Семейство ракет Delta представляло собой универсальный ряд американских ракетных одноразовых пусковых систем , которые обеспечивали возможность запуска космических аппаратов в Соединенных Штатах с 1960 по 2024 год. Япония также запускала производные, построенные по лицензии ( NI , N-II и HI ), с 1975 по 1992 год. Было запущено более 300 ракет Delta с 95%-ным уровнем успешности. Серия была постепенно свернута в пользу Vulcan Centaur , а последний запуск ракеты Delta IV Heavy состоялся 9 апреля 2024 года. [1]
Первоначальные ракеты Delta использовали модифицированную версию PGM -17 Thor , первой баллистической ракеты, развернутой ВВС США (USAF), в качестве первой ступени . Thor был разработан в середине 1950-х годов для достижения Москвы с баз в Великобритании или аналогичных союзных странах, и первый полностью успешный запуск Thor состоялся в сентябре 1957 года. Вскоре последовали последующие полеты спутников и космических зондов с использованием первой ступени Thor с несколькими различными верхними ступенями. Четвертая комбинация верхней ступени Thor была названа Thor «Delta», что отражает четвертую букву греческого алфавита. В конечном итоге вся ракета-носитель Thor–Delta стала называться просто «Delta». [2] [3]
NASA планировало Delta как «временное средство общего назначения», которое будет «использоваться для спутников связи , метеорологических и научных спутников , а также лунных зондов в 1960 и 1961 годах». План состоял в том, чтобы заменить Delta другими конструкциями ракет, когда они выйдут в строй. С этого момента семейство ракет-носителей было разделено на гражданские варианты, запускаемые с мыса Канаверал , которые носили название Delta, и военные варианты, запускаемые с авиабазы Ванденберг (VAFB), которые использовали более воинственное название Thor. Конструкция Delta делала упор на надежность, а не на производительность, заменяя компоненты, которые вызывали проблемы в предыдущих полетах Thor; в частности, подверженный проблемам инерциальный пакет наведения, произведенный AC Spark Plug, был заменен радиосистемой наземного наведения, которая была установлена на второй ступени вместо первой. NASA заключило первоначальный контракт Delta с Douglas Aircraft Company в апреле 1959 года на 12 аппаратов этой конструкции: [ необходима цитата ]
Эти аппараты могли бы поместить 290 кг (640 фунтов) на 240-370 км (150-230 миль) LEO или 45 кг (99 фунтов) на GTO . Одиннадцать из двенадцати первоначальных полетов Delta были успешными, и до 1968 года не произошло ни одной неудачи в первые две минуты запуска. Высокая степень успеха, достигнутая Delta, контрастировала с бесконечным парадом неудач, которые преследовали запуски West Coast Thor. Общая стоимость разработки и запуска проекта составила 43 миллиона долларов США, что на 3 миллиона долларов США больше бюджета. Заказ еще на 14 аппаратов был сделан до 1962 года. [ необходима цитата ]
В Delta A использовался двигатель MB-3 Block II с тягой 170 000 фунтов силы (760 кН) против 152 000 фунтов силы (680 кН) у Block I. [4] [5]
13. 2 октября 1962 г. – Explorer 14 (EPE-B).
14. 27 октября 1962 г. – Explorer 15 (EPE-C).
Delta B представила модернизированную верхнюю ступень AJ10-118D , трехфутовый удлинитель топливного бака, более мощный окислитель и твердотельную систему наведения. С Delta B программа Delta перешла из «промежуточного» в «эксплуатационный» статус. Delta B могла выводить 200 фунтов (91 кг) на ГПО. [5]
15. 13 декабря 1962 г. Ретранслятор 1 , второй спутник связи НАСА, первый активный спутник связи
НАСА.
16. 13 февраля 1963 г. Площадка 17B. Syncom 1 ; твердотопливная ракета Star-13B корпорации Thiokol в качестве двигателя апогея .
