Delta (ракета-носьбіт)

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі
Delta
Delta
Ракеты ад Delta II да Delta IV
Агульныя звесткі
Краіна Злучаныя Штаты Амерыкі ЗША
Прызначэнне ракета-носьбіт
Распрацоўшчык Douglas Aircraft Company

McDonnell Douglas
Boeing

Вытворца United Launch Alliance (Boeing)
Асноўныя характарыстыкі
Колькасць ступеней 2-3
Даўжыня 30—72 м
Дыяметр 2,44—5 м
Стартавая маса 53—733 Т
Гісторыя запускаў
Стан Эксплуатуецца
Першы запуск 13 мая 1960

«Дэльта» (англ.: Delta) — сямейства амерыканскіх аднаразовых ракет-носьбітаў, якія эксплуатуюцца з 1960 года. Японія таксама выпускала ліцэнзійныя версіі ракеты (N-I, N-II і H-I) з 1975 па 1992 год. Агулам было запушчана больш за 300 ракет Delta з 95% паспяховасцю. Вытворчасць ракет серыі была спынена на карысць Vulcan Centaur, і па стане на жнівень 2023 года ў эксплуатацыі застаецца толькі Delta IV Heavy.

Вытокі канструкцыі[правіць | правіць зыходнік]

Ракета Delta на выставе ў Цэнтры касмічных палётаў Годарда ў Мэрылендзе

У арыгінальных ракетах Дэльта ў якасці першай ступені выкарыстоўвалася мадыфікаваная версія PGM-17 Thor (Тор), першай балістычнай ракеты, разгорнутай ВПС ЗША. Тор быў распрацаваны ў сярэдзіне 1950-х гадоў з мэтай патэнцыйнай атакі Масквы з баз у Вялікабрытаніі або іншых саюзных краінах, яго першы цалкам паспяховы запуск адбыўся ў верасні 1957 года. Неўзабаве пачаліся палёты спадарожнікаў і касмічных зондаў з выкарыстаннем першай ступені Тора з некалькімі рознымі верхнімі ступенямі. Чацвёрты варыянт верхняй ступені Тора называўся Тор "Дэльта", што адпавядае чацвёртай літары грэчаскага алфавіту. У рэшце рэшт усю ракету-носьбіт «Тор-Дэльта» сталі называць проста «Дэльта».[1][2]

NASA планавала Дэльту як «часовую ўніверсальную ракету», якая будзе выкарыстоўвацца для запускаў спадарожнікаў сувязі, метэаралагічных, навуковых, а таксама месячных зондаў у 1960—1961 гадах. Планавалася яе замяніць на больш дасканалую ракету, калі тая будзе распрацаваная. З гэтага моманту сямейства ракет-носьбітаў было падзелена на грамадзянскія варыянты, якія запускаліся з мыса Канаверал, і насілі імя Дэльта, і ваенныя варыянты, якія запускаліся з базы ВПС Вандэнберг (VAFB), і выкарыстоўвалі назву Тор. Канструкцыя Дэльты мела прыярытэтам надзейнасць над эфектыўнасцю, цягам распрацоўкі замяняючы ненадзейныя элементы выяўленыя па выніках запускаў Тора; у прыватнасці, схільную да праблем сістэму інерцыйнага навядзення замянілі наземнай радыёсістэмай навядзення, якая была ўсталяваная на другой ступені замест першай. NASA заключыла першы кантракт з Douglas Aircraft Company у красавіку 1959 года на 12 ракет наступнай канструкцыі:

  • Першая ступень: Мадыфікаваны Тор з групай рухавікоў Block I MB-3, якая складаецца з аднаго галоўнага рухавіка Rocketdyne LR-79 і двух падрульваючых рухавікоў Rocketdyne LR-101 для кіравання нахілам, агульнай цягай 683 кН, з улікам выхлапа паліўнага турбонасоса.
  • Другая ступень: Мадыфікаваны разгонны блок Able з рухавіком Aerojet AJ-10-118 з магутнасцю 34 кН, паліўнай парай ндмг/азотная кіслата, і ціскавай падачай паліва. Стварэнне гэтага надзейнага рухавіка каштавала 4 мільёны долараў ЗША, і ён дагэтуль эксплуатуецца, хаця і ў змененым выглядзе. Таксама на ступень была дадана сістэма кіравання вектарам выхлапа.
  • Трэццяя ступень: Стабілізавалася кручэннем (праз паваротную платформу на верхняй частцы Able) да 100 абаротаў ў хвіліну з дапамогай двух цвёрдапаліўных ракетных рухавікоў перад аддзяленнем. Адзін цвёрдапаліўны ракетны рухавік ABL X-248 забяспечваў 12 кН цягі на працягу 28 секунд. Ступень важыла 230 кг, і была пабудаваная у асноўным з шкловалакна.

