Delta II - Delta II

Delta II
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Delta II Dawn Start 1.jpg
Eine Delta-II-Rakete startet von Cape Canaveral mit der Raumsonde Dawn .
Funktion Startfahrzeug
Hersteller United Launch Alliance
Ursprungsland Vereinigte Staaten
Kosten pro Start 51 Millionen US-Dollar im Jahr 1987 (Modell 7920-10) 137 Millionen US-Dollar im Jahr 2018 vor dem Ruhestand
Größe
Höhe 38,9 m (128 Fuß)
Durchmesser 2,44 m (8 Fuß 0 Zoll)
Masse 152.000–286.000 kg (335.000–631.000 lb)
Etappen 2 oder 3
Kapazität
Nutzlast in die niedrige Erdumlaufbahn
Masse 2.800–6.140 kg (6.170–13.540 lb)
Nutzlast zur geostationären Transferbahn
Masse 1.140–2.190 kg (2.510–4.830 lb)
Nutzlast zur heliozentrischen Umlaufbahn
Masse 806–1.519 kg (1.777–3.349 lb)
Startverlauf
Status Im Ruhestand
Startseiten Cape Canaveral , SLC-17
Vandenberg Air Force Base , SLC-2W
Gesamteinführungen 155
Delta 6000: 17
Delta 7000: 132
Delta 7000H: 6
Erfolg(e) 153
Delta 6000: 17
Delta 7000: 130
Delta 7000H: 6
Fehler 1 (Delta 7000)
Teilfehler 1 (Delta 7000)
Erster Flug
Letzter Flug
Booster (Serie 6000) – Rolle 4A
Nr. Booster 9
Motor Fest
Schub 478 kN (107.000 lb f )
Spezifischer Impuls 266 s (2,61 km/s)
Brenndauer 56 Sekunden
Booster (7000er Serie) – GEM 40
Nr. Booster 3, 4 oder 9
Motor Fest
Schub 492,9 kN (110.800 lb f )
Spezifischer Impuls 274 s (2,69 km/s)
Brenndauer 64 Sekunden
Booster (7000 Schwer) – GEM 46
Nr. Booster 9
Motor Fest
Schub 628,3 kN (141.200 lb f )
Spezifischer Impuls 278 s (2,73 km/s)
Brenndauer 76 Sekunden oder 178,03 Sekunden nach dem Abheben
Erste Stufe – Thor/Delta XLT(-C)
Motoren 1 RS-27 (6000er Serie) oder RS-27A (7000er Serie)
Schub 1.054 kN (237.000 lb f )
Spezifischer Impuls 302 s (2,96 km/s)
Brenndauer 260,5 Sekunden
Treibmittel RP-1 / LOX
Zweite Stufe – Delta K
Motoren 1 AJ10-118K
Schub 43,6 kN (9.800 lb f )
Spezifischer Impuls 319 s (3,13 km/s)
Brenndauer 431 Sekunden
Treibmittel N 2 O 4 / Aerozin 50
Dritte Stufe – PAM-D (optional)
Motor Stern 48B
Schub 66 kN (15.000 lb f )
Spezifischer Impuls 286 s (2,80 km/s)
Brenndauer 87 Sekunden

Delta II war ein entbehrliches Startsystem , das ursprünglich von McDonnell Douglas entworfen und gebaut wurde . Delta II war Teil der Delta-Raketenfamilie und wurde 1989 in Dienst gestellt. Zu den Delta-II-Fahrzeugen gehörten der Delta 6000 und die beiden späteren Delta 7000-Varianten ("Light" und "Heavy"). Die Rakete flog ihre letzte Mission ICESat-2 am 15. September 2018 und brachte der Trägerrakete eine Reihe von 100 erfolgreichen Missionen in Folge ein, wobei der letzte Misserfolg 1997 GPS IIR-1 war .

