Delta IV

Delta IV
	Raketa Delta IV 4.2
Země původu	USA
Rodina raket	Delta
Výrobce	Boeing
Rozměry
Výška	63–72 metrů
Průměr	5 metrů
Hmotnost	249 500 - 733 400 kg
Nosnost
na LEO	11 470 - 28 790 kg
na GTO	4 440 - 14 220 kg
Historie startů
Status	vyřazena
Kosmodrom	Cape Canaveral a Vandenberg AFB
Celkem startů	43; Medium: 3; Medium+ (4,2): 15; Medium+ (5,2): 3; Medium+ (5,4): 8; Heavy: 10
Úspěšné starty	43
Selhání	0
Částečná selhání	1 (Heavy)
První start	20. listopad 2002
Pomocné motory – Varianta Medium: GEM-60
Počet	2-4
Tah	851 kN
Specifický impuls	2 700 N.s/kg (275 sekund)
Doba zážehu	91 sekund
Palivo	tuhé
Pomocné motory – Varianta Heavy: Delta IV CBC
Počet	2
Tah	3 312 kN
Specifický impuls	4 020 N.s/kg (410 sekund)
Doba zážehu	242 sekund
Palivo	LOX/LH2
První stupeň – Delta IV CBC
Motor	RS-68
Tah	3 312 kN
Specifický impuls	4 020 N.s/kg (410 sekund)
Doba zážehu	245 sekund (328 ve variantě Heavy)
Palivo	LOX/LH2
Druhý stupeň – Delta IV-2
Motor	RL-10-B2
Tah	110 kN
Specifický impuls	4 530 N.s/kg (462 sekund)
Doba zážehu	850 - 1 125 sekund
Palivo	LOX/LH2

Delta IV byla americká nosná raketa. Svou činnost zahájila v roce 2002 a ukončila v roce 2024. Byla vyvinuta společností Boeing za účelem pokrýt potřebu amerických ozbrojených sil a snížit výdaje na vynášení nákladů na orbitu Země. Raketa má za sebou 44 startů z čehož 1 částečně selhala. Podle varianty rakety se mění konfigurace pomocných motorů GEM 60, u varianty Heavy dosahuje jejich společný tah až 6625 kN. První stupeň pohání motor Rocketdyne RS-68 na kapalný kyslík a vodík. Motor druhého stupně spaluje také kapalný kyslík a vodík a dosahuje tahu 110 kN. V budoucnosti nahradí rakety Delta IV a Atlas V vyvíjená raketa Vulcan. Ta použije motory BE-4 na methan vyvíjený společností Blue Origin a její vzlet proběhl 8.1.2024.

Historie

Delta IV byla vyvinuta společností Boeing, na základě požadavků USAF na nosnou raketu nové generace EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle). Jedná se první raketu, jejíž stupně jsou poháněny výhradně kapalným kyslíkem a vodíkem. Od 70. let jde o jedinou americkou raketu kompletně postavenou za použití nejnovějších technologií a postupů. V době jejího nástupu do služby nabízela mnohem větší nosnost než bylo potřeba pro komerční satelity. Kvůli nedostatku vhodných nákladů byla v roce 2003 stažena z komerčních letů a nadále sloužila pouze USAF. Na konci roku 2006 byla její výroba převedena na United Launch Alliance, společný podnik Boeingu a Lockheedu. Poslední let rakety je plánován na rok 2024.

Popis

Raketa je dvoustupňová a podle konfigurace může používat pomocné rakety GEM-60. Samotná raketa má průměr 5 metrů a výšku podle velikosti nákladu 63 - 72 metru. Jako palivo obou stupňů slouží kapalný kyslík a vodík.

