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結構類型

德爾塔IV型(xing)(xing)火箭(jian)(jian)系(xi)列有(you)三種(zhong)(zhong)主要結構(gou)或類型(xing)(xing)：中型(xing)(xing)、中型(xing)(xing)+（4.2、5.2 和 5.4 版）、重(zhong)型(xing)(xing)。每種(zhong)(zhong)結構(gou)都裝有(you)的(de)第(di)(di)一級（火箭(jian)(jian)底(di)部(bu)的(de)2/3）和第(di)(di)二級（火箭(jian)(jian)頂(ding)部(bu)的(de)1/3）火箭(jian)(jian)，前者包(bao)括燃料箱(xiang)和主發動機，后者包(bao)括二級發動機、燃料箱(xiang)、載(zai)運(yun)物和各種(zhong)(zhong)電(dian)子設(she)備(bei)。

中型(xing)火箭的(de)(de)第(di)一級(ji)包(bao)括由RS-68發動機提供(gong)動力(li)的(de)(de)一臺通用助推核(he)心 (CBC)。它的(de)(de)第(di)二(er)級(ji)由RL10B-2發動機提供(gong)動力(li)，同時還包(bao)括各種(zhong)操作和控(kong)制高(gao)度的(de)(de)電(dian)子(zi)設備(bei)，例如(ru)德爾塔II型(xing)中使用的(de)(de)冗余慣性飛(fei)行控(kong)制組件系統 (RIFCA) 以及燃料箱(xiang)(xiang)和氧(yang)化劑箱(xiang)(xiang)。

中(zhong)型(xing)+火(huo)箭的(de)(de)(de)第(di)一(yi)級(ji)除了含有(you)與(yu)中(zhong)型(xing)火(huo)箭相同的(de)(de)(de)組件外(wai)，還(huan)有(you)兩個或四個直(zhi)徑(jing)為1.5米(mi)的(de)(de)(de)固(gu)體(ti)火(huo)箭捆綁式石墨環(huan)氧(yang)發動機 (GEM)。所有(you)中(zhong)型(xing)+火(huo)箭都使用RL10B-2發動機向第(di)二級(ji)提供(gong)動力，但(dan)是5.2和(he)5.4版比中(zhong)型(xing)和(he)中(zhong)型(xing)+4.2版擁有(you)直(zhi)徑(jing)更大的(de)(de)(de)燃料箱和(he)更長(chang)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)劑箱。

重型(xing)火(huo)箭(jian)看起來就像(xiang)一個(ge)超級火(huo)箭(jian)，它不但(dan)擁(yong)有主要的通用助推(tui)(tui)核心(xin)，還(huan)包括兩(liang)個(ge)附加的捆綁式助推(tui)(tui)器。這三個(ge)助推(tui)(tui)器各(ge)自裝有的RS-68發(fa)動機(ji)，重型(xing)火(huo)箭(jian)的第二級還(huan)有一個(ge)直徑為(wei)5米的燃料箱(xiang)和(he)直徑為(wei)5米的載運物(wu)設施(shi)配(pei)件。

工作原理

第一級(ji)的(de)(de)目標只(zhi)有一個：使火箭離開地面。每個通用助推核心 (CBC) 的(de)(de)底(di)端部分都有一臺RS-68發動機，中間部分包括燃(ran)料(liao)(liao)箱，里面裝(zhuang)有液(ye)(ye)態氫和(he)液(ye)(ye)態氧，對于兩個捆綁式助推器來說，這就(jiu)是全部構造。它們只(zhi)是為了提供將沉重的(de)(de)載運(yun)物送入軌(gui)道所(suo)必(bi)需的(de)(de)額外燃(ran)料(liao)(liao)和(he)發動機。

雖然RS-68發動(dong)機(ji)首次應用在(zai)德爾(er)塔IV型火(huo)箭(jian)系列，但(dan)它的(de)效率卻比其(qi)所代替的(de)液態(tai)氧(yang)/煤(mei)油發動(dong)機(ji)高出30%。它的(de)部件較少，因此可靠性更高，成本(ben)更低，而(er)且RS-68發動(dong)機(ji)還是(shi)環保型的(de)，因為(wei)它產(chan)生(sheng)的(de)唯一(yi)副(fu)產(chan)品只(zhi)是(shi)蒸汽(qi)。在(zai)發射時，RS-68發動(dong)機(ji)會產(chan)生(sheng)2,891千牛頓的(de)推(tui)力。在(zai)三個助推(tui)核(he)心的(de)幫助下(xia)，德爾(er)塔IV型重型火(huo)箭(jian)可以(yi)將最多(duo)28,790公(gong)斤（參考(kao)值(zhi)，如(ru)送(song)入(ru)極地(di)軌道則最大酬(chou)載為(wei)23,560噸）的(de)載運物送(song)入(ru)近地(di)軌道，它“最親(qin)近的(de)兄弟”，德爾(er)塔IV 中型+火(huo)箭(jian)（5.4版）可以(yi)將11,475公(gong)斤的(de)載運物送(song)入(ru)相同軌道。