Гэтыя ракеты маглі адправіць 290 кг на нізкую апорную арбіту з параметрамі 240 x 370 км або 45 кг на геапераходную арбіту. Адзінаццаць з дванаццаці першых палётаў Delta былі паспяховымі. Высокі поспех, дасягнуты Delta, кантрастуе з бясконцым парадам няўдач, якія пераследвалі запускі Thor на Заходнім узбярэжжы. Агульны кошт распрацоўкі і запуску праекта склаў 43 мільёны долараў ЗША, што было на 3 мільёны долараў больш бюджэта. Да 1962 года быў зроблены заказ на яшчэ 14 ракет.

Эвалюцыя[правіць | правіць зыходнік]

Запуск першага спадарожніка Skynet ракетай-носьбітам Delta M у 1969 годзе з мыса Канаверал.

Delta А[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1962.
  • Колькасць пускаў — 2.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 317 кг.
  • 1-я ступень — Тор DM-1 вышынёй 18,2 м з рухавіком МВ-3-2[3], новае газавае паліва RJ-1, скарочаны на 1,67 м верхні перахаднік з меншай на 180 кг канструктыўнай масай.
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118 цягай 3,4 т і часам працы 120 с.
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Х-248-А5D цягай 1,24 т і часам працы 38 с.
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-300.

Delta B[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1962—1964.
  • Колькасць пускаў — 9.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 376 кг.[4]
  • 1-я ступень — Тор DM-21
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118D цягай 3,43 т і часам працы 170 с. Зменены габарыты ступені.
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Х-248-А5DM даўжынёй 1,5 м, дыяметрам 0,45 м, масай 240 кг з цягай 1,25 т і часам працы 42 с.
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-600.

Delta C[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1963—1969.
  • Колькасць пускаў — 13.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 407 кг.
  • 1-я ступень — Тор DM-21
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118D
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Х-248.
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-600.

Delta D[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1964—1965.
  • Колькасць пускаў — 2.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 575 кг.
  • 1-я ступень — рухавік МВ-3-3 цягай 77 т
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118D
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Х-258.
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-600.

Delta E[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1965—1971.
  • Колькасць пускаў — 23.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 734 кг.
  • 1-я ступень — рухавік МВ-3-3 цягай 77 т
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118E (павялічаная магутнасць да 3,53 т і працягласць працы да 400 с)
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Х-258.
  • Паскаральнікі — тры Castor (ці Castor-2 цягай 25 т).
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-600.

Delta G[правіць | правіць зыходнік]

Delta G была Delta E без трэцяй ступені.

  • Гады эксплуатацыі — 1966—1967.
  • Колькасць пускаў — 2.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 592 кг.

Delta J[правіць | правіць зыходнік]

Delta J выкарыстоўвала большы рухавік Thiokol Star 37D у якасці трэцяй ступені.

  • Гады эксплуатацыі — 1968.
  • Колькасць пускаў — 1.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 818 кг.

Delta L[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1969—1972.
  • Колькасць пускаў — 3.

Delta M[правіць | правіць зыходнік]

  • Гады эксплуатацыі — 1968—1970.
  • Колькасць пускаў — 12.
  • Маса на арбіту вышынёй 360 км — 700 кг.
  • 1-я ступень — рухавік МВ-3-3 цягай 77 т
  • 2-я ступень — рухавік AJ10-118E
  • 3-я ступень — цвердапаліўны рухавік Star 37D.
  • Паскаральнікі — тры Castor-2 цягай 25 т.
  • Сістэма навядзення — радыёінэрцыйная, серыі BTL-600.

Delta N[правіць | правіць зыходнік]

Delta N была варыянтам Delta M без трэццяй ступені.

