Авиация Дельта-4 - Варианты ракеты-носителя
06 июля 2011Оглавление:
1. Дельта-4
2. Варианты ракеты-носителя
3. Стартовые площадки
4. Сборка ракеты-носителя
5. История
РН Дельта IV Медиум является основой всех вариаций компоновки РН. Он включает в себя один блок CBC с модифицированной третьей ступенью и контейнером для ПН, заимствованных от РН Дельта III. Дельта IV Медиум способен вывести 4 210 кг на геопереходную орбиту.
РН Дельта IV Медиум+ близок к Медиум, но использует два твёрдотопливный ракетных ускорителей компании Элайнт Тексистемс диаметром 1.5 метра, которые присоединяются сбоку к РН с целью увеличить полезную нагрузку на ГПО до 5 845 кг.
Компоновка РН Дельта IV Медиум+ также близка Медиум+, но использует увеличенный пятиметровый контейнер для полезной нагрузки и увеличенную вторую ступень. По причине их большей массы Медиум+ способен вывести на ГПО 4 640 кг.
РН Дельта IV Медиум+ соответствует Медиум+, но использует четыре GEM-60 вместо двух.
РН Дельта IV Хеви соответствует Медиум+, но не использует твёрдотопливные GEM-60. Вместо них используются дополнительные блоки CBC, присоединенные по бокам РН, которые отсоединяются в полете раньше, чем центральный CBC первой ступени. Хеви также отличается удлиненным контейнером для полезной нагрузки. Возможно также использование модифицированного алюминиевого обтекателя РН Титан IV. Такой контейнер ПН впервые использовался при запуске DSP-23.
Полезная нагрузка Дельта IV Хеви:
- Низкая опорная орбита — 25 800 кг
- Геопереходная орбита — 13 130 кг, больше любого РН доступного на 2009 г.
- Геостационарная орбита — 6 275 кг
- Гелиоцентрическая орбита — 9 306 кг
Стартовая масса Хеви составляет приблизительно 733 т, намного меньше массы Спейс Шаттла.
В ходе разработки Дельта IV рассматривался малый вариант РН. Она должна была иметь вторую ступень РН Дельта-2 с возможностью использования третьей ступени и контейнер полезной нагрузки от Дельты-2, установленных на единственном блоке CBC. Проект малого варианта РН был отклонен в 1999 г. Возможно, это объясняется тем, что ракета-носитель Дельта-2 имеет близкие параметры по полезной нагрузке.
Будущее развитие
Возможное будущее развитие ракет-носителей семейства Дельта IV включает в себя добавление дополнительных боковых твердотопливных ускорителей для большей ПН, использование двигателей первой и второй ступеней с большей тягой, применение более легких материалов и увеличение числа унифицированных блоков CBC до шести штук. Эти модификации могут в принципе увеличить массу доставляемого на опорную орбиту груза до 60-100 тонн. В зависимости от характера принятых изменений в конце программы модернизации к 2020 году, процентная доля ПН от стартовой массы может достичь 5-5.5 % и превысить значение данного показателя 4,24 % у керосино-кислородной РН Зенит-3SLБ, которая является лучшей ракетой-носителем по этому показателю на 2009 год.
НАСА первоначально имело планы по использованию РН Дельта IV Хеви для одноразового пилотируемого корабля CEV в программе Созвездие, который предполагается использовать вместо космического челнока. Но с изменением CEV от концепций планера с крыльями или несущего крыла к концепции спускаемой капсулы и с изменением РН на ракету-носитель на основе твердотопливного ускорителя челнока, единственный компонент, который будет заимствован от Дельта IV будет водродно/кислородный двигатель RS-68.
Возможная востребованность сверхтяжелой конфигурации РН Дельта IV была указана в 2006 г фирмой RAND в ходе исследования необходимых запусков в целях национальной безопасности США до 2020 г, в результатах которого отмечается, что «…только Дельта IV Хеви обладает способностью подъема десятикратной потребности NSS в выводимой на околоземную орбиту полезной нагрузке, что требует способности подъема тяжелых грузов… возможность производства Дельта IV Хеви, с одним возможным исключением, может удовлетворить все предполагаемые потребности NSS в запусках. Исключение состоит в необходимости увеличения способности Дельта IV Хеви по размещению на РН ПН NRO. Наилучшее решение проблемы удовлетворения этого требования на данный момент исследуется.»
Модернизация РН Дельта IV Хеви, нацеленная на использование более эффективных двигателей RS-68A, рассчитана на период до 2011 г. Результатом этой программы должно стать 13 % увеличение выводимой ПН на ГПО. Новый двигатель RS-68A также планируется использовать на всех РН семейства Дельта IV, где обеспечиваемая им тяга 106 % должна привести к 7-11 % увеличению ПН, выводимой на ГПО. Хотя здесь следует отметить, что большая тяга возможно потребует структурных изменений и использование двигателей при текущих 102 % тяги обеспечит меньшее улучшение показателей, но потребует меньше модификаций.
Другое возможное обновление семейства РН Дельта IV состоит в создании новых вариантов путем добавления дополнительных твердотопливных ускорителей. Одна такая модификация, Медиум+, могла бы использовать четыре GEM-60 на основе дизайна Медиум+ с облегченной верхней частью). Это теоретически обеспечило бы ПН на ГПО 7 500 кг и 14 800 кг ПН на опорной орбите. Данный вариант является наиболее простым для реализации и возможен в пределах 36 месяцев от первого заказа. Две другие версии Медиум+ и Медиум+ можно получить добавлением двух и четырех GEM-60 к М+, соответственно. Это должно существенно увеличить массу полезной нагрузки до 9 200 кг на ГПО для М+, но потребует значительной модификации в виде дополнительных точек крепления на CBC и изменений, направленных на учет новых нагрузок на конструкцию во время полета. Скорее всего, это потребует также изменений стартовой площадки и инфраструктуры. Версии Медиум+ и Медиум+ могут быть доступны в пределах 48 месяцев со времени первого заказа.
Просмотров: 7186
|
|