美国Pegasus-XL HAPS是美国轨道科学公司研发的空射固体运载火箭，由L-1011“观星者”载机携带至约12公里高空发射，可选装HAPS上面级提升入轨精度，主要用于小型卫星发射，是世界上首款商业化空射运载火箭。
该火箭采用三级固体推进设计，可选装HAPS肼燃料辅助推进系统作为第四级，以提升入轨精度。由L-1011三星运输机改装的“观星者”载机携带至39000英尺（约12公里）高度释放发射，可将450千克有效载荷送入500公里近地轨道，具备发射地点灵活、准备时间短的特点。截至2019年共完成44次发射，39次成功，将约90颗卫星送入轨道。
运载参数和应用场景
飞马座XL HAPS（PEGASUS-XL_HAPS）是美国轨道科学公司（后并入诺斯罗普·格鲁曼）开发的空射三级固体运载火箭，可按需加装肼辅助推进系统（HAPS）作为第四级，核心运载参数如下：
| 参数项 | 具体数值 |
|---|---|
| 火箭全长 | 17.6 m |
| 起飞重量 | 18.886 t |
| 芯级直径 | 1.3 m |
| 标准运载能力（近地轨道） | 450 kg |
| 可选上面级 | HAPS肼辅助推进系统 |
| 发射方式 | 空射（载机投放后点火） |
| 总发射次数 | 6次 |
| 发射成功率 | 100%（6次全部成功入轨） |
| 累计携带卫星数量 | 35颗 |
作为全球最早投入商业应用的空射运载火箭之一，该型号的应用场景充分发挥了空射模式的独特优势。首先是小型科学载荷的高精度发射，加装HAPS第四级后，火箭可将轨道倾角误差控制在0.05度以内、高度误差缩小至30公里，完美匹配NASA等机构的近地轨道科学探测需求，例如其2005年最后一次发射搭载的DART技术验证卫星，便属于需要精准入轨的技术试验类载荷。其次是低轨通信卫星星座的组网部署，该火箭曾多次单次发射7-8颗Orbcomm低轨通信卫星，能够以较低的成本完成小批量卫星的密集发射，1998年两次发射分别将8颗卫星送入轨道，快速推进了早期商业通信星座的组网进度。此外，该火箭还支持灵活的发射场址选择，既可以依托范登堡空军基地、卡纳维拉尔角等常规空射基地发射70°~130°倾角的极轨、大倾斜轨道载荷，也可通过调整载机起飞位置，适配特殊轨道倾角的发射需求，相较于固定发射台的地面火箭，大幅降低了轨道调整的额外成本。
技术特点
飞马座XL HAPS在传统三级固体火箭基础上，针对空射场景做了大量定制化设计，核心技术特点如下：
| 技术模块 | 具体特性 |
|---|---|
| 气动布局 | 配备三角形主翼和全铝结构尾翼组件，水平尾翼+单垂尾设计，转动轴采用钛合金材料，飞行过程中依靠气动升力辅助爬升，降低固体发动机的推进剂消耗 |
| 动力系统 | 三级固体火箭发动机（一、二级较基础型飞马座加长，三级保持原设计）；可选HAPS第四级，采用肼燃料，主要用于轨道精度修正 |
| 制导控制 | 三级飞行阶段采用自适应制导算法，姿态控制由冷气推力矢量系统实现（液氮喷射提供控制力矩）；加装HAPS后可实现高精度轨道校准 |
| 发射流程 | 星箭集成测试周期约30天，载机发射前3-4天完成火箭挂载，起飞前1小时安装卫星火工品，11000米高空投放后自主飞行，最快10分钟完成星箭分离 |
| 可靠性设计 | 配备飞行终止系统（FTS），意外情况下可自主自毁避免地面威胁；固体发动机结构简单、存储便捷，适配空射快速响应需求 |
| 精度表现 | 无HAPS构型倾角误差约0.5度，高度误差约200公里；加装HAPS后倾角误差≤0.05度，高度误差≤30公里 |
该型号的技术设计充分平衡了成本、可靠性与精度需求。相较于液体火箭，全固体动力的构型省去了发射前加注推进剂的复杂流程，配合空射模式可有效规避地面恶劣天气的影响，发射准备周期较同级别地面固体火箭缩短40%以上。而可选的HAPS上面级则弥补了固体火箭固有的推力偏心缺陷，让火箭既可以承接对精度要求不高的商业组网任务，也能满足科学探测载荷的高精度入轨需求，模块化设计大幅拓展了任务适配范围。其空射特有的气动翼面设计则进一步提升了动力效率，让总起飞重量不足19吨的火箭实现了450公斤的近地轨道运载能力，单位质量载荷的发射成本在20世纪90年代处于行业领先水平。
发射历史和重要任务
飞马座XL HAPS型号总计完成6次发射，全部取得成功，累计将35颗卫星送入预定轨道，其中近5次发射记录如下：
| 发射代码 | 发射时间 | 发射国家/主体 | 发射站 | 成功入轨卫星数 | 任务说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2005-014 | 2005-04-15 | 美国（US） | WRAS（范登堡空军基地空射靶场） | 1 | 搭载DART技术验证卫星（国际编号2005-014A），主要用于验证自主交会对接技术，是美国早期空间在轨服务技术的重要试验任务 |
| 1999-065 | 1999-12-04 | 轨道科学公司（ORB） | AFETR（空军东靶场，卡纳维拉尔角） | 7 | 部署Orbcomm第二代低轨通信卫星，完成全球通信星座的组网补网 |
| 1999-026 | 1999-05-18 | 美国（US） | WRAS（范登堡空军基地空射靶场） | 2 | 搭载美军两颗空间态势感知微小卫星，用于近地轨道空间目标监测 |
| 1998-053 | 1998-09-23 | 轨道科学公司（ORB） | ERAS（东海岸空射靶场，瓦罗普斯岛） | 8 | 批量发射Orbcomm初代通信卫星，为后续商业星座批量发射提供了技术验证 |
| 1998-046 | 1998-08-02 | 轨道科学公司（ORB） | ERAS（东海岸空射靶场，瓦罗普斯岛） | 8 | 型号首次多星发射任务，验证了火箭多星分配器的可靠性，开启了小卫星批量空射的先河 |
除上述任务外，飞马座XL系列后续还承担了NASA电离层连接探测器（ICON）等重要科学任务，其成熟的空射技术方案也成为了后续同类型火箭的参考标杆，微软联合创始人保罗·艾伦主导的“同温层发射”项目，最初便计划以飞马座XL作为核心发射载荷，探索一次起飞携带多枚火箭快速组网的可能性。该型号6次HAPS构型任务100%的成功率，也证明了空射固体火箭搭配高精度上面级的技术可行性，为全球小型载荷发射市场提供了高可靠性的差异化选择。