První stupeň

První stupeň tvoří jeden nebo tři (varianta Heavy) CBC - Common Booster Core. Podobný modulární systém používají další americké rakety Atlas V a Falcon 9, a ruské rakety Angara. O pohon se stará jeden motor RS-68, který je připevněn pod nádrží na kapalný vodík. Kyslíková nádrž je v horní části. Motor poskytuje prvních pár minut tah 3 312,8 kN (102% výkon), pak je výkon snížen na 58% dokud nedohoří. V případě varianty Delta IV Heavy je prostřední CBC spuštěn prvních asi 50 sekund na 58% a až pak je výkon zvýšen na 102%, zatím co dva postranní CBC jedou stále na 102%.

Na zadní straně je umístěn koridor pro vedení kabelů a potrubí na kyslík. Průměr 5 metrů je konstantní v celé délce CBC. V případě varianty Delta IV Heavy se spojí trojice CBC dohromady. O řízení letu se stará naváděcí systém Redundant Inertial Flight Control Assembly. Jedná se o stejný systém, který používá raketa Delta II, pouze software je přizpůsoben parametrům Delty IV. Naváděcí systém je pro větší bezpečnost vybaven šesti nezávislými laserovými gyroskopy a akcelerometry.

Druhý stupeň

Druhý stupeň je téměř identický s druhým stupněm Delty III, má však prodloužené nádrže. Je vybaven motory RL-10B2 na kapalný kyslík a vodík. Tah motoru je 110 kN a specifický impuls 462 sekund, doba hoření je 850 - 1 125 sekund. Používají se dvě varianty, podle průměru nádrže 4 nebo 5 metrů. Systém naklánění motoru (vektorování tahu) je řešen elektromechanicky. Spojení s prvním stupněm zajišťují kompozitové mezistupně, v případě 4 metrové varianty je mezistupeň kuželovitý. Kryt nákladu je také vyroben z kompozitních materiálů a má různé rozměry podle nákladu.

Pomocné rakety

Pomocné motory na tuhá paliva jsou použity GEM 60, umisťují se po dvou na obvod prvního stupně. Varianta Heavy používá místo GEM-60 dva CBC připevněné po stranách hlavního stupně. Pomocné CBC postrádají naváděcí systém a jejich horní část je vybavena aerodynamickým krytem.

Varianty

Delta IV Medium

Základní varianta, nemá pomocné motory a druhý stupeň má průměr 4 metry. Vykonala pouze 3 starty, první 11. března 2003 a poslední 4. listopadu 2006. Nosnost na nízkou orbitu je 8 600 kg, na geostacionární dráhu dokáže vynést 3 900 kg.

Podvarianty

Delta IV Medium+ (4.2) - Shodná se základní verzí, má dva pomocné GEM-60, nosnost 11 700 kg na nízkou a 6 150 kg na geostacionární dráhu. Poslední let 22. srpna 2019.
Delta IV Medium+ (5.2) - Druhý stupeň má větší průměr nádrží - 5 metrů. Dva pomocné GEM-60, nosnost 10 300 kg na nízkou a 5 072 kg na geostacionární dráhu. Poslední let 12. ledna 2018.
Delta IV Medium+ (5.4) - Čtyři pomocné GEM-60, nosnost 13 600 kg na nízkou a 6 882 kg na geostacionární dráhu. Poslední let 16. března 2019.

Delta IV Heavy

Nejvýkonnější varianta. Zatím startovala třináctkrát, poprvé 21. prosince 2004, podruhé 11. listopadu 2007 kdy zároveň vynesla na oběžnou dráhu družici DSP-23 z USA^[1], potřetí 18. ledna 2009 a počtvrté 21. listopadu 2010. Druhý stupeň má zvětšené nádrže a má průměr 5 metrů. Nepoužívá pomocné motory GEM, ale dva CBC stupně. Dokáže vynést 25 800 kg na nízkou a 10 843 kg na geostacionární dráhu.

Zamítnuté a vývojové verze

Delta IV Small - Podobné parametry jako Delta II 7925. Třístupňová, v případě zrušení Delty II bude její nástupkyní. První stupeň je CBC bez pomocných GEM-60, druhý a třetí stupeň jsou převzaty z Delty II.