Надзейнасць запускаў[правіць | правіць зыходнік]

З 1969 па 1978 год (уключна) Тор-Дэльта была самай часта запусканай ракетай НАСА з 84 спробамі запуску.[5] З 84 спроб запуску няўдалых або часткова няўдалых было сем, што адпавядае 91,6% поспеху.[6]

Delta была паспяховай ракетай-носьбітам, але яна таксама ўнесла значны ўклад у пашырэнне арбітальнага смецця, паколькі варыянты ракеты з 1970-х гадоў быў схільныя выбухаць на арбіце. Восем другіх ступеней Delta, запушчаных паміж 1973 і 1981 гадамі, былі ўдзельнікамі фрагментацыйных здарэнняў у 1973—1991 гадах. Даследаванні паказалі, што здарэнні былі выкліканы астаткамі паліва ў баках. Прырода паліва і цеплавое асяроддзе, у якім знаходзіліся закінутыя ракеты, рабілі выбухі непазбежнымі. Спальванне астаткаў паліва пачалі выконваць з 1981 году, і пасля гэтага не было выяўлена фрагментацыйных здарэнняў з ракетамі, што рабілі гэтую працэдуру. Тым часам Delta, запушчаная ў 1960-я, мела фрагментацыйнае здарэнне аж праз 50 гадоў пасля запуску.[7]

Сістэма нумарацыі[правіць | правіць зыходнік]

У 1972 годзе McDonnell Douglas увёў чатырохзначную сістэму нумарацыі, каб замяніць сістэму наймення літарамі. Новая сістэма лепей адлюстроўвала розныя змены і ўдасканаленні ракет Delta і з ёй знікала праблема хуткага сканчэння алфавіту. Лічбы вызначалі (1) тып бака і галоўнага рухавіка, (2) колькасць цвердапаліўных ракетных паскаральнікаў, (3) другую ступень (літары ў наступнай табліцы адносяцца да рухавіка) і (4) трэцюю ступень:[8]

Лічба Першая лічба
(Першая ступень/паскаральнікі)
Другая лічба
(Колькасць паскаральнікаў)
Трэцяя лічба
(Другая ступень)
Чацвёртая лічба
(Трэцяя ступень)
Літара
(Цяжкая канфігурацыя)
0 Long Tank Thor
Рухавік MB-3
Паскаральнікі Castor 2
0 Delta F, з рухавікамі Aerojet AJ-10-118F Няма Н/Д
1 Extended Long Tank Thor
Рухавік MB-3
Паскаральнікі Castor 2
Н/Д Delta P будавалася Douglas з рухавікамі TRW TR-201 Н/Д
2 Extended Long Tank Thor
Рухавік RS-27
Паскаральнікі Castor 2
2 Delta K з рухавікамі AJ-10-118K FW-4D (не лётала)
3 Extended Long Tank Thor
Рухавік РС-27
Паскаральнікі Castor 4
3 Крыягенная верхняя ступень Delta III, рухавік RL-10B-2 Star 37D
4 Extended Long Tank Thor
Рухавік MB-3
Паскаральнікі Castor 4A
4 Крыягенная верхняя ступень Delta IV дыяметрам 4 м, рухавік RL-10B-2 Star 37E
5 Extended Long Tank Thor Рухавік RS-27
Паскаральнікі Castor 4A
Н/Д Крыягенная верхняя ступень Delta IV дыяметрам 5 метраў, рухавік RL-10B-2 Star 48B / PAM-D
6 Extra-Extended Long Tank Thor Рухавік RS-27
Паскаральнікі Castor 4A
6 Н/Д Star 37FM
7 Extra-Extended Long Tank Thor Рухавік RS-27A
Паскаральнікі GEM 40
Н/Д Н/Д Паскаральнікі GEM 46
8 Strengthened Extra-Extended Long Tank Thor Рухавік RS-27A
Паскаральнікі GEM 46
Н/Д
9 Delta IV Common Booster Core
Рухавік RS-68
9 2 дадатковыя паралельныя першыя ступені

Delta 0100[правіць | правіць зыходнік]

Delta 0100 была версіяй ракеты з самым першым варыянтам першай ступені, Long Tank Thor, версіі ракеты Thor з павялічанымі паліўнымі бакамі. Ліцэнзійная версія ступені Long Tank Thor з рухавіком MB-3 таксама выкарыстоўвалася для японскай ракеты-носьбіту N-I.

