アトラス(ロケットファミリー)

アトラス家
アトラスII、III、Vの比較
一般情報
タイプ多様な用途を持つ使い捨て打ち上げシステム
メーカーコンベア、ジェネラル・ダイナミクス、ロッキード・マーティン、ユナイテッド・ローンチ・アライアンス
状態アトラスV(現行)
主なユーザーアメリカ空軍
歴史
製造1957~2020年代(10年)
導入日1957
初飛行1957年12月17日[ 1 ] (1957年12月17日
変種SM-65 アトラスSM-65D アトラスアトラス LV-3Cアトラス IIIAアトラス V

アトラスは、 SM-65アトラスを起源とするアメリカのミサイルおよび宇宙打ち上げ機のシリーズである。アトラス大陸間弾道ミサイル(ICBM)計画は、1950年代後半にジェネラル・ダイナミクス社コンベア部門で開始された。[ 2 ]アトラスは、RP-1ケロシン燃料と液体酸素を3基のエンジンで燃焼させる液体燃料ロケットで、珍しい「1.5段」または「並列段付け」設計を採用していた。2基の外側のブースターエンジンは上昇中に支持構造物と共に切り離されるが、中央のサステナーエンジン、燃料タンク、その他の構造要素は、燃料枯渇とエンジン停止の間も接続されたままであった。

アトラスという名称は、コンベア社でMX-1593プロジェクトに携わっていたカレル・ボッサートと彼の設計チームによって最初に提案された。ギリシャ神話に登場する強大なタイタンの名を用いることで、このミサイルが当時最大かつ最強であったことが反映された。また、コンベア社の親会社であるアトラス社の名前も反映されていた。[ 3 ]

このミサイルは短期間しかICBMに運用されず、最後の飛行隊は1965年に運用を解かれた。しかし、1962年から1963年にかけて、アトラス・ブースターは最初の4人のアメリカ人宇宙飛行士を地球周回軌道に乗せた(それ以前の2回のレッドストーン弾道打ち上げとは対照的である)。アトラス・アジェナおよびアトラス・セントール衛星打ち上げ機も、オリジナルのアトラスから直接派生したものである。アトラス・セントールはアトラスIIへと発展し、1991年から2004年の間に63回、様々なモデルが打ち上げられた。後継のアトラスIIIはわずか6回しか打ち上げられておらず、すべて2000年から2005年の間に行われた。アトラスVは現在も運用されており、2020年代半ばまでの打ち上げが計画されている。

アトラスの打ち上げはフロリダ州ケープカナベラル宇宙軍基地から300回以上、カリフォルニア州ヴァンデンバーグ宇宙軍基地から285回実施されている。

オリジナルのアトラスICBMをベースにした打ち上げロケット

アトラスは、アジェナ上段とセントー上段の両方を備え、水星金星火星の探査に使用されたマリナー宇宙探査機(1962年 - 1973年)や、マーキュリー計画ミッション10回(1962年 - 1963年)の打ち上げに使用された使い捨て打ち上げシステムとして使用されました。

SM-65アトラスミサイル

SM-65アトラスミサイルの最初の試験発射は1957年12月17日に成功した。[ 1 ]約350発のアトラスミサイルが製造された。[ 4 ]

アトラスブースターは、推進剤がない状態でタンク内の窒素ガスを加圧しておかないと、自重で崩壊してしまう。アトラスブースターは「バルーン」タンクを採用した点で異例だった。ロケットは非常に薄いステンレス鋼で作られており、剛性はほとんど、あるいは全くなかった。宇宙飛行に必要な剛性は、タンク内の圧力によって得られた。軽量化のため、タンクは塗装されておらず、錆を防ぐために特別に設計されたオイルが必要だった。これがWD-40水置換油の本来の使用法であった。[ 5 ]

SM-65アトラスは半世紀にわたり、衛星打ち上げロケットの第一段として使用されてきました。ミサイルとしての運用が終了し、最終的に軌道打ち上げロケットへと転用されたミサイルも多くあります。アトラスE/F型「スペースブースター」に転用されたミサイルは、初期の「ブロックI」 GPS衛星の打ち上げに使用されました。[ 6 ]

