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北京时间2023年6月22日17:18,搭载NROL-68军事卫星的德尔塔4重型运载火箭从卡纳维拉尔角太空军基地SLC-37B工位点火发射,点火后约四分钟2枚芯级助推器分离(如图),点火约6分钟一级分离,最终由二级将卫星直接送入倾斜地球同步轨道(IGSO)。
德尔塔4重型火箭(Delta 4 Heavy)由波音公司研制,并由联合发射联盟(ULA)运营,为大型两级半低温液体运载火箭。该箭采用CBC构型(三芯并联),一二级串联构成芯级,芯一级两侧对称捆绑两枚芯级助推器,全箭采用液氢液氧推进剂,是世界现役唯一一型全低温液体运载火箭。
作为通用芯级火箭,德尔塔4重型的两枚助推器和芯一级火箭配置基本一致,主体长度36.6米,直径5.09米,起飞质量232吨,干质量28吨,单个模块配备1台RS-68A液氢液氧发动机。RS-68A由航空喷气·洛克达因公司(Aerojet Rocketdyne)研制,高5.2米,直径2.43米,质量6.74吨,海平面推力315.7吨,海平面比冲364.7秒,真空推力354.6吨,真空比冲412秒,工作时间242∼333秒。
德尔塔4系列火箭芯二级名为德尔塔低温二级(Delta Cryogenic Second Stage,DCSS),其采用的悬挂储箱在现役火箭中处于领先水平。德尔塔4重型使用的是DCSS-5即5米直径DCSS。DCSS-5配备一台普拉特·惠特尼公司(Pratt & Whitney)研制的RL10C-2-1液氢液氧发动机,高4.15米,直径2.15米,质量301千克,真空推力11吨,真空比冲达到465.5秒,具备多次启动能力,能将载荷直送地球静止轨道(GEO)。
由于“德尔塔4”重型一二级均采用了优秀的液氢液氧发动机,使得其成为世界现役运载效率最高的火箭之一。该箭长72米,起飞质量733吨,起飞推力947吨,其近地轨道运力(LEO)28.79吨,运载系数3.93%,地球同步转移轨道(GTO)运力14.22吨,运载系数1.94%,地球静止轨道(GEO) 运力6.28吨,运载系数0.86%。
“德尔塔4”重型火箭于2004年12月首飞,NROL-68任务是该型火箭总计第15次发射也是倒数第2次发射,除了首飞失败,该型火箭已经取得14连胜。2024年,“德尔塔4”重型火箭还将执行NROL-70卫星发射,而后退出现役,接替它的将是联合发射联盟在研的“火神”火箭,后者采用液氧甲烷发动机作为一级动力,更经济。
作者:大白高国
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