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德尔塔4型重型火箭

德尔塔4型重型火箭(德尔塔IV型重型火箭与航天飞机的数据有哪些区别)

fwxlw fwxlw 发表于2024-11-13 09:15:45 浏览8 评论0

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德尔塔IV型重型火箭与航天飞机的数据有哪些区别

美宇航局的航天飞机与以前的巨型火箭相比显得十分“渺小”,但在其28年的飞行历史上,这种载人航天工具的成就同样辉煌。美宇航局现役航天飞机共有三驾:“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号。在地面,航天飞机从机鼻到机尾长约122英尺(37米),高56英尺(17米),翼展约为78英尺(23米)。

发射时,航天飞机下面是相当于15层楼高的外挂燃料箱,两侧是两个固体火箭推进器。安放到发射台以后,航天飞机从外挂燃料箱顶部到两个固体火箭推进器尾部高184英尺(56米)。

航天飞机有一个长60英尺(18米)、宽15英尺(4.5米)的有效载荷舱。轨道器可以将大量有效载荷送入地球轨道,使得航天飞机成为唯一能向国际空间站运送大型片段的航天器。十多年来,国际空间站建设始终占据着航天飞机飞行的主要日程。

自1981年“哥伦比亚”号首飞以来,航天飞机迄今共实施了128次发射任务。不幸的是,期间发生了两次意外。每次事故发生之后,美宇航局都停飞所有的航天飞机,对其安全性能进行改进。

美宇航局官员表示,由于有了安装在顶部的密封舱和发射逃逸系统,新一代“战神1号”火箭比航天飞机设计安全了许多。美宇航局官员透露,除了定于27日的“战神I-X”火箭试飞外,发射逃逸系统也将在2010年开始接受检测。

德尔塔IV型重型火箭的介绍

德尔塔IV型重型火箭是美国现役并已执行任务的最大型运载火箭,这种火箭可以将最多28.790吨的有效载荷送入低地轨道。1将11吨有效载荷送入通信卫星所在的地球同步轨道。另据报道,还能将11吨重有效载荷送上月球,将8.8吨有效载荷送入火星轨道。德尔塔IV型重型高235英尺(约合72米),第一级由三个公共核心助推器(Common Core Booster)组成,呈一字形直线排列。

你认为世界上最好看的运载火箭有哪些

它的美,在于其那近地轨道运载力(LEO)200吨+、地球同步轨道运载力(GTO)70吨+的这么一种超级运载力指标的震撼;(虽然这款身为能源号系列最终版本的名为祝融星的超级火箭随着苏联的倒下而并没有迎来属于自己的诞辰与光辉);

它的美,在于其那原本便已是足够庞大的主箭体周身仍然足足捆绑了七八个搭载了世界上最强大的液氧煤油发动机之一的RD-170的天顶号助推火箭,从而构建组合而成的恢宏粗犷且苍劲有力的工业暴力美感设计造型;

它的美,更在于其那体现出来的昔日那个红色帝国,在航天科技的一个领域、以及与死对头美国的竞赛中即便是经历了如此惨痛的失败后,不论是出于不愿意服输的意志,还是出于对宇宙星辰大海的追求与热爱,仍然百折不挠、从原本跌倒的地方重新爬起,重振旗鼓而继续成功书写出属于自己的传奇与荣耀的这么一种精神。

“爱若持炬迎风,炽烈而哀恸,诸般滋味皆在其中。”————银临《不老梦》

一直以来,在世界各国的航天领域发展思路中,对于大推力(运载力)火箭的研制,总共有这么两种思路及方案:

①由少数的几个大推力的液氢液氧/液氧煤油发动机来组成并且给予箭体足够的推力箭体

②由数量众多的小推力发动机『强行』把推力给『堆砌』上去,并且以此来构成并来给予箭体足够的推力。

方案①的代表是美国土星五号运载火箭

方案②的代表之作,就是苏联人在早期与老美的登月竞赛中、同时也是苏联人首次对大推力(大运载力)火箭尝试进行研制的、同样是大名鼎鼎的N1火箭。

只不过这个所谓的『大名鼎鼎』,却是几乎全部由凄凉与惨淡来构成的,而在漫漫的历史长河中留下身消玉陨的结局。

四射四败的惨痛结局,在彻底宣告了N1火箭项目的失败、与美国在登月竞赛中的全盘皆输的同时,也给方案②————由苏联人在早期所构想(幻想)的让数量众多的小推力发动机来把火箭的总推力(运载力)给强行『堆砌』上去的这么一种设计思路,给彻底宣判了死刑。

惨痛吗?当然惨痛;打击大吗?当然大。然而苏联作为世界上、人类历史上唯二存在过的两个超级大国之一,唯一一个能够与美国在军事工业科技上的各领域方面打得有来有回、能够做到各有千秋且平分秋色的存在,岂会因此一振不撅,岂会因此放弃了与对手的继续竞争、岂会因此放弃了自己对于浩渺宇宙星辰大海的向往与追求?

