Atlas V
米国多目的中大型ロケット
1 概要
Atlas Vは、United Launch Alliance(ULA)が運用する2段式中大型打上げロケットであり (1)、2002年の初飛行以来、極めて高い信頼性(ミッション成功率100%、機体成功率99%)を誇る米国の主力打上げ機である。2021年に退役が発表され、後継機Vulcan Centaurへの移行が進行中である。
基本情報: - 製造: United Launch Alliance(ULA) - 初飛行: 2002年8月 - 最終飛行予定: 2030年 - 退役発表: 2021年8月 - 状態: 退役中(残り13機、2025年6月時点) - ペイロード能力(LEO): 15,260-18,850 kg(構成により変動) - ペイロード能力(GTO): 7,700-8,900 kg(構成により変動)
技術的特徴: - ロシア製RD-180エンジン(第1段) - Centaur極低温上段(第2段、RL10エンジン) - モジュール設計(固体ブースター0-5基) - 100%ミッション成功率(101回打上げ、2024年6月時点) - 92回連続成功(2007年10月-2025年4月)
市場ポジション: 米国政府・商業打上げの信頼できる主力機(退役中)
2 基本仕様
2.1 寸法・質量
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 58.30 m |
| 直径 | 3.81 m |
| 段数 | 2段 |
2.2 ペイロード能力
| 構成 | LEO | GTO |
|---|---|---|
| Atlas V 400シリーズ | 15,260 kg | 7,700 kg |
| Atlas V 500シリーズ | 18,850 kg | 8,900 kg |
3 推進システム
3.1 第1段: RD-180エンジン
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | RD-180 |
| エンジン数 | 1基 |
| 製造 | NPO Energomash(ロシア) |
| 推進剤 | Kerosene/LOX(ケロシン/液体酸素) |
| 燃焼室数 | 2室 |
| エンジンサイクル | 段燃焼サイクル |
| 酸化剤流量 | 916.5 kg/s |
| 燃料流量 | 337 kg/s |
| 混合比 | 2.72 |
| 海面推力 | 3,827 kN |
| 真空推力 | 4,152 kN |
| スロットル範囲 | 47-100% |
| 比推力(海面) | 311.3秒 |
| 比推力(真空) | 337.8秒 |
| 膨張比 | 36.4 |
| 燃焼室圧力 | 253 atm |
| 乾燥質量 | 5,480 kg |
特記: RD-180はロシア製の高性能エンジンであり、Atlas Vの高い性能を支えている。
3.2 第2段: Centaur(RL10エンジン)
Centaurステージ
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | Centaur |
| 全長 | 12.68 m |
| 直径 | 3.05 m |
| 乾燥質量(SEC) | 1,914 kg |
| 乾燥質量(DEC) | 2,106 kg |
| 推進剤量 | 20,830 kg |
| タンク構造 | 圧力安定化バルーンタンク |
| タンク壁厚 | 0.51 mm |
| タンク材質 | ステンレススチール |
RL10エンジン
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | RL10 |
| バリアント | RL10-A-4-2、RL10-C-1 |
| 切替年 | 2014年 |
| エンジン数 | 1基または2基 |
| 推進剤 | LH₂/LOX(液体水素/液体酸素) |
| 乾燥質量 | 168 kg |
| 直径 | 1.53 m |
| 酸化剤流量 | 19.0 kg/s |
| 水素流量 | 3.45 kg/s |
| 混合比 | 5.5 |
| 真空推力 | 99.2 kN |
| 真空最大推力 | 101.8 kN |
| 比推力(真空) | 450.5秒 |
| 膨張比 | 84 |
| 燃焼室圧力 | 39.0 atm |
| 再点火 | 複数回再点火可能 |
特記: RL10は極低温エンジンであり、高比推力により効率的な軌道投入を実現。
3.3 固体ロケットブースター
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 初期ブースター | AJ-60A |
| 現行ブースター | GEM-63 |
| 切替日 | 2020年11月 |
| 構成 | 0-5基(ミッション要求により選択) |
4 ペイロードフェアリング
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 直径 | 4 m、5 m |
| 長さバリエーション | 各直径につき3種類 |
5 運用実績
5.1 総合統計(2024年6月時点)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 初飛行 | 2002年8月 |
| 総打上げ回数 | 101回 |
| ミッション成功率 | 100% |
| 機体成功率 | 99% |
| 連続成功 | 92回(2007年10月-2025年4月) |
特記: 100%のミッション成功率は、Atlas Vの極めて高い信頼性を示している。
5.2 最近のミッション
2024年6月5日: Boeing Crew Flight Test - ミッション: Boeing Starliner初有人試験飛行 - 乗員: Wilmore、Williams - 意義: Starliner初の有人飛行
2024年7月30日: USSF-51 - 意義: 最後の軍事ミッション - 通算: 58回目の軍事ミッション
2025年4月28日: Project Kuiper - ペイロード: 27機の衛星 - 顧客: Amazon
6 退役・後継機移行
6.1 退役計画
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 退役発表 | 2021年8月 |
| 残り契約 | 29機(発表時) |
| RD-180最終納入 | 2021年4月 |
| 残り機数 | 13機(2025年6月時点) |
| 最終飛行予定 | 2030年 |
退役理由: 商業市場においてコスト競争力不足、SpaceXの台頭
6.2 残りマニフェスト(2025年6月時点)
| 顧客 | 機数 |
|---|---|
| ViaSat | 1機 |
| Project Kuiper | 8機 |
| Boeing Starliner(ISS) | 6機 |
6.3 後継機: Vulcan Centaur
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 後継機 | Vulcan Centaur |
| 初飛行 | 2024年1月8日 |
| NSSL代替 | あり |
| 射点共有 | SLC-41共有 |
| 利点: | より低コスト、同等能力 |
7 打上げ場
Atlas Vは主にCape Canaveral Space Force Station SLC-41から打ち上げられる。
8 特記事項
8.1 主要技術的特徴
- ロシア製RD-180エンジン
- 高性能段燃焼サイクル
- 2室構成、スロットル可能
- Atlas Vの高性能を支える
- Centaur極低温上段
- 圧力安定化バルーンタンク(壁厚0.51 mm)
- RL10エンジン(高比推力450.5秒)
- 複数回再点火可能
- 極めて高い信頼性
- ミッション成功率100%
- 機体成功率99%
- 92回連続成功(2007-2025年)
- モジュール設計
- 固体ブースター0-5基で構成変更可能
- フェアリング直径・長さ選択可能
- ミッション要求に柔軟対応
8.2 米国宇宙開発における役割
Atlas Vは以下の役割を担ってきた: - 政府衛星打上げ: 58回の軍事ミッション、偵察衛星、通信衛星等 - 商業衛星打上げ: 通信衛星、Project Kuiper等 - 有人宇宙飛行: Boeing Starliner有人試験飛行 - 惑星探査: 火星探査機等の打上げ
2021年のRD-180最終納入により、Atlas Vは退役への道を歩んでいるが、100%のミッション成功率という輝かしい実績を残している。後継機Vulcan Centaurへの移行により、ULAは次世代の打上げサービスを提供する。