Американская ракета-носитель «Дельта IV» версии Медиум+ (4,2) (миссия AFSPC-6) + стартовый стол

Американская ракета-носитель «Дельта IV» версии Медиум+ (4,2) (миссия AFSPC-6) + стартовый стол

Разработчик: AXM
Инструкция: в наличии
Масштаб 1/96

«Дельта IV» (Delta IV) — четвёртое поколение ракеты-носителя семейства «Дельта» компании Boeing. «Дельта IV» была разработана в рамках программы развития одноразовых ракет-носителей (Evolved Expendable Launch Vehicle, EELV) для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США.

«Дельта IV» состоит из двух ступеней и использует криогенные компоненты топлива: жидкий водород и жидкий кислород.

Ракета-носитель используется в пяти версиях: Медиум (Medium — средний), Медиум+ (4,2), Медиум+ (5,2), Медиум+ (5,4) и Хэви (Heavy — тяжелый).

22 августа 2019 года состоялся последний запуск ракеты-носителя в средней конфигурации, дальнейшие запуски будут выполнены тяжёлой конфигурацией ракеты.

Из-за высокой стоимости (от 164 до 400 млн $ в зависимости от версии), «Дельта IV» используется в первую очередь для запуска спутников Министерства обороны (DoD) и Национального управления военно-космической разведки США (NRO).

«Дельта IV Хэви», по состоянию на 2016 год, обладала наибольшей выводимой полезной нагрузкой среди всех эксплуатируемых ракет-носителей в мире. В 2015 году стоимость запуска ракеты-носителя «Дельта IV Хэви» составляла около 400 млн. $

Первый успешный запуск ракеты-носителя со спутником «Eutelsat W5» был осуществлён в 2002 году.

Ракета-носитель «Дельта IV» пришла на рынок космических запусков в период, когда глобальные возможности по выводу полезной нагрузки на околоземную орбиту были уже гораздо выше спроса. Более того, неопробованный дизайн новой ракеты-носителя привел к сложностям в поиске коммерческих запусков. Также стоимость запуска «Дельта IV» несколько выше, чем у конкурирующих ракет-носителей. В 2003 году компания Boeing отозвала ракету-носитель c коммерческого рынка, ссылаясь на низкий спрос и большие затраты. В 2005 году компания Boeing заявила, что она может вернуть ракету-носитель «Дельта IV» для коммерческого использования, однако вплоть до 2016 года все запуски, за исключением первого, были оплачены правительством США.

С 2007 года запуски ракеты-носителя «Дельта IV» осуществляет United Launch Alliance (ULA), совместное предприятие, организованное компаниями Boeing и Lockheed Martin.

В 2015 году компания ULA приняла решение отказаться от всех модификаций «Дельты IV», кроме Heavy уже к 2018 году из-за конкуренции со SpaceX (запуски будут выполнятся ракетой-носителем «Атлас V»), а в дальнейшем предполагается полный вывод из эксплуатации как «Атласа V», так и «Дельты IV», их заменит новая ракета-носитель «Вулкан», первый запуск которой планировался не ранее IV квартала 2021 года. Однако, как заверил CEO ULA Тори Бруно, полный отказ от ракеты-носителя не может быть произведён раньше, чем правительственные заказчики будут к этому готовы, поскольку некоторые спутники специально сконфигурированы для запуска на «Дельте IV».

Начиная с июля 2015 года и вплоть до вывода ракеты-носителя из эксплуатации, все запускаемые конфигурации ракеты-носителя «Дельта IV» будут использовать улучшенный главный двигатель RS-68A.

Конструкция:

Первая ступень

Первой ступенью ракеты «Дельта IV» является универсальный ракетный модуль (УРМ, Common Booster Core(s), CBC), общий для всех модификаций ракеты-носителя. Модуль состоит из двигательного отсека, баков для горючего и окислителя (26,3 и 9,4 метра в высоту соответственно), секции между баками и промежуточного адаптера. Главный двигатель устанавливается в нижней несущей части конструкции на четырёхопорную ферму и закрыт коническим термозащитным кожухом, выполненным из композитных материалов, который защищает двигатель от пламени боковых твердотопливных ускорителей. Выше находится бак для горючего, выполненный из алюминия и усиленый изнутри сеточной облицовкой для уменьшения веса. Далее располагается композитный цилиндр, расположенный под баком для окислителя, который также усилен сеточной облицовкой, сверху конструкция заканчивается композитным адаптером, который вмещает в себя двигатель второй ступени и оборудование для расстыковки ступеней. Вдоль всего модуля проходит кабельный туннель для обеспечения электропитанием и связью, а окислитель достигает двигателя через внешний трубопровод, проходящий по внешней стенке бака для горючего. Стенки модуля покрыты изоляционным материалом (твёрдая полиуретановая пена), который препятствует нагреванию топлива и образованию льда на внешней поверхности топливных баков.

