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結構類型

德爾塔IV型火箭(jian)系列有三種(zhong)主要(yao)結(jie)構(gou)或類型：中(zhong)型、中(zhong)型+（4.2、5.2 和(he) 5.4 版）、重型。每(mei)種(zhong)結(jie)構(gou)都(dou)裝(zhuang)有的(de)第一級(ji)(ji)（火箭(jian)底部的(de)2/3）和(he)第二級(ji)(ji)（火箭(jian)頂部的(de)1/3）火箭(jian)，前者(zhe)包括燃(ran)料(liao)箱和(he)主發動機，后者(zhe)包括二級(ji)(ji)發動機、燃(ran)料(liao)箱、載運物和(he)各種(zhong)電子(zi)設備。

中型(xing)火箭的(de)第(di)一級(ji)包(bao)括(kuo)由RS-68發動機(ji)提供動力(li)的(de)一臺(tai)通用助(zhu)推核心 (CBC)。它的(de)第(di)二級(ji)由RL10B-2發動機(ji)提供動力(li)，同時(shi)還(huan)包(bao)括(kuo)各種操作和控(kong)制高度的(de)電子設備，例如德爾塔II型(xing)中使用的(de)冗余慣性飛行控(kong)制組件系統 (RIFCA) 以及燃料箱和氧化劑箱。

中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+火(huo)箭(jian)的第(di)(di)一(yi)級除(chu)了含有(you)(you)與(yu)中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)火(huo)箭(jian)相同的組件(jian)外(wai)，還有(you)(you)兩個或四個直(zhi)徑為(wei)1.5米(mi)的固(gu)體火(huo)箭(jian)捆綁式(shi)石(shi)墨環氧(yang)發動機 (GEM)。所(suo)有(you)(you)中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+火(huo)箭(jian)都使用(yong)RL10B-2發動機向第(di)(di)二級提(ti)供動力，但是5.2和(he)5.4版比中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)+4.2版擁有(you)(you)直(zhi)徑更(geng)大的燃料箱(xiang)和(he)更(geng)長的氧(yang)化劑(ji)箱(xiang)。

重型火(huo)箭(jian)看(kan)起來就像一(yi)個超(chao)級(ji)火(huo)箭(jian)，它不(bu)但擁有主要(yao)的(de)通用助(zhu)推(tui)核心，還包括兩個附加(jia)的(de)捆綁(bang)式助(zhu)推(tui)器。這三(san)個助(zhu)推(tui)器各自裝有的(de)RS-68發動機，重型火(huo)箭(jian)的(de)第(di)二級(ji)還有一(yi)個直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為5米(mi)的(de)燃料箱和直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為5米(mi)的(de)載運物設(she)施配(pei)件。

工作原理

第一(yi)(yi)級(ji)的(de)(de)目標(biao)只有一(yi)(yi)個(ge)：使火箭離開地面(mian)。每個(ge)通(tong)用(yong)助推(tui)核心 (CBC) 的(de)(de)底端部(bu)分(fen)都有一(yi)(yi)臺RS-68發動機，中(zhong)間部(bu)分(fen)包括燃(ran)料箱，里面(mian)裝有液(ye)態氫和液(ye)態氧，對于兩(liang)個(ge)捆綁式助推(tui)器來說，這就是(shi)全部(bu)構造。它們只是(shi)為了(le)提供(gong)將沉(chen)重(zhong)的(de)(de)載運(yun)物送入軌道(dao)所必需(xu)的(de)(de)額外燃(ran)料和發動機。

雖然RS-68發(fa)動(dong)機首次應用(yong)在德爾(er)塔(ta)(ta)IV型(xing)(xing)火箭(jian)系列，但它(ta)的(de)(de)(de)(de)效率卻比其所代替的(de)(de)(de)(de)液態氧/煤油發(fa)動(dong)機高出30%。它(ta)的(de)(de)(de)(de)部件較少，因此可靠性更高，成本更低，而且RS-68發(fa)動(dong)機還是(shi)環保(bao)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)，因為它(ta)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)唯(wei)一副產(chan)品只是(shi)蒸汽。在發(fa)射時，RS-68發(fa)動(dong)機會產(chan)生(sheng)2,891千牛頓的(de)(de)(de)(de)推力。在三個助推核心的(de)(de)(de)(de)幫助下，德爾(er)塔(ta)(ta)IV型(xing)(xing)重型(xing)(xing)火箭(jian)可以(yi)(yi)將(jiang)最多28,790公(gong)斤（參考值，如送(song)入(ru)極地軌道(dao)則最大酬載為23,560噸）的(de)(de)(de)(de)載運物(wu)(wu)送(song)入(ru)近地軌道(dao)，它(ta)“最親(qin)近的(de)(de)(de)(de)兄弟”，德爾(er)塔(ta)(ta)IV 中型(xing)(xing)+火箭(jian)（5.4版）可以(yi)(yi)將(jiang)11,475公(gong)斤的(de)(de)(de)(de)載運物(wu)(wu)送(song)入(ru)相(xiang)同(tong)軌道(dao)。

