您当前位置:首页 > 运载火箭

德尔塔系列运载火箭

德尔塔系列运载火箭(英文:Delta Family),德尔塔系列运载运载火箭是由“雷神”运载火箭改良,于1957年9月首度发射成功。随后以其第一节火箭与其它上面级火箭组合的火箭也发射卫星用来进行太空探测。德尔塔运载火箭于1960年代开始进行美国的太空酬载任务,并发射超过三百次,且成功率达95%以上。现役有德尔它二型及四型,德尔它系列运载火箭由联合发射同盟公司发射及建造。经过数十年的发展,德尔塔系列运载火箭已经发展出几十个子型号。

火箭名称德尔塔系列运载火箭英文名称Delta Family
研制国家美国研制单位联合发射同盟

火箭简介

德尔塔系列运载火箭由雷神运载火箭改良,雷神运载火箭为美国第一枚弹道导弹的第一节。雷神于1950年代设计,部署于英国或其他属于同盟国的国家,于1957年9月首度发射成功。随后以其第一节火箭与其他上面级火箭组合的火箭也发射卫星用来进行太空探测。雷神的最上级(第四节)又称雷神德尔塔(Delta是希腊文中第四个字母),最后简称整体火箭为德尔塔。

美国国家航空航天局预定德尔塔运载火箭为由导弹至运载火箭的过渡时期之运载火箭,在1960至1961年应用于通讯气象科学月球探测等项目。此计划欲以其他火箭取代德尔塔运载火箭旧有的设计,并非加强德尔塔运载火箭的性能,而是增加其可靠性,1959年4月美国国家航空航天局与道格拉斯航空公司签约进行12枚火箭的设计。

第一节:由布洛克I MB-3(Block I MB-3)引擎改良雷神中程弹道导弹,推力152,000磅(676千牛顿),燃料为液态氧和煤油。

第二节:也为经修改的部分,引擎为气体喷射AJ-10-118(Aerojet AJ-10-118),可产生7,700磅(34千牛顿)的推力,其燃料为四氧化二氮及联氨,此节花了四百万美元作修改,修改后版本沿用至今。

第三节:牵牛星A引擎,在未与第二节火箭分离时,每分钟旋转一百次来稳定整个末端节,动力来源是两具固态火箭;分离之后,ABL-248可提供2,800磅(12千牛顿)推力,推进时间28秒,酬载舱为玻璃纤维制成。

酬载量

低地轨道(241公里~370公里):295千克(650磅)。

地球同步轨道:45千克(100磅)。

成功次数/总发射次数:11/12。

花费金费:4300万美元(12次),超出原预算300万美元,而且有14次另外的发射未达成。

德尔塔A型运载火箭

布洛克 I MB-3引擎,推力152,000磅(676千牛顿),改良后成为布洛克 II MB-3引擎,推力170,000磅(756千牛顿);共发射两次。

德尔塔B型运载火箭

于此阶段做了些许改变,将最上级火箭燃料槽增长3尺,提高氧化剂能量,增加固态推进器导航系统。德尔塔运载火箭也在此时由过渡时期至军事时期。可酬载90千克卫星至地球同步轨道,共发射6次。

德尔塔C型运载火箭

第三节由原本的牵牛星改成牵牛星二号引擎,牵牛星二号引擎的改进也用在侦查者号运载火箭上,整个引擎的重量较原型长3英尺(76厘米),重量增加10%,但推力也增强65%。

德尔塔D型运载火箭

德尔塔D运载火箭

德尔塔D运载火箭

德尔塔D型运载火箭于1965年4月6日在卡纳维尔角发射INTELSAT-I卫星增加三枚卡斯托1(Castor 1)辅助火箭以增强推力,共发射两次。

德尔塔E型运载火箭

使用卡斯托2辅助火箭,推力相同,但推进时间增长。第一节采用布洛克3MB-3引擎,推力17万2千磅765千牛顿。第二节的AJ10-118E直径由0.84米增加为1.4米,推进时间加倍。使用亚吉纳(Agena)酬载舱。酬载量较德尔塔D型运载火箭增加45千克至地球同步轨道。于1965年进行第一次发射。