Delta IV Heavy Upgrade 30 t - Studie 2004, varianta Delta IV Heavy se čtyřmi GEM 60.
Delta IV Heavy Upgrade 35 t - Studie 2004, varianta Delta IV Heavy s upraveným motorem RS-68B, vylepšený druhý stupeň.
Delta IV Heavy Upgrade 40 t - Studie 2004, varianta Delta IV Heavy se čtyřmi GEM 60 a vylepšeným motorem RS-68 Regen.
Delta IV Heavy Upgrade 42 t - Studie 2004, varianta Delta IV Heavy s novým motorem RS-800 a vylepšeným druhým stupněm.

Zamítnuto - nutnost úpravy stávajících odpalovacích ramp.

Delta IV Heavy Upgrade 67 t - Studie 2004, Spojení pěti CBC.
Delta IV Heavy Upgrade 70 t - Studie 2004, Spojení pěti CBC, vylepšený druhý stupeň.
Delta IV Heavy Upgrade 94 t - Studie 2004, Spojení sedmi CBC, nové motory RS-800, vylepšený druhý stupeň, plášť z velmi lehkých slitin hliníku a lithia.

Zamítnuto - nutnost nových odpalovacích ramp a kompletační infrastruktury.

Delta IV Heavy Upgrade 100 t - Studie 2004, nosič nové generace, nosnost podobná jako Saturn V, nové motory, nový druhý stupeň, nové materiály

Zamítnuto - nutnost nových odpalovacích ramp, kompletační infrastruktury, továren a technologií.