20. 26 июля 1963 г. Syncom 2 ; геосинхронная орбита, но наклонена на 33,0° из-за ограниченных характеристик ракеты Delta.
Для Delta C третья ступень Altair была заменена на Altair 2. Altair 2 был разработан как ABL X-258 для ракеты Scout и был на 3 дюйма (76 мм) длиннее, на 10% тяжелее и имел на 65% большую общую тягу. OSO 4 является примером запуска Delta C. [ необходима цитата ]
Delta D , также известная как Thrust Augmented Delta, была Delta C с ядром Thrust Augmented Thor и тремя ускорителями Castor 1. [ необходима цитата ]
25. 19 августа 1964 года. Syncom 3 , первый геостационарный спутник связи .
30. 6 апреля 1965 года. Intelsat I.
Первая Delta E : 6 ноября 1965 г.; запущен GEOS 1 [ необходима ссылка ]
Эта ракета-носитель не была построена. [6]
Delta G была Delta E без третьей ступени. Двухступенчатый носитель использовался для двух запусков: Biosatellite 1 14 декабря 1966 года и Biosatellite 2 7 сентября 1967 года. [4]
Delta J использовала более крупный двигатель Thiokol Star 37D в качестве третьей ступени и была запущена один раз 4 июля 1968 года вместе с Explorer 38. [ 4]
Эта ракета-носитель не была построена. [6]
В Delta L была представлена первая ступень с удлиненным удлиненным баком с одинаковым диаметром 2,4 м (7 футов 10 дюймов) и использовался двигатель United Technologies FW-4D в качестве третьей ступени. [ необходима ссылка ]
Первая ступень Delta M состояла из Long Tank Thor с двигателем MB-3-3, дополненным тремя ускорителями Castor 2. Delta E была второй ступенью с двигателем Star 37D ( Burner 2 ) третьей ступени/апогейного толкателя. С 1968 по 1971 год было проведено 12 успешных запусков Delta M. [7]
Delta N объединила первую ступень Long Tank Thor (двигатель MB-3-3), дополненную тремя ускорителями Castor 2 , и вторую ступень Delta E. С 1968 по 1972 год было проведено шесть успешных запусков Delta N. [8]
«Super Six» представляла собой Delta M или Delta N с тремя дополнительными ускорителями Castor 2 , что в общей сложности составляло шесть, что было максимумом, который можно было разместить. Они были соответственно обозначены как Delta M6 или Delta N6 . Первым и единственным запуском конфигурации M6 был Explorer 43 (IMP-H, исследование магнитосферы) 13 марта 1971 года. [9] Три запуска N6 между 1970 и 1971 годами закончились одной неудачей. [10]
Серия Delta 0100 была первой ступенью первоначально пронумерованной Delta была Long Tank Thor, версией ракеты Thor с увеличенными топливными баками. Можно было установить до девяти твердотопливных ракетных ускорителей (SRB). С тремя SRB Delta была обозначена как серия 300, в то время как вариант с девятью SRB был обозначен как серия 900. Также была представлена новая и улучшенная вторая ступень Delta F, использующая двигатель Aerojet AJ 10-118F с большей тягой . Первым запуском серии 900 стал четвертый запуск Delta 0100. [ необходима цитата ] 23 июля 1972 года Thor-Delta 904 запустила Landsat 1. [ 11] Лицензионная версия ступени Long Tank Thor с двигателем MB-3 также использовалась для японской ракеты-носителя NI .
Серия Delta 1000 получила прозвище Straight-Eight и сочетала в себе первую ступень Extended Long Tank с обтекателем полезной нагрузки диаметром 8 футов (2,4 м), до девяти SRB Castor 2 и новую вторую ступень McDonnell Douglas Delta P с двигателем TRW TR-201 . Грузоподъемность увеличилась до 1835 кг (4045 фунтов) на низкой околоземной орбите или до 635 кг (1400 фунтов) на геопереходной орбите. [ необходима цитата ] Первая успешная серия 1000 Thor-Delta запустила Explorer 47 22 сентября 1972 года. [11] Ступень Extended Long Tank Thor также использовалась в японских ракетах-носителях N-II и HI .