德尔塔G型运载火箭

发射两次生物卫星,于1966年进行第一次发射。

德尔塔J型运载火箭

第三节使用Thiokol Star 37D引擎,于1968年第一次发射。

德尔塔L型运载火箭

第一节直径扩大为2.4米,改用FW-4d引擎为第三节。

德尔塔M型运载火箭

将第三节改为斯塔37D(Star 37D)引擎。

德尔塔N型运载火箭

德尔塔N型运载火箭-6于1971年10月在范登堡空军基地发射ITOS卫星有两节的型式与德尔塔M型运载火箭相同,在1968年到1972年间发射了九次,其中八次成功。

德尔塔超级6号运载火箭

将德尔塔N或M型运载火箭加装额外的固态辅助火箭,同步卫星轨道酬载能力为1,000磅(450千克)。

德尔塔系列运载火箭发射的可靠性

从1969年到1978年间,雷神--德尔塔运载火箭是美国国家航空航天局最频繁使用的火箭,在这十年间发射了84次(第二名是侦查者号运载火箭,发射了32次),美国国家航空航天局不仅使用此系列火箭发射自己的卫星,也帮政府发射过卫星,甚至是外国政府的卫星来履行与他国的契约。雷神--德尔塔运载火箭的可靠性在1960年代和1970年代已算极高,在84次发射中,仅有7次是失败的(91.6%的成功率)。

在1972年,道格拉斯公司引进一种新的火箭命名方式,将原本的希腊字母命名法改为阿拉伯数字命名法 ,此种命名法可应付时常改版的德尔塔系列运载火箭,避免字母的耗尽。

德尔塔904型运载火箭

在1972年7月23日,发射Landsat 1卫星为第一个有使用九支固态辅助火箭的发射火箭,另一项突破是第二节引擎改为AJ 10-118F引擎,这次发射的雷神--德尔塔运载火箭被命名为德尔塔904运载火箭。

德尔塔1000系列运载火箭

德尔塔1910型运载火箭于1975年7月21日在卡纳维尔角发射。增加为2.4米直径的酬载舱空间,其绰号又称直径八,使用九支海狸固态辅助火箭。第一次成功发射为1972年9月22日,酬载卫星为探险家47。

德尔塔2000系列运载火箭

德尔塔2914型运载火箭于1978年1月26日在卡纳维尔角发射。这型的特色为使用RS-27第一节引擎在加大的燃料槽上,直径与德尔塔1000系列运载火箭,此型被用发射Landsat 2(1975年)和Landsat 3(1978年)卫星。

德尔塔3000系列运载火箭

德尔塔3910型运载火箭

德尔塔3910型运载火箭

德尔塔3910型运载火箭于1980年2月14日在卡纳维尔角发射。引进海狸四型固态辅助火箭第一节则和1000及2000型相同,也引进酬载援助元件及斯塔48B固态火箭,用在第三节,之后这个火箭也用在德尔塔二号运载火箭的第三节。

德尔塔4000系列运载火箭

使用旧版的MB-3引擎,搭配加大后的燃料槽及海狸四号固态辅助火箭,只发射过两次。

德尔塔5000系列运载火箭

使用新的海狸四型A固态辅助火箭,仍搭配原本的RS-27第一节主引擎,只发射过一次。

德尔塔二号系列运载火箭

德尔塔二号运载火箭

德尔塔二号运载火箭

德尔塔二号运载火箭7925(2925)发射深度撞击号德尔塔二号系列运载火箭由不有名的德尔塔6000系列运载火箭及德尔塔7000系列运载火箭加以变型而成。
德尔塔-2最初由麦道公司设计和制造,在麦道被波音公司合并后,则由波音的综合防务系统分部负责生产。德尔塔-2是NASA手中的一种重要火箭,从1989年开始投入使用。德尔塔-2包含以下几个子系列:德尔塔-2 6000(已经退役),德尔塔-2 7000(仍在使用),以及德尔塔-2 7000的两个变种(轻型型号和重型型号)。

德尔塔6000系列运载火箭

德尔塔6920-10型运载火箭于1990年7月1日在卡纳维尔角发射。在1986年挑战者号爆炸事件后,表现出德尔塔系列运载火箭必须继续发射,德尔塔二号运载火箭也必须加强,增加为更大的燃料槽,达12尺(3.6米),提供了更多的燃料储存;仍沿用海狸四号A固态辅助火箭,特别的是有六支在发射台上点燃,其他三支在空中点燃。

