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結構類型

德爾塔IV型(xing)火(huo)(huo)(huo)箭(jian)系列(lie)有三種(zhong)主要結(jie)構(gou)或類型(xing)：中(zhong)型(xing)、中(zhong)型(xing)+（4.2、5.2 和 5.4 版(ban)）、重(zhong)型(xing)。每(mei)種(zhong)結(jie)構(gou)都(dou)裝有的第一級（火(huo)(huo)(huo)箭(jian)底部(bu)的2/3）和第二(er)級（火(huo)(huo)(huo)箭(jian)頂部(bu)的1/3）火(huo)(huo)(huo)箭(jian)，前者(zhe)包(bao)括(kuo)燃料箱(xiang)和主發(fa)動機，后者(zhe)包(bao)括(kuo)二(er)級發(fa)動機、燃料箱(xiang)、載運物和各種(zhong)電子設備。

中型火箭的(de)第一級包(bao)括由RS-68發動機(ji)提供(gong)動力(li)的(de)一臺通(tong)用助推核(he)心 (CBC)。它的(de)第二級由RL10B-2發動機(ji)提供(gong)動力(li)，同時還包(bao)括各種(zhong)操作和控(kong)制高度的(de)電(dian)子設備，例如德爾塔(ta)II型中使(shi)用的(de)冗余慣性飛行(xing)控(kong)制組件系統 (RIFCA) 以(yi)及燃料箱和氧化劑箱。

中(zhong)型(xing)(xing)+火(huo)箭(jian)(jian)的第一級除了含有(you)與(yu)中(zhong)型(xing)(xing)火(huo)箭(jian)(jian)相同的組件外，還(huan)有(you)兩(liang)個或四個直徑為1.5米(mi)的固體火(huo)箭(jian)(jian)捆綁(bang)式(shi)石(shi)墨環氧發(fa)動(dong)機 (GEM)。所(suo)有(you)中(zhong)型(xing)(xing)+火(huo)箭(jian)(jian)都使用RL10B-2發(fa)動(dong)機向第二(er)級提供動(dong)力，但(dan)是5.2和(he)5.4版比中(zhong)型(xing)(xing)和(he)中(zhong)型(xing)(xing)+4.2版擁有(you)直徑更(geng)大的燃料箱和(he)更(geng)長的氧化(hua)劑(ji)箱。

重型火(huo)(huo)箭看起來就像一(yi)個(ge)超級火(huo)(huo)箭，它不(bu)但擁(yong)有(you)(you)主要的(de)(de)(de)通用(yong)助推核心(xin)，還(huan)包括兩(liang)個(ge)附加的(de)(de)(de)捆綁式(shi)助推器。這三個(ge)助推器各自裝有(you)(you)的(de)(de)(de)RS-68發(fa)動機(ji)，重型火(huo)(huo)箭的(de)(de)(de)第二級還(huan)有(you)(you)一(yi)個(ge)直徑(jing)(jing)為5米(mi)的(de)(de)(de)燃料(liao)箱和直徑(jing)(jing)為5米(mi)的(de)(de)(de)載運(yun)物設施配件(jian)。

工作原理

第一(yi)級(ji)的目標只有一(yi)個(ge)：使(shi)火箭離(li)開(kai)地面(mian)。每(mei)個(ge)通(tong)用助推核心(xin) (CBC) 的底端部(bu)分都有一(yi)臺RS-68發動(dong)機，中間(jian)部(bu)分包(bao)括燃(ran)料箱，里(li)面(mian)裝有液態氫和液態氧，對于兩個(ge)捆(kun)綁式(shi)助推器來(lai)說，這(zhe)就是(shi)全部(bu)構造。它們只是(shi)為了提供將沉重的載(zai)運物送入軌道所必需的額外(wai)燃(ran)料和發動(dong)機。