Delta 2000 представила новый главный двигатель Rocketdyne RS-27 на первой ступени Extended Long Tank с тем же постоянным диаметром 8 футов. Delta 2310 была транспортным средством для первого запуска трех спутников NOAA-4 , Intasat и AMSAT-OSCAR 7 15 ноября 1974 года. [ требуется ссылка ] Ускорители Delta 2910 использовались для запуска Landsat 2 в 1975 году и Landsat 3 в 1978 году. 7 апреля 1978 года Delta 2914 запустила « Yuri 1 », первый японский вещательный спутник BSE . [12]
Delta 3000 сочетала в себе ту же первую ступень, что и серии 1000 и 2000, с модернизированными твердотопливными ускорителями Castor 4 и была последней серией Delta, в которой использовалась вторая ступень McDonnell Douglas Delta P с двигателем TRW TR-201 . Delta 3000 представила твердотопливный ударный двигатель PAM ( Payload Assist Module ) / Star 48B , который позже использовался в качестве третьей ступени Delta II. [ необходима цитата ] Модель Delta 3914 была одобрена для запуска полезных грузов правительства США в мае 1976 года [11] и была запущена 13 раз в период с 1975 по 1987 год.
Delta 4000 -й и 5000-й серий были разработаны после катастрофы Challenger и состояли из комбинации компонентов 3000-й эпохи и Delta II-й эпохи. Первая ступень имела главный двигатель MB-3 и удлиненный длинный бак 3000-й серии, а также модернизированные двигатели Castor 4A . Новая вторая ступень Delta K также была включена. Всего было запущено три в 1989 и 1990 годах, неся две рабочие полезные нагрузки. [ необходима цитата ]
Серия Delta 5000 отличалась модернизированными двигателями Castor 4A на первой ступени с удлиненным удлиненным баком и новым главным двигателем RS-27 и была запущена только одна миссия. [ необходима цитата ]
Серия Delta II была разработана после катастрофы Challenger в 1986 году и состояла из серий Delta 6000 и 7000, причем последняя имела два варианта (Lite и Heavy).
В серии Delta 6000 появилась первая ступень Extra Extended Long Tank, которая была на 12 футов (3,7 м) длиннее, и ускорители Castor 4A . Шесть SRB зажигались на взлете, а три — в воздухе. [ необходима цитата ]
В серии Delta 7000 был представлен главный двигатель RS-27A , который был модифицирован для повышения эффективности на большой высоте за счет снижения производительности на малых высотах, а также более легкие и мощные твердотопливные ускорители GEM-40 от Hercules . Delta II Med-Lite была серией 7000 без третьей ступени и с меньшим количеством дополнительных устройств (часто три, иногда четыре), которая обычно использовалась для небольших миссий NASA. Delta II Heavy была Delta II 792X с увеличенными ускорителями GEM-46 от Delta III . [ требуется цитата ]
Серия Delta III 8000 была разработана McDonnell Douglas/Boeing для того, чтобы идти в ногу с растущей массой спутников:
Из трех полетов Delta III первые два были неудачными, а третий перевозил только фиктивную (инертную) полезную нагрузку .
В рамках программы ВВС Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) компания McDonnell Douglas / Boeing предложила Delta IV . Как следует из названия программы, многие компоненты и технологии были заимствованы из существующих пусковых установок. И Boeing , и Lockheed Martin получили контракты на производство своих конструкций EELV. Delta IV производились на новом заводе в Декейтере, штат Алабама .
Первая ступень называлась Common Booster Core (CBC); к Delta IV Heavy присоединялись два дополнительных CBC в качестве ускорителей.
