Delta (raketfamilie) - Delta (rocket family)
| Delta familie | |
|---|---|
|
|
| Delta II til og med Delta IV | |
| Rolle |
Expendable lanceringssystem med forskellige applikationer |
| Fabrikant | United Launch Alliance |
| Første fly | 13. maj 1960 |
| Introduktion | 1960 |
| Status | aktiv |
Delta er en amerikansk alsidig familie af lanceringssystemer, der kan bruges til rumfart , der har leveret kapacitet til rumfyring i USA siden 1960. Japan lancerede også licensbyggede derivater ( NI , N-II og HI ) fra 1975 til 1992. Mere end 300 Delta- raketter er blevet lanceret med en succesrate på 95%. Kun Delta IV Heavy -raketten er i brug fra november 2020. Delta -raketter fremstilles og lanceres i øjeblikket af United Launch Alliance .
Oprindelse
De originale Delta-raketter brugte en modificeret version af PGM-17 Thor , det første ballistiske missil indsat af United States Air Force (USAF), som deres første etape . Thor'en var designet i midten af 1950'erne til at nå Moskva fra baser i Storbritannien eller lignende allierede nationer, og den første fuldstændig vellykkede Thor-opsendelse havde fundet sted i september 1957. Efterfølgende satellit- og rumsondeflyvninger fulgte snart ved hjælp af en Thor første etape med flere forskellige øvre etaper. Den fjerde øverste etape, der blev brugt på Thor, var Thor "Delta", deltaet var det fjerde bogstav i det græske alfabet. Til sidst blev hele Thor-Delta-lanceringsvognen simpelthen kaldt "Delta".
NASA havde til hensigt at Delta som "et midlertidigt generelt køretøj" til "at blive brugt til kommunikation , meteorologiske og videnskabelige satellitter og månesonder i løbet af 1960 og 1961". Planen var at erstatte Delta med andre raketdesign, når de kom online. Fra dette tidspunkt og fremefter blev affyringsvognfamilien opdelt i civile varianter fløjet fra Cape Canaveral, som bar Delta -navnet og militære varianter fløjet fra Vandenberg Air Force Base (VAFB), der brugte det mere krigeriske Thor -navn. Delta -designet understregede pålidelighed frem for ydeevne ved at udskifte komponenter, der havde forårsaget problemer på tidligere Thor -flyvninger; især den problemfri tilbagestående inertiel vejledningspakke fra AC tændrør blev erstattet af et radiojordstyringssystem, som blev monteret på den anden etape i stedet for den første. NASA indgik den originale Delta -kontrakt til Douglas Aircraft Company i april 1959 for 12 køretøjer af dette design:
- Trin 1: Modificeret Thor IRBM med en Block I MB-3-motor, der producerer 683 kN (154.000 lb f ) fremdrift (LOX/RP1 turbopumpe, kardanmonteret motor, to verniers til rullestyring).
- Trin 2: Modificeret stand . Trykforsynet UDMH / salpetersyre drevet Aerojet AJ-10-118 motor, der producerer 34 kN (7.600 lb f ). Denne pålidelige motor kostede 4 millioner dollars at bygge og flyver stadig i ændret form i dag. Gasstråle holdningskontrolsystem .
- Trin 3: Altair . En spin-stabiliseret (via en drejeskive oven på Able) ved 100 omdr./min. Af to solide raketmotorer før adskillelse. Én ABL X-248 solid raketmotor gav 12 kN (2.700 lb f ) tryk i 28 sekunder. Scenen vejede 230 kg (510 lb) og var stort set konstrueret af såret glasfiber.
Disse køretøjer ville være i stand til at placere 290 kg (640 lb) i en 240 til 370 km (150 til 230 mi) LEO eller 45 kg (99 lb) i GTO . Elleve af de tolv indledende Delta -flyvninger var vellykkede, og indtil 1968 opstod der ingen fejl i de første to minutter af lanceringen. Den høje grad af succes, som Delta opnåede, stod i kontrast til den endeløse parade af fiaskoer, der doggede West Coast Thor lanceringer. De samlede projektudviklings- og lanceringsomkostninger beløb sig til 43 millioner dollars, 3 millioner dollars over budgettet. En ordre på 14 flere biler blev foretaget før 1962.
