亞利安1~4火箭是歐洲政治、經濟與技術合作的最佳典範,為滿足歐洲本身能不受限制地進入太空而開發,是具有成本效益且能可靠地提供太空活動的發射載具。亞利安1~4的設計是以叢集四具維京引擎為第一段火箭提供推力,在不綑綁助推火箭也能起飛。1987年歐洲部長會議同意開發不同於亞利安1~4設計的更強力型發射載具---綑綁助推火箭才能起飛的亞利安5運載火箭。亞利安5為了更高的可靠性在電子和電腦系統中保留許多備份,也使用比之前的亞利安火箭更標準的零件。亞利安5代表在發射技術上有質的躍升,起飛時兩個固態助推火箭提供90%推力,低溫第一段火箭在地面上點燃提供推力飛行直到與第二段火箭分離,並依任務需求選擇不同第二段火箭。亞利安5的二具助推火箭長度為32公尺、直徑為3.1公尺,第一段火箭長度31公尺、直徑5.4公尺,不同引擎的第二段直徑都是5.4公尺、長度有3.4公尺與4.7公尺兩種。

亞利安5由歐洲太空機構開發用來取代亞利安太空公司的亞利安4商業衛星發射。最初這具大火箭可以一次發射兩顆分別重2~3噸的衛星到靜止轉移軌道,後來升級成可以一次發射兩顆4~5噸酬載。亞利安5是兩段運載火箭加上綑綁二具大型固態助推火箭總共有四具推進單位。起飛時它的兩具分段構成(三段)的固態火箭各自提供超過500噸推力來增強第一段Vulcain 液態氫氧引擎的110噸真空推力,原本亞利安5G使用有2.6公噸真空推力的自燃性推進劑 EPS 為第二段引擎,亞利安5 ECA則採用真空中推力110公噸的 Vulcain 2 來改進第一段與 ESC-A改進第二段, ESC-A是改良自亞利安4 以液態氫氧為推進劑的第三段HM7B引擎真空中推力為6.8公噸,稍微升級的固態引擎也被開發來為亞利安5 ECA提供動力。亞利安5 ECA可以把大約10公噸的酬載送入靜止轉移軌道(包含衛星衛星配適硬體),含長整流罩其高度接近58公尺,起飛重量為770公噸以上。未來計劃開發一個有15公噸推力、可重複點火的 Vinci引擎來取代HM7B引擎。使用Vinci新引擎的火箭稱為 ESC-B型,升級後的亞利安5 ECB能夠發射12公噸酬載到靜止轉移軌道, ECB型可望在2017年或2018年投入發射市場。但在2014年歐洲太空機構已取消亞利安5 ECB,改成開發次世代火箭亞利安6於2020年進行首次發射。第四種亞利安5命名為 ESV型(也稱為亞利安5“多用途型”),在2008年3月開始第一次飛行,該版本採用了 E型的第一段火箭與 ESA型的固態助推火箭。第二段稱為EPS-V採用一具燃燒可儲存推進劑(MMH/N2O4)的Aestus引擎,EPS-V可以攜帶10公噸推進劑只比一開始版本多0.3公噸,但較少推進劑容量主要是用於低地球軌道任務。不像早期的G型的EPS第二段,“ESV的EPS-V第二段可以重複點火。亞利安5 ESV則是被開發來發射歐洲20公噸重 "自動貨物運載太空船(ATV)"至國際太空站。兩個G系列(G+型、GS型)的臨時版本亞利安5 火箭在G型過渡到E型時出現。 G+型是標準通用型搭配有10公噸推進劑的EPS上面級該型火箭在2004年首次飛行,GS型則是改良G+型的固態助推火箭。

亞利安5   G:GTO  5.9公噸

亞利安5    G+:GTO  6.5公噸

亞利安5   GS:GTO 6.9公噸

亞利安5   ECAGTO 10.05公噸

亞利安5   ESV:LEO 20.5公噸(國際太空站軌道)

 

 

亞利安5型的固體助推火箭在庫魯太空中心新ELA-3發射場旁生產,堆放在發射平台上的專用建築物裡面,然後被運到發射組裝棟,在裡面與第一、第二段火箭被組合起來。雖然發射場被設計成支援每年 6~8次亞利安5火箭發射,但在在2002至2004年間每年只發射3次。1996年6月亞利安501從庫魯起飛後39秒爆炸,亞利安5試驗測試不詳地開始,這次發射失敗被歸因於導引系統故障。接著亞利安502在1997年10月進入軌道,但第一段火箭滾轉控制問題造成速度略有損失,測試酬載在靜止轉移軌道上不久就因速度不足而墜落下來。後來隨著亞利安503在1998年10月成功地飛行,火箭才變成合格的運輸載具。這三次試驗飛行只運載假酬載或實驗酬載,1999年12月亞利安504正式開始商業發射,把歐洲太空機構的3.7噸 X射線多鏡面太空觀測衛星送入軌道。在2009年結束之前 亞利安5 G/G+/GS型總共在25次發射中取得22次成功,其中後面15次連續成功。2002年12月失敗的Vulcain-2引擎毀滅了亞利安5 ECA的首次飛行(亞利安 5第17次發射)摧毀了熱鳥7通信衛星。經由對Vulcain-2多方面的再設計和測試工作,亞利安5 ECA於2005年2月終於成功發射,亞利安5第21次發射把XTAR-EUR和MaqSatB2送到GTO。到2015年9月除了首次也是唯一一次失敗後 亞利安5 ECA火箭達成51次連續發射成功,確立為世界上最可靠的發射載具之一。2008年3月亞利安5 ESV進行第一次飛行,成功地把20噸 ATV-1“儒勒·凡爾納”送到傾斜角度51.6度的低地球軌道上。除了ATV太空船,亞利安5所發射的其他著名的酬載還有彗星探查機Rosetta、普朗克太空觀測衛星與Hershel紅外線太空觀測衛星等。截至2015年末亞利安5火箭累積發射次數超過80次,亞利安太空公司預計要使用它到2023年。亞利安5的發射費用約1.5億美金以上,但歐洲的納稅人會補貼加上發射場位在北緯五度的法屬圭亞那,衛星酬載以每秒1500公尺速度進入靜止軌道可延長衛星壽命的優勢,所以在商業發射市場佔有一席之地。

 

ECA是最強力型的亞利安5火箭發射能力為GTO 10.05公噸,亞利安5系列皆是綑綁兩具助推火箭的二段型運輸載具,外型都差別不大。

亞利安5 ECA  

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