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結構類型

德爾塔IV型(xing)(xing)(xing)火(huo)箭(jian)(jian)系(xi)列有(you)三種主要結構(gou)(gou)或類型(xing)(xing)(xing)：中型(xing)(xing)(xing)、中型(xing)(xing)(xing)+（4.2、5.2 和 5.4 版）、重型(xing)(xing)(xing)。每種結構(gou)(gou)都裝有(you)的(de)第一級(ji)（火(huo)箭(jian)(jian)底(di)部的(de)2/3）和第二級(ji)（火(huo)箭(jian)(jian)頂部的(de)1/3）火(huo)箭(jian)(jian)，前者包括(kuo)燃(ran)料箱(xiang)和主發(fa)動(dong)機，后者包括(kuo)二級(ji)發(fa)動(dong)機、燃(ran)料箱(xiang)、載運物和各種電子設(she)備。

中型火箭的第一(yi)級包括(kuo)(kuo)由RS-68發動機提(ti)供動力(li)的一(yi)臺通用(yong)助(zhu)推核心 (CBC)。它(ta)的第二級由RL10B-2發動機提(ti)供動力(li)，同(tong)時(shi)還包括(kuo)(kuo)各(ge)種操(cao)作和(he)控制(zhi)高度的電子設備，例(li)如德爾塔II型中使用(yong)的冗余慣性飛行(xing)控制(zhi)組件系統 (RIFCA) 以及燃料(liao)箱和(he)氧化劑箱。

中型(xing)(xing)(xing)+火(huo)箭(jian)的(de)(de)第(di)一(yi)級除了含有與中型(xing)(xing)(xing)火(huo)箭(jian)相同的(de)(de)組件外，還(huan)有兩個(ge)或四(si)個(ge)直(zhi)徑(jing)為1.5米的(de)(de)固(gu)體火(huo)箭(jian)捆綁(bang)式石墨環(huan)氧(yang)(yang)發動(dong)機 (GEM)。所有中型(xing)(xing)(xing)+火(huo)箭(jian)都使用RL10B-2發動(dong)機向第(di)二級提供動(dong)力(li)，但是5.2和5.4版比(bi)中型(xing)(xing)(xing)和中型(xing)(xing)(xing)+4.2版擁有直(zhi)徑(jing)更大的(de)(de)燃料(liao)箱和更長(chang)的(de)(de)氧(yang)(yang)化劑箱。

重型(xing)火箭(jian)(jian)看(kan)起來就像一(yi)個超級(ji)火箭(jian)(jian)，它不但(dan)擁有(you)主要的通(tong)用助推(tui)(tui)核(he)心，還包括兩個附(fu)加的捆綁式(shi)助推(tui)(tui)器。這(zhe)三個助推(tui)(tui)器各自裝有(you)的RS-68發動機，重型(xing)火箭(jian)(jian)的第二級(ji)還有(you)一(yi)個直徑為5米的燃料箱和直徑為5米的載(zai)運物(wu)設施(shi)配(pei)件。

工作原理

第一(yi)級的(de)目(mu)標只有(you)一(yi)個：使火箭離開地面。每個通(tong)用助推核心 (CBC) 的(de)底端部(bu)分都有(you)一(yi)臺RS-68發(fa)動(dong)機(ji)(ji)，中間(jian)部(bu)分包(bao)括燃料箱，里(li)面裝有(you)液(ye)態(tai)氫(qing)和(he)液(ye)態(tai)氧(yang)，對(dui)于(yu)兩個捆綁式助推器來說，這就是(shi)全部(bu)構造。它們只是(shi)為(wei)了(le)提供將(jiang)沉(chen)重(zhong)的(de)載運物送(song)入軌道所必需的(de)額外燃料和(he)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)。

雖然(ran)RS-68發動(dong)機(ji)首次應用在德爾塔IV型火箭(jian)系(xi)列，但它(ta)的效(xiao)率卻(que)比其所代替的液態(tai)氧(yang)/煤油(you)發動(dong)機(ji)高出30%。它(ta)的部(bu)件(jian)較少(shao)，因此可(ke)靠性更高，成(cheng)本更低，而且(qie)RS-68發動(dong)機(ji)還(huan)是環(huan)保(bao)型的，因為它(ta)產(chan)生的唯一副產(chan)品只是蒸汽。在發射時，RS-68發動(dong)機(ji)會(hui)產(chan)生2,891千(qian)牛頓的推力(li)。在三個助推核心的幫(bang)助下，德爾塔IV型重型火箭(jian)可(ke)以將最多28,790公(gong)斤（參考值，如送入(ru)極(ji)地(di)軌道(dao)則最大酬載為23,560噸）的載運物(wu)送入(ru)近地(di)軌道(dao)，它(ta)“最親近的兄弟”，德爾塔IV 中型+火箭(jian)（5.4版）可(ke)以將11,475公(gong)斤的載運物(wu)送入(ru)相同軌道(dao)。

裝配與發射地點

德爾(er)塔(ta)-4運(yun)載火箭在水平綜合設備廠（Horizontal Integration Facility）進行裝配，發(fa)射(she)地(di)點則是在卡納維爾(er)角LC-37B發(fa)射(she)臺(tai)，另(ling)一座發(fa)射(she)臺(tai)在范登(deng)堡空(kong)軍基(ji)地(di)SLC-6發(fa)射(she)臺(tai)。

發射過程

一次發(fa)(fa)射首先是點燃(ran)三個RS-68主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)發(fa)(fa)動(dong)機，然后(hou)升空(kong)，幾分鐘(zhong)內，捆綁(bang)式(shi)助推器被投棄（離開(kai)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)火箭(jian)體），此(ci)時它(ta)們的燃(ran)料已經用完并且(qie)完成了(le)將火箭(jian)從地面發(fa)(fa)射的任(ren)務(wu)，隨后(hou)連(lian)接在(zai)中央(yang)助推器上(shang)的主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中央(yang)發(fa)(fa)動(dong)機關(guan)閉，并且(qie)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)CBC（由主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)發(fa)(fa)動(dong)機、下部的燃(ran)料箱(xiang)以及(ji)連(lian)接第一級(ji)和第二(er)級(ji)的段間組(zu)成）底部的2/3部分也被投棄，剩下的第二(er)級(ji)火箭(jian)（主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要由燃(ran)料箱(xiang)、RL10B-2發(fa)(fa)動(dong)機、導航電子設備(bei)和載運物(wu)組(zu)成）都(dou)被稱(cheng)為整流罩的錐(zhui)形保護物(wu)包住。

發射原理

與(yu)第(di)(di)一(yi)級相比，第(di)(di)二(er)級火(huo)箭像個坐在(zai)(zai)(zai)壯漢肩上的(de)(de)芭蕾舞女演員，雖然它(ta)沒有(you)三(san)個助推(tui)器(qi)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)那么大的(de)(de)能量，但它(ta)具備(bei)的(de)(de)能量、平(ping)衡性(xing)(xing)和精確性(xing)(xing)可以處(chu)理更(geng)為(wei)精密的(de)(de)任(ren)務(wu)——將(jiang)人(ren)造(zao)衛星送(song)入(ru)準確軌(gui)道(dao)。第(di)(di)一(yi)級部件(jian)拋(pao)棄(qi)(qi)后，第(di)(di)二(er)級將(jiang)點燃發(fa)動(dong)機(ji)(ji)并拋(pao)棄(qi)(qi)起保護作用的(de)(de)整流(liu)罩，隨后二(er)級發(fa)動(dong)機(ji)(ji)關閉(bi) (第(di)(di)二(er)階段-1)，在(zai)(zai)(zai)此階段RL10B-2發(fa)動(dong)機(ji)(ji)被關閉(bi)，火(huo)箭在(zai)(zai)(zai)高空滑(hua)行期間(jian)用推(tui)進器(qi)進行第(di)(di)二(er)階段調整，此時航空電子設備(bei)和姿(zi)態(tai)控制系(xi)統(tong)在(zai)(zai)(zai)整個第(di)(di)二(er)階段提供導向，冗余(yu)慣性(xing)(xing)飛行控制組件(jian)系(xi)統(tong)幫助火(huo)箭將(jiang)載運(yun)物送(song)入(ru)正確軌(gui)道(dao)。

德爾塔(ta)IV型(xing)重(zhong)型(xing)火箭在(zai)2004年12月21日首次(ci)飛行時，攜帶了三顆(ke)人造衛(wei)(wei)(wei)星，即主要的重(zhong)量模擬(ni)衛(wei)(wei)(wei)星 (DemoSat) 和兩(liang)顆(ke)輔助的高校研究衛(wei)(wei)(wei)星（被合成(cheng)為(wei)極微衛(wei)(wei)(wei)星-2），在(zai)首次(ci)飛行的高空滑(hua)行期間，極微衛(wei)(wei)(wei)星-2被激(ji)活(huo)并(bing)釋放。

隨(sui)著極微衛星2號的(de)釋放，發動機進行兩次重新啟(qi)動并(bing)關閉（第(di)二(er)階段(duan)(duan)-2和第(di)二(er)階段(duan)(duan)-3），這樣做可以在(zai)第(di)二(er)階段(duan)(duan)保存(cun)部分(fen)能量。

由于德爾塔IV型(xing)重(zhong)(zhong)型(xing)火(huo)箭效率非(fei)常高(gao)，因此(ci)它(ta)攜帶(dai)的(de)燃(ran)料(liao)，可(ke)以保證它(ta)在幾乎(hu)所有高(gao)度和軌(gui)道(dao)(dao)部署(shu)衛星，另外，由于第二級(ji)發(fa)動機完成了大部分定(ding)位工作，并可(ke)以將它(ta)們的(de)載運(yun)物(wu)精(jing)確送入軌(gui)道(dao)(dao)，因此(ci)衛星可(ke)以消耗較少的(de)能(neng)量，并利用多余燃(ran)料(liao)延(yan)長自(zi)身功能(neng)的(de)運(yun)行時(shi)間(jian)，第二級(ji)到達預定(ding)軌(gui)道(dao)(dao)后(hou)，載運(yun)物(wu)重(zhong)(zhong)量模擬衛星被激活并從載體分離(li)。

未來發展

“德(de)爾塔-Ⅳ重型”運載火箭的(de)載人飛行不會立刻為(wei)波(bo)音(yin)(yin)公司(si)帶(dai)來效益，但從(cong)長(chang)遠來看，會使波(bo)音(yin)(yin)公司(si)擺脫美(mei)國(guo)空軍，因為(wei)波(bo)音(yin)(yin)公司(si)使用(yong)從(cong)洛克希德(de)公司(si)盜(dao)竊的(de)“阿特拉斯Ⅴ”項目文件而被實(shi)施10億(yi)美(mei)元的(de)制裁。

2004年12月21日，德爾(er)(er)塔IV型火(huo)箭(jian)(jian)系列最新(xin)的(de)(de)成(cheng)員在佛(fo)羅里達(da)州(zhou)卡納維拉爾(er)(er)角(jiao)空軍基地發射升空，這(zhe)也是(shi)它(ta)的(de)(de)首次(ci)飛行(xing)。大約六小時后，火(huo)箭(jian)(jian)釋放了(le)它(ta)的(de)(de)載運物并(bing)完成(cheng)了(le)此次(ci)任務。遺憾的(de)(de)是(shi)，火(huo)箭(jian)(jian)沒能(neng)到達(da)正確軌道，后來(lai)科學(xue)家們查看數據時，認定(ding)第(di)一級火(huo)箭(jian)(jian)的(de)(de)燃(ran)燒時間沒有(you)達(da)到預期長度，但是(shi)，在使用(yong)了(le)這(zhe)么(me)多新(xin)型和升級型技(ji)術的(de)(de)情況下，只(zhi)有(you)一件事出錯，應該(gai)說(shuo)是(shi)瑕不(bu)掩瑜，德爾(er)(er)塔IV型重型火(huo)箭(jian)(jian)第(di)一次(ci)試飛完成(cheng)了(le)所(suo)有(you)主(zhu)要測試目標，是(shi)一次(ci)成(cheng)功的(de)(de)飛行(xing)。

波音公司(si)正在研(yan)究方案以改(gai)進(jin)德(de)爾(er)塔IV型(xing)重型(xing)火箭并研(yan)制德(de)爾(er)塔系列的(de)下一代(dai)產品，其中一些(xie)變化(hua)包括RS-68主(zhu)發動機的(de)改(gai)進(jin)、給三個主(zhu)推(tui)核心增加GEM以及燃料密度和通道的(de)改(gai)進(jin)。

2016年6月11日，美(mei)國在(zai)佛羅里達州(zhou)卡納維拉(la)爾角空軍基地用目前美(mei)國最(zui)大型的運載火箭將(jiang)一(yi)顆間(jian)諜衛(wei)星送入(ru)了太(tai)空。

