27年功勳卓著，阿里安5火箭正式謝幕_風聞

來源：中國航天報

北京時間7月6日清晨，歐空局久負盛名的阿里安5火箭進行第117次發射，也是最後一次發射，成功將兩顆通信衞星送入軌道。在一型服役27年的火箭退役之際，該如何對其“蓋棺定論”呢？

師出名門

簡潔可靠

阿里安5火箭屬於著名的阿里安運載火箭家族，由歐空局研製。在阿里安5火箭之前，歐空局於20世紀70～80年代先後研製了“阿里安”1～4共4種型號，滿足了歐洲獨立發射衞星的需求。

由於當時蘇聯火箭沒有進入商業發射市場，同時美國退役一次性火箭但航天飛機又出現事故，於是成熟可靠的阿里安4火箭乘勢填補了發射能力的空白，在國際商業發射市場上取得了空前的成功。

阿里安5火箭最後一次發射升空

針對商業發射市場通信衞星大型化趨勢和近地軌道開發利用的需求，歐空局在1987年11月部長級會議上正式批准研製阿里安5火箭。阿里安5火箭最初目標是向地球同步轉移軌道和太陽同步軌道發射各類衞星，向近地軌道發射空間站大型艙段、哥倫布自由飛行平台和支撐空間站運營的赫爾墨斯航天飛機。

為了滿足發射6.8噸重的單星或雙星的需要，尤其是發射計劃中的21噸級的赫爾墨斯航天飛機的要求，阿里安5火箭沒有沿用阿里安4火箭的直徑和發動機方案，而是採取大直徑箭體結構、大推力發動機、少級數構型的新方案，是歐空局第一型投入使用的大直徑、大推力運載火箭。

阿里安5火箭5.4米的芯級直徑約是阿里安4火箭3.8米直徑的1.5倍，這為大運力的實現奠定了基礎。火箭一子級採用1台新研製的高性能火神氫氧發動機，推力90噸級；捆綁2枚大型固體助推器，單枚推力高達455噸級。基於大推力發動機，阿里安5火箭起飛只需要3台發動機工作，而阿里安4火箭則需要6台或8台發動機工作。同時，相比於三級半構型的阿里安4火箭，兩級半構型的阿里安5火箭在飛行過程中可以少一次分離環節。以上的方案設計，有利於提高火箭的可靠性。

在成功研製基本型後，為了提升運載能力以確保阿里安5火箭在商業發射市場上占主導地位，歐空局通過一系列措施，研製了阿里安5G+、阿里安5GS、阿里安5ECA等改進型號。針對向國際空間站提供後勤服務的自動轉移飛行器的發射需求，歐空局改進研製了阿里安5ES型號。從阿里安5G到阿里安5ECA，火箭起飛重量從737噸增大為777噸，近地軌道運力從16噸躍升為21噸，地球同步轉移軌道運力從6.95噸提升到10.5噸。

基於5款型號，阿里安5火箭在27年服役期間，共進行117次發射任務，112次成功，發射成功率為95.7%，是一型成熟可靠的火箭，在世界火箭發展史上留下了濃墨重彩的一筆。

曲折開局

成就輝煌

阿里安5火箭的性能和技術水平與上一代阿里安火箭相比，有了飛躍性的進步，但相比研發順風順水的阿里安4火箭，阿里安5火箭的發射之路可謂一波三折。

1996年6月，阿里安5火箭迎來首次發射，可惜出師不利，制導控制軟件代碼錯誤導致火箭升空後僅37秒就失控並自毀爆炸。

阿里安5火箭首飛失敗

在全面查漏補缺後，阿里安5火箭於1997年10月進行第二次發射，遺憾的是仍未能完全成功。這次故障的原因是發動機異常導致提前關機，衞星未能進入預定軌道。

1998年10月21日，阿里安5火箭第三次發射，終於取得圓滿成功，隨後火箭開始承接商業發射任務，但它的厄運並沒有到此為止。

2001年7月，阿里安5火箭在發射雙星任務中二級工作異常，衞星未能進入預定軌道。2002年12月11日，阿里安5ECA火箭首飛失敗，一級發動機故障，導致火箭在發射3分鐘後自毀。經過兩年多的“卧薪嚐膽”後，阿里安5ECA火箭在2005年2月12日再次發射並獲得圓滿成功。