Thor-Delta flyvninger
| Dato/tid ( UTC ) |
Raket | S/N | Lancering af websted | Nyttelast | Fungere | Kredsløb | Resultat | Bemærkninger |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1960-05-13 09:16:05 |
Thor DM-19 Delta | Thor 144 Delta 1 |
CCAFS LC-17A | Ekko 1 | Meddelelse | MEO | Fiasko | Jomfrutur af Thor-Delta, holdningskontrolsystem på øverste etape fungerede forkert |
| 1960-08-12 09:39:43 |
Thor DM-19 Delta | Thor 270 Delta 2 |
CCAFS LC-17A | Ekko 1A | Kommunikation | MEO | Succes | |
| 1960-11-23 11:13:03 |
Thor DM-19 Delta | Thor 245 Delta 3 |
CCAFS LC-17A | TIROS-2 | Vejr | SSO | Succes | |
| 1961-03-25 15:17:04 |
Thor DM-19 Delta | Thor 295 Delta 4 |
CCAFS LC-17A | Explorer 10 | Magnetosfærisk | HEO | Succes | |
| 1961-07-12 10:25:06 |
Thor DM-19 Delta | Thor 286 Delta 5 |
CCAFS LC-17A | TIROS-3 | Vejr | SSO | Succes | |
| 1961-08-16 03:21:05 |
Thor DM-19 Delta | Thor 312 Delta 6 |
CCAFS LC-17A | Explorer 12 | Magnetosfærisk | HEO | Succes | |
| 1962/02/08 00:43:45 |
Thor DM-19 Delta | Thor 317 Delta 7 |
CCAFS LC-17A | TIROS-4 | Vejr | SSO | Succes | |
| 1962-03-07 16:06:18 |
Thor DM-19 Delta | Thor 301 Delta 8 |
CCAFS LC-17A | OSO -1 | Solar | LEO | Succes | |
| 1962-04-26 18:00:16 |
Thor DM-19 Delta | Thor 320 Delta 9 |
CCAFS LC-17A |
 Ariel 1
|
Ionosfærisk | LEO | Succes | |
| 1962-06-19 12:19:01 |
Thor DM-19 Delta | Thor 321 Delta 10 |
CCAFS LC-17A | TIROS-5 | Vejr | SSO | Succes | |
| 1962-07-10 08:35:05 |
Thor DM-19 Delta | Thor 316 Delta 11 |
CCAFS LC-17B | Telstar 1 | Meddelelse | MEO | Succes | |
| 1962-09-18 08:53:08 |
Thor DM-19 Delta | Thor 318 Delta 12 |
CCAFS LC-17A | TIROS-6 | Vejr | SSO | Succes | Sidste flyvning med Thor-Delta |
Udvikling
Delta A
Den Delta A brugte MB-3 Block II motor, med 170.000 Ibf (760 kN) virkeretning versus 152.000 lbf (680 kN) til Blok I.
13. 2 oktober 1962 - Explorer 14 (EPE-B)
14. 27 oktober 1962 - Explorer 15 (EPE -C)
Delta B
The Delta B indføre den opgraderede AJ10-118D øvre trin, en tre-fods drivmiddel tanken udvidelse, højere energi oxidationsmiddel, og solid state føringssystemet. Med Delta B gik Delta -programmet fra "midlertidig" til "operationel" status. Delta B kunne lancere 200 lb (91 kg) til GTO.
15. 13. december 1962. Relæ 1 , anden NASA -kommunikationssatellit, den første aktive NASA -kommunikationssatellit .
16. 13. februar 1963. Pad 17B. Syncom 1 ; Thiokol Corporation Star-13B solid raket som apogee-motor .
20. 26. juli 1963. Syncom 2 ; geosynkron bane, men tilbøjelig til 33,0 ° på grund af den begrænsede ydeevne af Delta -raketten.