雖然RS-68發(fa)(fa)動(dong)(dong)機首次應(ying)用(yong)在德(de)爾塔IV型(xing)(xing)火(huo)箭(jian)(jian)系列，但(dan)它的(de)效率(lv)卻比其所代替的(de)液(ye)態氧(yang)/煤油發(fa)(fa)動(dong)(dong)機高出30%。它的(de)部件(jian)較少，因(yin)此可靠性更高，成本(ben)更低，而(er)且RS-68發(fa)(fa)動(dong)(dong)機還是(shi)(shi)環保型(xing)(xing)的(de)，因(yin)為它產生(sheng)的(de)唯(wei)一副(fu)產品只是(shi)(shi)蒸(zheng)汽。在發(fa)(fa)射(she)時，RS-68發(fa)(fa)動(dong)(dong)機會(hui)產生(sheng)2,891千牛頓(dun)的(de)推力。在三(san)個(ge)助推核心的(de)幫助下，德(de)爾塔IV型(xing)(xing)重(zhong)型(xing)(xing)火(huo)箭(jian)(jian)可以將(jiang)最多28,790公斤（參考值，如送入(ru)(ru)極地(di)軌(gui)道則最大酬載為23,560噸(dun)）的(de)載運(yun)物送入(ru)(ru)近地(di)軌(gui)道，它“最親近的(de)兄弟(di)”，德(de)爾塔IV 中型(xing)(xing)+火(huo)箭(jian)(jian)（5.4版）可以將(jiang)11,475公斤的(de)載運(yun)物送入(ru)(ru)相同軌(gui)道。

裝配與發射地點

德爾塔-4運載(zai)火箭(jian)在(zai)水(shui)平綜合設(she)備廠（Horizontal Integration Facility）進行裝配，發(fa)射(she)(she)地(di)點則是在(zai)卡納維爾角LC-37B發(fa)射(she)(she)臺(tai)，另一(yi)座發(fa)射(she)(she)臺(tai)在(zai)范登(deng)堡空軍基地(di)SLC-6發(fa)射(she)(she)臺(tai)。

發射過程

一次(ci)發(fa)射首先(xian)是點(dian)燃(ran)(ran)(ran)三個RS-68主發(fa)動機(ji)(ji)，然后升空，幾(ji)分(fen)鐘內，捆綁(bang)式助推器(qi)被投棄（離開主火(huo)(huo)箭(jian)體），此時(shi)它們(men)的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料已經用完(wan)并(bing)且(qie)完(wan)成了將(jiang)火(huo)(huo)箭(jian)從地面發(fa)射的(de)(de)任務，隨(sui)后連接(jie)在(zai)中(zhong)央(yang)助推器(qi)上的(de)(de)主中(zhong)央(yang)發(fa)動機(ji)(ji)關閉，并(bing)且(qie)主CBC（由(you)主發(fa)動機(ji)(ji)、下部(bu)的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料箱以及(ji)連接(jie)第(di)一級和第(di)二級的(de)(de)段間組(zu)成）底(di)部(bu)的(de)(de)2/3部(bu)分(fen)也被投棄，剩(sheng)下的(de)(de)第(di)二級火(huo)(huo)箭(jian)（主要由(you)燃(ran)(ran)(ran)料箱、RL10B-2發(fa)動機(ji)(ji)、導航電子設備(bei)和載運(yun)物組(zu)成）都被稱為整(zheng)流罩的(de)(de)錐形保護物包住。

發射原理

與第(di)一(yi)級相比，第(di)二級火箭像個(ge)坐在(zai)(zai)壯漢肩(jian)上(shang)的(de)(de)(de)芭蕾舞女演員，雖然它沒有三(san)個(ge)助推器發(fa)動機那么(me)大的(de)(de)(de)能量，但(dan)它具(ju)備的(de)(de)(de)能量、平衡性和精確(que)性可以處理(li)更為精密(mi)的(de)(de)(de)任務——將人造衛星(xing)送入準確(que)軌道(dao)。第(di)一(yi)級部件(jian)拋棄后(hou)(hou)，第(di)二級將點燃發(fa)動機并拋棄起(qi)保(bao)護作用的(de)(de)(de)整(zheng)流(liu)罩，隨后(hou)(hou)二級發(fa)動機關(guan)閉 (第(di)二階(jie)(jie)段-1)，在(zai)(zai)此階(jie)(jie)段RL10B-2發(fa)動機被關(guan)閉，火箭在(zai)(zai)高空(kong)滑(hua)行期(qi)間用推進(jin)器進(jin)行第(di)二階(jie)(jie)段調整(zheng)，此時航空(kong)電子設備和姿態(tai)控制系(xi)統在(zai)(zai)整(zheng)個(ge)第(di)二階(jie)(jie)段提供(gong)導向，冗余慣性飛行控制組件(jian)系(xi)統幫助火箭將載運物送入正(zheng)確(que)軌道(dao)。

德爾塔IV型重(zhong)型火箭在2004年(nian)12月21日首(shou)次飛行(xing)時，攜帶了三顆人(ren)造衛(wei)星(xing)，即主要的重(zhong)量(liang)模擬衛(wei)星(xing) (DemoSat) 和兩顆輔助的高(gao)校研究衛(wei)星(xing)（被合成為極微(wei)衛(wei)星(xing)-2），在首(shou)次飛行(xing)的高(gao)空滑行(xing)期間，極微(wei)衛(wei)星(xing)-2被激活并(bing)釋放。

隨著極(ji)微衛(wei)星2號的(de)釋放，發動機進行兩次重新啟動并關閉（第(di)二階(jie)段(duan)-2和第(di)二階(jie)段(duan)-3），這樣(yang)做可以在第(di)二階(jie)段(duan)保存(cun)部分能量。

由(you)于(yu)德(de)爾塔IV型重型火箭效(xiao)率非常高(gao)，因此它攜(xie)帶的(de)燃料，可以保(bao)證它在幾乎所有(you)高(gao)度和軌(gui)道(dao)(dao)部署衛(wei)星(xing)(xing)，另外，由(you)于(yu)第二級發動(dong)機(ji)完成了大部分定位工作，并(bing)可以將它們的(de)載運(yun)物精確送(song)入軌(gui)道(dao)(dao)，因此衛(wei)星(xing)(xing)可以消(xiao)耗較少的(de)能量，并(bing)利用(yong)多余燃料延長自身功能的(de)運(yun)行時間，第二級到達預(yu)定軌(gui)道(dao)(dao)后，載運(yun)物重量模(mo)擬衛(wei)星(xing)(xing)被(bei)激活并(bing)從(cong)載體分離。

未來發展

“德(de)爾塔-Ⅳ重型”運(yun)載火箭的載人(ren)飛行不會立刻為波音(yin)公司帶來效益，但從長遠來看，會使波音(yin)公司擺脫美(mei)國空軍，因(yin)為波音(yin)公司使用從洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)公司盜(dao)竊的“阿特(te)拉斯Ⅴ”項(xiang)目文件而被(bei)實施(shi)10億美(mei)元的制裁。

2004年(nian)12月21日(ri)，德爾塔IV型(xing)火(huo)箭(jian)系列最新的(de)(de)成(cheng)員(yuan)在(zai)(zai)佛羅里達(da)(da)州卡(ka)納維拉爾角空(kong)軍(jun)基(ji)地發(fa)射升(sheng)空(kong)，這也是它的(de)(de)首(shou)次(ci)飛行(xing)。大(da)約六(liu)小時(shi)后(hou)，火(huo)箭(jian)釋放(fang)了它的(de)(de)載運物(wu)并完成(cheng)了此次(ci)任(ren)務。遺憾的(de)(de)是，火(huo)箭(jian)沒(mei)能到達(da)(da)正確軌道，后(hou)來(lai)科學(xue)家們查看數據時(shi)，認定第一(yi)(yi)級火(huo)箭(jian)的(de)(de)燃燒時(shi)間沒(mei)有(you)達(da)(da)到預期長(chang)度，但是，在(zai)(zai)使用(yong)了這么多新型(xing)和(he)升(sheng)級型(xing)技術的(de)(de)情況(kuang)下，只有(you)一(yi)(yi)件事出錯(cuo)，應該說是瑕不掩(yan)瑜，德爾塔IV型(xing)重型(xing)火(huo)箭(jian)第一(yi)(yi)次(ci)試(shi)飛完成(cheng)了所有(you)主要測試(shi)目標，是一(yi)(yi)次(ci)成(cheng)功的(de)(de)飛行(xing)。

波(bo)音公司正在研(yan)究方案以(yi)改進德爾塔IV型重型火箭并研(yan)制德爾塔系列(lie)的下一代產品，其中一些變化包括RS-68主發(fa)動機(ji)的改進、給三個(ge)主推核心增(zeng)加GEM以(yi)及燃料密度和通道的改進。

2016年6月11日，美(mei)國在佛羅(luo)里達州卡納維拉爾角(jiao)空軍基(ji)地用目前(qian)美(mei)國最大(da)型的(de)運載(zai)火箭將(jiang)一顆間諜衛星送(song)入了太空。

優勢所在

美宇航(hang)(hang)局(ju)的航(hang)(hang)天(tian)(tian)飛(fei)機與以前的巨型(xing)火箭相比顯得十分(fen)“渺小(xiao)”，但在其28年的飛(fei)行歷史上，這(zhe)種(zhong)載人航(hang)(hang)天(tian)(tian)工具的成就同樣(yang)輝煌(huang)。在地面(mian)，航(hang)(hang)天(tian)(tian)飛(fei)機從機鼻到機尾(wei)長(chang)約122英尺(37米(mi))，高56英尺(17米(mi))，翼展約為78英尺(23米(mi))。

發射(she)時，航(hang)天(tian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)下面是相當于15層樓高的外掛燃料(liao)箱(xiang)，兩側是兩個固(gu)(gu)體火箭(jian)(jian)推進(jin)器(qi)(qi)。安(an)放到發射(she)臺(tai)以后(hou)，航(hang)天(tian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)從外掛燃料(liao)箱(xiang)頂部(bu)到兩個固(gu)(gu)體火箭(jian)(jian)推進(jin)器(qi)(qi)尾部(bu)高184英尺(56米(mi))，航(hang)天(tian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)有一(yi)個長60英尺(18米(mi))、寬(kuan)15英尺(4.5米(mi))的有效(xiao)載(zai)荷艙，軌(gui)道(dao)器(qi)(qi)可以將大量有效(xiao)載(zai)荷送入地球軌(gui)道(dao)，使得(de)航(hang)天(tian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)成(cheng)為唯一(yi)能向國(guo)際(ji)空(kong)間站運送大型片段(duan)的航(hang)天(tian)器(qi)(qi)，十(shi)多年來，國(guo)際(ji)空(kong)間站建設始終占據(ju)著航(hang)天(tian)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行的主要(yao)日(ri)程。

自1981年(nian)“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)(hao)首飛(fei)以來，航(hang)(hang)天飛(fei)機迄今(jin)共(gong)實施(shi)了128次(ci)發(fa)射任務。不(bu)幸的是，期間發(fa)生(sheng)了兩次(ci)意外：第(di)一次(ci)是“挑戰者”號(hao)(hao)(hao)航(hang)(hang)天飛(fei)機失(shi)事，1986年(nian)1月，由(you)于固(gu)體火(huo)箭推進器(qi)的O形密封圈發(fa)生(sheng)泄漏，“挑戰者”號(hao)(hao)(hao)發(fa)射后不(bu)久(jiu)即爆(bao)炸解(jie)體，機上7名(ming)宇航(hang)(hang)員(yuan)全(quan)部遇難。第(di)二(er)次(ci)是“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)(hao)航(hang)(hang)天飛(fei)機失(shi)事，2003年(nian)2月，由(you)于航(hang)(hang)天飛(fei)機熱屏(ping)蔽系統(tong)在(zai)(zai)發(fa)射時遭(zao)到損(sun)壞，“哥(ge)倫比(bi)(bi)亞(ya)”號(hao)(hao)(hao)在(zai)(zai)返回地球大氣(qi)層時發(fa)生(sheng)爆(bao)炸，機上7名(ming)宇航(hang)(hang)員(yuan)也全(quan)部喪生(sheng)。

每次事(shi)故(gu)發(fa)生之(zhi)后(hou)，美(mei)宇航局(ju)(ju)都停(ting)飛(fei)所有的(de)航天(tian)飛(fei)機，對其安(an)全性能進行改(gai)進，美(mei)宇航局(ju)(ju)官(guan)員表示，由(you)于有了安(an)裝在(zai)頂(ding)部的(de)密封艙和發(fa)射逃逸(yi)系(xi)統，新一代(dai)“戰神(shen)1號”火(huo)箭比航天(tian)飛(fei)機設計安(an)全了許多。美(mei)宇航局(ju)(ju)官(guan)員透(tou)露，除了定(ding)于27日的(de)“戰神(shen)I-X”火(huo)箭試飛(fei)外，發(fa)射逃逸(yi)系(xi)統也將在(zai)2010年開始接受檢(jian)測(ce)。

衍生型號

德爾(er)(er)塔-4運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)有五種(zhong)衍(yan)生(sheng)型(xing)(xing)：德爾(er)(er)塔-4中型(xing)(xing)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)，德爾(er)(er)塔-4中型(xing)(xing)+運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)（內有三種(zhong)衍(yan)生(sheng)：（4.2）、（5.2）、（5.4），數字前者(zhe)代表(biao)整(zheng)流罩的(de)外直徑，后者(zhe)則代表(biao)小型(xing)(xing)固態火(huo)(huo)箭(jian)(jian)支數），還有德爾(er)(er)塔-4重型(xing)(xing)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)，多樣化(hua)的(de)型(xing)(xing)式是為了符合特(te)殊的(de)酬載(zai)物尺(chi)寸(cun)，德爾(er)(er)塔-4運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)是首(shou)要符合美國軍方(fang)需求的(de)運(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)。