裝配與發射地點

德爾(er)塔-4運載火箭在(zai)水平綜合設(she)備廠(chang)（Horizontal Integration Facility）進行裝配，發(fa)射(she)地點(dian)則(ze)是在(zai)卡納維爾(er)角LC-37B發(fa)射(she)臺(tai)(tai)，另一座發(fa)射(she)臺(tai)(tai)在(zai)范(fan)登堡(bao)空軍基地SLC-6發(fa)射(she)臺(tai)(tai)。

發射過程

一次發(fa)(fa)(fa)射首先是點(dian)燃(ran)(ran)(ran)三(san)個RS-68主(zhu)發(fa)(fa)(fa)動機，然后(hou)升空，幾分(fen)(fen)鐘內(nei)，捆綁式助(zhu)推器被投(tou)棄(qi)（離開主(zhu)火箭體），此時它(ta)們的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料已經(jing)用完并且完成了將(jiang)火箭從地(di)面發(fa)(fa)(fa)射的(de)(de)(de)任(ren)務，隨后(hou)連接在中央助(zhu)推器上的(de)(de)(de)主(zhu)中央發(fa)(fa)(fa)動機關閉，并且主(zhu)CBC（由主(zhu)發(fa)(fa)(fa)動機、下(xia)部的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料箱以及連接第(di)(di)一級和(he)第(di)(di)二級的(de)(de)(de)段間組(zu)成）底部的(de)(de)(de)2/3部分(fen)(fen)也被投(tou)棄(qi)，剩下(xia)的(de)(de)(de)第(di)(di)二級火箭（主(zhu)要由燃(ran)(ran)(ran)料箱、RL10B-2發(fa)(fa)(fa)動機、導(dao)航電子設備和(he)載運物組(zu)成）都(dou)被稱為整流罩(zhao)的(de)(de)(de)錐形保護物包住。

發射原理

與(yu)第(di)一(yi)級相比，第(di)二級火(huo)(huo)(huo)箭像個坐在(zai)壯漢肩上的(de)(de)芭(ba)蕾舞女演員，雖然(ran)它沒(mei)有三個助(zhu)(zhu)推器發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)那么大(da)的(de)(de)能量(liang)，但它具(ju)備的(de)(de)能量(liang)、平衡性和精確性可以處(chu)理(li)更為(wei)精密(mi)的(de)(de)任(ren)務(wu)——將(jiang)(jiang)人造衛星送入準確軌(gui)道。第(di)一(yi)級部件拋(pao)棄(qi)后，第(di)二級將(jiang)(jiang)點燃發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)并拋(pao)棄(qi)起保(bao)護作(zuo)用(yong)的(de)(de)整流(liu)罩，隨后二級發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)關閉 (第(di)二階(jie)段-1)，在(zai)此階(jie)段RL10B-2發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)被關閉，火(huo)(huo)(huo)箭在(zai)高(gao)空(kong)滑(hua)行(xing)期間用(yong)推進器進行(xing)第(di)二階(jie)段調整，此時航空(kong)電子設備和姿態控制系(xi)統在(zai)整個第(di)二階(jie)段提供導(dao)向，冗余慣性飛行(xing)控制組件系(xi)統幫助(zhu)(zhu)火(huo)(huo)(huo)箭將(jiang)(jiang)載運(yun)物送入正確軌(gui)道。

德爾塔(ta)IV型重(zhong)型火箭在2004年12月21日首次(ci)飛(fei)行時，攜帶了(le)三顆人造衛星，即主(zhu)要的重(zhong)量模擬衛星 (DemoSat) 和兩(liang)顆輔助(zhu)的高校研究衛星（被(bei)合(he)成為極(ji)微(wei)(wei)衛星-2），在首次(ci)飛(fei)行的高空滑行期間，極(ji)微(wei)(wei)衛星-2被(bei)激(ji)活并釋放。