優勢所在

美宇航(hang)局(ju)的航(hang)天(tian)飛機與以前(qian)的巨(ju)型(xing)火箭相比顯得十分“渺小”，但在其28年的飛行(xing)歷(li)史上，這種載(zai)人航(hang)天(tian)工具的成就同樣輝(hui)煌。在地面，航(hang)天(tian)飛機從機鼻到機尾長(chang)約122英(ying)尺(chi)(37米)，高56英(ying)尺(chi)(17米)，翼展(zhan)約為78英(ying)尺(chi)(23米)。

發射時，航天(tian)飛(fei)機(ji)下(xia)面(mian)是相當于15層樓高(gao)的外(wai)掛(gua)燃(ran)料箱，兩側(ce)是兩個(ge)固體火(huo)(huo)箭推(tui)進器(qi)(qi)。安(an)放到(dao)發射臺以(yi)后，航天(tian)飛(fei)機(ji)從外(wai)掛(gua)燃(ran)料箱頂部(bu)(bu)到(dao)兩個(ge)固體火(huo)(huo)箭推(tui)進器(qi)(qi)尾部(bu)(bu)高(gao)184英尺(56米(mi))，航天(tian)飛(fei)機(ji)有一個(ge)長60英尺(18米(mi))、寬15英尺(4.5米(mi))的有效載荷(he)艙，軌道器(qi)(qi)可以(yi)將大(da)量(liang)有效載荷(he)送入地球軌道，使(shi)得(de)航天(tian)飛(fei)機(ji)成為(wei)唯一能向國際空(kong)間站(zhan)運送大(da)型片段的航天(tian)器(qi)(qi)，十(shi)多(duo)年(nian)來，國際空(kong)間站(zhan)建設始終占據著航天(tian)飛(fei)機(ji)飛(fei)行的主(zhu)要日(ri)程。

自(zi)1981年(nian)“哥(ge)倫(lun)比(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)首飛以來，航天(tian)飛機(ji)(ji)(ji)迄今共實(shi)施了(le)128次(ci)發射(she)任務(wu)。不(bu)幸的是，期(qi)間發生了(le)兩(liang)次(ci)意(yi)外：第(di)一次(ci)是“挑戰(zhan)(zhan)者(zhe)”號(hao)(hao)航天(tian)飛機(ji)(ji)(ji)失事，1986年(nian)1月(yue)，由于固(gu)體(ti)火箭(jian)推進(jin)器的O形(xing)密封圈發生泄漏，“挑戰(zhan)(zhan)者(zhe)”號(hao)(hao)發射(she)后不(bu)久(jiu)即爆炸解體(ti)，機(ji)(ji)(ji)上7名宇航員全部遇難。第(di)二次(ci)是“哥(ge)倫(lun)比(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)航天(tian)飛機(ji)(ji)(ji)失事，2003年(nian)2月(yue)，由于航天(tian)飛機(ji)(ji)(ji)熱屏蔽系統在發射(she)時(shi)遭到(dao)損(sun)壞，“哥(ge)倫(lun)比(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)在返回地球大氣層時(shi)發生爆炸，機(ji)(ji)(ji)上7名宇航員也全部喪生。

每次事故發生之后(hou)，美(mei)宇航(hang)局都停飛(fei)所有的航(hang)天飛(fei)機(ji)，對其安全性能進行改進，美(mei)宇航(hang)局官員表示，由于有了安裝在頂部的密(mi)封艙和發射逃逸(yi)系(xi)統，新一代“戰神1號”火(huo)箭比航(hang)天飛(fei)機(ji)設(she)計(ji)安全了許(xu)多。美(mei)宇航(hang)局官員透露，除了定于27日的“戰神I-X”火(huo)箭試飛(fei)外，發射逃逸(yi)系(xi)統也將在2010年(nian)開始接受檢測。

衍生型號

德(de)爾(er)塔(ta)-4運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)有(you)五種(zhong)衍生(sheng)型：德(de)爾(er)塔(ta)-4中(zhong)型運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)，德(de)爾(er)塔(ta)-4中(zhong)型+運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)（內(nei)有(you)三種(zhong)衍生(sheng)：（4.2）、（5.2）、（5.4），數字前者(zhe)代(dai)表整(zheng)流罩的(de)外(wai)直徑，后者(zhe)則代(dai)表小型固態(tai)火(huo)(huo)箭(jian)支數），還有(you)德(de)爾(er)塔(ta)-4重型運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)，多樣(yang)化的(de)型式是為了符(fu)合特殊的(de)酬(chou)載物(wu)尺寸，德(de)爾(er)塔(ta)-4運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)是首要符(fu)合美國軍方需(xu)求的(de)運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)。