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結構類型

德爾塔(ta)IV型(xing)火箭(jian)(jian)系列有三(san)種(zhong)(zhong)主要(yao)結構(gou)或類型(xing)：中型(xing)、中型(xing)+（4.2、5.2 和(he)(he)(he) 5.4 版）、重型(xing)。每種(zhong)(zhong)結構(gou)都(dou)裝(zhuang)有的第一級（火箭(jian)(jian)底部的2/3）和(he)(he)(he)第二級（火箭(jian)(jian)頂部的1/3）火箭(jian)(jian)，前(qian)者包(bao)括燃(ran)料(liao)箱(xiang)和(he)(he)(he)主發動(dong)機(ji)，后(hou)者包(bao)括二級發動(dong)機(ji)、燃(ran)料(liao)箱(xiang)、載運物和(he)(he)(he)各(ge)種(zhong)(zhong)電子設備。

中型火(huo)箭的(de)(de)第一級包括由RS-68發動機提供動力的(de)(de)一臺通用助推(tui)核心 (CBC)。它(ta)的(de)(de)第二級由RL10B-2發動機提供動力，同(tong)時還包括各種操作和控制高度的(de)(de)電子設(she)備(bei)，例如(ru)德爾(er)塔II型中使用的(de)(de)冗(rong)余慣性飛行控制組件(jian)系統 (RIFCA) 以及燃料箱和氧(yang)化劑箱。

中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+火箭的(de)第(di)一級(ji)除(chu)了含有(you)與中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)火箭相同的(de)組件(jian)外，還有(you)兩(liang)個(ge)或四個(ge)直(zhi)徑(jing)為1.5米的(de)固體(ti)火箭捆綁(bang)式石墨環氧(yang)發動(dong)機 (GEM)。所(suo)有(you)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+火箭都使(shi)用RL10B-2發動(dong)機向第(di)二(er)級(ji)提供動(dong)力，但(dan)是(shi)5.2和(he)5.4版比中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+4.2版擁有(you)直(zhi)徑(jing)更大的(de)燃(ran)料(liao)箱和(he)更長的(de)氧(yang)化劑箱。

重型火(huo)箭(jian)看起來就像一個(ge)(ge)超級(ji)火(huo)箭(jian)，它不但擁有主要(yao)的(de)(de)通用助(zhu)推核心，還(huan)包括兩個(ge)(ge)附加的(de)(de)捆綁(bang)式助(zhu)推器。這(zhe)三個(ge)(ge)助(zhu)推器各(ge)自裝有的(de)(de)RS-68發動(dong)機，重型火(huo)箭(jian)的(de)(de)第二級(ji)還(huan)有一個(ge)(ge)直(zhi)徑為(wei)5米的(de)(de)燃料箱和直(zhi)徑為(wei)5米的(de)(de)載(zai)運物(wu)設(she)施(shi)配件。

工作原理

第(di)一級的目(mu)標只(zhi)(zhi)有一個：使火箭離開地面(mian)(mian)。每個通用助推核心 (CBC) 的底端部(bu)(bu)分(fen)都有一臺RS-68發(fa)動機，中間部(bu)(bu)分(fen)包(bao)括燃料箱，里(li)面(mian)(mian)裝有液態氫和液態氧，對于(yu)兩個捆綁式(shi)助推器(qi)來(lai)說，這就是全部(bu)(bu)構造。它們(men)只(zhi)(zhi)是為了提(ti)供(gong)將沉(chen)重的載運物(wu)送入軌道所(suo)必需(xu)的額外燃料和發(fa)動機。

雖然RS-68發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)首次(ci)應用在(zai)德爾塔(ta)IV型火(huo)箭(jian)系列，但它的(de)(de)效率卻比其所代替的(de)(de)液態(tai)氧/煤(mei)油發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)高(gao)出(chu)30%。它的(de)(de)部件較少，因(yin)此可靠(kao)性更高(gao)，成本更低，而(er)且RS-68發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)還(huan)是環保型的(de)(de)，因(yin)為它產(chan)生(sheng)的(de)(de)唯(wei)一副產(chan)品(pin)只是蒸(zheng)汽(qi)。在(zai)發(fa)射時，RS-68發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)會產(chan)生(sheng)2,891千牛頓的(de)(de)推(tui)(tui)力。在(zai)三個助推(tui)(tui)核心(xin)的(de)(de)幫(bang)助下，德爾塔(ta)IV型重(zhong)型火(huo)箭(jian)可以將最(zui)多28,790公(gong)斤（參考值，如送(song)入極地(di)軌道(dao)則最(zui)大(da)酬載為23,560噸）的(de)(de)載運(yun)物送(song)入近地(di)軌道(dao)，它“最(zui)親近的(de)(de)兄弟”，德爾塔(ta)IV 中(zhong)型+火(huo)箭(jian)（5.4版(ban)）可以將11,475公(gong)斤的(de)(de)載運(yun)物送(song)入相(xiang)同軌道(dao)。