德尔塔7000系列运载火箭

第一节引擎改用RS-27A引擎,增加燃料使用的效率,另从海克力斯(Hercules)公司引进GEM-40固态火箭作为第三节,虽然长度较长,但其重量较轻,可装载比较多的酬载物。

德尔塔二号轻中型运载火箭

此型由德尔塔7000系列运载火箭改装而成,没有第三节火箭,但也减少了固态辅助火箭的使用量,通常只装三支,但有时候也会装四支,主要功能是用来发射美国国家航空航天局的小型卫星。

德尔塔二号重型运载火箭

结合了德尔塔792X运载火箭和GEM-46固态辅助火箭。GEM-46是从德尔塔三号运载火箭拿来使用。

德尔塔(德尔塔)三号运载火箭

道格拉斯/波音公司想加强火箭的酬载能力所以就研发此型运载火箭。将第二及第三节火箭的引擎改为低温引擎(液态氢/液态氧),可以增加推进效率且不产生多余的成本负担,引擎是一颗Pratt&Whitney RL10引擎,原本用于半人马座火箭的第二节引擎。液态氢燃料储存在直径4米的橘色绝热槽内。紧邻著液态氢和引擎,包括点火器部分;此技术来自日本H-II火箭的配置方式。为了降低整台火箭的高度,也避免被侧横风吹倒,第一节煤油/液态氧的燃料槽做得特别粗而矮,所以整台火箭的直径完全相同。

九支GEM-46固态辅助火箭在安装时,其中三支并没有垂直地面装置,而有向量的考量,德尔塔三号运载火箭发射的并不顺利,前两次发射都以失败收场,第三次虽发射成功,但酬载舱里面没有载任何卫星。

德尔塔三号运载火箭为波音公司所研制的不可重复使用火箭,于1998年8月26日进行首次发射,三次飞行中,前两次皆失败,第三次才成功,酬载卫星只是模拟酬载。德尔塔三号运载火箭能运载3800公斤(8400磅)的卫星至地球同步轨道,约为德尔塔二号运载火箭酬载量的两倍。

于1990年代,酬载卫星的重量持续上升,德尔塔二号运载火箭显然无法发射未来更重的卫星,德尔塔火箭相对上为较复杂的火箭,设计方向应能有弹性的调整酬载量和降低研发成本,而非降低单次发射费用。波音公司认为需要增加酬载容积,更具竞争力的价格及缩短整备时间才能维持现有市场。

于1998年8月27日在卡纳维尔角空军基地的首次发射失败起因于自德尔塔二号运载火箭所修改的软件在第一节飞行时无法导航,控制火箭的液体耗尽后,火箭失去控制亦被销毁,星系(Galaxy)X卫星(休兹(Hughes)HS601 HP型)也坠入大西洋中。

于1999年5月4日在卡纳维尔角的第二次发射依旧失败,是因第二节引擎的压力不正常并导致破裂,在未到达预定轨道时就停止推进,猎户座(Orion)3卫星(休兹 HS601型)则被送至无用的轨道。

于2000年8月23日进行第三次发射,酬载卫星为DM-F3卫星,为一枚模拟HS601通讯卫星的酬载物,也放置了多个感应器以监测火箭异状,最后轨稍微降低(由26,000公里降至20,600公里),但仍算成功。然而,各项综合因素也结束了德尔塔三号运载火箭的商业火箭市场,多数客户对于连续两次失败没有信心,德尔塔四号运载火箭的出现也确定此次为德尔塔三号运载火箭的最后一次发射。

德尔塔三号运载火箭的第一节使用煤油及液态氧为燃料,德尔塔二号运载火箭的第二节因较无效率也较复杂,所以被液态氧及液态氢为燃料的引擎取代,辅助火箭也明显增大,更大的整流罩提高酬载空间,第一节燃料槽改良后能装载更多燃料。

德尔塔三号运载火箭第二节的普拉特&惠特尼(Pratt & Whitney)RL-10火箭引擎也被证实是高效能引擎,液态氢的燃料槽直径达四米,外部覆有和航天飞机外部燃料槽相同的绝缘泡棉,是由三菱重工制造。在早期的德尔塔运载火箭中,第二节的液态氧燃料槽直径皆为2.4米,并无改变。RL-10火箭引擎也是半人马座火箭的末端节引擎,较新的RL-10B-2引擎有较长的喷嘴,燃料管围绕在喷嘴上,在太空中能增加膨胀比率及增进效率,喷嘴由碳复合材料制成,是由法国的SEP公司制造。

