Дельта II - Delta II

Дельта II
Delta II logo.svg
Дельта II Рассвет взлет 1.jpg
Запуски ракет Дельта II с мыса Канаверал , несущие Рассвет космический корабль.
Функция Ракета-носитель
Производитель United Launch Alliance
Страна происхождения Соединенные Штаты
Стоимость за запуск 51 миллион долларов США в 1987 году (модель 7920-10) 137 миллионов долларов США в 2018 году до выхода на пенсию
Размер
Рост 38,9 м (128 футов)
Диаметр 2,44 м (8 футов 0 дюймов)
Масса 152 000–286 000 кг (335 000–631 000 фунтов)
Этапы 2 или 3
Емкость
Полезная нагрузка на низкую околоземную орбиту
Масса 2,800–6,140 кг (6,170–13,540 фунтов)
Полезная нагрузка на геостационарную переходную орбиту
Масса 1,140–2,190 кг (2,510–4,830 фунтов)
Полезная нагрузка на гелиоцентрическую орбиту
Масса 806–1 519 кг (1,777–3 349 фунтов)
История запуска
Положение дел В отставке
Сайты запуска Мыс Канаверал , SLC-17,
база ВВС Ванденберг , SLC-2W
Всего запусков 155
Дельта 6000: 17
Дельта 7000: 132
Дельта 7000H: 6
Успех (а) 153
Дельта 6000: 17
Дельта 7000: 130
Дельта 7000H: 6
Отказ (ы) 1 (Дельта 7000)
Частичный отказ (ы) 1 (Дельта 7000)
Первый полет
Последний полет
Бустеры (серия 6000) - Castor 4A
Нет бустеров 9
Мотор Твердый
Толкать 478 кН (107000 фунтов силы )
Удельный импульс 266 с (2,61 км / с)
Время горения 56 секунд
Бустеры (серия 7000) - GEM 40
Нет бустеров 3, 4 или 9
Мотор Твердый
Толкать 492,9 кН (110800 фунтов е )
Удельный импульс 274 с (2,69 км / с)
Время горения 64 секунды
Бустеры (7000 тяжелых) - GEM 46
Нет бустеров 9
Мотор Твердый
Толкать 628,3 кН (141200 фунтов е )
Удельный импульс 278 с (2,73 км / с)
Время горения 76 секунд или 178,03 секунды после отрыва
Первый этап - Thor / Delta XLT (-C)
Двигатели 1 RS-27 (серия 6000) или RS-27A (серия 7000)
Толкать 1054 кН (237000 фунтов е )
Удельный импульс 302 с (2,96 км / с)
Время горения 260,5 секунды
Пропеллент RP-1 / LOX
Второй этап - Дельта К
Двигатели 1 AJ10-118K
Толкать 43,6 кН (9800 фунтов силы )
Удельный импульс 319 с (3,13 км / с)
Время горения 431 секунд
Пропеллент N 2 O 4 / Аэрозин 50
Третий этап - ПАМ-Д (по желанию)
Мотор Звезда 48B
Толкать 66 кН (15000 фунтов силы )
Удельный импульс 286 с (2,80 км / с)
Время горения 87 секунд

Delta II была одноразовой пусковой системой , первоначально разработанной и построенной Макдоннеллом Дугласом . Delta II была частью семейства ракет Delta и поступила на вооружение в 1989 году. В состав Delta II входили Delta 6000 и два более поздних варианта Delta 7000 («Light» и «Heavy»). Ракета совершила свой последний полет ICESat-2 15 сентября 2018 года, в результате чего ракета-носитель выполнила серию из 100 успешных миссий подряд, последней из которых стал GPS IIR-1 в 1997 году.

История

В начале 1980-х годов планировалось отказаться от использования всех одноразовых ракет-носителей в Соединенных Штатах в пользу Space Shuttle , который будет отвечать за все правительственные и коммерческие запуски. Производство Delta, Atlas-Centaur и Titan 34D закончилось. Challenger бедствие 1986 года и последующее прекращение операций Шаттла изменили эту политику, и президент Рональд Рейган объявил в декабре 1986 года , что Space Shuttle больше не будет запускать коммерческие полезные нагрузки, и НАСА будет стремиться запуски на расходуемых средства на покупку для миссий , которые не сделали требуется поддержка экипажа или челнока.