Geschichte

In den frühen 1980er Jahren war geplant, alle verbrauchbaren Trägerraketen der Vereinigten Staaten zugunsten des Space Shuttle auszumustern , das für alle staatlichen und kommerziellen Starts verantwortlich sein sollte. Die Produktion von Delta, Atlas-Centaur und Titan 34D war beendet. Die Challenger- Katastrophe von 1986 und die anschließende Einstellung des Shuttle-Betriebs änderten diese Politik, und Präsident Ronald Reagan kündigte im Dezember 1986 an, dass das Space Shuttle keine kommerziellen Nutzlasten mehr starten würde und die NASA versuchen würde, Starts auf Verbrauchsfahrzeugen für Missionen zu kaufen, die dies nicht taten benötigen Crew- oder Shuttle-Unterstützung.

McDonnell Douglas, damals Hersteller der Delta-Familie, unterzeichnete 1987 mit der US Air Force einen Vertrag über die Lieferung von sieben Delta II. Diese sollten eine Reihe von Block II- Satelliten des Global Positioning System (GPS) starten, die zuvor für das Space Shuttle manifestiert worden waren . Die Air Force übte 1988 zusätzliche Vertragsoptionen aus und erweiterte diesen Auftrag auf 20 Fahrzeuge, und die NASA kaufte 1990 ihr erstes Delta II für den Start von drei Erdbeobachtungssatelliten. Der erste Delta-II-Start erfolgte am 14. Februar 1989, wobei eine Delta 6925 den ersten GPS-Block-II-Satelliten ( USA-35 ) vom Launch Complex 17A (SLC-17A) in Cape Canaveral in eine 20.000 km hohe mittlere Erdumlaufbahn beförderte .

Die erste Delta II 7000-Serie flog am 26. November 1990 und ersetzte den RS-27- Motor der 6000-Serie durch den stärkeren RS-27A- Motor. Darüber hinaus wurden die massiven Booster Castor 4A mit Stahlgehäuse der Serie 6000 durch die GEM-40 mit Verbundgehäuse ersetzt . Alle weiteren Delta II-Starts mit Ausnahme von drei waren von dieser aktualisierten Konfiguration, und die 6000er-Serie wurde 1992 ausgemustert, wobei der letzte Start am 24. Juli erfolgte.

McDonnell Douglas begann Mitte der 1990er Jahre mit der Entwicklung von Delta III, da die zunehmende Satellitenmasse leistungsfähigere Trägerraketen erforderte. Delta III, mit seiner zweiten Stufe von flüssigem Wasserstoff und leistungsstärkeren GEM-46- Boostern, könnte doppelt so viel Masse wie Delta II auf eine geostationäre Transferbahn bringen , aber eine Reihe von zwei Ausfällen und einem Teilausfall, zusammen mit der Entwicklung von viel mehr mächtige Delta IV , führte zur Annullierung des Delta III-Programms. Die verbesserten Booster würden immer noch beim Delta II verwendet werden, was zum Delta II Heavy führte.

Am 28. März 2003 begann das Air Force Space Command mit dem Prozess zur Deaktivierung der Delta-II-Starteinrichtungen und -infrastruktur in Cape Canaveral, nachdem die letzten GPS-Satelliten der zweiten Generation gestartet wurden. 2008 kündigte es jedoch an, alle Delta-II-Einrichtungen und -Infrastrukturen an die NASA zu übertragen, um den Start des Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) im Jahr 2011 zu unterstützen.

Am 14. Dezember 2006, mit dem Start der USA-193 , erfolgte der erste Start des Delta II, das von der United Launch Alliance betrieben wurde .

Der letzte GPS-Start an Bord einer Delta II und der letzte Start von SLC-17A in Cape Canaveral war 2009. Der GRAIL-Start im Jahr 2011 war der letzte Start der Delta II Heavy und der letzte aus Florida. Die letzten fünf Starts würden alle von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien aus erfolgen .