Полная длина ступени 40,8 м, диаметр — 5,1 м, сухой вес ступени — 26 400 кг. Ступень использует криогенные компоненты топлива, жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Вместимость топлива: жидкий водород — 29 500 кг (416 м3), жидкий кислород — 172 500 кг (151 м3). Перед запуском закачиваемый жидкий кислород охлаждается до температуры −185 °C, жидкий водород — до −253 °C.

Модуль использует один двигатель RS-68 производства фирмы Rocketdyne. Двигатель RS-68 — первый большой ЖРД, который был разработан в США после разработки основного двигателя для космического челнока SSME (Space Shuttle Main Engine, или RS-25) в 1970 годах. Основное назначение RS-68 было сокращение стоимости двигателя по сравнению с SSME. Давление в камере сгорания и удельный импульс, которыми в некоторой степени пришлось пожертвовать, сказались на эффективности двигателя, однако, время разработки, стоимость комплектующих, общая стоимость и количество необходимого рабочего времени были значительно сокращены по сравнению с SSME, несмотря на гораздо больший размер RS-68.

Тяга двигателя на уровне моря составляет 2950 кН, в вакууме — 3370 кН. Удельный импульс в вакууме — 409 с.

В 2012 году впервые был использован модифицированный двигатель RS-68A. Модификация турбонагнетателя, а также обеспечение лучшего смешивания и сгорания элементов топлива, позволили повысить тягу нового двигателя до 3137 кН на уровне моря и до 3560 кН в вакууме. Удельный импульс вырос до 412 с. С июня 2015 года двигатель RS-68A используется на всех модификациях «Дельта IV».

Как правило, двигатель форсируется до 102 % тяги в течение первых нескольких минут полёта, затем дросселируется до 58 % тяги вплоть до момента отключения. При запуске ракеты-носителя в модификации Heavy, двигатель центрального модуля дросселируется до уровня 58 % номинальной тяги примерно через 50 секунд после запуска, в то время как боковые ускорители остаются на 102 % тяги. Это позволяет сохранить топливо центрального модуля CBC и использовать его дольше. После отделения боковых ускорителей, центральный форсируется до 102 % и затем переводится на 58 % тяги незадолго до отключения.

Номинальное время работы двигателя первой ступени составляет 245 секунд для модификаций Медиум и 328 cекунд для модификации Хэви.

На модификациях Дельта IV Medium+ используются твердотопливные ускорители GEM-60 компании Orbital ATK (бывшая Alliant Techsystems, ATK), с топливом на основе HTPB. Длина ускорителя с носовым обтекателем — 15,2 м, диаметр — 1,5 м, стартовая масса — 33 638 кг. Каждый ускоритель обеспечивает тягу 826,6 кН на уровне моря с удельным импульсом 275 с. Время горения — 91 секунда.

Вторая ступень

Вторая ступень «Дельта IV» (Delta Cryogenic Second Stage, DCSS) была выполнена на основе верхней ступени ракеты-носителя «Дельта III», но с повышенной вместимостью топлива. В 4-метровом варианте второй ступени топливные баки вытянуты в длину, в 5-метровом варианте бак для кислорода дополнительно удлинён на 0,5 м, а бак для жидкого водорода увеличен в диаметре до 5 метров. Вынесенный отдельно бак для жидкого кислорода имеет диаметр 3,2 м в обеих версиях второй ступени.

Четырёхметровая вторая ступень (используется для модификаций Медиум и Медиум+ (4,2)) имеет длину 12,2 м, сухой вес — 2850 кг и вмещает 20 410 кг компонентов топлива. Максимальное время работы двигателя составляет 850 секунд.

Головной обтекатель

Для версий Медиум и Медиум+ (4,2) используется композитные обтекатель диаметром 4 метра, длиной 11,75 м и весом около 2800 кг, немного удлинённая версия обтекателя, ранее используемого на ракете-носителе «Дельта III».

«Дельта IV» версии Медиум+ (4,2) близка к базовому варианту Медиум (без ускорителей), но использует, в отличие от него, два твердотопливных ускорителя. Стартовая масса ракеты-носителя — 292,7 т.

Развертки и инструкцию по сборке бумажной модели ракеты «Дельта IV» версии Медиум+ (4,2) можно скачать в виде rar-архива, прикрепленного ниже. Печатаем развертки на фотобумаге или ватмане и собираем согласно инструкции. Для защиты от пыли и загрязнения можно предварительно покрыть листы с выкройками лаком для волос из баллончика (лучше всего подойдет лак сильной фиксации), также можно покрыть им и уже готовую модель, даже предварительно ее не обрабатывая.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: