Atlas — семейство американских ракет и космических ракет-носителей , ведущее начало от SM-65 Atlas . Программа межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Atlas была инициирована в конце 1950-х годов подразделением Convair компании General Dynamics . [2] Atlas представляла собой жидкостную ракету, работавшую на керосине RP-1 с жидким кислородом в трех двигателях, сконфигурированных по необычной схеме «полутора ступеней» или «параллельного ступенчатого» расположения: два внешних ускорительных двигателя сбрасывались вместе с поддерживающими конструкциями во время подъема, в то время как центральный маршевый двигатель, топливные баки и другие элементы конструкции оставались соединенными после выработки топлива и выключения двигателя.
Название Atlas изначально было предложено Карелом Боссартом и его командой дизайнеров, работавших в Convair над проектом MX-1593. Использование имени могучего Титана из греческой мифологии отражало место ракеты как самой большой и мощной в то время. Оно также отражало материнскую компанию Convair, Atlas Corporation . [3]
Ракеты использовались только в качестве МБР, а последняя эскадрилья была снята с боевого дежурства в 1965 году. Однако с 1962 по 1963 год ускорители Atlas вывели на орбиту Земли первых четырех американских астронавтов (в отличие от двух предыдущих суборбитальных запусков Redstone ). Ракеты-носители Atlas-Agena и Atlas-Centaur также были созданы непосредственно на основе оригинального Atlas. Atlas-Centaur был преобразован в Atlas II , различные модели которого запускались 63 раза в период с 1991 по 2004 год. Было проведено всего шесть запусков последующей Atlas III , все в период с 2000 по 2005 год. Atlas V все еще находится в эксплуатации, запуски запланированы на середину 2020-х годов.
Более 300 запусков ракеты Atlas было проведено с базы космических войск на мысе Канаверал во Флориде и 285 — с базы космических войск Ванденберг в Калифорнии.
Atlas использовался в качестве одноразовой пусковой системы , вместе с верхними ступенями Agena и Centaur, для космических зондов Mariner, использовавшихся для исследования Меркурия , Венеры и Марса (1962–1973); а также для запуска десяти миссий программы Mercury (1962–1963). [ необходима ссылка ]
Первый успешный испытательный запуск ракеты SM-65 Atlas состоялся 17 декабря 1957 года. [1] Было построено около 350 ракет Atlas. [4]
Ракеты-носители Atlas разрушались под собственным весом, если не поддерживать давление азота в баках, когда в них не было топлива. Ракета-носитель Atlas была необычной в использовании «баллонных» баков. Ракеты были сделаны из очень тонкой нержавеющей стали, которая обеспечивала минимальную или нулевую жесткую поддержку. Именно давление в баках давало жесткость, необходимую для космического полета. Для экономии веса они не были окрашены и нуждались в специально разработанном масле для предотвращения ржавчины. Это было первоначальное использование масла для вытеснения воды WD-40 . [5]
SM-65 Atlas использовался в качестве первой ступени для спутниковых ракет-носителей в течение полувека. Многие из них в конечном итоге были преобразованы в орбитальные ракеты-носители после того, как они были сняты с эксплуатации в качестве ракет. Ракеты, преобразованные в «космические ускорители» Atlas E/F, использовались для запуска ранних спутников GPS «Block I» . [6]
Ранние ракеты Atlas также были построены специально для невоенных целей. 18 декабря 1958 года Atlas был использован для запуска спутника Signal Communication by Orbiting Relay Equipment ( 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 Atlas с серийным номером 10B без верхней ступени. Atlas 10B/SCORE весом 8750 фунтов (3970 кг) был самым тяжелым искусственным объектом на орбите, первым спутником-ретранслятором голоса и первым созданным человеком объектом в космосе, легко видимым невооруженным глазом из-за большого, отполированного до зеркального блеска бака из нержавеющей стали. Это был первый полет в долгой карьере Atlas в качестве пусковой установки для спутников.