SM-65B アトラス SCORE 打ち上げ

SCOREペイロードを搭載したアトラスB、LC-11、1958年

初期のアトラスロケットは、非軍事用途にも特化して製造された。1958年12月18日、アトラスロケットは軌道上中継装置による信号通信 ( SCORE ) 衛星の打ち上げに使用された。これは「通信衛星の最初のプロトタイプであり、直接実用化に向けた衛星の最初の試験」であった。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]通信ペイロードは、上段なしでアトラスシリアルナンバー10Bに搭載され、低地球軌道に投入された。アトラス10B/SCOREは、8,750ポンド (3,970 kg) で、当時軌道上にあった人工物としては最も重いものであり、初の音声中継衛星であり、鏡面仕上げの大型ステンレス鋼タンクにより肉眼で容易に見える初の宇宙空間の人工物であった。これは、衛星打ち上げ機としてのアトラスの長い歴史における最初の飛行であった。

アトラスDベースのランチャー

アトラスDミサイルを改造したSLV-3は、RM-81アジェナおよびセントール上段ロケットを搭載し、軌道打ち上げに使用された。改造されたアトラスLV-3Bは、マーキュリー計画の軌道要素として使用され、4機の有人マーキュリー宇宙船を低地球軌道に打ち上げた。[ 10 ]アトラスDの打ち上げは、ケープカナベラル空軍基地の第11、12、13、14発射施設、およびヴァンデンバーグ空軍基地の第576発射施設から行われた。

FIRE計画では、観測ロケットとして2機の弾道半段ロケットが使用された。[ 10 ]

1979年までに、アトラスロケットの派生型はアトラス・セントールと改修されたICBM数基にまで絞り込まれました。1980年代にはスペースシャトルの登場によりアトラスの打ち上げ頻度は減少しましたが、アトラスの打ち上げは2004年まで続きました。この年、バルーンタンクと分離可能なブースターセクションを備えた最後の「クラシック」アトラスロケットが空軍の通信衛星を打ち上げたのです。[ 11 ]

マーキュリー計画

マーキュリー・アトラス9号(発射施設14)

アトラスブースターは、アメリカ合衆国初の有人宇宙計画であるマーキュリー計画の最後の4回の有人ミッションにも使用されました。1962年2月20日、アトラスブースターはフレンドシップ7号を打ち上げ、地球を周回した最初のアメリカ人宇宙飛行士であるジョン・グレンを乗せて地球を3周回しました。1962年から1963年にかけて、同一のアトラスブースターがさらに3回の有人マーキュリー軌道ミッションの打ち上げに成功しました。

アトラスが主力ロケットとしての地位を確立したのはマーキュリー・アトラス計画の時であり、この計画によりジョン・H・グレン・ジュニア中佐は1962年に地球を周回した初のアメリカ人となった。また、アトラスロケットは1960年代半ばにはジェミニ計画で使用されたアジェナ標的ロケットの打ち上げにも使用された。

アトラス・アジェナ

1960年以降、ハイパーゴリック燃料を使用するアジェナ上段ロケットは、アトラスロケットで広く使用されました。アメリカ空軍NROCIAは、 SIGINT衛星の打ち上げにアジェナ上段ロケットを使用しました。[ 12 ] NASAは、レンジャー計画において月面の初めての拡大画像を取得するために、また、惑星間を初めて通過したマリナー2号にもアジェナ上段ロケットを使用しました。後のジェミニ計画におけるランデブー訓練ミッションに使用されたアジェナ上段ロケットはすべて、アトラスロケットで打ち上げられました。

アトラス・ケンタウロス

アトラス・セントールは、SM-65Dアトラスミサイルを改良した使い捨ての打ち上げシステムです。フロリダ州ケープカナベラル空軍基地の第36発射施設の2つの発射台から打ち上げられました。アトラスのエンジンは改良され、大型の上段ロケットと長尺の燃料タンクに対応するために構造が強化されました。