Delta C
For Delta C blev den tredje etape Altair udskiftet med Altair 2. Altair 2 var blevet udviklet som ABL X-258 til spejderbilen og var 3 tommer (76 mm) længere, 10% tungere og med 65% mere samlet tryk. OSO 4 er et eksempel på en Delta C -lancering.
Delta D
Delta D , også kendt som Thrust Augmented Delta, var en Delta C med Thrust Augmented Thor -kernen plus tre Castor 1 -boostere.
25. 19. august 1964. Syncom 3 , den første geostationære kommunikationssatellit .
30. 6. april 1965. Intelsat I
Delta E
Første Delta E : 6. november 1965; lanceret GEOS 1
Delta F
Denne lanceringskøretøj blev ikke bygget.
Delta G
Den Delta G var en Delta E uden tredje fase. To-trins køretøjet blev brugt til to lanceringer: Biosatellite 1 den 14. december 1966 og Biosatellite 2 den 7. september 1967.
Delta J
Den Delta J brugte en større Thiokol stjerne 37D motor som den tredje fase og blev lanceret engang den 4. juli 1968. Explorer 38 .
Delta K
Denne lanceringskøretøj blev ikke bygget.
Delta L
The Delta L introducerede Extended Long Tank første trin med en ensartet 2,4 m (7 fod 10 i) diameter og bruges United Technologies FW-4D motor som en tredje fase.
Delta M
Den Delta M første fase bestod af en lang Tank Thor med MB-3-3 motor udvidet med tre Castor 2 boostere. Delta E var anden etape med en Star 37D ( Burner 2 ) tredje etape/apogee sparkmotor. Der var 12 succesrige Delta M -lanceringer fra 1968 til 1971.
Delta N
The Delta N kombinerede en Long Tank Thor (MB-3-3 motor) første trin udvidet med tre Castor 2 boostere og en Delta E andet trin. Der var seks succesrige Delta N -lanceringer fra 1968 til 1972.
"Super seks"
"Super Six" var en Delta M eller Delta N med tre ekstra Castor 2 boostere til i alt seks, hvilket var det maksimale, der kunne rummes. Disse blev henholdsvis betegnet Delta M6 eller Delta N6 . Den første og eneste lancering af M6-konfigurationen var Explorer 43 (IMP-H, Magnetosfærisk forskning) den 13. marts 1971. Tre lanceringer af N6 mellem 1970 og 1971 resulterede i en fejl.
- 450 kg (990 lb) til GTO
Lancering pålidelighed
Fra 1969 til 1978 (inklusive) var Thor-Delta NASAs mest anvendte affyringsrampe med 84 opsendelsesforsøg. ( Scout var det næstmest brugte køretøj med 32 opsendelser.) Satellitter til andre offentlige instanser og udenlandske regeringer blev også opsendt på et omkostningsgodtgørelsesbasis i alt 63 satellitter. Ud af de 84 lanceringsforsøg var der syv fejl eller delvise fejl, en succesrate på 91,6%.