裝配與發射地點

德爾塔-4運載火箭在水平綜合設備廠（Horizontal Integration Facility）進行裝配，發(fa)射地(di)點(dian)則是在卡(ka)納(na)維爾角LC-37B發(fa)射臺(tai)(tai)，另一座發(fa)射臺(tai)(tai)在范登堡空軍基(ji)地(di)SLC-6發(fa)射臺(tai)(tai)。

發射過程

一(yi)次發(fa)射首先是(shi)點燃(ran)三個RS-68主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)發(fa)動機(ji)(ji)，然后升空，幾分鐘內，捆(kun)綁(bang)式助推器被(bei)投(tou)棄（離開主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)火箭(jian)體），此時它們的(de)(de)(de)(de)燃(ran)料已經(jing)用完并且(qie)完成(cheng)了將火箭(jian)從地面發(fa)射的(de)(de)(de)(de)任務，隨后連接在(zai)中央助推器上(shang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中央發(fa)動機(ji)(ji)關閉，并且(qie)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)CBC（由主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)發(fa)動機(ji)(ji)、下部的(de)(de)(de)(de)燃(ran)料箱以及連接第(di)一(yi)級和第(di)二級的(de)(de)(de)(de)段間組(zu)成(cheng)）底部的(de)(de)(de)(de)2/3部分也被(bei)投(tou)棄，剩下的(de)(de)(de)(de)第(di)二級火箭(jian)（主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)由燃(ran)料箱、RL10B-2發(fa)動機(ji)(ji)、導航(hang)電子設(she)備和載運(yun)物組(zu)成(cheng)）都被(bei)稱(cheng)為整流罩(zhao)的(de)(de)(de)(de)錐形保護物包住。

發射原理

與第(di)一(yi)(yi)級(ji)(ji)相比，第(di)二(er)級(ji)(ji)火(huo)箭(jian)像個坐在(zai)(zai)壯漢肩上的(de)芭蕾舞女演員(yuan)，雖然它沒(mei)有三個助推(tui)(tui)器發(fa)(fa)動機那(nei)么大的(de)能(neng)量，但它具備的(de)能(neng)量、平衡性和精確性可以處理更為(wei)精密的(de)任務——將(jiang)人造衛星送(song)入準確軌(gui)道。第(di)一(yi)(yi)級(ji)(ji)部件拋棄后(hou)，第(di)二(er)級(ji)(ji)將(jiang)點(dian)燃發(fa)(fa)動機并拋棄起(qi)保護(hu)作(zuo)用(yong)的(de)整(zheng)流罩，隨后(hou)二(er)級(ji)(ji)發(fa)(fa)動機關閉 (第(di)二(er)階段-1)，在(zai)(zai)此階段RL10B-2發(fa)(fa)動機被關閉，火(huo)箭(jian)在(zai)(zai)高空(kong)滑行期間用(yong)推(tui)(tui)進器進行第(di)二(er)階段調整(zheng)，此時航空(kong)電子設備和姿(zi)態控(kong)制(zhi)系統(tong)在(zai)(zai)整(zheng)個第(di)二(er)階段提供導向，冗余慣性飛行控(kong)制(zhi)組件系統(tong)幫助火(huo)箭(jian)將(jiang)載運物送(song)入正確軌(gui)道。

德爾塔IV型(xing)重型(xing)火箭在(zai)2004年12月(yue)21日首次(ci)(ci)飛(fei)行(xing)(xing)時(shi)，攜帶了三(san)顆人造衛星(xing)，即主要的(de)重量模擬衛星(xing) (DemoSat) 和(he)兩顆輔助(zhu)的(de)高校研(yan)究衛星(xing)（被(bei)合成為(wei)極微衛星(xing)-2），在(zai)首次(ci)(ci)飛(fei)行(xing)(xing)的(de)高空滑(hua)行(xing)(xing)期間，極微衛星(xing)-2被(bei)激活并釋放。

