砺道智库 2024年08月01日 11:24 北京

据ArsTechnica网7月31日报道,联合发射联盟周二最后一次使用AtlasV火箭将美国机密军用有效载荷送入轨道,结束了五角大楼在国家安全任务过渡到全美国发射器之际使用俄罗斯火箭发动机的历史。为了结束美国军方对RD-180发动机的依赖,美国军方已经付出了十年的努力。
周二美国东部时间上午6:45(协调世界时10:45),阿特拉斯V型火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射升空,由俄制RD-180发动机和五台捆绑式固体燃料助推器推进,这是该火箭最强大的配置。这是阿特拉斯V型火箭自2002年首次亮相以来的第101次发射,也是自2007年以来第58次也是最后一次搭载美国国家安全有效载荷的阿特拉斯V型火箭发射任务。
美国太空部队太空系统司令部周二下午证实,代号为USSF-51的这次任务圆满结束。火箭的Centaur上面级在升空约七小时后释放了绝密的USSF-51有效载荷,可能位于赤道上方的高海拔地球静止轨道。军方没有公布火箭目标轨道的具体规格。
太空系统司令部USSF-51任务主管Walt Lauderdale在发射后表示“这是一次多么出色的发射,为我们上一次国家安全太空发射AtlasV(发射)画上了圆满的句号。回顾AtlasV自2007年首次发射以来如何很好地满足了我们的需求,这体现了我们国家工业基础的辛勤工作和奉献精神。我们共同努力,实现了这一目标,正是因为有这样的团队,我们拥有世界上最成功、最繁荣的发射行业,无可比拟。”
周二上午的发射标志着20世纪90年代诞生的一个时代的结束,当时美国政府的政策允许AtlasV的原始开发商洛克希德·马丁公司在其第一级火箭上使用俄罗斯火箭发动机。苏联解体后的头十年,人们普遍认为美国和其他西方国家应该与俄罗斯合作,以保证该国航空航天工人的就业。
当时,五角大楼正在采购新火箭,以取代自20世纪50年代末或60年代初开始服役的Atlas、Delta和Titan火箭系列的传统版本。

最终,美国空军于1998年选择了洛克希德·马丁公司的AtlasV和波音公司的DeltaIV火箭进行开发。AtlasV采用俄罗斯主发动机,比DeltaIV稍微便宜一些,而且是两种设计中更成功的一种。周二发射后,又有15枚AtlasV火箭被预定用于为商业客户和NASA运送有效载荷,主要用于亚马逊的Kuiper网络和波音的Starliner载人航天器。第45次也是最后一次DeltaIV发射于4月进行。
波音公司和洛克希德·马丁公司于2006年合并各自的火箭部门,成立了一家名为联合发射联盟的50-50合资企业,该合资企业成为唯一获得认证可将美国大型军用卫星送入轨道的承包商,直至SpaceX于2018年开始发射国家安全任务。
2014年,SpaceX提起诉讼,抗议美国空军将价值数十亿美元的独家合同授予ULA,用于生产36个AtlasV和DeltaIV火箭助推器核心。这场诉讼促使美国政府对俄罗斯著名政府官员实施制裁,其中包括时任俄罗斯副总理、后来担任俄罗斯航天局局长的德米特里·罗戈津。
罗戈津以好战但通常言辞无力而闻名,他威胁要停止向美国出口用于AtlasV军事任务的RD-180发动机。直到2022年俄乌冲突后,俄罗斯才最终停止向美国出口发动机。当时,ULA已经拥有发射其所有剩余AtlasV火箭所需的所有发动机。这项出口禁令对诺斯罗普·格鲁曼公司的Antares火箭产生了更大的影响,该火箭也使用了俄罗斯发动机,迫使其开发了一种全新的第一级助推器,并采用美国发动机。
SpaceX称,俄罗斯2014年首次对乌克兰进行“军事入侵”以及随后的制裁标志着AtlasV火箭和ULA使用俄罗斯RD-180发动机的开始终结。双喷嘴RD-180由俄罗斯NPOEnergomash公司制造,使用煤油和液氧推进剂,全速时可产生860,000磅推力。
Energomash于2021年向美国出口了最后一批RD-180,使交付总数达到122台发动机。在最初的批量订单中,每台RD-180发动机的单价约为1000万美元。Energomash又生产了几台RD-180发动机用于俄罗斯的地面测试,但这些发动机从未运往美国。六台RD-180发动机搭载在洛克希德马丁公司的AtlasIII火箭上,该火箭于2005年退役,其余发动机则为AtlasV火箭提供动力,将其送入太空。
RD-180发动机在美国军用发射中从未出现过故障,其整个飞行历史上唯一的瑕疵是在2016年商业AtlasV发射中出现了相对轻微的性能缺陷。ULA库存中还有15台RD-180发动机可以满足AtlasV任务的剩余需求,这些任务可能会持续到2020年代的剩余时间。
由于美国军方对俄罗斯火箭发动机的依赖在政治上不再站得住脚,而且SpaceX准备使用全美式、部分可重复使用的火箭以较低的成本发射军用卫星,ULA于2015年宣布开发名为Vulcan的新型运载火箭。在当年的《国防授权法案》中,国会要求空军逐步放弃使用RD-180发动机,这促使五角大楼纷纷签订合同,以资助美国火箭发动机的新开发。
军方开放了军事发射合同的竞争,SpaceX开始赢得发射GPS导航卫星、间谍平台和其他国家安全有效载荷的交易。2020年,五角大楼宣布批量购买ULA的数十次发射服务(使用其新型Vulcan火箭)以及SpaceX的猎鹰9号和猎鹰重型运载火箭。
但Vulcan火箭的首次发射推迟了数年,主要是因为其BE-4主发动机(由杰夫·贝佐斯的太空公司BlueOrigin制造)出现延误。这导致从空军接手发射合同的太空部队将比原计划更大的发射份额授予SpaceX。由于Vulcan的延误,周二发射的USSF-51任务也从Vulcan火箭转移到AtlasV飞行器上。
ULA总裁兼首席执行官托里·布鲁诺(Tory Bruno)在一份声明中表示:“自1950年代以来,Atlas系列火箭在国家安全和太空优势的提升中发挥了关键作用。尽管今天标志着Atlas火箭最后一次发射国家安全太空任务,但我们期待在Vulcan火箭上为我们的国家安全合作伙伴发射未来任务时,延续与美国太空部队的出色团队合作和协作传统。”
1月8日,火神火箭首次试飞成功,并计划于9月中旬再次进行第二次试飞。如果这次发射与第一次一样顺利,太空部队可以认证火神火箭在今年年底前开始为军方发射实际有效载荷。
与此同时,蓝色起源的重型运载火箭NewGlenn的开发工作已接近尾声,该火箭将于今年晚些时候首次发射。一旦蓝色起源成功完成一系列NewGlenn发射,它还将有资格与ULA和SpaceX竞争至少一些国家安全发射合同。