Seznam startů


#	Datum/Čas (UTC)	Varianta	Sériové číslo	Startovací komplex	Náklad	Orbita	Mise
1	20. listopadu 2002 22:39	Medium+ (4.2)	293	CCAFS SLC-37B	Eutelsat W5	GTO	Úspěšná
2	11. března 2003 00:59	Medium	296	CCAFS SLC-37B	USA-167 (DSCS-3 A3)	GTO	Úspěšná
3	29. srpna 2003 23:13	Medium	301	CCAFS SLC-37B	USA-170 (DSCS-3 B6)	GTO	Úspěšná
4	21. prosince 2004 21:50	Heavy	310	CCAFS SLC-37B	DemoSat/3CS-1/3CS-2	GSO	Částečně úspěšná
5	24. května 2006 22:11	Medium+ (4.2)	315	CCAFS SLC-37B	GOES-13	GTO	Úspěšná
6	28. června 2006 03:33	Medium+ (4.2)	317	VAFB SLC-6	USA-184 (NROL-22)		Úspěšná
7	4. listopadu 2006 13:53	Medium	320	VAFB SLC-6	USA-192 (DMSP F17)	SSO	Úspěšná
8	11. listopadu 2007 01:50	Heavy	329	CCAFS SLC-37B	USA-197 (DSP-23)	GSO	Úspěšná
9	18. ledna 2009 02:47	Heavy	337	CCAFS SLC-37B	USA-202 (NROL-26)	GSO	Úspěšná
10	27. června 2009 22:51	Medium+ (4.2)	342	CCAFS SLC-37B	GOES-14	GTO	Úspěšná
11	6. prosince 2009 01:47	Medium+ (5.4)	346	CCAFS SLC-37B	USA-211 (WGS-3)	GTO	Úspěšná
12	4. března 2010 23:57	Medium+ (4.2)	348	CCAFS SLC-37B	GOES-15	GTO	Úspěšná
13	28. května 2010 03:00	Medium+ (4.2)	349	CCAFS SLC-37B	USA-213 (GPS IIF-SV01)	MEO	Úspěšná
14	21. listopadu 2010 22:58	Heavy	351	CCAFS SLC-37B	USA-223 (NROL-32)	GSO	Úspěšná
15	20. ledna 2011 21:10	Heavy	352	VAFB SLC-6	USA-224 (NROL-49)	LEO	Úspěšná
16	11. března 2011 23:38	Medium+ (4.2)	353	CCAFS SLC-37B	USA-227 (NROL-27)	GTO	Úspěšná
17	16. července 2011 06:41	Medium+ (4.2)	355	CCAFS SLC-37B	USA-232 (GPS IIF-SV02)	MEO	Úspěšná
18	20. ledna 2012 00:38	Medium+ (5.4)	358	CCAFS SLC-37B	USA-233 (WGS-4)	GTO	Úspěšná
19	3. dubna 2012 23:12	Medium+ (5.2)	359	VAFB SLC-6	USA-234 (NROL-25)	LEO	Úspěšná
20	29. června 2012 13:15	Heavy	360	CCAFS SLC-37B	USA-237 (NROL-15)	GSO	Úspěšná
21	4. října 2012 12:10	Medium+ (4.2)	361	CCAFS SLC-37B	USA-239 (GPS IIF-SV03)	MEO	Úspěšná
22	25. května 2013 00:27	Medium+ (5.4)	362	CCAFS SLC-37B	USA-243 (WGS-5)	GTO	Úspěšná
23	8. srpna 2013 00:29	Medium+ (5.4)	363	CCAFS SLC-37B	USA-244 (WGS-6)	GTO	Úspěšná
24	28. srpna 2013 18:03	Heavy	364	VAFB SLC-6	USA-245 (NROL-65)	LEO	Úspěšná
25	21. února 2014 01:59	Medium+ (4.2)	365	CCAFS SLC-37B	USA-248 (GPS IIF-SV05)	MEO	Úspěšná
26	17. května 2014 00:03	Medium+ (4.2)	366	CCAFS SLC-37B	USA-251 (GPS IIF-SV06)	MEO	Úspěšná
27	28. července 2014 23:28	Medium+ (4.2)	368	CCAFS SLC-37B	AFSPC-4 (GSSAP #1/2 & ANGELS) (USA-253/4/5)	GEO	Úspěšná
28	5. prosince 2014 12:05	Heavy	369	CCAFS SLC-37B	Orion EFT-1	MEO	Úspěšná
29	25. března 2015 18:36	Medium+ (4.2)	371	CCAFS SLC-37B	USA-260 (GPS IIF-SV09)	MEO	Úspěšná
30	24. července 2015 00:07	Medium+ (5.4)	372	CCAFS SLC-37B	USA-263 (WGS-7)	GTO	Úspěšná
31	10. února 2016 11:40	Medium+ (5.2)	373	VAFB SLC-6	USA-267 (NROL-45)	LEO	Úspěšná
32	11. června 2016 17:51	Heavy	374	CCAFS SLC-37B	USA-268 (NROL-37)	GSO	Úspěšná
33	19. srpna 2016 04:52	Medium+ (4.2)	375	CCAFS SLC-37B	AFSPC-6 (GSSAP #3/4) (USA-270/1)	GEO	Úspěšná
34	7. prosince 2016 23:53	Medium+ (5.4)	376	CCAFS SLC-37B	USA-272 (WGS-8)	GTO	Úspěšná
35	19. března 2017 00:18	Medium+ (5.4)	377	CCAFS SLC-37B	USA-275 (WGS-9)	GTO	Úspěšná
36	12. ledna 2018 22:11	Medium+ (5.2)	379	VAFB SLC-6	USA-281 (NROL-47)	LEO	Úspěšná
37	12. srpna 2018 07:31	Heavy	380	CCAFS SLC-37B	Parker Solar Probe	Heliocentrická	Úspěšná
38	19. ledna 2019 19:10	Heavy	382	VAFB SLC-6	USA-290 (NROL-71)	LEO	Úspěšná
39	16. března 2019 00:26	Medium+ (5.4)	383	CCAFS SLC-37B	USA-291 (WGS-10)	GTO	Úspěšná
40	22. srpna 2019 13:06	Medium+ (4.2)	384	CCAFS SLC-37B	USA-293 (GPS III-SV02)	MEO	Úspěšná
41	11. prosince 2020	Heavy		CCSFS SLC-37B	NROL-44		Úspěšná