Nummereringssystem
I 1972 introducerede McDonnell Douglas et firecifret nummereringssystem til udskiftning af bogstavnavnsystemet. Det nye system kunne bedre rumme de forskellige ændringer og forbedringer af Delta -raketter og undgået problemet med et hurtigt nedbrydende alfabet. Cifrene angivet (1) tank og hovedmotortype, (2) antal massive raketforstærkere , (3) andet trin (bogstaver i følgende tabel refererer til motoren) og (4) tredje trin:
| Nummer | Første ciffer (første etape/boostere) |
Andet ciffer (antal boostere) |
Tredje ciffer (anden etape) |
Fjerde ciffer (tredje etape) |
Letter (tung konfiguration) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Lang tank Thor MB-3 motor Castor 2 SRB'er |
Ingen SRB'er | Delta F*, med Aerojet AJ-10-118F motorer. * Referencer opgraderet Aerojet AJ-10-118 motor |
Ingen tredje etape | Ikke relevant |
| 1 | Udvidet lang tank Thor MB-3 motor Castor 2 SRB'er |
Ikke relevant | Delta P*, Douglas bygget med TRW TR-201 motorer. *Undtagelse: AJ-10-118F motor til Anik-A1 lancering . |
Ikke relevant | |
| 2 | Udvidet lang tank Thor RS-27 motor Castor 2 SRB'er |
2 SRB'er (eller CBC'er i tilfælde af Delta IV Heavy) | Delta K*, med AJ-10-118K motorer. * Referencer opgraderet Aerojet AJ-10-118 motor |
FW-4D (ikke-flyvet) | |
| 3 | Udvidet lang tank Thor RS-27 motor Castor 4 SRB'er |
3 SRB'er | Delta III kryogen overstadie, RL-10B-2 motor | Stjerne 37D | |
| 4 | Udvidet lang tank Thor MB-3 motor Castor 4A SRB'er |
4 SRB'er | Delta IV 4m diameter kryogen overstadie, RL-10B-2 motor | Stjerne 37E | |
| 5 | Udvidet lang tank Thor RS-27 motor Castor 4A SRB'er |
Ikke relevant | Delta IV kryogen øvre etape på 5 meter i diameter, RL-10B-2 motor | Stjerne 48B / PAM-D | |
| 6 | Ekstra forlænget lang tank Thor RS-27 motor Castor 4A SRB'er |
6 SRB'er | Ikke relevant | Stjerne 37FM | |
| 7 | Ekstra forlænget lang tank Thor RS-27A motor GEM 40 SRB'er |
Ikke relevant | Ikke relevant | GEM 46 SRB'er | |
| 8 | Styrket ekstra-forlænget lang tank Thor RS-27A motor GEM 46 SRB'er |
Ikke relevant | |||
| 9 |
Delta IV Common Booster Core (CBC) RS-68 motor |
9 SRB'er | 2 yderligere CBC parallelle første faser |
Dette nummereringssystem skulle have været udfaset til fordel for et nyt system, der blev indført i 2005. I praksis blev det nye system aldrig brugt, da alle undtagen Delta II er blevet pensioneret:
| Nummer | Første ciffer (første etape/boostere) |
Andet ciffer (antal boostere) |
Tredje ciffer (anden etape) |
Fjerde ciffer (tredje etape) |
Letter (tung konfiguration) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Ikke relevant | Ingen SRB'er | Ikke relevant | Ingen tredje etape | Ikke relevant |
| 1 | Ikke relevant | Ikke relevant | |||
| 2 | Ekstra forlænget lang tank Thor RS-27A motor GEM 40 SRB'er |
2 SRB'er (eller LRB'er i tilfælde af Delta IV Heavy ) | Delta K, med AJ-10-118K motorer | GEM 46 SRB'er | |
| 3 | Styrket ekstra-forlænget lang tank Thor RS-27A motor GEM 46 SRB'er |
3 SRB'er | Ikke relevant | ||
| 4 | Delta IV CBC RS-68 motor |
4 SRB'er | Delta IV kryogen øvre etape på 4 meter, RL-10B-2 motor | 2 yderligere CBC parallelle første faser | |
| 5 | Ikke relevant | Ikke relevant | Delta IV kryogen øvre etape på 5 meter i diameter, RL-10B-2 motor | Stjerne 48B / PAM-D | Ikke relevant |
| 6 | Ikke relevant | Stjerne 37FM | |||
| 7 | Ikke relevant | ||||
| 8 | |||||
| 9 | 9 SRB'er |
Delta 0100-serien
De Delta 0100 serien var den første etape af den oprindelige nummererede Delta var den lange Tank Thor, en version af Thor missil med udvidede drivstoffer tanke. Op til ni fastmonterede faste raketforstærkere (SRB'er) kunne monteres. Med tre SRB'er blev Delta udpeget til en 300 -serie, mens den ni SRB -variant blev betegnet 900 -serien. En ny og forbedret Delta F anden etape ved hjælp af Aerojet AJ 10-118F- motoren med højere tryk blev også introduceret. Den første lancering i 900-serien var den fjerde Delta 0100. Den 23. juli 1972 lancerede Thor-Delta 904 Landsat 1 . En licensbygget version af Long Tank Thor-scenen med MB-3-motoren blev også brugt til det japanske NI- startbil.