1962年5月に行われたアトラス・ケンタウルスの最初の打ち上げは失敗に終わり、ロケットは離陸後に爆発した。この映像は、ゴッドフリー・レッジョ監督による1982年の芸術映画『コヤニスカッツィ』の最後から2番目のショットで放映された。

1963年以降、液体水素燃料セントール上段ロケットは、数十回のアトラスロケットの打ち上げにも使用されました。NASAは、サーベイヤー計画の月着陸船と、火星を目指すマリナー計画の宇宙船の大部分をアトラス・セントールロケットで 打ち上げました。

アトラスE/F

大陸間弾道ミサイル(ICBM)としての退役後、アトラスEはアトラスFとともに軌道打ち上げ用に改修された。[ 10 ]

アトラスE/F宇宙船の最後の打ち上げは1995年3月24日に行われ、元々アトラスEとして製造されたロケットが使用されました。アトラスFとして製造されたロケットを使用した最後のアトラスE/F打ち上げは1981年6月23日に行われました。[ 13 ]

アトラスE/Fは1978年から1985年までGPS衛星ブロックIシリーズの打ち上げに使用されました。最後に改修されたアトラスFは1995年にヴァンデンバーグ空軍基地から国防気象衛星プログラムの衛星を搭載して打ち上げられました。[ 14 ]

表形式

モデル名最初の打ち上げ最後の打ち上げ総打ち上げ数成功ICBM基地上段注目すべきペイロード備考
アトラス・ベガ[ 15 ]--00アトラスE貯蔵可能な推進剤段なし開発はアトラス・アジェナと本質的に同じであり、1959年に中止された。
アトラス・エイブル1959196030アトラス-D/エイブル(デルタ-A)[ 16 ]アルタイルパイオニア P-3パイオニア P-30パイオニア P-31
2基のロケットは静止噴射中に失敗し、3基はパイオニア宇宙船を月へ打ち上げる試み中に失敗した。
アトラス LV-3A196019684938アトラスDアゲナマリナー2レンジャー計画ミサイル防衛警報システム
ベースラインのアトラス・アジェナサブファミリー車両
アトラス LV-3B1959196399アトラスDなし友情 7オーロラ 7シグマ 7信仰 7
有人対応アトラス LV-3A
アトラスSLV-3196419685146アトラスDアゲナコロナKH-7 ギャンビット信頼性の向上を除いてLV-3Aと同じ
アトラスSLV- 3A19691978109アトラスDアゲナキャニオンSLV-3と同じだが、9.7フィート(2.97メートル)伸びている
アトラスSLV- 3B [ 17 ]1966196611アトラスDアジェナD軌道天文台1号
アトラス LV-3C19631967118アトラスDケンタウロスC調査員1
ベースラインのアトラス・ケンタウロスサブファミリー車両
アトラスSLV-3C196719721714アトラスDケンタウロスD?LV-3Cと同じ4.3フィート(1.3メートル)伸ばした状態
アトラスSLV-3D197319833229アトラスDケンタウロスD1Aマリナー10
SLV-3C と同じだが、Centaur がアップグレードされ、Atlas の電子機器が Centaur に統合されている。
アトラスG1984198764アトラスGケンタウロスD1A?
SLV-3Dと同じですが、アトラスは6.8フィート(2.06メートル)長いです。
アトラス I19901997118アトラスG派生Centaur D1A由来CRRES [ 18 ]
14.0 フィート (4.27 m) のペイロードフェアリングが強化され、リングレーザージャイロが追加された点を除いて、アトラス G と同じです。
アトラスII199119981010アトラスG派生Centaur D1A由来ユーテルサット
アトラスIと同じ。ただし、アトラスは全長9.0フィート(2.74メートル)に延長され、エンジンが改良され、ヒドラジンによるロール制御が追加され、断熱材が修正され、バーニアが削除され、セントーは全長3.0フィート(0.9メートル)に延長された。開発はジェネラル・ダイナミクス(現在はロッキード・マーティン傘下)が担当した。
アトラスIIA199220022323アトラスG派生Centaur D1A由来-アトラスIIと同じだが、セントールRL10エンジンは推力20,000lbf(88kN)に向上し、延長式RL10ノズルによりI spが6.5秒増加した。
アトラスIIAS199320043030アトラスG派生Centaur D1A由来-アトラス IIA と同じだが、キャスター IVA のストラップオンブースターが 4 つ追加されている。
アトラス D-OV11965196776アトラスDなしOV(軌道上車両)飛行
軌道打ち上げに向けて改修されたICBM
アトラスE198019952321アトラスEなし
軌道打ち上げに向けて改修されたICBM
アトラスF196819812322アトラスFなし?軌道打ち上げに向けて改修されたICBM
アトラスH1983198755改良型アトラスGケンタウロスステージを削除NOSS衛星
アトラスGはウェストコースト・アビオニクス向けに改造。SLC 3Eはスペースブースターの固定システムと武器システムのフライアウェイを両立した改造。