用『通过数量众多的小推力发动机来堆砌火箭推力』这个方案行不通是吧?好,我这就研制出真空推力达到1961.6kN,真空比冲达到455秒级别的、几乎不逊色于你万恶腐朽的资本主义美国佬的SSME的大推力液氢液氧发动机RD-0120:

你那浓眉大眼的昔日在载人登月竞赛中把俺给揍得满地找牙的土星五号火箭上芯一级的F1液氧煤油发动机很厉害,对吧?那来跟俺的这款后来含辛茹苦研制出来的(南方的位于东亚的某个自诩的航天强国直到四五十年后的今天仍然没有摸到其一丁点门槛与皮毛的)真空推力为8062kN,真空中比冲为337.2秒(3315 N·s/kg)级别的大推力液氧煤油发动机RD-170比起来试试看如何?

于是乎,在昔日的N1火箭项目『全军覆没』后,百折不挠的苏联人痛定思痛且重振旗鼓而采用的『由少数的几个大推力的液氢液氧/液氧煤油发动机来组成并且给予箭体足够的推力箭体』这么一个设计思路、并且成功地在实际行动中点出上述的两款相应的『科技树』后,一代足以媲美美国佬最强大的土星五号运载火箭的『能源号』运载火箭,诞生了。

而你以为这就结束了吗?苏联人的野心(脑洞)甚至还基于此而延伸到了在能源号火箭主箭体为基础、通过在火箭周围捆绑4~8个天顶号助推火箭,而逐渐地开发以及逼近那属于化学动力运载火箭的规模以及运载力的极限————祝融星(Vulkan-Hercules)运载火箭:

最终版本的捆绑八个天顶号火箭助推器——1+8芯级版本的『终极祝融星』火箭的LEO据说将会达到200吨级以上。

什么概念呢?这是我国的某座普通城市中运行的一列普通的地铁列车,总重量大约150吨~200吨之间:

然后用一枚完全体的祝融星运载火箭。一次性射一发就能把这整辆列车给发射运送到地球近地卫星轨道上,连带着地铁列车内的上千名或许包括你我在内的乘客。

德尔塔IV型重型火箭的结构类型

德尔塔IV型火箭系列有三种主要结构或类型:中型;中型+(4.2、5.2 和 5.4 版);重型。每种结构都装有的第一级(火箭底部的2/3)和第二级(火箭顶部的1/3)火箭,前者包括燃料箱和主发动机,后者包括二级发动机、燃料箱、载运物和各种电子设备。中型火箭的第一级包括由RS-68发动机提供动力的一台通用助推核心 (CBC)。它的第二级由RL10B-2发动机提供动力,同时还包括各种操作和控制高度的电子设备,例如德尔塔II型中使用的冗余惯性飞行控制组件系统 (RIFCA) 以及燃料箱和氧化剂箱。中型+火箭的第一级除了含有与中型火箭相同的组件外,还有两个或四个直径为1.5米的固体火箭捆绑式石墨环氧发动机 (GEM)。所有中型+火箭都使用RL10B-2发动机向第二级提供动力,但是5.2和5.4版比中型和中型+4.2版拥有直径更大的燃料箱和更长的氧化剂箱。重型火箭看起来就像一个超级火箭。它不但拥有主要的通用助推核心,还包括两个附加的捆绑式助推器。这三个助推器各自装有的RS-68发动机。重型火箭的第二级还有一个直径为5米的燃料箱和直径为5米的载运物设施配件。

德尔塔IV型重型火箭是怎样发射的

德尔塔IV型重型火箭:一次发射首先是点燃三个RS-68主发动机,然后升空。几分钟内,捆绑式助推器被投弃(离开主火箭体),此时它们的燃料已经用完并且完成了将火箭从地面发射的任务。

随后,连接在中央助推器上的主中央发动机关闭,并且主CBC(由主发动机、下部的燃料箱以及连接第一级和第二级的段间组成)底部的2/3部分也被投弃。剩下的第二级火箭(主要由燃料箱、RL10B-2发动机、导航电子设备和载运物组成)都被称为整流罩的锥形保护物包住。

与第一级相比,第二级火箭像个坐在壮汉肩上的芭蕾舞女演员。虽然它没有三个助推器发动机那么大的能量,但它具备的能量、平衡性和精确性可以处理更为精密的任务——将人造卫星送入准确轨道。

