Авиация Дельта-2 - Конструкция

06 июля 2011


Оглавление:
1. Дельта-2
2. История
3. Конструкция
4. Стартовые площадки
5. Сборка
6. Эксплуатация

«Дельта-2» — ракета-носитель средней мощности, с двумя или трёмя ступенями. Создана на базе предыдущей версии ракеты семейства «Дельта» Delta-4925. От других носителей этого семейства «Дельту-2» отличает, в первую очередь, маршевый двигатель.

Типы двигателей и других компонентов ракеты могут отличаться, в зависимости от конкретной модификации. В основании ракеты, в нижней части первой ступени размещается жидкостный маршевый двигатель. Выше, в порядке возрастания, расположены топливные баки: бак для окислителя, в качестве которого выступает жидкий кислород, и бак для керосина RP-1. Далее следует промежуточный отсек между ступенями. У основания первой ступени устанавливаются твердотопливные ускорители. Выше первой ступени находится двигатель и баки второй ступени, над которыми располагается авионика ракеты. Венчает конструкцию полезный груз, обрамлённый головным обтекателем.

Первая ступень

В первой ступени серии 6000 использовался один ЖРД открытого цикла Rocketdyne RS-27, включающий в себя главный двигатель RS2701A/B и два вспомогательных двигателя LR101-NA. Масса двигателя составляет 1027 кг, диаметр — 1,07 м, длина — 3,63 м. Тяга порядка 971 кН на уровне моря, 1023 кН в вакууме. Камера сгорания работает при температуре 3315 °C и давлении 48 атм. Сконструирована из аустенитной нержавеющей стали марки 347, использует регенеративное охлаждение. Время горения составляет 274 с. Вспомогательные двигатели предназначены для управления ориентацией ракеты в полёте во время отключения первой ступени и передачи управления двигателю второй ступени.

В серии 7000 используется модифицированный двигатель Rocketdyne RS-27A, включающий в себя главный двигатель RS2701B и два вспомогательных двигателя LR101-NA. В отличие от своего предшественника, RS-27A имеет большую длину и массу. Кроме того, он развивает большую тягу в вакууме за счёт увеличения степени расширения сопла, с 8:1 до 12:1.

Топливо

В качестве топлива двигатель первой ступени использует смесь керосина RP-1, и жидкого кислорода как окислителя. Указанные компоненты заправляются в соответствующие алюминиевые баки с изогридной алюминиевой оболочкой. Окислитель и керосин смешиваются в пропорции 2,245:1. За 1 секунду двигатель первой ступени расходует приблизительно 111 кг керосина и 250 кг окислителя.

Ускорители

Во всех модификациях ракеты-носителя «Дельта-2» используются твердотопливные ускорители, предназначенные для увеличения тяги. Чаще всего их устанавливается девять, хотя есть варианты с трёмя или четырьмя.

В серии 6000 в качестве ускорителей использовались твердотопливные ракетные двигатели Castor IV-A, сконструированные компанией Thiokol. Каждый ускоритель, в заправленном состоянии имеющий массу 11578 кг, давал тягу порядка 355,7 кН на уровне моря и 407,2 кН в вакууме. Для Castor IV-A использовалось смесевое топливо TP-H8299 на основе перхлората аммония и синтетического каучука.

В серии 7000 стали использовать твердотопливные ракетные двигатели с управлением вектором тяги Alliant GEM-40. Эти ускорители, диаметром около 1 м и высотой 13 м, способны развивать тягу 446,0 кН на уровне моря и 499,2 кН в вакууме. В качестве органического связующего в топливе используется полибутадиен с концевыми гидроксильными группами, отвердителем для него служат диизоцианаты. Время работы GEM-40 составляет приблизительно 63 секунды В тяжёлой модификации ракеты используются более мощные ускорители GEM-46.

Промежуточный отсек

Между первой и второй ступенью находится промежуточный отсек длиной 4,72 м, сконструированный из тех же материалов, что и топливные баки. Промежуточный отсек содержит выходное сопло для двигателя второй ступени и шесть приводов, предназначенных для переключения двигателей ступеней.

