基本介紹
- 中文名：阿麗亞娜5型運載火箭
- 外文名：Ariane 5
- 首次發射時間：1996年6月4日
- 共發射次數：60
- 失敗次數：4
研發設計,研製過程,結構特點,主要型號,未來發展,發射紀錄,
研發設計
阿麗亞娜5型火箭由歐洲航天局（ESA）及國家中央發射場出資建造，以EADS太空載具公司為主要承包商，負責整合下游承包商。阿麗亞娜航天公司負責經營及銷售阿麗亞娜火箭。太空載具公司則在歐洲建造火箭及在蓋亞那航天中心發射火箭。
阿麗亞娜5型火箭從第一次發射成功後即進行改良，由其衍生的型號有G，G+，GS，ECA及ES。歐洲航天局原先計畫用阿麗亞娜5型火箭發射小型的載人太空梭“漢密斯”（Hermes）號，並按照“載人等級標準”來建造，當歐洲航天局將漢密斯計畫取消後，阿麗亞娜5型火箭才被完全用於載物。
研製過程
阿麗亞娜5型運載火箭是20世紀90年代由歐洲率先研製成功的世界上第一個“少級數、大直徑”的大型運載火箭。
1987年11月，歐洲空間局部長級會議正式批准研製阿麗亞娜5型大型運載火箭。次年1月，計畫正式實施。原計畫1995年4月和10月分別進行兩次發射，隨後投入商用。後因研製進度和財政等原因，計畫被迫推遲。
1996年6月4日，終於進行了第一次發射，但不幸遭遇失敗，這在世界上產生了重大影響。從1987年確定計畫直到1996年首次飛行，阿麗亞娜5型運載火箭計畫歷時8年多時間，研製費用高達80億美元以上。雖然首次發射不幸失敗，但為以後的研製工作積累了豐富的經驗。
1997年10月30日，阿麗亞娜5型運載火箭進行第二次發射時，終於獲得成功。
1998年10月28日，第三次發射任務成功後，正式投入商用。至2002年，阿麗亞娜5型運載火箭完成了10次商業發射任務，其中9次成功。
2001年7月12日，第七枚商用阿麗亞娜5型運載火箭進行雙星發射時，由於上面級發動機不穩定燃燒導致衛星進入了比預定軌道低很多的無用軌道。這是阿麗亞娜5型運載火箭正式投入使用以後第一次遇到故障，為此，歐洲空間局停止了2001年阿麗亞娜5型運載火箭的其他發射任務，並成立了專門的故障調查小組對故障原因進行調查，2002年3月再次恢復發射。
阿麗亞娜五號GS和ECA型，在2007年10月5日，在航班V26進行第一次展示，是於衛星部署成功後才開始測試引擎。測試重新點火能力也是任務的一部分，於2008年3月9日，以兩度點火將自動運載飛船送至圓形暫泊軌道，接著太空船分離，由末端節第三次將之送入低地軌道。
結構特點
3.1整體結構
3.2發動機
一子級採用一台液體氫氧火箭主發動機，由於火箭級數和主發動機數量減少，使運載火箭的分離控制得到簡化，從而增加了運載火箭的系統可靠性；此外，由於採用無毒、無污染推進劑，也有利於環保。
3.3主引擎
引擎被稱為EPC（EtagePrincipalCryotechnique，低溫主引擎），燃料槽長30.5米，分為兩槽，分別裝載液態氧130噸及液態氫25噸，而Vulcain引擎的基本型能產生115噸推力（1.13百萬牛頓），第一節空重約15噸。
3.4助推火箭
3.5整流罩和發射架
阿麗亞娜5型運載火箭是截至2002年世界上運載能力最大的商用運載火箭。當進行單星發射任務時，它可以把6500千克的有效載荷送入地球同步轉移軌道，而進行雙星發射任務時，可以把6000千克的有效載荷送入相同的軌道。由於世界上最大的商業通信衛星質量不超過在5.5噸，而大部分商業通信衛星的質量介於2.5~4噸之間，因而阿麗亞娜5型運載火箭不僅具有發射世界上最大的高軌道商業通信衛星的能力，還具有一箭發射兩顆較大高軌道衛星的能力，這樣可以大大降低用戶的發射成本。