Odkazy

Reference

↑ Lubor Lejček. Úspěšný start rakety Delta 4 Heavy. Letectví a kosmonautika. 2007, roč. 84, čís. 12, s. 37. ISSN 0024-1156.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Delta IV na Wikimedia Commons
(anglicky)http://www.astronautix.com/lvs/deltaiv.htm
(anglicky)http://en.wikipedia.org/wiki/Delta_IV_rocket
(anglicky)http://www.boeing.com/history/products/delta-rocket.page

[1] Lubor Lejček. Úspěšný start rakety Delta 4 Heavy. Letectví a kosmonautika. 2007, roč. 84, čís. 12, s. 37. ISSN 0024-1156.

[1]

Nosné rakety USA

aktivní	Antares Atlas V Delta (IV) Falcon 9 Falcon Heavy Minotaur (I, IV, V C) SLS Pegasus

ve vývoji	Firefly α LauncherOne New Glenn OmegA Starship Vulcan

vyřazené	Ares (I V) Athena Atlas (D/E/F/G/H I II III LV-3B SLV-3 Able Agena Centaur) Delta (A B II III)) Falcon 1 Juno I Juno II Saturn (I IB V) Scout SPARK Thor Titan (2 GLV 3 4) Vanguard

Orbitální nosné systémy

aktivní	Angara 1.2 5 Antares 230+ Ariane 5 Atlas V Delta IV Dlouhý pochod 2C 2D 2F 3A 3B 3C 4B 4C 5 6 7 11 Electron Epsilon Falcon 9 FT Falcon Heavy GSLV H-IIA H-IIB Hyperbola-1 Jielong 1 Kuaizhou 1A LVM 3 Minotaur I IV V C Pegasus XL Proton-M PSLV Safír Simorgh SLS Strela Sojuz 2 2.1a / STA 2.1b / STB 2-1v Šavit Unha Vega Zenit 3SL 3SLB 3F

ve vývoji	Angara (3 A5P A5V) Antares (300) Ariane 6 Ciklon-4 Dlouhý pochod (5B 8 9) Firefly α H3 Irtyš Jenisej LauncherOne Mayak Naga-L Naro-2 New Glenn OmegA RPS SPARK Starship Tronador II ULV VLM Vulcan

vyřazené	Antares (100) Ariane (1 2 3 4) ASLV Athena (I II) Atlas (B D E/F G H I II III LV-3B SLV-3 Able Agena Centaur) Black Arrow Ciklon (2 3) Conestoga Delta (A B C D E G J L M N 0100 1000 2000 3000 4000 5000 II III) Diamant Dlouhý pochod (1 1D 2A 2E 3 4A) Dněpr Eněrgija Europa Falcon 1 Falcon 9 (v1.0 v1.1) Feng Bao 1 H-I H-II Juno I Juno II Kaituozhe-1 Kosmos (1 2I 3 3M) Lambda 4S Mu (4S 3C 3H 3S 3SII V) N-1 N-I N-II Naro-1 Paektusan Pilot Proton (UR-500 K) R-7 (Luna Molnija Poljot Sojuz originál L M U U2 FG Sojuz/Vostok Sputnik Voschod Vostok L K 2 2M) R-29 (Shtil' Volna) Rokot Saturn (I IB V INT-21) Scout SLV Space Shuttle Sparta Start-1 Thor (Able Ablestar Agena Burner Delta DSV-2U) Thorad-Agena Titan (2 GLV IIIA IIIB IIIC IIID IIIE 34D 23G CT-3 4) Vanguard Zenit (2 2M)