Am 16. Juli 2012 wählte die NASA die Delta II aus, um die Missionen Orbiting Carbon Observatory (OCO-2), Soil Moisture Active Passive (SMAP) und Joint Polar Satellite System (JPSS-1 - NOAA-20) zu unterstützen. Dies war der endgültige Kauf von Delta II. OCO-2 wurde am 2. Juli 2014 gestartet, Soil Moisture Active Passive (SMAP) wurde am 31. Januar 2015 gestartet und JPSS-1 wurde am 18. November 2017 gestartet. Alle drei dieser Starts wurden von SLC-2 in Vandenberg . in die Umlaufbahn gebracht .

Die Delta-II-Familie startete 155-mal. Die einzigen erfolglosen Starts waren Koreasat 1 im Jahr 1995 und GPS IIR-1 im Jahr 1997. Der Start von Koreasat 1 war ein teilweiser Fehler, der dadurch verursacht wurde, dass sich ein Booster nicht von der ersten Stufe trennte, was dazu führte, dass der Satellit in eine niedrigere als beabsichtigte Umlaufbahn gebracht wurde . Durch die Verwendung von Reservetreibstoff konnte es seine ordnungsgemäße geosynchrone Umlaufbahn erreichen und 10 Jahre lang betrieben werden. Das GPS IIR-1 war ein Totalschaden, als das Delta II 13 Sekunden nach dem Start explodierte. Die Explosion ereignete sich, als ein beschädigtes Feststoffraketen-Boostergehäuse brach und das Flugabbruchsystem des Fahrzeugs auslöste. Niemand wurde verletzt, und die Startrampe selbst wurde nicht ernsthaft getroffen, obwohl mehrere Autos zerstört und einige Gebäude beschädigt wurden.

2007 schloss Delta II seinen 75. erfolgreichen Start in Folge ab und übertraf damit die 74 erfolgreichen Starts der Ariane 4 in Folge . Mit der Einführung von ICESat-2 im Jahr 2018 erreichte Delta II 100 erfolgreiche Starts in Folge.

Während alle fertiggestellten Delta-II-Raketen gestartet wurden, bleiben viele flugqualifizierte Ersatzteile übrig. Diese Ersatzteile werden zu einem fast vollständigen Delta II zusammengebaut, das in der Konfiguration 7420-10 ausgestellt wird. Die Rakete wird im Besucherkomplex des Kennedy Space Center vertikal ausgestellt und trägt ihre beliebte "Haifischzähne" -Lackierung auf ihrer Verkleidung, die für die GPS-Starts auf frühere Delta-II-Raketen gemalt wurde.

Fahrzeugbeschreibung

Delta II 7425-Diagramm
Eine Delta-K-Stufe

Die erste Stufe der Delta II wurde von einem Rocketdyne RS-27- Hauptmotor angetrieben, der RP-1 und flüssigen Sauerstoff verbrannte . Diese Stufe wurde technisch als "Extra-Extended Long Tank Thor" bezeichnet, ein Derivat der ballistischen Thor- Rakete wie alle Delta-Raketen bis zum Delta IV . Der RS-27 der Delta II der 6000er Serie produzierte 915 kN, während der verbesserte RS-27A der 7000er Serie 1.054 kN produzierte. Die Bühne war 26 Meter lang und 2,4 Meter breit, wog im betankten Zustand über 100 t und brannte 260 Sekunden lang. Darüber hinaus dienten zwei Nonius-Triebwerke LR101-NA-11 als Orientierungshilfe für die erste Stufe.

Für zusätzlichen Schub während des Starts verwendete die Delta II solide Booster. Für die 6000er Serie verwendete Delta II Castor 4A Booster, während die 7000er Serie Graphit-Epoxy-Motoren von ATK verwendete . Das Fahrzeug konnte mit drei, vier oder am häufigsten neun Boostern geflogen werden. Wenn drei oder vier Booster verwendet wurden, zündeten alle beim Start am Boden, während Modelle mit neun Boostern sechs am Boden zündeten und dann die restlichen drei im Flug, nachdem die ersten sechs ausgebrannt und abgeworfen wurden.

