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Atlas-5(511)是美国宇宙神5(阿特拉斯5)系列运载火箭的500系列构型之一,采用5米直径整流罩、1枚固体助推器、1台半人马座上面级发动机,具备高可靠性,主要用于执行军用、政府及商业航天发射任务。
Atlas-5(511)属于阿特拉斯5型500系列运载火箭,第一级为通用核心推进器,配备俄制RD-180液氧煤油发动机,捆绑1枚固体火箭助推器;第二级为半人马座上面级,配备1台RL10系列液氢液氧发动机。该型火箭起飞推力约5490千牛,现役期间发射成功率高,是美国联合发射联盟的主力运载火箭之一,后续将被火神运载火箭替代。
阿特拉斯5(511)(又称宇宙神5(511),型号ATLAS-5-511)是美国阿特拉斯5系列500构型下的一款不可重复使用运载火箭,由洛克希德·马丁公司主导研发,2006年后由洛克希德·马丁与波音合资成立的联合发射联盟(ULA)负责后续运营和发射任务。该火箭的核心运载参数如下:
| 参数项 | 具体数值 |
|---|---|
| 火箭全长 | 58.3米 |
| 起飞重量 | 590.0吨 |
| 芯一级直径 | 3.81米 |
| 芯二级直径 | 3.05米 |
| 整流罩直径 | 5.4米 |
| 近地轨道(LEO)运载能力 | 约12.5吨 |
| 地球同步转移轨道(GTO)运载能力 | 约6.8吨 |
| 地球静止轨道(GEO)直接送入能力 | 约3吨 |
注:阿特拉斯5系列的运载能力随固体助推器数量变化,511构型配备1枚固体助推器,运力处于500系列中等区间。
该火箭的应用场景以高价值政府和军用载荷为主,也可承接商业航天发射任务。其半人马座上面级具备多次点火能力,能够实现轨道精准投送,尤其适配地球同步轨道卫星、深空探测器等需要高精度入轨的载荷。作为美国国家安全太空发射(NSSL)体系的组成型号,它主要承担军用卫星、技术验证航天器的发射任务,兼顾部分NASA的科学探测载荷发射需求,凭借阿特拉斯5系列积累的高可靠性,成为美国高优先级航天任务的主力运载工具之一。
阿特拉斯5(511)采用两级半固液混合构型,技术方案兼顾成熟性和性能优势,核心技术参数及特点如下:
| 分系统 | 技术参数与特点 |
|---|---|
| 固体助推器 | 单枚GEM63固体助推器,由诺斯罗普·格鲁曼生产,直径1.61米,全长20.1米,总质量49.34吨,燃尽质量4.81吨,推进剂为HTPB复合固体推进剂,真空平均推力1234.8千牛,最大推力1645千牛,真空比冲279秒,工作时间约97.6秒,为起飞阶段提供额外推力,提升运载能力。 |
| 芯一级 | 主体长度32.46米,加注284.09吨液氧/煤油推进剂,干重21.35吨,主动力为1台俄罗斯RD-180双燃烧室液氧煤油发动机,海平面推力3827千牛,海平面比冲311.3秒,真空推力4152千牛,真空比冲337.8秒,具备推力调节能力,工作可靠性高,是芯级动力的核心支撑。 |
| 芯二级(半人马座上面级) | 采用半人马-III通用上面级,全长12.68米,加注20.83吨液氢/液氧推进剂,主动力为1台RL-10A-4-2氢氧发动机,真空推力约99.2千牛,真空比冲451秒,具备多次启动能力,可在太空完成多次轨道机动,满足不同轨道的载荷投送需求,最长在轨工作时间可达数小时。 |
| 整流罩 | 采用5.4米直径的复合材料整流罩,长度约20.7米,可包裹整个芯二级和载荷,在大气层飞行阶段为载荷提供气动保护,降低大气摩擦和振动对载荷的影响,适配大尺寸GEO卫星的搭载需求。 |
| 飞控系统 | 搭载火箭健康监测系统,可实时监测发动机涡轮转速、飞行加速度、系统压力等关键参数,出现异常时可自动触发任务终止程序,提升任务安全性;制导系统采用惯性导航+卫星修正的组合制导模式,入轨精度优于1%。 |
该火箭的技术方案体现了“模块化、通用化”的设计思路,整流罩尺寸、助推器数量、上面级发动机数量均可根据任务需求调整,511构型是该系列中兼顾运力和发射成本的中等配置方案。不过受俄乌冲突影响,RD-180发动机供应中断,阿特拉斯5系列正在逐步退役,将被新型“火神”运载火箭取代。
阿特拉斯5(511)构型目前仅执行过1次发射任务,发射记录如下:
| 发射代码 | 发射时间 | 发射场 | 搭载载荷 | 任务结果 | 备注 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | 成功 | 2颗卫星均成功进入地球静止轨道 |
| 2022-006 | 2022年1月21日 | 美国卡纳维拉尔角空军基地东部试验靶场(AFETR)SLC-41工位 | USA 324(国际编号2022-006A)、USA 325(国际编号2022-006B) | 成功 | 2颗卫星均成功进入地球静止轨道 |
本次发射的两颗卫星是美国太空军“地球同步空间态势感知计划”(GSSAP)的第5号和第6号星,属于美军的天基空间监视载荷。卫星配备高分辨率光学观测设备和电子信号侦察装置,主要任务是在地球同步轨道开展空间目标监视,可抵近观测其他国家的在轨航天器,收集其运行参数、通信信号等情报,必要时可执行干扰、抵近操作等任务,是美军构建太空态势感知能力的核心装备。
根据公开信息,这两颗卫星入轨后长期在地球同步轨道执行监视任务,2026年3月曾被公开报道抵近中国实践29号卫星实施近距离观测,最近距离仅63公里,其太空监视能力得到实际应用验证。
截至2026年,阿特拉斯5(511)构型暂无后续发射计划,该构型的1次发射任务100%成功,累计携带2颗卫星入轨,完成了其承担的军用载荷投送使命,也成为阿特拉斯5系列高可靠性的又一佐证。随着RD-180发动机库存逐步耗尽,阿特拉斯5全系列将在完成剩余10余次发射任务后正式退役,由采用BE-4甲烷发动机的“火神”火箭接替其在美国军用航天发射领域的位置。