RD-180時代

アトラスIII

アトラスIIIの第一段では、3基のエンジンと1.5段構成が廃止され、ロシア製のエネルゴマッシュRD-180エンジン1基が採用されましたが、バルーンタンク構造は維持されました。アトラスIIIは、引き続きセントール上段を使用し、RL10エンジン1基または2基搭載可能でした。[ 19 ]

アトラスV

LROとLCROSSを搭載したアトラスV 401の打ち上げ

現在運用中のアトラスVは、ロッキード・マーティン社がアメリカ空軍の発展型使い捨て打ち上げロケット(EELV)プログラムの一環として開発した。最初のロケットは2002年8月21日に打ち上げられた。2006年に、運用はロッキード・マーティン社とボーイング社の合弁会社であるユナイテッド・ローンチ・アライアンス(ULA)社に移管された。ロッキード・マーティン社は、残りの29回の打ち上げ契約を履行した後に同ロケットを退役させると発表した2021年9月まで、アトラスVを商業顧客に販売し続けた。[ 20 ] [ 21 ]アトラスVはアラバマ州ディケーターで製造され、ケープカナベラル宇宙軍基地のスペース・ローンチ・コンプレックス41ヴァンデンバーグ宇宙軍基地のスペース・ローンチ・コンプレックス3-Eの2つの発射場を維持している。

アトラスVの第一段はコモン・コア・ブースター(CCB)と呼ばれ、アトラスIIIで導入されたエネルゴマッシュRD-180を引き続き採用しているが、バルーンタンクの代わりに剛性フレームを採用している。剛性胴体は重量は増すものの、取り扱いや輸送が容易で、内部に一定の圧力をかける必要がない。第一段の推力を増強するために、エアロジェット・ロケットダイン製のストラップオン式固体ロケットブースターを最大5基搭載できる。上段はセントールのままで、エアロジェット・ロケットダイン製のRL10エンジンを1基または2基搭載する。[ 22 ]

モデル名最初の打ち上げ最後の打ち上げ総打ち上げ数成功1段エンジン上段エンジン注目すべきペイロード備考
アトラスIIIA2000200422RD-180 1個RL10A ×1個ユーテルサットW4
アトラスIIAの大幅な改良。新型RD-180第一段エンジンを搭載し、段構成を標準化、第一段を4.4m延長して強化。初のRL10エンジン(セントー)搭載。
アトラスIIIB2002200544RD-180 1個RL10A ×1個全長 1.7 m の Centaur とオプションのデュアル エンジン Centaur を除いて、Atlas IIIA と同じです。
アトラスV400200220225958RD-180 1個RL10A ×1個月探査機LCROSS火星探査機
アトラス III の大幅な改良版で、新しい第 1 段構造 ( CCB ) とオプションの固体ストラップオン ブースターを備えています。
アトラスV5002003-1818RD-180 1個RL10A ×1個ニューホライズンズX-37Bマーズ・サイエンス・ラボラトリー
オプションの固体ストラップオンブースターと、5.4 m のペイロードフェアリング内に封入された Centaur ステージを備えた Atlas V 400 の改訂版。
アトラスV N222019-33RD-180 1個RL10A × 2スターライナーボーイング OFT
オプションの 2 つの固体ストラップオン ブースターと、セントー 5.4 m ペイロード フェアリングのない、スターライナー宇宙船を備えたアトラス V の改訂版です。