隨(sui)著(zhu)極微衛(wei)星(xing)2號的釋(shi)放，發動(dong)機進(jin)行兩(liang)次重新(xin)啟動(dong)并關閉（第(di)(di)二(er)(er)(er)階(jie)段-2和(he)第(di)(di)二(er)(er)(er)階(jie)段-3），這(zhe)樣做(zuo)可以在第(di)(di)二(er)(er)(er)階(jie)段保存(cun)部分(fen)能量。

由于德爾塔(ta)IV型重型火箭效(xiao)率非常高(gao)，因(yin)此它攜帶的(de)燃(ran)料，可以保證它在幾(ji)乎所有高(gao)度和軌(gui)道部(bu)署衛(wei)星(xing)，另外，由于第(di)二級(ji)發動機完成了(le)大部(bu)分定位工作，并(bing)可以將(jiang)它們的(de)載運物精確送入軌(gui)道，因(yin)此衛(wei)星(xing)可以消耗較少的(de)能量，并(bing)利用多余燃(ran)料延長(chang)自身功能的(de)運行時(shi)間，第(di)二級(ji)到達預定軌(gui)道后，載運物重量模擬衛(wei)星(xing)被(bei)激活并(bing)從載體分離。

未來發展

“德(de)爾塔-Ⅳ重型”運載火(huo)箭(jian)的載人(ren)飛行不會立刻為波音公(gong)司帶來效益，但從(cong)長遠來看，會使(shi)波音公(gong)司擺脫美(mei)(mei)國(guo)空軍，因(yin)為波音公(gong)司使(shi)用從(cong)洛克希(xi)德(de)公(gong)司盜竊的“阿特拉斯Ⅴ”項目文(wen)件而(er)被實施10億美(mei)(mei)元的制裁。

2004年12月21日，德爾塔IV型(xing)火箭系列最新的成(cheng)(cheng)員在(zai)佛羅里達(da)州卡納(na)維拉爾角空(kong)軍基地發射(she)升空(kong)，這(zhe)也(ye)是它(ta)的首次(ci)(ci)飛行(xing)。大約六小時后，火箭釋放了(le)它(ta)的載運物并(bing)完成(cheng)(cheng)了(le)此次(ci)(ci)任務。遺憾的是，火箭沒能到(dao)達(da)正確軌道(dao)，后來科學家們查看數據(ju)時，認(ren)定第一級火箭的燃燒時間沒有(you)達(da)到(dao)預期長度(du)，但是，在(zai)使(shi)用(yong)了(le)這(zhe)么多(duo)新型(xing)和升級型(xing)技術的情況下(xia)，只有(you)一件(jian)事出錯，應該說是瑕不(bu)掩(yan)瑜，德爾塔IV型(xing)重(zhong)型(xing)火箭第一次(ci)(ci)試飛完成(cheng)(cheng)了(le)所有(you)主(zhu)要測試目(mu)標，是一次(ci)(ci)成(cheng)(cheng)功的飛行(xing)。

波(bo)音公司(si)正在(zai)研(yan)究方案以改進(jin)德爾(er)塔IV型重型火箭(jian)并研(yan)制德爾(er)塔系(xi)列的下一(yi)代產品，其中一(yi)些變(bian)化(hua)包(bao)括(kuo)RS-68主發動機的改進(jin)、給(gei)三個主推核心增(zeng)加GEM以及燃料(liao)密度和(he)通道的改進(jin)。

2016年6月11日，美國在(zai)佛羅里達州卡(ka)納(na)維(wei)拉爾角空(kong)軍基(ji)地用目前美國最大(da)型的(de)運載火(huo)箭將一(yi)顆(ke)間(jian)諜衛星送入了太空(kong)。

優勢所在

美(mei)宇航(hang)(hang)局(ju)的航(hang)(hang)天(tian)飛機與以前的巨(ju)型火箭相比顯得(de)十分“渺(miao)小”，但在其(qi)28年的飛行(xing)歷史上，這種載(zai)人航(hang)(hang)天(tian)工具的成就同(tong)樣輝(hui)煌。在地面(mian)，航(hang)(hang)天(tian)飛機從機鼻到機尾長(chang)約122英(ying)(ying)尺(chi)(37米(mi))，高56英(ying)(ying)尺(chi)(17米(mi))，翼展約為78英(ying)(ying)尺(chi)(23米(mi))。