Ракета Atlas D, созданная на основе ракеты SLV-3, использовалась для орбитальных запусков с верхними ступенями RM-81 Agena и Centaur . Модифицированная ракета Atlas LV-3B использовалась для орбитального элемента проекта Mercury , выведя на низкую околоземную орбиту четыре пилотируемых космических корабля Mercury . [10] Запуски Atlas D проводились со станции ВВС на мысе Канаверал, на стартовых комплексах 11, 12, 13 и 14, а также на стартовом комплексе 576 авиабазы Ванденберг . [ требуется ссылка ]
В ходе проекта FIRE в качестве зондирующих ракет использовались два суборбитальных аппарата с полутора ступенями . [10]
К 1979 году варианты ракет-носителей Atlas были сокращены до Atlas-Centaur и некоторых модернизированных МБР. Частота запусков Atlas снизилась в 1980-х годах из-за появления Space Shuttle , но запуски Atlas продолжались до 2004 года, когда последний «классический» Atlas с баллонными баками и отделяемой ускорительной секцией запустил спутник связи для ВВС. [11]
Ракеты-носители Atlas также использовались для последних четырех пилотируемых миссий проекта Mercury , первой пилотируемой космической программы США. 20 февраля 1962 года она запустила Friendship 7 , который совершил три оборота вокруг Земли с Джоном Гленном , первым астронавтом США , совершившим орбитальный полет вокруг Земли. Идентичные ракеты-носители Atlas успешно запустили еще три пилотируемых орбитальных миссии Mercury с 1962 по 1963 год.
Atlas получил статус «рабочей лошадки» во время миссий «Меркурий-Атлас» , в результате которых подполковник Джон Х. Гленн-младший стал первым американцем, совершившим орбитальный полет вокруг Земли в 1962 году. Atlas также использовался в середине 1960-х годов для запуска ракет-носителей Agena Target Vehicles, применявшихся в программе Gemini .
Начиная с 1960 года верхняя ступень Agena , работающая на гипергольном топливе , широко использовалась на ракетах-носителях Atlas. ВВС США , NRO и ЦРУ использовали их для запуска спутников SIGINT . [12] НАСА использовало их в программе Ranger для получения первых крупных планов поверхности Луны и для Mariner 2 , первого космического корабля, пролетевшего мимо другой планеты. Каждая из целевых транспортных средств Agena, используемых для более поздних миссий по практическому сближению в космосе Gemini, запускалась на ракете Atlas.
Atlas-Centaur была одноразовой пусковой системой, созданной на основе ракеты SM-65D Atlas . [ требуется ссылка ] Запуски проводились с двух площадок пускового комплекса 36 на авиабазе Кейп-Канаверал , штат Флорида. Двигатели Atlas были модернизированы, а конструкция усилена для большой верхней ступени, наряду с удлиненными топливными баками.
Первая попытка запуска Atlas-Centaur в мае 1962 года провалилась, ракета взорвалась после взлета. Кадры этого были показаны в предпоследнем кадре художественного фильма 1982 года Koyaanisqatsi , снятого Годфри Реджио .
Начиная с 1963 года верхняя ступень Centaur, работающая на жидком водороде, также использовалась в десятках запусков Atlas. NASA запустило лунный посадочный модуль программы Surveyor и большую часть космических аппаратов программы Mariner, направлявшихся на Марс, с помощью ракет-носителей Atlas-Centaur.