Вторая ступень

Все модификации ракеты-носителя «Дельта-2» используют на второй ступени жидкостный ракетный двигатель Aerojet AJ10-118K. Кроме двигателя, ступень включает в себя баки для топлива и окислителя, разделённые общей переборкой. Во время типичных миссий работа двигателя разделена на два этапа, однако, при необходимости, AJ10-118K может перезапускаться до шести раз. В связи с этим в качестве топлива для него используется самовоспламеняющийся Аэрозин 50, окисляемый азотным тетраоксидом. Двигатель диаметром 1,70 м и длиной 5,89 м весит на старте приблизительно 6 тонн. Для управления ориентацией после отделения первой ступени используется система RACS. Тяга AJ10-118K составляет 43,37 кН, время работы — 432 с. В двухступенчатых вариантах ракеты двигатель напрямую подключается к полезной нагрузке, и отвечает за её выведение на расчётную орбиту.

Третья ступень

Требования каждого космического аппарата определяют тип двигателя третьей ступени. Независимо от типа, двигатели этой ступени конструируются так, чтобы обеспечивать стабильный вращательный баланс, необходимый для стабильной ориентации в космосе. Для выведения спутников на низкую околоземную орбиту третья ступень обычно не используется.

Твердотопливный Thiokol Star-48B в основном предназначается для вывода полезной нагрузки на геопереходную орбиту. В качестве топлива двигатель использует смесевое топливо TP-H-3340, содержащее перхлорат аммония, порошковый алюминий и полибутадиен с концевыми гидроксильными группами, обеспечивающий тягу 66,4 кН в течение 87 секунд. Диаметр Star-48B составляет 1,24 м, длина — 2,04 м, масса на старте — 2010 кг.

Thiokol Star-37FM SRM значительно меньше и легче Star-48B, в связи с чем он используется для вывода объектов на высокие орбиты, в основном, для межпланетных станций. Его диаметр равен 0,93 м, длина — 1,69 м, а масса на старте составляет 1066 кг. Топливо используется такое же, как и у двигателя Star-48B.

Обтекатель

В ракетах-носителях «Дельта-2» используется несколько головных обтекателей, отличающихся размерами и материалом. Стандартный металлический обтекатель имеет диаметр около 2,9 м. В ранних модификациях ракеты использовался 2,44-метровый обтекатель, являвшийся стандартом для ракет «Дельта-1».

Для выведения аппаратов большего объема используется 3-метровый обтекатель, который в отдельных случаях удлиняется на 91 см. С 1997 года данные обтекатели конструируются из композитных материалов.

Система обозначений

Техническое обозначение «Дельты-2» содержит 4 цифры, которые обозначают комплектацию конкретной ракеты-носителя. Кроме указанных цифр, некоторые модификации имеют дополнительные буквенно-циферные обозначения.

Первая цифра может иметь значение 6 или 7, и означает серию ракеты-носителя — 6000 или 7000. Серия означает тип ракетного двигателя первой ступени и ускорители. В Delta 6000, эксплуатируемой до 1992 года, использовался двигатель RS-27 компании Pratt & Whitney Rocketdyne и ускорители Castor IVA. В серии 7000 используется двигатель Rocketdyne RS-27A и ускорителями Alliant GEM.

Во второй цифре указывается количество ускорителей. Чаще всего их устанавливается 9, их которых 6 запускаются на старте, а 3 — через одну минуту после старта. В модификациях, имеющих 3 или 4 ускорителя, все запускаются на старте носителя.

Третья цифра означает тип двигателя второй ступени. Во всех модицикациях «Дельты-2» использовался двигатель Aerojet AJ10-118K, обозначающийся цифрой 2.

Для обозначения двигателя третьей ступени используется четвёртая цифра. В трёхступенчатых вариантах «Дельты-2» использовался модуль PAMс двигателем Thiokol Star-48B, обозначавшийся цифрой 5. С 1998 года в некоторых модификациях использовалась третья ступень с двигателем Thiokol Star-37FM. Двухступенчатые модификации обозначаются нулём.

При обозначении тяжёлой модификации «Дельты-2» после цифр указывается буква «H».

Для модификаций, имеющих нестандартный для «Дельты-2» головной обтекатель, используются следующие дополнительные обозначения:

• -8: 8-футовый цилидрический обтекатель, использовался в качестве стандартного на ракетах «Дельта-1». В настоящее время не производится.
• -10: 10-футовый металлический обтекатель. В настоящее время не производится.
• -10С: 10-футовый обтекатель из композитных материалов. Был разработан в качестве замены металлического обтекателя, используется с 1997 года.
• -10L: 10-футовый удлинённый композитный обтекатель. Используется для вывода на орбиту полезных нагрузок увеличенного объёма.

Просмотров: 6191

<<< Дельта (ракета-носитель)

Дельта-4 >>>