第一级部件抛弃后,第二级将点燃发动机并抛弃起保护作用的整流罩。随后二级发动机关闭(第二阶段-1),在此阶段RL10B-2发动机被关闭,火箭在高空滑行期间用推进器进行第二阶段调整。此时,航空电子设备和姿态控制系统在整个第二阶段提供导向。冗余惯性飞行控制组件系统帮助火箭将载运物送入正确轨道。

德尔塔IV型重型火箭在2004年12月21日首次飞行时,携带了三颗人造卫星,即主要的重量模拟卫星和两颗辅助的高校研究卫星(被合成为极微卫星-2)。在首次飞行的高空滑行期间,极微卫星-2被激活并释放。

随着极微卫星2号的释放,发动机进行两次重新启动并关闭(第二阶段-2和第二阶段-3)。这样做可以在第二阶段保存部分能量。

由于德尔塔IV型重型火箭效率非常高,因此它携带的燃料,可以保证它在几乎所有高度和轨道部署卫星。另外,由于第二级发动机完成了大部分定位工作,并可以将它们的载运物精确送入轨道,因此卫星可以消耗较少的能量,并利用多余燃料延长自身功能的运行时间。

第二级到达预定轨道后,载运物重量模拟卫星(现在可以维持自己的轨道)被激活并从载体分离。

德尔塔IV型重型火箭有哪些发展前景

“德尔塔—Ⅳ重型”运载火箭的载人飞行不会立刻为波音公司带来效益,但从长远来看,会使波音公司摆脱美国空军,因为波音公司使用从洛克希德公司盗窃的“阿特拉斯Ⅴ”项目文件而被实施10亿美元的制裁。

2004年12月21日,德尔塔IV型火箭系列最新的成员在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,这也是它的首次飞行。大约六小时后,火箭释放了它的载运物并完成了此次任务。遗憾的是,火箭没能到达正确轨道。

后来科学家们查看数据时,认定第一级火箭的燃烧时间没有达到预期长度。但是,在使用了这么多新型和升级型技术的情况下,只有一件事出错,应该说是瑕不掩瑜。德尔塔IV型重型火箭第一次试飞完成了所有主要测试目标,是一次成功的飞行。

波音公司正在研究方案以改进德尔塔IV型重型火箭并研制德尔塔系列的下一代产品。其中一些变化包括RS-68主发动机的改进、给三个主推核心增加GEM以及燃料密度和通道的改进。

德尔塔IV型重型火箭的摘要

德尔塔IV型重型火箭是美国现役最高的运载火箭,这是联合发射同盟(United Launch Alliance)德尔塔IV型火箭的重型版本。德尔塔IV型重型火箭高235英尺(约合72米),德尔塔IV型重型火箭距现在最近的一次任务是2009年1月将美国国家侦查办公室(National Reconnaissance Office)的一颗军事机密卫星发射升空。

多次推迟、两次中止后,美国“德尔塔4”火箭发射升空

当地时间12月10日晚,美国联合发射联盟公司(ULA)的“德尔塔4”重型运载火箭在美国佛罗里达州成功升空。此次发射计划曾数次推迟,包括两度自动中止,推迟了3个多月。 据美国“太空”新闻网(space.com)当地时间12月10日报道,此次发射火箭为ULA发射的第12枚“德尔塔4”重型火箭。该火箭于美国东部时间12月10日20点09分(北京时间12月11日9时09分)在位于佛罗里达州的卡纳维拉尔角基地发射升空,执行美国国家侦察局(NRO)的NROL-44号间谍卫星的发射任务。报道称,并不清楚这枚卫星将执行什么任务。 此前,该“德尔塔4”型火箭的发射曾因硬件问题和发射台基础设施问题被数度推迟。NROL-44号卫星的发射任务原定于当地时间2020年8月26日执行,但由于客户要求,发射被推迟到第二天。但27日的发射由于在倒计时过程中一个重要的地面气动控制系统出现问题而被取消。8月29日的发射也在最后一刻自动中止。 随后,定于9月26日的发射计划因发射台摆杆收起系统故障而被迫推迟。9月30日,该火箭的发射又一次因传感器故障在最后一刻被自动中止。最终,“德尔塔4”的发射推迟至12月。 据悉,ULA目前正在开发下一代 “火神半人马”(Vulcan Centaur)火箭,并将逐步淘汰“阿特拉斯”(Atlas)和“德尔塔”(Delta)系列火箭。在2023年底退役前,“德尔塔4”重型火箭还将执行四次发射任务。其中两次从加利福尼亚州发射,另外两次将仍从佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射。 校对:张亮亮