Delta 1000-serien
De Delta 1000 serien blev tilnavnet Straight-Eight og kombineret en udvidet Long Tank første fase med en 8 ft diameter (2,4 m) nyttelast kåben, op til ni Castor 2 SRBS, og den nye McDonnell Douglas Delta P andet trin ved hjælp af TRW TR-201 motor. Nyttelastkapacitet steg til 1.835 kg (4.045 lb) til LEO eller 635 kg (1.400 lb) til GTO. Den første succesrige 1000-serie Thor-Delta lancerede Explorer 47 den 22. september 1972. Thor-scenen med Extended Long Tank blev også brugt i de japanske N-II- og HI- affyringsbiler.
Delta 2000-serien
Den Delta 2000 introducerede den nye Rocketdyne RS-27 hovedmotoren på en udvidet Lang Tank første etape med den samme konstante 8-fods diameter. En Delta 2310 var køretøjet til den første tre-satellits lancering af NOAA-4 , Intasat og AMSAT-OSCAR 7 den 15. november 1974. Delta 2910 boostere blev brugt til at lancere både Landsat 2 i 1975 og Landsat 3 i 1978. Den 7. April 1978 lancerede en Delta 2914 " Yuri 1 ", den første japanske BSE -udsendelsessatellit .
Delta 3000-serien
Den Delta 3000 kombineret det samme første etape som 1000-serien og 2000-serien med opgraderede Castor 4 solide boostere og var den sidste Delta-serien til at bruge McDonnell Douglas Delta P andet trin med TRW TR-201 motor. Delta 3000 introducerede PAM ( Payload Assist Module ) / Star 48B solid-fueled kick-motor, som senere blev brugt som Delta II tredje etape. Delta 3914-modellen blev godkendt til lancering af USA's offentlige nyttelast i maj 1976 og blev lanceret 13 gange mellem 1975-1987.
Delta 4000-serien
De Delta 4000 -serie og 5000-serien blev udviklet i kølvandet på katastrofen Challenger og bestod af en kombination af 3000-æra og Delta II-æra komponenter. Den første etape havde hovedmotoren MB-3 og forlænget lang tank i 3000-serien og monterede opgraderede Castor 4A- motorer. Den nye Delta K anden etape var også inkluderet. I alt tre blev lanceret i 1989 og 1990 med to operationelle nyttelaster.
Delta 5000-serien
De Delta 5000 serien featured opgraderet Castor 4A motorer på en udvidet Lang Tank første fase med den nye RS-27 hovedmotor og lanceret kun én mission.
Delta II (6000-serien og 7000-serien)
Den Delta II- serien blev udviklet efter 1986 Challenger ulykken og bestod af Delta 6000-serien og 7000-serien, med to varianter (Lite og tung) af sidstnævnte.
Delta 6000-serien introducerede Extra Extended Long Tank første etape, som var 12 fod længere, og Castor 4A boostere. Seks SRB'er antændte ved start og tre antændte i luften.
Delta 7000-serien introducerede RS-27A- hovedmotoren, som blev ændret til effektivitet i stor højde til en vis pris til lav højde og de lettere og mere kraftfulde GEM-40 solide boostere fra Hercules . Den Delta II-Med-Lite var en 7000-serie med nogen tredje fase og færre strap-ons (ofte tre, nogle gange fire), der normalt blev brugt til små NASA missioner. The Delta II Heavy var en Delta II 792X med det udvidede GEM-46 boostere fra Delta III .