發射時，航天(tian)(tian)飛(fei)機(ji)下(xia)面是(shi)相當于15層樓高(gao)的(de)(de)外掛(gua)燃料(liao)箱，兩(liang)側是(shi)兩(liang)個固體火箭(jian)推進器。安放到發射臺以后，航天(tian)(tian)飛(fei)機(ji)從(cong)外掛(gua)燃料(liao)箱頂部(bu)到兩(liang)個固體火箭(jian)推進器尾部(bu)高(gao)184英尺(56米(mi))，航天(tian)(tian)飛(fei)機(ji)有(you)一個長60英尺(18米(mi))、寬15英尺(4.5米(mi))的(de)(de)有(you)效(xiao)載(zai)荷艙，軌道(dao)(dao)器可以將大(da)量(liang)有(you)效(xiao)載(zai)荷送入地(di)球軌道(dao)(dao)，使得航天(tian)(tian)飛(fei)機(ji)成為唯一能向國際空(kong)間(jian)站運(yun)送大(da)型片段的(de)(de)航天(tian)(tian)器，十多年(nian)來，國際空(kong)間(jian)站建設始(shi)終占(zhan)據著(zhu)航天(tian)(tian)飛(fei)機(ji)飛(fei)行的(de)(de)主要日程。

自1981年(nian)(nian)“哥(ge)倫比亞”號(hao)首飛(fei)以來(lai)，航(hang)天(tian)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)迄今(jin)共實(shi)施了(le)128次(ci)發(fa)(fa)射任務。不幸的是，期(qi)間發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)了(le)兩(liang)次(ci)意外：第(di)一(yi)次(ci)是“挑戰者”號(hao)航(hang)天(tian)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)失事，1986年(nian)(nian)1月，由于固(gu)體火箭推(tui)進器的O形密封(feng)圈(quan)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)泄漏(lou)，“挑戰者”號(hao)發(fa)(fa)射后(hou)不久即爆炸(zha)解體，機(ji)(ji)(ji)上7名宇航(hang)員全(quan)部(bu)遇難。第(di)二次(ci)是“哥(ge)倫比亞”號(hao)航(hang)天(tian)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)失事，2003年(nian)(nian)2月，由于航(hang)天(tian)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)熱屏蔽系統在發(fa)(fa)射時(shi)遭到損壞，“哥(ge)倫比亞”號(hao)在返(fan)回(hui)地球大氣層時(shi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)爆炸(zha)，機(ji)(ji)(ji)上7名宇航(hang)員也全(quan)部(bu)喪(sang)生(sheng)(sheng)。

每次(ci)事故(gu)發生之后，美(mei)(mei)宇航局都停飛所(suo)有(you)的航天(tian)飛機(ji)，對其安(an)全(quan)性能進行改進，美(mei)(mei)宇航局官(guan)(guan)員表示，由于(yu)有(you)了(le)安(an)裝在頂(ding)部的密封艙(cang)和發射逃逸(yi)系(xi)統，新(xin)一代“戰神1號”火(huo)箭比航天(tian)飛機(ji)設(she)計安(an)全(quan)了(le)許多(duo)。美(mei)(mei)宇航局官(guan)(guan)員透露(lu)，除了(le)定于(yu)27日的“戰神I-X”火(huo)箭試飛外，發射逃逸(yi)系(xi)統也將在2010年開始接受檢測。

衍生型號

德爾(er)(er)(er)塔(ta)-4運載火(huo)(huo)箭有(you)五種衍生型(xing)(xing)：德爾(er)(er)(er)塔(ta)-4中型(xing)(xing)運載火(huo)(huo)箭，德爾(er)(er)(er)塔(ta)-4中型(xing)(xing)+運載火(huo)(huo)箭（內(nei)有(you)三種衍生：（4.2）、（5.2）、（5.4），數字前者代(dai)表整(zheng)流罩的外直徑，后者則代(dai)表小(xiao)型(xing)(xing)固態火(huo)(huo)箭支數），還有(you)德爾(er)(er)(er)塔(ta)-4重型(xing)(xing)運載火(huo)(huo)箭，多樣化(hua)的型(xing)(xing)式(shi)是為了符合(he)(he)特(te)殊(shu)的酬(chou)載物尺寸(cun)，德爾(er)(er)(er)塔(ta)-4運載火(huo)(huo)箭是首要符合(he)(he)美國軍方(fang)需求的運載火(huo)(huo)箭。