裝配與發射地點

德(de)爾(er)塔-4運載(zai)火箭(jian)在(zai)水平綜合設備(bei)廠（Horizontal Integration Facility）進行(xing)裝配，發射地(di)點(dian)則(ze)是在(zai)卡(ka)納維爾(er)角LC-37B發射臺(tai)，另一座發射臺(tai)在(zai)范登堡空軍基地(di)SLC-6發射臺(tai)。

發射過程

一次發(fa)(fa)射首先是點燃(ran)(ran)三個RS-68主(zhu)(zhu)發(fa)(fa)動機(ji)，然后升空，幾分鐘內，捆綁(bang)式助推(tui)(tui)器(qi)被(bei)投(tou)棄（離開主(zhu)(zhu)火(huo)(huo)箭體），此時它們的(de)燃(ran)(ran)料(liao)已經(jing)用完并且完成了將火(huo)(huo)箭從地(di)面(mian)發(fa)(fa)射的(de)任務，隨后連(lian)接在中(zhong)(zhong)央助推(tui)(tui)器(qi)上的(de)主(zhu)(zhu)中(zhong)(zhong)央發(fa)(fa)動機(ji)關閉，并且主(zhu)(zhu)CBC（由主(zhu)(zhu)發(fa)(fa)動機(ji)、下(xia)部(bu)(bu)的(de)燃(ran)(ran)料(liao)箱(xiang)以及連(lian)接第(di)(di)一級(ji)和(he)第(di)(di)二(er)級(ji)的(de)段間(jian)組成）底部(bu)(bu)的(de)2/3部(bu)(bu)分也被(bei)投(tou)棄，剩下(xia)的(de)第(di)(di)二(er)級(ji)火(huo)(huo)箭（主(zhu)(zhu)要(yao)由燃(ran)(ran)料(liao)箱(xiang)、RL10B-2發(fa)(fa)動機(ji)、導航電子設備和(he)載運物組成）都(dou)被(bei)稱為整(zheng)流罩的(de)錐形保護物包住(zhu)。

發射原理

與第(di)(di)一(yi)級相比，第(di)(di)二級火(huo)箭像個坐在壯漢肩上的(de)(de)芭(ba)蕾(lei)舞女演員，雖然它沒有三(san)個助推器發(fa)動機那么大的(de)(de)能量(liang)，但(dan)它具備的(de)(de)能量(liang)、平衡(heng)性和(he)精(jing)確性可(ke)以處理更為精(jing)密的(de)(de)任務——將人造衛星送入準確軌(gui)道。第(di)(di)一(yi)級部件拋棄后(hou)，第(di)(di)二級將點燃(ran)發(fa)動機并拋棄起保護作用(yong)的(de)(de)整(zheng)(zheng)流罩，隨后(hou)二級發(fa)動機關(guan)閉 (第(di)(di)二階段(duan)-1)，在此(ci)階段(duan)RL10B-2發(fa)動機被關(guan)閉，火(huo)箭在高空(kong)滑行(xing)期間用(yong)推進(jin)器進(jin)行(xing)第(di)(di)二階段(duan)調整(zheng)(zheng)，此(ci)時航空(kong)電(dian)子設備和(he)姿(zi)態控制(zhi)系(xi)(xi)統在整(zheng)(zheng)個第(di)(di)二階段(duan)提(ti)供導向(xiang)，冗余慣性飛行(xing)控制(zhi)組件系(xi)(xi)統幫助火(huo)箭將載運物(wu)送入正確軌(gui)道。

德爾塔IV型重(zhong)型火箭在(zai)2004年(nian)12月21日首次(ci)飛行(xing)(xing)(xing)時，攜帶了三顆人造衛(wei)星(xing)，即主要的(de)(de)重(zhong)量模擬衛(wei)星(xing) (DemoSat) 和兩顆輔(fu)助(zhu)的(de)(de)高(gao)校研究衛(wei)星(xing)（被(bei)合成為極(ji)(ji)微(wei)衛(wei)星(xing)-2），在(zai)首次(ci)飛行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)空滑行(xing)(xing)(xing)期間(jian)，極(ji)(ji)微(wei)衛(wei)星(xing)-2被(bei)激活并釋放。