Delta III (8000-serien)
Den Delta III 8000-serien var en McDonnell Douglas / Boeing-udviklede program til at holde trit med voksende satellit masserne:
- De to øvre faser, med lavtydende brændstoffer, blev erstattet med et enkelt kryogent trin, hvilket forbedrede ydeevnen og reducerede tilbagevendende omkostninger og pudearbejde. Motoren var en enkelt Pratt & Whitney RL10 , fra Centaur øverste etape. Brintbrændstoftanken, 4 meter i diameter i orange isolering, er udsat; den smallere iltbeholder og motor er dækket indtil trinantændelse. Brændstoftank kontraheret til Mitsubishi , og produceret ved hjælp af teknologier fra japansk H-II affyringsrampe.
- For at holde stakken kort og modstandsdygtig over for sidevind, blev petroleumstanken i første trin udvidet og forkortet, så den matchede overtrinnets og kappediametre.
- Ni forstørrede GEM-46 faste boostere blev fastgjort. Tre har stødvektorerende dyser.
Af de tre Delta III -flyvninger var de to første fejl, og den tredje bar kun en dummy (inert) nyttelast .
Delta IV (9000-serien)
Som en del af Air Force's Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) -program foreslog McDonnell Douglas / Boeing Delta IV . Som programmet indebærer, blev mange komponenter og teknologier lånt fra eksisterende løfteraketter. Både Boeing og Lockheed Martin fik kontrakt om at producere deres EELV -designs. Delta IV'er produceres i et nyt anlæg i Decatur, Alabama .
- Den første fase skiftede til flydende brintbrændstof . Tankteknologier afledt af Delta III øvre etape, men udvidet til 5 meter.
- Petroleumsmotoren erstattet med Rocketdyne RS-68 , den første nye, store flydende brændstofraketmotor designet i USA siden Space Shuttle Main Engine (SSME) i 70'erne. Designet til lave omkostninger; har lavere kammertryk og effektivitet end SSME og en meget enklere dyse. Trykkammer og øvre dyse er et kanalvægsdesign, der er banebrydende af sovjetiske motorer. Nedre dyse afkøles ablativt.
- Den anden fase og kåbe taget fra Delta III i mindre ( Delta IV Medium ) modeller; udvidet til 5 meter i mellemstore+ og tunge modeller.
- Medium+ -modeller har to eller fire GEM 60 , 60-tommer solide boostere.
- VVS blev revideret, og elektriske kredsløb eliminerer behovet for et opsætningstårn.
Det første trin kaldes en Common Booster Core (CBC); en Delta IV Heavy vedhæfter to ekstra CBC'er som boostere.
Delta IV Heavy
Den Delta IV Heavy ( Delta 9250H ) er en ofres tunge løft løfteraket , den største type Delta IV familie og verdens næsthøjeste kapacitet raket i drift, bag SpaceX 's Falcon Heavy raket (i ofres konfiguration) og nært efterfulgt af CNSA's Long 5. marts -raket. Det er fremstillet af United Launch Alliance og blev første gang lanceret i 2004.
Delta IV Heavy består af en central Common Booster Core (CBC) med to ekstra CBC'er som flydende raketforstærkere i stedet for GEM-60 solide raketmotorer, der bruges af Delta IV Medium+ versionerne. Ved lift off fungerer alle tre kerner ved fuld fremdrift, og 44 sekunder senere stryger midterkernen ned til 55% for at spare brændstof, indtil booster adskilles. Boosterne brænder ud 242 sekunder efter lanceringen og adskilles, når kerneforstærkeren kører tilbage til fuld kraft. Kernen brænder ud 86 sekunder senere, og anden etape fuldender stigningen til kredsløb.
Raketten bruger tre RS-68- motorer, en i den centrale kerne og en i hver booster.
Se også
- Sammenligning af kredsløbsfamilier
- Sammenligning af kredsløbssystemer
- Liste over Thor og Delta lanceringer
- HoloVID visualiseringsværktøj
- Pladsaffald
- Project Echo
Referencer
- Forsyth, Kevin S. (2002) Delta: The Ultimate Thor, In Roger Launius og Dennis Jenkins (red.), To Reach The High Frontier: A History of US Launch Vehicles , Lexington: University Press of Kentucky, ISBN 0-8131- 2245-7