После снятия с вооружения МБР, Atlas-E, как и Atlas-F , была переоборудована для орбитальных запусков. [10]
Последний запуск космического корабля Atlas E/F был осуществлён 24 марта 1995 года с использованием ракеты, которая изначально была построена как Atlas-E. Последний запуск Atlas E/F с использованием ракеты, которая изначально была построена как Atlas-F, был осуществлён 23 июня 1981 года. [13]
Atlas E/F использовался для запуска серии спутников GPS Block I с 1978 по 1985 год. Последний отремонтированный носитель Atlas-F был запущен с авиабазы Ванденберг в 1995 году со спутником для Программы метеорологических спутников Министерства обороны США. [14]
Первая ступень Atlas III отказалась от использования трех двигателей и 1,5-ступенчатого разделения в пользу одного российского двигателя Энергомаш РД-180 , сохранив при этом конструкцию баллона ступени. Atlas III продолжал использовать верхнюю ступень Centaur, доступную с одним или двумя двигателями RL10 . [19]
Atlas V, находящийся в настоящее время в эксплуатации, был разработан Lockheed Martin в рамках программы ВВС США Evolved Expendable Launch Vehicle (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 клиентам до сентября 2021 года, когда было объявлено, что ракета будет снята с эксплуатации после выполнения оставшихся 29 контрактов на запуск. [20] [21] Atlas V строится в Декейтере, штат Алабама , и обслуживает 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), которая продолжает использовать Энергомаш РД-180, представленный в Atlas III, но использует жесткий каркас вместо баллонных баков. Жесткий фюзеляж тяжелее, но его легче обрабатывать и транспортировать, что устраняет необходимость в постоянном внутреннем давлении. Для увеличения тяги первой ступени можно использовать до пяти твердотопливных ракетных ускорителей Aerojet Rocketdyne . Верхняя ступень остается Centaur , приводимой в действие одним или двумя двигателями Aerojet Rocketdyne RL10 . [22]
В 2014 году Конгресс США принял закон, ограничивающий покупку и использование российского двигателя РД-180, используемого на первой ступени ускорителя Atlas V. [23] В июне 2014 года были выданы официальные контракты на исследование ряду американских поставщиков ракетных двигателей. [24]
В сентябре 2014 года ULA объявила о заключении партнерства с Blue Origin по разработке двигателя BE-4 LOX / метан для замены RD-180 на новой ракете Vulcan . Новый этап и двигатель впервые полетел в 2024 году.
В декабре 2014 года Конгресс США одобрил законодательство, запрещающее присуждение дальнейших военных контрактов на запуски ракет, использующих двигатели российского производства . Законопроект позволяет ULA продолжать использовать 29 двигателей РД-180, уже заказанных на тот момент. [25] В сентябре 2021 года ULA объявила, что Atlas V будет выведен из эксплуатации после того, как они выполнят свои оставшиеся контракты на запуски, и что все оставшиеся РД-180 для оставшихся ракет будут поставлены. [21]
До объявления в апреле 2015 года о ракете-носителе Vulcan , в течение первого десятилетия с момента образования ULA из Lockheed Martin и Boeing, было несколько предложений и концептуальных исследований будущих ракет-носителей. Ни одна из них впоследствии не была профинансирована для полномасштабной разработки. Две из этих концепций были Atlas V Heavy и Atlas Phase 2 .
Atlas V Heavy — это концептуальное предложение ULA, в котором использовались бы три ступени Common Core Booster (CCB), соединенные вместе, чтобы обеспечить возможность выведения 25-тонной полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту . [ требуется ссылка ] ULA заявила, что примерно 95% оборудования, необходимого для Atlas HLV, уже было запущено в эксплуатацию на одноядерных ракетах Atlas V. [ требуется ссылка ]
В отчете 2006 года, подготовленном корпорацией RAND для Управления министра обороны , говорилось, что компания Lockheed Martin решила не разрабатывать тяжелый транспортный самолет Atlas V (HLV). [26] В отчете ВВС и Национальному разведывательному управлению рекомендовалось «определить необходимость тяжелого варианта EELV, включая разработку тяжелого Atlas V», и «решить проблему RD-180, включая совместное производство, складирование или разработку в США замены RD-180». [27] [ требуется обновление ]
Грузоподъемность Atlas V HLV должна была быть примерно эквивалентна Delta IV Heavy . Последняя использует двигатели RS-68 , разработанные и производимые внутри страны компанией Pratt & Whitney Rocketdyne . [28]
После декабря 2006 года, с объединением космических операций 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 . Ступень диаметром 5,4 м могла бы предположительно принять два двигателя RD-180. Полученный концептуальный тяжелый подъемный аппарат был назван «Atlas Phase 2» или «PH2» в отчете Augustine Report 2009 года . Atlas V PH2-Heavy (три 5-метровые ступени параллельно; шесть RD-180) вместе с полученными от Shuttle Ares V и Ares V Lite рассматривались в качестве возможной концепции тяжелого подъемного аппарата для использования в будущих космических миссиях в отчете Augustine Report. [29] Концептуальный транспортный аппарат Atlas PH2 HLV теоретически мог бы вывести полезную нагрузку массой около 70 метрических тонн на орбиту с наклонением 28,5 градуса . [29] Концепция не получила дальнейшего развития и так и не была реализована.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Обзор Комитета по планам пилотируемых космических полетов США