусков Атласа. НАСА запустило лунный посадочный аппарат программы Surveyor и большую часть космических кораблей программы Mariner , направляющихся на Марс , с помощью ракет-носителей Атлас-Кентавр.
После выхода из эксплуатации в качестве межконтинентальной баллистической ракеты «Атлас-Э» вместе с « Атлас-Ф» был переоборудован для орбитальных запусков. [10]
Последний запуск космического корабля Atlas E/F был проведен 24 марта 1995 года с использованием ракеты, первоначально строившейся как Atlas-E. Последний запуск Atlas E/F с использованием ракеты, первоначально построенной как Atlas-F, был проведен 23 июня 1981 года. [13]
Atlas E/F использовался для запуска серии спутников GPS Block I с 1978 по 1985 год. Последний отремонтированный аппарат Atlas-F был запущен с авиабазы Ванденберг в 1995 году со спутником для программы оборонных метеорологических спутников. [14]
На первой ступени Атласа III отказались от использования трех двигателей и 1,5 ступеней в пользу одного двигателя РД-180 российского производства «Энергомаш» , сохранив при этом конструкцию баллонного бака ступени. Atlas III продолжал использовать верхнюю ступень Centaur, доступную с одним или двумя двигателями RL10 . [19]
Atlas V, находящийся в настоящее время на вооружении, был разработан компанией Lockheed Martin в рамках программы разработки одноразовых ракет-носителей ВВС США (EELV). Первый был запущен 21 августа 2002 года. В 2006 году эксплуатация была передана United Launch Alliance (ULA), совместному предприятию Lockheed Martin и Boeing . Lockheed Martin продолжала продавать Atlas V коммерческим заказчикам до сентября 2021 года, когда объявила, что ракета будет снята с эксплуатации после выполнения оставшихся 29 контрактов на запуск. [20] [21] Атлас V построен в Декейтере, штат Алабама , и имеет две стартовые площадки: космический стартовый комплекс 41 на станции космических сил на мысе Канаверал и космический стартовый комплекс 3-E на базе космических сил Ванденберг .
Первая ступень Atlas V называется Common Core Booster (CCB), в которой продолжает использоваться РД-180 «Энергомаш» , представленный в Atlas III, но вместо баллонных баков используется жесткая конструкция. Жесткий фюзеляж тяжелее, но его легче обрабатывать и транспортировать, что устраняет необходимость постоянного внутреннего давления. Для увеличения тяги первой ступени можно использовать до пяти твердотопливных ускорителей Aerojet Rocketdyne . Разгонной ступенью остается Centaur , оснащенный одним или двумя двигателями Aerojet Rocketdyne RL10 . [22]
В 2014 году Конгресс США принял закон, ограничивающий закупку и использование российского двигателя РД-180 , используемого на первой ступени ракеты-носителя Atlas V. [23] В июне 2014 года были заключены официальные контракты на исследование ряда американских ракетных двигателей. поставщики. [24]
В сентябре 2014 года ULA объявила, что заключила партнерство с Blue Origin для разработки LOX / метанового двигателя BE-4 для замены РД-180 на новой ракете Vulcan . Двигатель разрабатывался компанией Blue Origin в течение 8 лет, и ULA ожидает, что новая ступень и двигатель начнут летать не ранее 2022 года.
В декабре 2014 года Конгресс США одобрил закон, запрещающий заключение дальнейших контрактов на военные запуски транспортных средств, использующих двигатели российского производства . Законопроект позволяет ULA продолжать использовать уже заказанные на тот момент 29 двигателей РД-180. [25] В сентябре 2021 года ULA объявила, что Atlas V будет выведена из эксплуатации после выполнения оставшихся контрактов на запуск и что все оставшиеся РД-180 для оставшихся ракет были доставлены. [21]
До анонса ракеты -носителя Vulcan в апреле 2015 года, в течение первого десятилетия с момента образования ULA из Lockheed Martin и Boeing, существовал ряд предложений и концептуальных исследований будущих ракет-носителей. Ни один из них впоследствии не получил финансирования для полноценного развития. Двумя из этих концептов были Atlas V Heavy и Atlas Phase 2 .
Atlas V Heavy представлял собой концептуальное предложение ULA, в котором использовались бы три ступени Common Core Booster (CCB), соединенные вместе, чтобы обеспечить возможность, необходимую для подъема 25-тонной полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту . [ нужна цитация ] ULA заявила, что примерно 95% оборудования, необходимого для Atlas HLV, уже использовалось на одноядерных транспортных средствах Atlas V. [ нужна цитата ]
В отчете 2006 года, подготовленном корпорацией RAND для канцелярии министра обороны , говорилось, что компания Lockheed Martin приняла решение не разрабатывать тяжелую грузовую машину Atlas V (HLV). [26] В отчете ВВС и Национальному разведывательному управлению рекомендовалось «определить необходимость тяжелого варианта EELV, включая разработку Atlas V Heavy», а также «решить проблему РД-180, включая совместное производство». запасов или разработку в США замены РД-180». [27] [ нужно обновить ]
Грузоподъемность Atlas V HLV должна была быть примерно равна Delta IV Heavy . В последнем используются двигатели RS-68 , разработанные и производимые внутри страны компанией Pratt & Whitney Rocketdyne . [28]
После декабря 2006 года, в результате слияния космических компаний Boeing и Lockheed-Martin в United Launch Alliance , программа Atlas V получила доступ к инструментам и процессам для ступеней диаметром 5,4 м, используемых на Delta IV . На ступень диаметром 5,4 м предположительно могли быть установлены два двигателя РД-180. Получившаяся концептуальная тяжелая грузовая машина была названа «Атлас Фаза 2» или «PH2» в отчете Августина за 2009 год . Atlas V PH2-Heavy (три параллельные ступени по 5 м; шесть РД-180) вместе с созданными на базе Шаттла Ares V и Ares V Lite рассматривались как возможная концепция тяжелого подъемника для использования в будущих космических миссиях в отчете Августина. . [29] Концептуальный корабль Atlas PH2 HLV теоретически мог бы вывести полезную нагрузку массой около 70 тонн на орбиту с наклонением 28,5 градусов . [29] Концепция не получила полного развития и так и не была реализована.
{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)Обзор Комитета США по планам пилотируемых космических полетов