Delta 1000[правіць | правіць зыходнік]

Delta 1000 спалучала першую ступень Extended Long Tank з абцякальнікам карыснай нагрузкі дыяметрам 2,4 м, да дзевяці Castor 2 і новай другой ступенню Delta P з рухавіком TRW ТР-201. Грузападымальнасць павялічана да 1835 кг для НАА або 635 кг для ГПА. Таксама ступень Extended Long Tank Thor выкарыстоўвалася ў японскіх ракетах-носьбітах N-II і H-I.

Delta 2000[правіць | правіць зыходнік]

Delta 2000 мела новы галоўны рухавік Rocketdyne RS-27 на першай ступені Extended Long Tank.

Delta 3000[правіць | правіць зыходнік]

Delta 3000 аб’яднала тую ж першую ступень, што і мадэлі 1000 і 2000, з мадэрнізаванымі цвердапаліўнымі паскаральнікамі Castor 4 і стала апошняй мадэллю Delta, дзе выкарыстоўвалася другая ступень Delta P з рухавіком TRW TR-201. Delta 3000 атрымала цвёрдапаліўны рухавік Star 48B, які пазней быў выкарыстаны ў якасці трэцяй ступені Delta II. Delta 3000 магла адпраўляць карысную нагрузку да 954 кг на геапераходную арбіту.[9]

Delta 4000[правіць | правіць зыходнік]

Delta 4000 і 5000 былі распрацаваны пасля катастрофы шатла Challenger і складаліся з камбінацыі кампанентаў мадэляў 3000 і Delta-II. Першая ступень мела рухавік MB-3 і Extended Long Tank ад мадэлі 3000 і ўсталяваныя мадэрнізаваныя паскаральнікі Castor 4A. Таксама была распрацавана новая другая ступень Delta K.

Delta 5000[правіць | правіць зыходнік]

Delta 5000 мела мадэрнізаваныя рухавікі Castor 4A на першай ступені Extended Long Tank з новым галоўным рухавіком RS-27.

Delta II (6000 і 7000)[правіць | правіць зыходнік]

Delta II была распрацавана пасля катастрофы шатла Challenger у 1986 годзе і складалася з мадэлей Delta 6000 і 7000, з двума варыянтамі (Lite і Heavy) апошняй.

Delta 6000 атрымала першую ступень Extra Extended Long Tank, якая была на 3 метры даўжэйшай за мінулую мадэль, і паскаральнікі Castor 4A. Шэсць паскаральнікаў уключаліся пры ўзлёце і тры пазней у паветры.

Delta 7000 атрымала рухавік RS-27A, які быў мадыфікаваны для падвышэння эфектыўнасці на вялікіх вышынях, а таксама больш лёгкія і магутныя цвердапаліўныя паскаральнікі GEM-40.

Delta III (8000)[правіць | правіць зыходнік]

Delta III 8000 была сумеснай распрацоўкай McDonnell Douglas і Boeing, каб ісці ў нагу з ростам масы спадарожнікаў:

  • Дзве верхнія ступені з нізкаэфектыўным палівам былі заменены адной крыягеннай ступенню, што палепшыла эфектыўнасць і спрасціла абслугоўванне. Рухавіком быў адзіны Pratt & Whitney RL10, ад верхняй ступені Centaur. Вадародны паліўны бак дыяметрам 4 метры з аранжавай ізаляцыяй адкрыты; больш вузкі кіслародны бак і рухавік схаваны пад абцякальнікам. Паліўны бак распрацаваны Mitsubishi і зроблены па тэхналогіях японскай ракеты-носьбіта H-II.
  • Для таго, каб ракета была карацейшай і больш устойлівай да бакавога ветру, газавы бак першай ступені быў пашыраны і скарочаны, атрымаўшы такі ж дыяметр як і ў верхняй ступені і абцякальніка.
  • Было прымацавана дзевяць павялічаных цвёрдапаліўных паскаральнікаў GEM-46. Тры мелі рэгуляванне вектара цягі.

З трох палётаў Delta III першыя два былі няўдалымі, а трэці нёс толькі інэртны груз.[10]

Delta IV (9000)[правіць | правіць зыходнік]

У рамках праграмы ВПС Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV), McDonnell Douglas / Boeing прапанавалі Delta IV. Многія кампаненты і тэхналогіі былі ўзяты з існуючых ракет.