固态辅助火箭则是Alliant GEM-46s或GEM LDXL(Large Diameter Extended Length),长14.7米,直径46吋,德尔塔二号运载火箭的辅助火箭长13米,直径40吋,六枚辅助火箭在发射台上点火,三枚则于空中点火,为了维持操纵稳定,其中三枚辅助火箭有导航喷嘴(vectoring nozzles)。

酬载舱的整流罩由复合材料制成,和直径四米的第二节氢燃料槽相接合。

为维持火箭适当的长度及避免高空中的横向风造成导航问题,所以第一节缩短,早期的煤油燃料槽,和液态氧燃料槽一样,都是2.4米直径,而德尔塔三号运载火箭则改成短胖的4米直径燃料槽,此燃料槽也是三菱重工制造,发射架的高度亦随燃料槽缩短而降低高度。

德尔塔三号运载火箭有四种设计由德尔塔二号运载火箭改良而来,其代码为德尔塔8930。

德尔塔三号运载火箭有良好的性能及合理的价格,且地球同步轨道酬载能力达德尔塔二号运载火箭的两倍,然而,连续前两次发射皆失败,而且更先进的德尔塔四号运载火箭及海上发射(Sea Launch)火箭相继成功,德尔塔三号运载火箭必定为过渡时期的运载火箭,而德尔塔三号运载火箭的相关科技及结构都为德尔塔四号运载火箭立下了基础。

德尔塔四号运载火箭

德尔塔四号系列运载火箭属于美国空军的计划的发展不可回收的运载火箭,道格拉斯/波音公司进而推出德尔塔四号运载火箭,整台火箭的组成元件和技术都是从现有的火箭中取得,洛克希德马丁公司和波音公司都有签这项合约,德尔塔四号运载火箭正因此而生,位在阿拉巴马州。

德尔塔四号运载火箭

德尔塔四号运载火箭

第一节变成以液态氢燃料的引擎,上面节的技术和德尔塔三号运载火箭的上面节相同,但直径增加到5米。

RS-68为一种新的大的液态引擎,最先被设计出是在1970年代末期的航天飞机主引擎设计计划,原本的终旨即为低成本大推力,RS-68引擎减少内部加压致使其效率高于航天飞机主引擎设计计划。简单的管线设计,引擎燃烧室和管线就只有沟槽和面的设计,是史威特(Soviet)引擎的前身。

第二节及酬载舱的外壳都直接沿用德尔塔三号运载火箭的设计,但只限于使用中型的德尔塔四号运载火箭;大型的则使用直径5米之酬载舱。
大型的德尔塔四号运载火箭(不含德尔塔四号重型运载火箭)配有二到四支GEM-60 的60英吋(1.524米)的固态辅助火箭。

管线的校正和电线的配置需要一座发射台,第一节主引擎及燃料通常被认定为火箭核心(CBC),而德尔塔四号重型运载火箭有另外两个核心来作为辅助火箭。

未来展望

德尔塔四号重型运载火箭于2004年12月10日在卡纳维尔角发射。现今最受关注的就是德尔塔四号重型运载火箭,具有三个核心,可酬载20公吨到近地球轨道;10吨到同步卫星轨道。

德尔塔4系列运载火箭是美国近年发展的新一代大推力、低成本、高可靠性的运载火箭。它综合运用了新技术和成熟的技术。继承采用了德尔塔3的上面级和德尔塔2的制导系统,研制了新的配备RS-68液氢液氧一级发动机的公共助推芯级。德尔塔4系列基于一个公共助推核心有5种构型,能将4 233~12 757 kg规格的中型和重型载荷送入地球同步转移轨道(GTO)。

德尔塔系列运载火箭
运载火箭信息 浏览次数:2490次
最新更新:2015-08-06 16:59
爱航天网简介 | 联系我们 | 我要投稿 | 免责声明 | 隐私保护 | 意见反馈 | 网站合作 | 网站导航 | 爱航天网 | 航天精神
爱航天网(www.aihangtian.com),致力于推动航天知识科普教育、传播航天精神。爱航天网,为中国航天加油,为中国航天喝彩!
网站违法和不良信息举报邮箱:jubao#aihangtian.com(请将#换成@),欢迎您提供航天新闻、发射任务、文字、图片、视频等资料
Copyright © 2015  爱航天网版权所有  京ICP备12042125号-2