隨(sui)著極微衛星2號(hao)的釋(shi)放，發動(dong)機進行(xing)兩(liang)次重新(xin)啟動(dong)并(bing)關閉（第二(er)階(jie)段-2和第二(er)階(jie)段-3），這樣做可以在第二(er)階(jie)段保存部分能(neng)量。

由于德爾塔(ta)IV型重型火箭效率(lv)非常高(gao)，因此(ci)它攜帶的(de)燃料，可以保證(zheng)它在幾乎所有高(gao)度和軌(gui)道(dao)部署衛星，另外(wai)，由于第二(er)級發動機完(wan)成了大部分(fen)定(ding)位工作，并(bing)可以將它們的(de)載運(yun)(yun)物(wu)精確送入軌(gui)道(dao)，因此(ci)衛星可以消耗(hao)較少的(de)能(neng)量(liang)(liang)，并(bing)利(li)用多余燃料延長自身功能(neng)的(de)運(yun)(yun)行(xing)時(shi)間，第二(er)級到達(da)預定(ding)軌(gui)道(dao)后，載運(yun)(yun)物(wu)重量(liang)(liang)模擬(ni)衛星被激活并(bing)從載體分(fen)離。

未來發展

“德爾塔-Ⅳ重(zhong)型”運載(zai)火(huo)箭的載(zai)人飛行(xing)不(bu)會(hui)立刻為波音公(gong)司(si)帶(dai)來效益，但(dan)從長遠(yuan)來看(kan)，會(hui)使波音公(gong)司(si)擺(bai)脫美國空軍，因為波音公(gong)司(si)使用從洛克希(xi)德公(gong)司(si)盜竊的“阿特拉斯Ⅴ”項(xiang)目文件而被實施10億美元的制裁。

2004年12月21日，德(de)爾塔IV型(xing)(xing)火箭系(xi)列(lie)最(zui)新(xin)的(de)(de)成(cheng)員在佛羅里達州卡納維(wei)拉(la)爾角空軍基地發射(she)升(sheng)空，這也是(shi)它的(de)(de)首次(ci)飛行。大約六小時后，火箭釋放了(le)它的(de)(de)載運物并完成(cheng)了(le)此次(ci)任務。遺憾的(de)(de)是(shi)，火箭沒能到達正確軌(gui)道，后來科學(xue)家們(men)查看數據(ju)時，認定第(di)一(yi)級火箭的(de)(de)燃燒時間沒有達到預期長度，但是(shi)，在使用了(le)這么多新(xin)型(xing)(xing)和升(sheng)級型(xing)(xing)技術(shu)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，只有一(yi)件事出錯，應該說是(shi)瑕不掩(yan)瑜(yu)，德(de)爾塔IV型(xing)(xing)重型(xing)(xing)火箭第(di)一(yi)次(ci)試飛完成(cheng)了(le)所有主要測試目標，是(shi)一(yi)次(ci)成(cheng)功的(de)(de)飛行。

波音(yin)公司正在研(yan)究方(fang)案以(yi)改(gai)(gai)進(jin)德爾塔(ta)IV型重型火箭并(bing)研(yan)制德爾塔(ta)系列的下一(yi)代產品，其中一(yi)些變化包括RS-68主(zhu)(zhu)發動機的改(gai)(gai)進(jin)、給三(san)個主(zhu)(zhu)推(tui)核心增加GEM以(yi)及燃料密度和通(tong)道的改(gai)(gai)進(jin)。

2016年6月(yue)11日，美國在(zai)佛羅里達州卡納維拉爾角空軍(jun)基地用目前美國最大型的運載火箭將一(yi)顆間諜衛星送入(ru)了太空。

優勢所在

美宇(yu)航(hang)局的(de)航(hang)天飛(fei)機與以前的(de)巨(ju)型火箭相比顯得(de)十(shi)分“渺小”，但(dan)在(zai)其28年的(de)飛(fei)行歷(li)史上，這種(zhong)載(zai)人航(hang)天工具的(de)成就同(tong)樣(yang)輝煌。在(zai)地面，航(hang)天飛(fei)機從機鼻到機尾長約122英(ying)尺(chi)(37米(mi)(mi)(mi))，高56英(ying)尺(chi)(17米(mi)(mi)(mi))，翼展(zhan)約為78英(ying)尺(chi)(23米(mi)(mi)(mi))。