  • Першая ступень перайшла на вадкае вадароднае паліва. Тэхналогіі бакаў узяты з верхняй ступені Delta III, але пашыраны да 5-метровага дыяметру.[11]
  • Газавы рухавік заменены Rocketdyne RS-68, першым новым вялікім ракетным рухавіком на вадкім паліве, распрацаваным у Злучаных Штатах з часоў галоўнага рухавіка касмічнага шатла (SSME) у 70-х гадах.[12] Разлічаны на нізкі кошт, ён мае ніжэйшы ціск у камеры згарання і ніжэйшую эфектыўнасць, чым SSME, але і значна больш простае сопла. Камера спальвання і верхняя частка сопла маюць канструкцыю з каналамі ў сценке, для астуджэння камеры палівам. Ніжняя частка сопла астуджаецца абляцыйна.
  • Другая ступень і абцякальнік узяты з Delta III у меншых мадэлях (Delta IV Medium) і пашыраны да 5 метраў у мадэлях Medium+ і Heavy.
  • Мадэлі Medium+ маюць два ці чатыры цвердапаліўныя паскаральнікі GEM 60.[13]

Delta IV Heavy[правіць | правіць зыходнік]

Першая ступень Delta IV называецца Common Booster Core (CBC). Delta IV Heavy прымацоўвае два дадатковыя CBC з бакоў першай ступені ў якасці паскаральнікаў.

Зноскі[правіць | правіць зыходнік]

  1. Origins of NASA Names - Ch. 1: Launch Vehicles. NASA. Архівавана з першакрыніцы 4 лістапада 2004. Public Domain Артыкул змяшчае тэкст з гэтай крыніцы, якая знаходзіцца ў грамадскім набытку.
  2. Helen T. Wells; Susan H. Whiteley; Carrie E. Karegeannes. Origin of NASA Names. NASA Science and Technical Information Office. pp. 14–15. Public Domain Артыкул змяшчае тэкст з гэтай крыніцы, якая знаходзіцца ў грамадскім набытку. {{cite book}}: Пустое цытаванне (даведка)
  3. Kruse, Richard. Thor and Delta Rockets Overview. Historic Spacecraft. Праверана 8 March 2020.
  4. "Launch Vehicles of the National Launch Vehicle Program" (PDF). Washington, D.C.: NASA. November 1962: 7. N63-10712. Архівавана (PDF) з арыгінала December 6, 2022. Праверана May 31, 2023. {{cite journal}}: Шаблон цытавання journal патрабуе |journal= (даведка)
  5. NASA Historical Data Book, Vol. III. NASA. Архівавана з першакрыніцы 2 November 2004. Public Domain Артыкул змяшчае тэкст з гэтай крыніцы, якая знаходзіцца ў грамадскім набытку.
  6. Listing of Thor-Delta Vehicles. NASA. Архівавана з першакрыніцы 18 November 2004. Public Domain Артыкул змяшчае тэкст з гэтай крыніцы, якая знаходзіцца ў грамадскім набытку.
  7. 50-Year Old Rocket Stage Involved in Orbital Debris Event. Праверана 15 February 2023.
  8. Forsyth. Vehicle Description: Four Digit Designator. History of the Delta Launch Vehicle. Праверана 7 мая 2008.
  9. astronautix.com, dela3000 Архівавана 4 верасня 2003 года.
  10. Delta III Launch Vehicle (8 лютага 2001). Архівавана з першакрыніцы November 14, 2001.
  11. Delta 3 Rocket Falls Short, but Still a Success Boeing Says. SpaceFlightNow (24 жніўня 2000).
  12. Space Launch Report: Delta IV Data Sheet (26 красавіка 2021). Архівавана з першакрыніцы 6 Apr 2022.
  13. Delta IV Launch Services User's Guide 2–10, 5-3. United Launch Alliance (1 чэрвеня 2013). Архівавана з першакрыніцы 10 ліпеня 2014. Праверана 9 ліпеня 2014.
  • Форсайт, Кевін С. (2002) Delta: The Ultimate Thor, у Roger Launius і Dennis Jenkins (Eds. ), To Reach The High Frontier: A History of US Launch Vehicles, Lexington: University Press of Kentucky,ISBN 0-8131-2245-7