世界現(xiàn)役唯一的全低溫液體運載火箭,最高效的火箭之一!

北京時間2023年6月22日17:18,搭載NROL-68軍事衛(wèi)星的德爾塔4重型運載火箭從卡納維拉爾角太空軍基地SLC-37B工位點火發(fā)射,點火后約四分鐘2枚芯級助推器分離(如圖),點火約6分鐘一級分離,最終由二級將衛(wèi)星直接送入傾斜地球同步軌道(IGSO)。

德爾塔4重型火箭(Delta 4 Heavy)由波音公司研制,并由聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA)運營,為大型兩級半低溫液體運載火箭。該箭采用CBC構(gòu)型(三芯并聯(lián)),一二級串聯(lián)構(gòu)成芯級,芯一級兩側(cè)對稱捆綁兩枚芯級助推器,全箭采用液氫液氧推進(jìn)劑,是世界現(xiàn)役唯一一型全低溫液體運載火箭。

作為通用芯級火箭,德爾塔4重型的兩枚助推器和芯一級火箭配置基本一致,主體長度36.6米,直徑5.09米,起飛質(zhì)量232噸,干質(zhì)量28噸,單個模塊配備1臺RS-68A液氫液氧發(fā)動機(jī)。RS-68A由航空噴氣·洛克達(dá)因公司(Aerojet Rocketdyne)研制,高5.2米,直徑2.43米,質(zhì)量6.74噸,海平面推力315.7噸,海平面比沖364.7秒,真空推力354.6噸,真空比沖412秒,工作時間242~333秒。

德爾塔4系列火箭芯二級名為德爾塔低溫二級(Delta Cryogenic Second Stage,DCSS),其采用的懸掛儲箱在現(xiàn)役火箭中處于領(lǐng)先水平。德爾塔4重型使用的是DCSS-5即5米直徑DCSS。DCSS-5配備一臺普拉特·惠特尼公司(Pratt & Whitney)研制的RL10C-2-1液氫液氧發(fā)動機(jī),高4.15米,直徑2.15米,質(zhì)量301千克,真空推力11噸,真空比沖達(dá)到465.5秒,具備多次啟動能力,能將載荷直送地球靜止軌道(GEO)。

由于“德爾塔4”重型一二級均采用了優(yōu)秀的液氫液氧發(fā)動機(jī),使得其成為世界現(xiàn)役運載效率最高的火箭之一。該箭長72米,起飛質(zhì)量733噸,起飛推力947噸,其近地軌道運力(LEO)28.79噸,運載系數(shù)3.93%,地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)運力14.22噸,運載系數(shù)1.94%,地球靜止軌道(GEO) 運力6.28噸,運載系數(shù)0.86%。

“德爾塔4”重型火箭于2004年12月首飛,NROL-68任務(wù)是該型火箭總計第15次發(fā)射也是倒數(shù)第2次發(fā)射,除了首飛失敗,該型火箭已經(jīng)取得14連勝。2024年,“德爾塔4”重型火箭還將執(zhí)行NROL-70衛(wèi)星發(fā)射,而后退出現(xiàn)役,接替它的將是聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟在研的“火神”火箭,后者采用液氧甲烷發(fā)動機(jī)作為一級動力,更經(jīng)濟(jì)。
作者:大白高國