Die zweite Stufe des Delta II war die Delta-K , angetrieben von einem neu startbaren Aerojet AJ10 -118K Motor Brennen hypergolische Aerozine-50 und N
2
Ö
4
. Diese Treibstoffe sind hochgiftig und korrosiv, und sobald sie geladen waren, musste der Start innerhalb von etwa 37 Tagen erfolgen, oder die Bühne müsste überholt oder ersetzt werden. Diese Stufe enthielt auch ein kombiniertes Trägheitsplattform- und Leitsystem , das alle Flugereignisse steuerte. Die Delta-K-Bühne war 6 Meter lang und 2,4 Meter breit, enthielt bis zu 6 t Treibstoff und brannte bis zu 430 Sekunden.

Für eine niedrige Erdumlaufbahn war Delta II nicht mit einer dritten Stufe ausgestattet. Nutzlasten, die für energiereichere Umlaufbahnen wie GTO bestimmt waren oder um die Fluchtgeschwindigkeit der Erde für eine Transmars-Injektion oder andere Ziele jenseits der Erde zu erreichen, verwendeten eine dritte Stufe des Festtreibstoffs. Diese Stufe war spinstabilisiert und hing für die richtige Orientierung vor der Stufentrennung von der zweiten Stufe ab, war jedoch manchmal mit einem Nutationssteuersystem ausgestattet, um die richtige Drehachse aufrechtzuerhalten. Es enthielt auch ein Jo-Gewichtssystem, um in der dritten Stufe nach der Trennung der Nutzlast ein Taumeln zu bewirken, um einen erneuten Kontakt zu verhindern, oder einen Jo-Jo- Despin - Mechanismus, um die Drehung vor der Freigabe der Nutzlast zu verlangsamen.

Benennungssystem

Die Delta II-Familie verwendet ein vierstelliges System, um ihre technischen Namen zu generieren:

  • Die erste Ziffer war entweder 6 oder 7, was das Delta der 6000- oder 7000er-Serie bezeichnet.
  • Die zweite Ziffer gibt die Anzahl der Booster an. Die meisten Delta-II-Raketen flogen mit 9 Boostern, aber einige flogen mit 3 oder 4.
  • Die dritte Ziffer war immer 2 und bezeichnete eine zweite Stufe mit einem Aerojet AJ10-Triebwerk. Nur Deltas vor der 6000er-Serie verwendeten einen anderen Motor, den TR-201 .
  • Die letzte Ziffer bezeichnet die dritte Stufe. 0 bezeichnete keine dritte Stufe, 5 bezeichnete eine Stufe des Nutzlastunterstützungsmoduls (PAM) mit Star 48B-Feststoffmotor und 6 bezeichnete einen Star 37FM-Motor.
  • Ein H nach den vier Ziffern bedeutete, dass das Fahrzeug die größeren Delta III GEM-46-Booster verwendet. Die Heavy-Variante konnte nur von Cape Canaveral aus gestartet werden (da Vandenbergs Pad nicht für die größeren SRBs modifiziert wurde) und wurde mit der Schließung dieses Startplatzes im Jahr 2011 außer Dienst gestellt.
  • Darauf folgende Zahlen und Buchstaben weisen auf die Art der Verkleidung hin. -9,5 bedeutet, dass das Fahrzeug eine Verkleidung mit einem Durchmesser von 9,5 ft (2,9 m) hatte, -10 bedeutet eine Verkleidung mit einem Durchmesser von 10 ft (3,0 m) und -10L zeigt eine verlängerte Verkleidung mit einem Durchmesser von 10 ft (3,0 m) an.