ECA型火箭首飛是阿里安5火箭最後一次失敗，它在逐步成熟後，最終取代了阿里安4火箭，開啓了輝煌而傳奇的歷史。作為歐空局的主力運載火箭，阿里安5火箭可以説是歐盟航天的象徵，長期佔據着世界商業發射市場一半左右的份額，有着輝煌的“霸主”履歷，直到SpaceX公司獵鷹9火箭的出現。

阿里安5火箭執行過的重要任務示意圖

27年的時間裏，阿里安5火箭共為包括歐空局和美國宇航局在內的30多個國家的65家政府和企業客户發射部署了239個航天器，其中包括197顆靜止軌道衞星、5次自動轉移飛行器國際空間站補給任務，而最著名的載荷要屬造價高達100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。該任務發射入軌精度很高，為韋伯望遠鏡節約了大量的入軌燃料，這讓它的運行壽命可以達到20年。

除此之外，阿里安5火箭還執行了一箭四星發射伽利略導航衞星的任務，3次發射共將12顆衞星送入部署軌道，是伽利略系統快速完成組網的大功臣。

在深空探測任務方面，阿里安5火箭也堪稱“勞模”，將羅塞塔號彗星探測器、赫歇爾太空望遠鏡、普朗克太空望遠鏡、貝皮·哥倫布號水星探測器、木星冰月探測器等重要“乘客”一一送入軌道。毫不誇張地説，阿里安5火箭是最近20年歐盟航天計劃的“基石”。

更替年代

遺憾告別

阿里安5火箭雖然勞苦功高、成就輝煌，但它作為20世紀80～90年代研製的運載火箭，在面對美國新興的獵鷹9火箭時，其基本設計和性能已處於下風。尤其是它接近2億美元的高昂發射價格，根本無法與獵鷹9火箭的6200萬美元發射價格相抗衡，因此，商業市場上“霸主”寶座丟失也就不足為怪了。

於是，在獵鷹9火箭以簡單、可靠、低成本的理念取得空前成功的刺激下，歐空局、日本宇宙航空研究開發機構、美國聯合發射聯盟公司等火箭研製單位不得不開展新一代火箭的研發工作。

阿里安6火箭、H3火箭和火神火箭於2014～2015年正式立項開始研製，當前研製工作已進入收尾階段。除了阿里安5火箭外，美國德爾塔4火箭還僅剩下最後一次發射任務，宇宙神5火箭目前的“手持”訂單還有數次發射任務，日本的H-2A火箭則計劃在2024年退役。

可以説，未來2～3年，將是全球新舊火箭交替的年代。此種新舊交替情況，就如同本世紀初，阿里安5火箭、德爾塔4火箭、宇宙神5火箭替代阿里安4火箭、大力神4火箭，不同的是，當初的替代者如今成了被替代者。

歐空局未來新型火箭及航天器規劃示意圖

應該説，歐空局在10年前便已考慮到新舊火箭更替事宜，最初的應對策略是研製阿里安5火箭中期升級型號（即阿里安5ME火箭）和全新的阿里安6火箭。此種策略雖然穩妥，但歐空局沒有足夠的預算同時支持兩個項目並行發展。雖然2014年底歐空局捨棄了阿里安5ME火箭，全力開展阿里安6火箭研製，但阿里安6火箭的表現還是無法令人滿意，研發進度不斷延遲，疊加2020年開始的全球新冠大流行的衝擊，預計其要到2024年初才能進行首次發射。

在此種情況下，不得不説，阿里安5火箭“曲終人散”之時，多少還是帶着些遺憾。另一方面，繼任者阿里安6火箭的發射成本雖然有所降低，但與獵鷹9火箭相比，仍然沒有價格優勢可言。阿里安火箭想重拾往日國際商業發射市場上的輝煌時光，可能性也是微乎其微。