McDonnell Douglas, в то время производитель семейства Delta, подписал контракт с ВВС США в 1987 году на поставку семи самолетов Delta II. Они предназначались для запуска серии спутников Global Positioning System (GPS) Block II , которые ранее использовались для космического корабля "Шаттл" . В 1988 году ВВС реализовали дополнительные варианты контрактов, расширив этот заказ до 20 машин, а НАСА приобрело свой первый Delta II в 1990 году для запуска трех спутников наблюдения за Землей. Первый запуск Delta II произошел 14 февраля 1989 года, когда Delta 6925 вывел первый спутник GPS Block II ( USA-35 ) со стартового комплекса 17A (SLC-17A) на мысе Канаверал на среднюю околоземную орбиту высотой 20 000 км .

Первый Delta II 7000-й серии поднялся в воздух 26 ноября 1990 года, заменив двигатель RS-27 6000-й серии более мощным двигателем RS-27A . Кроме того, твердотопливные ускорители Castor 4A в стальном корпусе серии 6000 были заменены на GEM-40 в композитном корпусе . Все дальнейшие запуски Delta II, за исключением трех, имели эту модернизированную конфигурацию, а серия 6000 была снята с производства в 1992 году, а последний запуск состоялся 24 июля.

Макдоннелл Дуглас начал разработку Delta III в середине 1990-х годов, поскольку увеличение массы спутника требовало более мощных ракет-носителей. Delta III с его второй ступенью на жидком водороде и более мощными ускорителями GEM-46 может вывести на геостационарную переходную орбиту вдвое большую массу, чем Delta II , но при этом произойдет череда двух отказов и одного частичного отказа, а также разработка гораздо большего мощная Delta IV привела к отмене программы Delta III. Модернизированные ускорители все еще найдут применение на Delta II, что приведет к созданию Delta II Heavy.

28 марта 2003 года Космическое командование ВВС начало процесс дезактивации стартовых средств и инфраструктуры Delta II на мысе Канаверал после запуска последнего из спутников GPS второго поколения. Однако в 2008 году вместо этого он объявил, что передаст все объекты и инфраструктуру Delta II НАСА для поддержки запуска Лаборатории гравитационного восстановления и внутренних помещений (GRAIL) в 2011 году.

14 декабря 2006 года с запуском USA-193 был первый запуск Delta II, управляемый United Launch Alliance .

Последний запуск GPS на борту Delta II и последний запуск с SLC-17A на мысе Канаверал был в 2009 году. Запуск GRAIL в 2011 году стал последним запуском Delta II Heavy и последним из Флориды. Последние пять запусков будут произведены с авиабазы ​​Ванденберг в Калифорнии .

16 июля 2012 года НАСА выбрало Delta II для поддержки миссий орбитальной углеродной обсерватории (OCO-2), активного пассивного режима влажности почвы (SMAP) и совместной полярной спутниковой системы (JPSS-1 - NOAA-20). Это ознаменовало окончательную покупку Delta II. OCO-2 был запущен 2 июля 2014 года, активный пассивный модуль влажности почвы (SMAP) был запущен 31 января 2015 года, а JPSS-1 был запущен 18 ноября 2017 года. Все три запуска были выведены на орбиту с SLC-2 в Ванденберге. .

Семейство Delta II запускалось 155 раз. Единственными неудачными запусками были Koreasat 1 в 1995 году и GPS IIR-1 в 1997 году. Запуск Koreasat 1 был частичным отказом, вызванным тем, что одна ракета-носитель не отделилась от первой ступени, в результате чего спутник оказался на более низкой, чем предполагалось, орбите. . Используя резервное топливо, он смог выйти на правильную геостационарную орбиту и проработал 10 лет. GPS IIR-1 был полностью утерян, поскольку Delta II взорвалась через 13 секунд после запуска. Взрыв произошел при разрыве поврежденного корпуса твердотопливного ускорителя и срабатывании системы прекращения полета корабля. Никто не пострадал, а сама стартовая площадка серьезно не пострадала, хотя несколько автомобилей были разрушены, а несколько зданий повреждены.