隨著(zhu)極微衛星2號的(de)釋放，發動(dong)機進行兩(liang)次重(zhong)新(xin)啟動(dong)并(bing)關閉(bi)（第(di)二(er)階(jie)段(duan)-2和(he)第(di)二(er)階(jie)段(duan)-3），這樣做(zuo)可(ke)以在第(di)二(er)階(jie)段(duan)保存部分能量。

由(you)于(yu)德爾塔IV型重型火箭效率(lv)非常(chang)高(gao)，因此它攜帶的(de)燃(ran)料，可(ke)以保證(zheng)它在幾乎所有高(gao)度(du)和軌(gui)道(dao)部署衛星(xing)，另外，由(you)于(yu)第(di)二級(ji)發動機完(wan)成了大(da)部分定位工作(zuo)，并(bing)可(ke)以將它們的(de)載運(yun)物(wu)精確送入軌(gui)道(dao)，因此衛星(xing)可(ke)以消(xiao)耗較少的(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)，并(bing)利用多余燃(ran)料延長(chang)自身功能(neng)(neng)的(de)運(yun)行時(shi)間，第(di)二級(ji)到達預定軌(gui)道(dao)后，載運(yun)物(wu)重量(liang)(liang)模擬衛星(xing)被激(ji)活并(bing)從載體分離。

未來發展

“德(de)爾塔-Ⅳ重型”運(yun)載火箭(jian)的(de)載人飛行不(bu)會立刻為波音(yin)公司帶來效益，但從(cong)長遠來看，會使(shi)波音(yin)公司擺脫美國空軍，因為波音(yin)公司使(shi)用從(cong)洛克希德(de)公司盜竊的(de)“阿特拉斯Ⅴ”項目文件而被實施10億(yi)美元(yuan)的(de)制裁。

2004年12月21日(ri)，德(de)爾(er)塔IV型(xing)火(huo)箭(jian)系列最新的(de)(de)成(cheng)(cheng)員在(zai)佛羅里達州(zhou)卡納維拉爾(er)角空軍(jun)基地發射升空，這(zhe)也是它的(de)(de)首次(ci)(ci)飛行(xing)。大約(yue)六小時后，火(huo)箭(jian)釋(shi)放了它的(de)(de)載運物(wu)并完成(cheng)(cheng)了此(ci)次(ci)(ci)任(ren)務。遺憾的(de)(de)是，火(huo)箭(jian)沒能(neng)到(dao)達正確軌道，后來科學家們查看數據時，認定第一(yi)(yi)(yi)級(ji)火(huo)箭(jian)的(de)(de)燃(ran)燒時間沒有達到(dao)預期長度，但是，在(zai)使用了這(zhe)么(me)多(duo)新型(xing)和升級(ji)型(xing)技(ji)術的(de)(de)情況下(xia)，只有一(yi)(yi)(yi)件事(shi)出錯(cuo)，應該說(shuo)是瑕(xia)不掩(yan)瑜，德(de)爾(er)塔IV型(xing)重(zhong)型(xing)火(huo)箭(jian)第一(yi)(yi)(yi)次(ci)(ci)試飛完成(cheng)(cheng)了所(suo)有主(zhu)要測(ce)試目標(biao)，是一(yi)(yi)(yi)次(ci)(ci)成(cheng)(cheng)功的(de)(de)飛行(xing)。

波(bo)音公(gong)司正在研究方(fang)案以(yi)改(gai)進(jin)(jin)德爾塔(ta)IV型重型火箭并研制德爾塔(ta)系(xi)列的(de)下一代產品，其中一些變化包括RS-68主發動機的(de)改(gai)進(jin)(jin)、給三個主推核心增加GEM以(yi)及燃料(liao)密度和(he)通(tong)道的(de)改(gai)進(jin)(jin)。

2016年6月11日，美國在佛羅里達州卡(ka)納維拉(la)爾角空(kong)軍基地用目前(qian)美國最大型(xing)的(de)運載火箭將一顆間諜(die)衛星(xing)送入了(le)太空(kong)。

優勢所在

美宇(yu)航(hang)局的航(hang)天飛機與(yu)以前的巨型(xing)火箭相比顯得十分“渺小”，但在(zai)其(qi)28年的飛行歷史上(shang)，這種載人航(hang)天工(gong)具的成就同樣(yang)輝煌(huang)。在(zai)地面(mian)，航(hang)天飛機從(cong)機鼻到(dao)機尾長約122英(ying)尺(chi)(37米(mi))，高56英(ying)尺(chi)(17米(mi))，翼展約為(wei)78英(ying)尺(chi)(23米(mi))。

發(fa)(fa)射時，航(hang)天(tian)飛機下面是相當于15層樓高的(de)(de)(de)外(wai)掛(gua)燃料箱(xiang)，兩(liang)側是兩(liang)個固(gu)體火(huo)箭(jian)推進(jin)器。安放到(dao)發(fa)(fa)射臺以后，航(hang)天(tian)飛機從外(wai)掛(gua)燃料箱(xiang)頂(ding)部到(dao)兩(liang)個固(gu)體火(huo)箭(jian)推進(jin)器尾部高184英(ying)尺(56米(mi)(mi))，航(hang)天(tian)飛機有一(yi)個長60英(ying)尺(18米(mi)(mi))、寬15英(ying)尺(4.5米(mi)(mi))的(de)(de)(de)有效(xiao)載(zai)荷艙，軌道器可(ke)以將大量有效(xiao)載(zai)荷送入地球軌道，使得航(hang)天(tian)飛機成為唯(wei)一(yi)能向國(guo)際空間站(zhan)運送大型片段的(de)(de)(de)航(hang)天(tian)器，十多年來，國(guo)際空間站(zhan)建(jian)設始終占據著航(hang)天(tian)飛機飛行(xing)的(de)(de)(de)主要日(ri)程。

自1981年“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞”號(hao)首飛以來，航(hang)(hang)(hang)天飛機迄今共實施了128次(ci)發射(she)(she)任(ren)務(wu)。不(bu)幸的(de)是(shi)，期間發生了兩次(ci)意外(wai)：第(di)一(yi)次(ci)是(shi)“挑戰者(zhe)”號(hao)航(hang)(hang)(hang)天飛機失事，1986年1月(yue)(yue)，由于固體火(huo)箭推進器(qi)的(de)O形(xing)密封圈發生泄(xie)漏，“挑戰者(zhe)”號(hao)發射(she)(she)后不(bu)久即爆(bao)炸解體，機上7名宇航(hang)(hang)(hang)員全(quan)部(bu)遇難。第(di)二次(ci)是(shi)“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞”號(hao)航(hang)(hang)(hang)天飛機失事，2003年2月(yue)(yue)，由于航(hang)(hang)(hang)天飛機熱屏蔽系統(tong)在(zai)發射(she)(she)時(shi)遭(zao)到損(sun)壞，“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞”號(hao)在(zai)返回(hui)地球大氣層時(shi)發生爆(bao)炸，機上7名宇航(hang)(hang)(hang)員也全(quan)部(bu)喪生。

每次事故發(fa)生之后，美(mei)宇航(hang)(hang)局(ju)都停(ting)飛所有的(de)(de)航(hang)(hang)天(tian)飛機，對其安(an)全性能進行改進，美(mei)宇航(hang)(hang)局(ju)官員(yuan)表示，由(you)于有了安(an)裝在頂部的(de)(de)密封艙和發(fa)射(she)逃(tao)逸系(xi)統，新一代“戰神1號”火(huo)箭(jian)比航(hang)(hang)天(tian)飛機設計安(an)全了許(xu)多(duo)。美(mei)宇航(hang)(hang)局(ju)官員(yuan)透露，除了定于27日的(de)(de)“戰神I-X”火(huo)箭(jian)試(shi)飛外，發(fa)射(she)逃(tao)逸系(xi)統也將在2010年開始接受檢(jian)測。

衍生型號

德(de)爾塔(ta)-4運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)有五種衍生型(xing)(xing)：德(de)爾塔(ta)-4中型(xing)(xing)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)，德(de)爾塔(ta)-4中型(xing)(xing)+運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)（內有三種衍生：（4.2）、（5.2）、（5.4），數(shu)字前(qian)者代表(biao)整流罩(zhao)的外(wai)直徑，后者則代表(biao)小型(xing)(xing)固態火(huo)箭(jian)支(zhi)數(shu)），還(huan)有德(de)爾塔(ta)-4重型(xing)(xing)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)，多(duo)樣(yang)化的型(xing)(xing)式是為(wei)了符(fu)合特(te)殊的酬載(zai)物尺寸，德(de)爾塔(ta)-4運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)是首(shou)要符(fu)合美國軍(jun)方需(xu)求的運(yun)(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)。