發射(she)(she)時(shi)，航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)飛機(ji)(ji)下面是相當于15層樓高(gao)的(de)外掛燃(ran)料箱(xiang)，兩(liang)側是兩(liang)個(ge)固體火(huo)箭推(tui)進(jin)器(qi)。安放到(dao)發射(she)(she)臺以(yi)后，航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)飛機(ji)(ji)從外掛燃(ran)料箱(xiang)頂(ding)部(bu)(bu)到(dao)兩(liang)個(ge)固體火(huo)箭推(tui)進(jin)器(qi)尾(wei)部(bu)(bu)高(gao)184英尺(chi)(56米(mi))，航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)飛機(ji)(ji)有(you)一個(ge)長(chang)60英尺(chi)(18米(mi))、寬15英尺(chi)(4.5米(mi))的(de)有(you)效(xiao)載荷艙，軌(gui)道(dao)器(qi)可以(yi)將大(da)量有(you)效(xiao)載荷送(song)入地球軌(gui)道(dao)，使得航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)飛機(ji)(ji)成為(wei)唯一能向(xiang)國(guo)際空間(jian)站(zhan)運送(song)大(da)型片段(duan)的(de)航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)器(qi)，十多(duo)年來，國(guo)際空間(jian)站(zhan)建(jian)設始終占據(ju)著航(hang)(hang)天(tian)(tian)(tian)飛機(ji)(ji)飛行的(de)主要日程(cheng)。

自(zi)1981年“哥(ge)(ge)倫比亞(ya)(ya)”號(hao)(hao)首飛(fei)(fei)以(yi)來(lai)，航天(tian)飛(fei)(fei)機迄今共實施了(le)128次發(fa)射任務。不(bu)(bu)幸(xing)的是(shi)，期間發(fa)生了(le)兩次意外：第(di)一次是(shi)“挑(tiao)(tiao)戰(zhan)(zhan)者”號(hao)(hao)航天(tian)飛(fei)(fei)機失(shi)事，1986年1月(yue)，由于固體火箭推進(jin)器的O形密封圈發(fa)生泄漏(lou)，“挑(tiao)(tiao)戰(zhan)(zhan)者”號(hao)(hao)發(fa)射后(hou)不(bu)(bu)久(jiu)即爆炸解體，機上7名宇航員(yuan)全(quan)部遇難。第(di)二次是(shi)“哥(ge)(ge)倫比亞(ya)(ya)”號(hao)(hao)航天(tian)飛(fei)(fei)機失(shi)事，2003年2月(yue)，由于航天(tian)飛(fei)(fei)機熱屏蔽系統在發(fa)射時遭到損壞，“哥(ge)(ge)倫比亞(ya)(ya)”號(hao)(hao)在返(fan)回地球大氣層時發(fa)生爆炸，機上7名宇航員(yuan)也全(quan)部喪生。

每(mei)次事故發(fa)生之后，美(mei)宇航局都停(ting)飛(fei)(fei)所有的航天飛(fei)(fei)機，對其安全(quan)性能進行改進，美(mei)宇航局官員(yuan)表示(shi)，由(you)于有了安裝在頂部的密封艙和發(fa)射逃(tao)逸系(xi)統(tong)，新(xin)一(yi)代“戰神(shen)(shen)1號”火箭比航天飛(fei)(fei)機設計安全(quan)了許多。美(mei)宇航局官員(yuan)透(tou)露，除了定于27日(ri)的“戰神(shen)(shen)I-X”火箭試飛(fei)(fei)外，發(fa)射逃(tao)逸系(xi)統(tong)也(ye)將在2010年(nian)開(kai)始(shi)接受檢測。

衍生型號

德(de)(de)爾塔(ta)(ta)-4運(yun)載(zai)火(huo)箭有五(wu)種衍生型：德(de)(de)爾塔(ta)(ta)-4中(zhong)型運(yun)載(zai)火(huo)箭，德(de)(de)爾塔(ta)(ta)-4中(zhong)型+運(yun)載(zai)火(huo)箭（內有三種衍生：（4.2）、（5.2）、（5.4），數字前(qian)者代表整流罩的(de)外直徑(jing)，后者則代表小型固態火(huo)箭支(zhi)數），還有德(de)(de)爾塔(ta)(ta)-4重(zhong)型運(yun)載(zai)火(huo)箭，多樣化的(de)型式是為(wei)了(le)符(fu)合特殊的(de)酬載(zai)物尺寸，德(de)(de)爾塔(ta)(ta)-4運(yun)載(zai)火(huo)箭是首(shou)要符(fu)合美國軍方需求的(de)運(yun)載(zai)火(huo)箭。