В 2007 году Delta II завершила свой 75-й успешный запуск подряд, превзойдя 74 последовательных успешных запуска Ariane 4 . С запуском ICESat-2 в 2018 году Delta II достигла 100 успешных запусков подряд.

Несмотря на то, что все завершенные ракеты Delta II были запущены, остается много запасных частей, пригодных для полетов. Эти запасные части будут собраны, чтобы создать почти законченный Delta II для выставки в конфигурации 7420-10. Ракета будет отображаться вертикально в комплексе посетителей Космического центра Кеннеди , а ее обтекатель будет украшен популярной ливреей «акульи зубы», которая была нарисована на прошлых ракетах Delta II для запусков GPS.

Описание автомобиля

Схема Delta II 7425
Этап Дельта-К

Первая ступень Delta II приводилась в движение главным двигателем Rocketdyne RS-27, работающим на РП-1 и жидком кислороде . Этот этап технически назывался «Extra-Extended Long Tank Thor», производным от баллистической ракеты Thor, как и все ракеты Delta до Delta IV . RS-27, используемый на Delta II серии 6000, выдавал 915 кН, в то время как модернизированный RS-27A, используемый в серии 7000, давал 1054 кН. Сцена была 26 метров в длину и 2,4 метра в ширину, весила более 100 тонн при заправке и горела 260 секунд. Кроме того, наведение первой ступени обеспечивали два двигателя LR101-NA-11 с нониусом.

Для дополнительной тяги при запуске Delta II использовала твердотопливные ускорители. Для серии 6000 Delta II использовала бустеры Castor 4A, а серия 7000 использовала графит-эпоксидные двигатели производства ATK . Автомобиль мог летать с тремя, четырьмя или, чаще всего, девятью ускорителями. Когда использовались три или четыре ускорителя, все зажигались на земле при запуске, в то время как модели, в которых использовалось девять ускорителей, зажигали шесть на земле, а затем оставшиеся три в полете после сгорания и выброса первых шести.

Второй этап Delta II был Дельта-К , питание от возобновления Аэроджета AJ10 двигателя -118K горения самовоспламеняющейся Aerozine-50 и N
2
О
4
. Это топливо очень токсично и вызывает коррозию, и после загрузки запуск должен был произойти в течение примерно 37 дней, иначе ступень должна была быть отремонтирована или заменена. Эта ступень также содержала комбинированную инерциальную платформу и систему наведения, которая контролировала все события полета. Ступень «Дельта-К» была 6 метров в длину и 2,4 метра в ширину, содержала до 6 т топлива и горела до 430 секунд.

Для низкой околоземной орбиты Delta II не была оборудована третьей ступенью. Полезные нагрузки, направляющиеся на более высокие энергетические орбиты, такие как GTO, или для достижения космической скорости для закачки через Марс или в другие места за пределами Земли, использовали третью ступень твердого ракетного топлива. Эта ступень была стабилизирована вращением и зависела от второй ступени для правильной ориентации до разделения ступеней, но иногда была оборудована системой управления нутацией для поддержания правильной оси вращения. Он также включал систему yo-weight, чтобы вызвать кувырок на третьей ступени после отделения полезной нагрузки, чтобы предотвратить повторное взаимодействие, или механизм yo-yo de-spin , чтобы замедлить вращение перед высвобождением полезной нагрузки.

Система именования

Семейство Delta II использовало четырехзначную систему для создания своих технических названий:

  • Первая цифра была или 6 , или 7, обозначая 6000- или 7000- й серии Delta.
  • Вторая цифра указывает на количество бустеров. Большинство ракет Delta II летали с 9 ускорителями, но некоторые летали с 3 или 4.
  • Третья цифра всегда была 2, обозначая вторую ступень с двигателем Аэроджет AJ10. Только Deltas до 6000-й серии использовали другой двигатель, TR-201 .
  • Последняя цифра обозначается третий этап. 0 означает отсутствие третьей ступени, 5 обозначает ступень модуля поддержки полезной нагрузки (PAM) с твердотельным двигателем Star 48B, а 6 обозначает двигатель Star 37FM.
  • Буква H после четырех цифр означала, что в автомобиле использовались более крупные ускорители Delta III GEM-46. Тяжелый вариант мог быть запущен только с мыса Канаверал (поскольку площадка Ванденберга не была модифицирована для работы с более крупными ракетами-носителями) и была снята с эксплуатации с закрытием этой стартовой площадки в 2011 году.
  • Цифры и буквы, следующие за ними, указывают тип обтекателя. -9,5 означает, что автомобиль имел обтекатель диаметром 9,5 футов (2,9 м), -10 означает обтекатель диаметром 10 футов (3,0 м), а -10L означает удлиненный обтекатель диаметром 10 футов (3,0 м).

Например, Delta 7925H-10L использовала RS-27A, девять ускорителей GEM-46, третью ступень PAM и удлиненный обтекатель диаметром 10 футов (3,0 м). Delta 6320-9.5 - это двухступенчатый автомобиль с двигателем первой ступени RS-27, тремя ускорителями Castor 4A, обтекателем диаметром 9,5 футов (2,9 м) и без третьей ступени.

Запустить профиль

Наращивание ракет-носителей
Ракета-носитель Delta II была собрана вертикально на стартовой площадке. Сборка начинается с подъема первой ступени на место. Затем твердотопливные ракетные ускорители поднимаются на место и стыкуются с первой ступенью. Затем продолжается сборка ракеты-носителя, при этом вторая ступень поднимается над первой ступенью.
Заправка
На загрузку первой ступени 37 900 л (10 000 галлонов США) топлива потребовалось приблизительно 20 минут.
На Т-45 минуте подтверждается завершение заправки. В Т-20 минуты включаются пиротехнические устройства FTS. На Т-20 минут и Т-4 есть встроенные трюмы. Во время этих задержек выполняется окончательная проверка. В момент Т-11 секунд запальники СРБ включаются. Зажигание происходит при Т-0,4 секунды. Профиль восхождения варьируется в зависимости от миссии.
Постановка SRB
Если использовалось 9 твердотопливных ракетных ускорителей, при запуске зажигалось только шесть. Как только первые шесть истощатся, три двигателя с пневматическим запуском воспламенится, а электродвигатели с наземным запуском разъединятся. Двигатели с воздушным запуском имели форсунки, оптимизированные для работы на большой высоте, поскольку они работали в основном в условиях почти полного вакуума во время профиля полета.
Если использовалось 3 или 4 ускорителя, все они зажигались на земле и сбрасывались за борт одновременно.

Запуск Delta II

Дельта II стартует с MER-A 10 июня 2003 года.
Delta II Heavy (7925H-9.5) отрывается от площадки 17-B, несущей MER-B .

Заметная полезная нагрузка

На околоземной орбите

Внепланетный

Последним запуском Delta II был спутник ICESat-2 в сентябре 2018 года.

В 2008 году ULA сообщило, что у него есть «около полдюжины» непроданных ракет Delta II, но генеральный директор ULA Тори Бруно заявил в октябре 2017 года, что в инвентаре ULA не осталось полных, незабронированных ракет Delta II; и хотя есть оставшиеся части Delta II, их недостаточно для постройки другой ракеты-носителя. Остальные части будут использованы для создания музейного экспоната Смитсоновского института.

Сопоставимые ракеты

Ракетная эволюция дельта

Космический мусор

Единственный зарегистрированный человек, когда-либо пострадавший от космического мусора, был сбит осколком ракеты Delta II. Лотти Уильямс тренировалась в парке в Талсе 22 января 1997 года, когда ее ударило в плечо шестидюймовым куском почерневшего металлического материала. Космическое командование США подтвердило, что использованная ракета Delta II после запуска космического эксперимента Midcourse в апреле 1996 года упала в атмосферу за 30 минут до этого. Объект ударил ее по плечу и безвредно упал на землю. Уильямс собрал этот предмет, и испытания НАСА позже показали, что фрагмент соответствовал материалам ракеты, и Николас Джонсон, главный научный сотрудник агентства по орбитальному мусору, считает, что в нее действительно попал осколок ракеты.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

СМИ, связанные с Delta II на Викискладе?