Delta IV Heavy (Delta 9250H) была одноразовой тяжелой ракетой-носителем , самой большой из семейства Delta IV . Она имела самую высокую грузоподъемность среди всех действующих ракет-носителей в мире после вывода из эксплуатации Space Shuttle в 2011 году до дебюта Falcon Heavy в 2018 году, и была третьей в мире по грузоподъемности ракетой-носителем, находившейся в эксплуатации на момент ее вывода из эксплуатации в 2024 году. [13] [14] [15] Она была произведена United Launch Alliance (ULA) и впервые запущена в 2004 году. [16] Delta IV Heavy была последним действующим членом семейства Delta IV, и ее последний полет состоялся 9 апреля 2024 года. Будущие запуски ULA будут использовать ракету Vulcan Centaur . [17] [18]
Первая ступень Delta IV Heavy состояла из центрального Common Booster Core (CBC) с двумя дополнительными CBC в качестве жидкостных ракетных ускорителей вместо твердотопливных ракетных двигателей GEM-60 , используемых в версиях Delta IV Medium+. При старте все три ракетных двигателя работали на полной тяге, а через 44 секунды центральный двигатель сбрасывал обороты до 55%, чтобы экономить топливо до тех пор, пока два других двигателя не отделятся. Последние двигатели выгорают через 242 секунды после запуска и отделяются, когда центральный двигатель снова набирает полную тягу. Центральный двигатель выгорает через 86 секунд, и вторая ступень завершает подъем на орбиту. [19]
Ракета-носитель использовала три двигателя RS-68 , один в центральном ядре и по одному в каждом ускорителе. [20] В последние секунды обратного отсчета жидкое водородное топливо протекало через двигатели и вверх по корпусу ускорителя, а после зажигания этот водород воспламенялся, создавая характерный огненный шар и обугленный вид ускорителя. [21]С 1969 по 1978 год (включительно) Thor-Delta была наиболее используемой ракетой-носителем NASA, было совершено 84 попытки запуска. ( Scout был вторым по частоте использования аппаратом с 32 запусками.) [22] Спутники для других правительственных агентств и иностранных правительств также запускались на основе возмещения затрат, в общей сложности было запущено 63 спутника. Из 84 попыток запуска было 7 неудач или частичных неудач, что составляет 91,6% успеха. [23]
Запуск Delta был успешным, но он также внес значительный вклад в орбитальный мусор, поскольку вариант, использовавшийся в 1970-х годах, был склонен к взрывам на орбите. Восемь вторых ступеней Delta, запущенных между 1973 и 1981 годами, были вовлечены в события фрагментации между 1973 и 1991 годами, как правило, в течение первых 3 лет после запуска, но другие развалились на 10 или более лет спустя. Исследования показали, что взрывы были вызваны топливом, оставшимся после выключения. Природа топлива и тепловая среда, занятая заброшенными ракетами, сделали взрывы неизбежными. Выжигание истощения началось в 1981 году, и никаких событий фрагментации для ракет, запущенных после этого, не было выявлено. Delta, запущенные до варианта 1970-х годов, имели события фрагментации в течение 50 лет после запуска. [24]
В 1972 году McDonnell Douglas ввела четырехзначную систему нумерации, чтобы заменить буквенную систему наименования. Новая система могла лучше учитывать различные изменения и усовершенствования ракет Delta и избегать проблемы быстро исчерпывающего алфавита. Цифры указывали (1) тип бака и основного двигателя, (2) количество твердотопливных ракетных ускорителей , (3) вторую ступень (буквы в следующей таблице относятся к двигателю) и (4) третью ступень: [25]
Эту систему нумерации должны были постепенно заменить новой системой, которая была введена в 2005 году. [27] На практике новая система никогда не использовалась, поскольку все самолеты, кроме Delta II, были выведены из эксплуатации:
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Falcon Heavy способна вывести на низкую околоземную орбиту 140 000 фунтов — больше, чем любая другая ракета сегодня.
ULA Delta 4-Heavy в настоящее время является крупнейшей в мире ракетой, предоставляющей стране надежную, проверенную, тяжелую подъемную способность для полезных грузов национальной безопасности нашей страны как с восточного, так и с западного побережья.