RD-180の段階的廃止

2014年、米国議会は、アトラスVの第1段ブースターに使用されているロシア製のRD-180エンジンの購入と使用を制限する法案を可決しました。[ 23 ]正式な調査契約は、2014年6月に米国のロケットエンジンサプライヤー数社に対して発行されました。[ 24 ]

2014年9月、ULAは、新型バルカンロケットのRD-180エンジンに代わるBE-4 LOX /メタンエンジンの開発において、ブルーオリジンと提携したと発表しました。この新型エンジンは2024年に初飛行しました。

2014年12月、ロシア製エンジンを搭載したロケットへの軍事打ち上げ契約の更なる受注を阻止する法案が米国議会で承認された。この法案により、ULAは当時既に発注していた29基のRD-180エンジンを引き続き使用できることになった。[ 25 ] 2021年9月、ULAは残りの打ち上げ契約を履行した後、アトラスVを退役させ、残りのロケット用のRD-180エンジンは全て納入済みであると発表しました。[ 21 ]

以前提案された打ち上げロケット

2015年4月にヴァルカンロケットが発表される以前、ロッキード・マーティンとボーイングからULAが設立されてから最初の10年間、将来のロケットに関する提案やコンセプトスタディが数多くありました。しかし、その後、本格的な開発資金が調達されたのはどれもありませんでした。それらのコンセプトのうち、アトラスVヘビーアトラス・フェーズ2の2つが挙げられます。

アトラスVヘビー

アトラスVヘビーは、ULAのコンセプト提案であり、3段の共通コア・ブースター(CCB)を連結することで、55,000ポンド(25トン)のペイロードを低地球軌道に打ち上げる能力を提供するものでした。ULAは、アトラスHLVに必要なハードウェアの約95%は、既にアトラスVシングルコア・ビークルで打ち上げられていると述べています。

ランド研究所が国防長官室のために作成した2006年の報告書によると、ロッキード・マーティンはアトラスV大型輸送機(HLV)の開発を見送ったとされている。[ 26 ]この報告書は、空軍と国家偵察局に対し、「アトラスVヘビーの開発を含むEELV大型輸送機の派生型の必要性を判断する」こと、および「RD-180の共同生産、備蓄、または米国によるRD-180代替機の開発を含むRD-180問題を解決する」ことを勧告した。[ 27 ]

アトラスV HLVの運搬能力は、デルタIVヘビーとほぼ同等となる予定でした。デルタIVヘビーは、プラット・アンド・ホイットニー・ロケットダイン社が国内で開発・製造したRS-68エンジンを搭載しています。[ 28 ]

アトラスVフェーズ2

2006年12月以降、ボーイングとロッキード・マーティンの宇宙事業がユナイテッド・ローンチ・アライアンスに合併され、アトラスVプログラムはデルタIVで使用された直径18フィート(5.4メートル)の段のツールとプロセスにアクセスできるようになりました。直径18フィートの段には、おそらくRD-180エンジンを2基搭載できたでしょう。結果として生まれた概念的な大型打ち上げ機は、 2009年のオーガスティン・レポートでは「アトラス・フェーズ2」または「PH2」と呼ばれました。オーガスティン・レポートでは、アトラスV PH2-ヘビー(5メートル段を3段並列、RD-180を6基搭載)が、シャトル由来のアレスVおよびアレスVライトとともに、将来の宇宙ミッションで使用するための大型打ち上げ機のコンセプトとして検討されました。[ 29 ] アトラスPH2 HLVコンセプト機は、理論上は約15万ポンド(70トン)のペイロードを28.5度の傾斜軌道に打ち上げることが可能だった。[ 29 ] このコンセプトは完全な開発には至らず、結局建造されることはなかった。