兩枚人造衛星能用SYLDA（SYstemedeLancementDoubleAriane）貨架以相互堆疊放置；三枚人造衛星則使用SPELTRA（StructurePorteuseExterneLancementTRipleAriane）；如超過八枚人造衛星，通常是實驗衛星或微型衛星，可使用ASAP（ArianeStructureforAuxiliaryPayloads）平台。
主要型號
4.1原型
4.2阿麗亞娜五號G+型
4.3阿麗亞娜五號GS型
4.4阿麗亞娜五號ECA型
能酬載10000公斤（多枚衛星）至地球同步轉移軌道或10500公斤（一枚衛星），這個改良型使用新的巴爾幹（Vulcain）2型引擎為第一節引擎，第二節則使用ESC-A（EtageSuperieurCryogenique-A），並使用HM-7B引擎，重2100公斤和14000公斤的低溫推進劑。燃料則是液態氧及液態氫，酬載艙及末端節皆被整流罩包覆，達到足夠高度就會分離。阿麗亞娜五號運載火箭的第二節曾被做為阿麗亞娜四號運載火箭的第三節，在ECA型中，燃料槽改良後將長度縮短。而巴爾幹引擎經過修改後變得更為長，更有效率的噴嘴使得推進劑的使用效率提升許多。新的計算要求修改第一節燃料槽的長度。除此之外，固態輔助火箭EAP部件也改用較輕的焊接金屬團，因此可以裝入較多的推進劑。和阿麗亞娜五號G型運載火箭比較，ESC-A低溫第二節的低地軌道酬載能力並無顯著提升，也因如此，阿麗亞娜五號ECA型運載火箭將不用來發射自動運載飛船（ATV）。
4.5阿麗亞娜五號ES型
國際太空站。此外，阿麗亞娜五號ES型運載火箭也綜合所有改裝後的配備，從阿麗亞娜五號ECA型運載火得到第一節主引擎EPC（法語：EtagePrincipalCryogenique，低溫引擎，英語：cryogenicmainstage）和輔助火箭EAP（法語：Etaged'AccelerationaPoudre，固態輔助火箭，英語：solidrocketbooster）;第二節則是從阿麗亞娜五號GS型運載火箭所得到：EPS（EtageaPropergolsStockable）。預估阿麗亞娜五號ES-ATV型運載火箭可將21000公斤的酬載物送至低地球軌道（LEO）。首次發射日期在2008年3月9日格林尼治標準時間04點03分。
未來發展
5.1阿麗亞娜五號ECB型運載火箭計畫停滯
預算縮水。在2005年10月，歐洲空間局在柏林的會議中並未提及重新開始或取消阿麗亞娜五號ECB型運載火箭的計畫，也就是說此項計畫只是被擱置。達文西（Vinci）引擎原先計畫用於ECB型的末端節，但研發進度遲緩。
因此，重新開始的阿麗亞娜五號ECB型運載火箭並不會在2008年歐洲空間局的會議完全加速研發。
5.2固態輔助火箭（EAP）
石墨細絲環氧基（碳纖維），比現在的不鏽鋼外殼材質還輕的多。新型的綜合操縱噴嘴也因為特殊的熱流絕緣體材料和較為細緻的管線（增加燃料的擴散效率）都被研發出來而得以實現，隨後即是將這種新的組合拿去做全面的測試。除此之外，新的噴嘴擁有電機械學的調動器取代了原本較重的水力學方法以向量控制推力。上述這些增進或替換成新的材料在不久的將來運用在阿麗亞娜系列運載火箭上。
發射紀錄
6.1原型
阿麗亞娜五號運載火箭（阿麗亞娜五號運載火箭航班501）首次測試發射在1996年6月4日，結果是失敗的，整台火箭在發射後37秒自身毀滅，原因是控制火箭飛行的軟體故障，這件事可以說是歷史上損失最慘重的軟體故障事件。一項資料對話顯示64位元浮點跳到16位元整個資訊有誤，造成處理器困頓（運算元錯誤）。浮點數目對於16位元的運算元來講是超出很多的，所以無法運算。考慮到效能的設計而使軟體處理器（Ada碼）無法負荷，雖然其他轉換器可以利用可變性密碼來保護。
1997年10月30日，L502進行第二次測試飛行，結果部分失敗，因巴爾幹引擎的噴嘴導致翻轉問題，亦使第一節主引擎提早結束推進，雖然末端節仍成功推進，但無法達到預定軌。
