27年功勋卓著，阿里安5火箭正式谢幕

北京时间7月6日清晨，欧洲久负盛名的阿里安5火箭进行第117次发射，也是最后一次发射，成功将两颗通信卫星送入轨道。在一型服役27年的火箭退役之际，该如何对其“盖棺定论”呢？

师出名门 简洁可靠

阿里安5火箭属于著名的阿里安运载火箭家族，由欧空局研制。在阿里安5火箭之前，欧空局于20世纪70、80年代先后研制了“阿里安”1～4共4种型号，满足了欧洲独立发射卫星的需求。

由于当时苏联火箭没有进入商业发射市场，同时美国退役一次性火箭但航天飞机又出现事故，于是成熟可靠的阿里安4火箭乘势填补了发射能力的空白，在国际商业发射市场上取得了空前的成功。

针对商业发射市场通信卫星大型化趋势和近地轨道开发利用的需求，欧空局在1987年11月部长级会议上正式批准研制阿里安5火箭。阿里安5火箭最初目标是向地球同步转移轨道和太阳同步轨道发射各类卫星，向近地轨道发射空间站大型舱段、哥伦布自由飞行平台和支撑空间站运营的赫尔墨斯航天飞机。

为了满足发射6.8吨重的单星或双星的需要，尤其是发射21吨级的赫尔墨斯航天飞机的要求，阿里安5火箭没有沿用阿里安4火箭的直径和发动机方案，而是采取大直径箭体结构、大推力发动机、少级数构型的新方案。

阿里安5火箭5.4米的芯级直径约是阿里安4火箭3.8米直径的1.5倍，这为大运力的实现奠定了基础。火箭一子级采用1台新研制的高性能火神氢氧发动机，推力90吨级；捆绑2枚大型固体助推器，单枚推力高达455吨级。基于大推力发动机，阿里安5火箭起飞只需要3台发动机工作，而阿里安4火箭则需要6台或8台发动机工作。同时，相比于三级半构型的阿里安4火箭，两级半构型的阿里安5火箭在飞行过程中可以少一次分离环节。以上的方案设计，有利于提高火箭的可靠性。

在成功研制基本型后，为了提升运载能力以确保阿里安5火箭在商业发射市场上占主导地位，欧空局通过一系列措施，研制了阿里安5G+、阿里安5GS、阿里安5ECA等改进型号。针对向国际空间站提供后勤服务的自动转移飞行器的发射需求，欧空局改进研制了阿里安5ES型号。从阿里安5G到阿里安5ECA，火箭起飞重量从737吨增大为777吨，近地轨道运力从16吨跃升为21吨，地球同步转移轨道运力从6.95吨提升到10.5吨。

基于5款型号，阿里安5火箭在27年服役期间，共进行117次发射任务，112次成功，发射成功率为95.7%，是一型成熟可靠的火箭，在世界火箭发展史上留下了浓墨重彩的一笔。

曲折开局 成就辉煌

阿里安5火箭的性能和技术水平与上一代阿里安火箭相比，有了飞跃性的进步，但相比研发顺风顺水的阿里安4火箭，阿里安5火箭的发射之路可谓一波三折。

1996年6月，阿里安5火箭迎来首次发射，可惜出师不利，制导控制软件代码错误导致火箭升空后仅37秒就失控并自毁爆炸。

在全面查漏补缺后，阿里安5火箭于1997年10月进行第二次发射，遗憾的是仍未能完全成功。这次故障的原因是火神发动机异常导致提前关机，卫星未能进入预定轨道。

1998年10月21日，阿里安5火箭第三次发射，终于取得圆满成功，随后火箭开始承接商业发射任务，但它的厄运并没有到此为止。

2001年7月，阿里安5火箭在发射双星任务中二级工作异常，卫星未能进入预定轨道。2002年12月11日，阿里安5ECA火箭首飞失败，一级火神2发动机故障导致火箭在发射3分钟后自毁。经过两年多的卧薪尝胆，阿里安5ECA火箭在2005年2月12日再次发射并获得圆满成功。

ECA型火箭首飞是阿里安5火箭最后一次失败，它在逐步成熟后，最终取代了阿里安4火箭，开启了它辉煌而传奇的历史。作为欧空局的主力运载火箭，阿里安5火箭可以说是欧洲航天的象征，长期占据着世界商业发射市场一半左右的份额，有着辉煌的“霸主”履历，直到SpaceX公司猎鹰9火箭的出现。

27年的时间里，阿里安5火箭共为包括欧空局和美国宇航局在内的30多个国家的65家政府和企业客户，部署了239个航天器，其中包括197颗静止轨道卫星，5次自动转移飞行器国际空间站补给任务，而最为著名的载荷要属造价高达100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜。该任务发射入轨精度很高，为韦伯望远镜节约了大量的入轨燃料，这让它的运行寿命可以达到20年。

除此之外，阿里安5火箭还执行了一箭四星发射伽利略导航卫星的任务，3次发射共将12颗卫星送入部署轨道，是伽利略系统快速完成组网的大功臣。

在深空探测任务方面，阿里安5火箭也堪称“劳模”，它将罗塞塔彗星探测器、赫歇尔太空望远镜、普朗克太空望远镜、贝皮·哥伦布水星探测器、木星冰月探测器等重要乘客一一送入轨道。毫不夸张地说，阿里安5火箭是最近20年欧洲航天计划的基石。

更替年代 遗憾告别

阿里安5火箭虽然劳苦功高、成就辉煌，但它作为20世纪80、90年代研制的运载火箭，在面对美国新兴的猎鹰9火箭时，其基本设计和性能已处于下风。尤其是它接近2亿美元的高昂发射价格，根本无法与猎鹰9火箭的6200万美元发射价格相抗衡，因此，商业市场上“霸主”宝座丢失就也不足为怪了。

于是，在猎鹰9火箭以简单、可靠、低成本的理念取得空前成功的刺激下，欧空局、日本宇宙航空研究开发机构、美国联合发射联盟公司等火箭研制单位不得不开展新一代火箭的研发工作。

阿里安6火箭、H3火箭和火神火箭于2014、2015年正式立项开始研制，当前研制工作已进入收尾阶段。除了阿里安5火箭外，美国德尔塔4火箭还仅剩下最后一次发射任务，宇宙神5火箭目前的手持订单还有数次发射任务，日本的H-2A火箭则计划在2024年退役。

可以说，未来2～3年，将是全球新旧火箭交替的年代。此种新旧交替情况，就如同本世纪初，阿里安5火箭、德尔塔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，当初的替代者如今成了被替代者。

应该说，欧空局在10年前便已考虑到新旧火箭更替事宜，最初的应对策略是研制阿里安5火箭中期升级型号，即阿里安5ME火箭和全新的阿里安6火箭。此种策略虽然稳妥，但欧空局没有足够的预算同时支持两个项目并行发展。虽然2014年底，欧空局舍弃了阿里安5ME火箭，全力开展阿里安6火箭研制，但阿里安6火箭的表现还是无法令人满意，研发进度不断延迟，叠加2020年开始的全球新冠大流行的冲击，预计要到2024年初才能进行首次发射。

在此种情况下，不得不说，阿里安5火箭曲终人散之时，多少还是带着些遗憾。另一方面，继任者阿里安6火箭的发射成本虽然有所降低，但与猎鹰9火箭相比，仍然没有价格优势可言。阿里安火箭想重拾往日国际商业发射市场上的辉煌时光，可能性也是微乎其微。（作者：吴胜宝 把关专家：中国航天科技集团科技委副主任 江帆）