参照

参考文献

  1. ^ a bラスティ・バートン「アトラスICBM年表」 。2006年2月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ 「ロケットの遅れを否定せよ。アトラス発射が米国のミサイル増強の基調を明らかに」1959年1月29日(1959年)ユニバーサル・ニュースリール。1959年。 2012年2月22日閲覧
  3. ^ヘレン・T・ウェルズ、スーザン・H・ホワイトリー、キャリー・E・カレジャンヌス「NASA​​の名前の由来」NASA科学技術情報局、pp.8  9。
  4. ^ 「今週の歴史 - 1954年2月26日:空軍がアトラスICBM推進システムの契約を締結」アメリカ空軍、2013年2月28日。 2023年3月29日閲覧
  5. ^ 「WD-40の歴史 | WD-40ブランドの裏話を知る | WD-40」 www.wd40.com 2022年6月15日閲覧
  6. ^ 「アトラスE」。Encyclopedia Astronautica。2002年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧
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  8. ^ 「SCORE(軌道上中継装置による信号通信)」 GlobalSecurity.org . 2014年10月28日閲覧
  9. ^ビデオ: Atlas In Orbit. Radios Ike's Message Of Peace To World, 1958/12/22 (1958) . Universal Newsreels. 1958 . 2012年2月20日閲覧
  10. ^ a b c「Encyclopedia Astronautica – Atlas A」 . Astronautix.com. 2013年5月22日時点のオリジナルよりアーカイブ2013年7月19日閲覧。
  11. ^ Tariq Malik (2004年8月31日). 「Final Atlas 2 Rocket Orbits Classified US Satellite」 . space.com . 2023年3月29日閲覧
  12. ^マーク・ウェイド. 「アトラス/アジェナD SLV-3A」 . Astronautix.com. 2002年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧
  13. ^ 「アトラスF」 . spacelaunchnow.me . 2023年3月29日閲覧
  14. ^ Krebs, Gunter D. 「DMSP-5D2 F6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14」 . Gunter's Space Page . 2023年4月1日閲覧
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  17. ^ “アトラス-SLV3B アジェナ-D” . Space.skyrocket.de 2014 年10 月 28 日に取得
  18. ^ 「アトラスI」。Encyclopedia Astronautica。2002年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧
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  20. ^ 「Lockheed Martin、Intelsat 14宇宙船の打ち上げ準備完了」 Lockheed Martin 、2009年11月11日。 2011年12月17日時点のオリジナルよりアーカイブ2014年10月28日閲覧。
  21. ^ a b Roulette, Joey (2021年8月26日). 「ULAが中心ロケット「アトラスV」の販売を停止、同ロケットの退役へ道筋をつける」 The Verge . 2021年9月1日閲覧
  22. ^ 「進化型使い捨てロケット」 Afspc.af.mil. 2009年3月. 2014年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧
  23. ^ 「ULA、ロシア製RD-180エンジンを30基以上購入か」 SpaceNews、2015年1月20日。 2015年4月13日閲覧
  24. ^ Ferster, Warren (2014年9月17日). 「ULA、RD-180の後継機としてブルーオリジンエンジンに投資へ」 . Space News . 2014年9月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年9月19日閲覧
  25. ^ Petersen, Melody (2014年12月12日). 「議会、ロシア製ロケットエンジンの購入を禁止する法案を承認」ロサンゼルス・タイムズ. 2014年12月14日閲覧
  26. ^国家安全保障宇宙打ち上げ報告書(PDF) . RAND Corporation. 2006. p. 29 . 2014年10月28日閲覧
  27. ^国家安全保障宇宙打ち上げ報告書(PDF)ランド研究所 2006年 p. xxi . 2014年10月28日閲覧
  28. ^ Atlas V EELV – Lockheed-Martin 2008年2月8日閲覧。Globalsecurity.org。2011年11月19日閲覧。
  29. ^ a b「HSF最終報告書:偉大な国家にふさわしい有人宇宙飛行計画の探求」(PDF)。2009年10月。64ページ。 2019年2月16日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2011年2月7日閲覧米国有人宇宙飛行計画委員会のレビュー

さらに読む

  • ゲイナー、クリストファー、「アトラスと空軍:アメリカ初の大陸間弾道ミサイルの始まりの再評価」、テクノロジーと文化54(2013年4月)、346-70。
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