1998年10月21日，阿麗亞娜五號運載火箭終於成功，並於1999年12月10日進行第一次商用飛行，酬載衛星為XMM-牛頓X-射線太空望遠鏡。
2001年7月12日，兩枚酬載衛星進入了錯誤的軌道，只達到地球同步軌道高度的一半。歐洲空間局的亞特密斯（Artemis）通信衛星藉由實驗用離子推進系統才於2003年1月31日到達預定軌道。事故發生後，到了2002年3月1日才發射了Envisat環境衛星（8100公斤）到達800公里的軌道，此次為第十一次發射，也是在2008年3月9日自動運載飛船（9000公斤）發射前最重的酬載。
6.2GS與ECA型
第一次發射在2002年12月11日，但因輔助火箭發生問題導致無法轉向而失敗，在發射三分鐘後自行銷毀，兩枚酬載衛星Stentor及火鳥7（HotBird7）價值約6.3億歐元，也消失在海中。 這次事故起因於冷卻管破裂使引擎溫度過高，此次事故後，阿麗亞娜太空公司的SA延後了羅塞塔（Rosettajo）衛星的發射日期從2003年1月延至2004年2月26日，但又因低溫燃料槽的小問題延到2004年3月上旬。
在2003年9月27日最後一次阿麗亞娜五號G型運載火箭酬載三枚衛星（包括第一個歐洲月球探測器，SMART-1），屬第162航班。在2004年7月18日，阿麗亞娜五號G+型運載火箭酬載當時最重的AnikF2衛星，重約6000公斤。
阿麗亞娜五號ECA型運載火箭直到2005年2月12日才發射成功，酬載衛星有XTAR-EUR軍事通訊衛星，'SLOSHSAT'小型科學衛星及MaqSatB2模擬酬載，原先預定於2004年10月發射，因額外的測試及軍方要求(在Helios2A觀測衛星發射後)而延遲後預定發射時間。
2005年8月11日，阿麗亞娜五號GS型運載火箭酬載了當時最重的Thaicom-4/iPStar-1衛星送至軌道，衛星重約6505公斤。
2005年11月16日，第三次阿麗亞娜五號ECA型運載火箭第三次發射（第二次成功），酬載多衛星包括DirecTV的Spaceway-F2衛星及印度尼西亞PTTelekomunikasi公司的Telkom-2衛星，此次為最重的多衛星酬載，總重超過8000公斤。
2006年3月11日，阿麗亞娜五號ECA型運載火箭第四次發射，也是多衛星酬載，酬載衛星有Eutelsat公司的火鳥7A（HotBird7A）衛星（代替第一次ECA型失敗的火鳥7衛星），及SPAINSAT衛星，為一西班牙政府提供HISDESAT公司的通信衛星。
2006年5月27日，阿麗亞娜五號ECA型運載火箭又創下新商業的酬載紀錄，達8.2噸，含兩枚衛星，包括Thaicom5衛星及Satmex6衛星。
2007年5月4日，阿麗亞娜五號運載火箭ECA型運載火箭再度創下新的商業酬載紀錄，酬載的兩枚衛星Astra1L衛星及Galaxy17通訊衛星總重8.6噸，再包括其他酬載，共重9.4噸。這個紀錄在2007年11月11日又被打破，酬載衛星Skynet5B衛星及StarOneC1衛星共重9535公斤。
2008年3月9日，阿麗亞娜五號ES-ATV型運載火箭第一次發射自動運載飛船至國際太空站，名稱為朱爾斯威恩（JulesVerne）。
2008年4月18日，阿麗亞娜五號ECA型運載火箭發射StarOneC-2衛星及越南第一枚衛星，Vinasat-1衛星。
2012年8月2日22時54分，阿麗亞娜5型火箭從法屬蓋亞那庫魯航天中心發射升空，將英國阿萬蒂通信公司的HYLAS－2通信衛星和美國國際通信衛星集團的INTELSAT－20通信衛星送入軌道。
2018年7月25日，“阿麗亞娜5”型運載火箭搭載四顆伽利略衛星從法屬蓋亞那庫魯發射升空並成功進入預定軌道。
2019年7日3時30分，一枚阿麗亞娜5型火箭從法屬蓋亞那庫魯航天中心發射升空，成功將兩顆通信衛星送入軌道，這是阿麗亞娜5型火箭於2019年第3次發射成功。