Zum Beispiel verwendete eine Delta 7925H-10L eine RS-27A, neun GEM-46-Booster, eine dritte PAM-Stufe und eine verlängerte Verkleidung mit einem Durchmesser von 10 ft (3,0 m). Ein Delta 6320-9.5 ist ein zweistufiges Fahrzeug mit einem RS-27-Motor der ersten Stufe, drei Castor 4A-Boostern, einer Verkleidung mit einem Durchmesser von 9,5 ft (2,9 m) und keiner dritten Stufe.

Startprofil

Fahrzeugaufbau starten
Eine Delta-II-Trägerrakete wurde vertikal auf der Startrampe montiert. Die Montage beginnt mit dem Anheben der ersten Stufe in Position. Die Feststoffraketen werden dann in Position gehoben und mit der ersten Stufe verbunden. Der Aufbau der Trägerrakete wird dann fortgesetzt, wobei die zweite Stufe auf die erste Stufe gehoben wird.
Tanken
Es dauerte ungefähr 20 Minuten, um die erste Stufe mit 37.900 l (10.000 US gal) Kraftstoff zu beladen.
Bei T-45 Minuten wird die Beendigung der Betankung bestätigt. Bei T-20 Minuten werden die FTS-Pyros scharfgeschaltet. Bei T-20 Minuten und T-4 Minuten gibt es eingebaute Laderäume. Während dieser Wartezeiten werden die letzten Checkouts durchgeführt. Bei T-11 Sekunden werden die SRB-Zünder aktiviert. Die Zündung erfolgt bei T-0,4 Sekunden. Das Aufstiegsprofil variiert zwischen den Missionen.
SRB-Inszenierung
Wenn 9 Feststoffraketen-Booster verwendet wurden, wurden beim Start nur sechs gezündet. Sobald die ersten sechs erschöpft waren, zündeten drei Luftstartmotoren und die Bodenstartmotoren trennten sich. Die Luftstartmotoren hatten für große Höhen optimierte Düsen, da sie während des Flugprofils meist im Nahvakuum arbeiteten.
Wenn 3 oder 4 Booster verwendet wurden, wurden alle gleichzeitig am Boden gezündet und abgeworfen.

Delta II-Starts

Delta II hebt mit MER-A am 10. Juni 2003 ab.
Delta II Heavy (7925H-9.5) hebt von Pad 17-B ab und trägt MER-B .

Bemerkenswerte Nutzlasten

Erdumlauf

Außerplanetarisch

Der letzte Start von Delta II war der ICESat-2- Satellit im September 2018.

Im Jahr 2008 gab die ULA an, dass sie "rund ein halbes Dutzend" unverkaufter Delta-II-Raketen vorrätig habe, aber ULA-CEO Tory Bruno erklärte im Oktober 2017, dass es keine vollständigen, ungebuchten Delta-II-Raketen mehr im ULA-Inventar gebe; und obwohl Delta II-Teile übrig sind, reicht es nicht aus, um eine weitere Trägerrakete zu bauen. Die restlichen Stücke werden verwendet, um ein Museumsstück für das Smithsonian zu schaffen.

Vergleichbare Raketen

Entwicklung der Delta-Rakete

Weltraummüll

Die einzige aktenkundige Person, die jemals von Weltraummüll getroffen wurde, wurde von einem Stück einer Delta-II-Rakete getroffen. Lottie Williams trainierte am 22. Januar 1997 in einem Park in Tulsa, als sie von einem 15 cm langen Stück geschwärztem Metallmaterial in die Schulter getroffen wurde. Das US Space Command bestätigte, dass eine gebrauchte Delta-II-Rakete vom Start des Midcourse Space Experiment im April 1996 30 Minuten zuvor in die Atmosphäre abgestürzt war. Der Gegenstand tippte ihr auf die Schulter und fiel harmlos zu Boden. Williams sammelte den Gegenstand ein und NASA-Tests zeigten später, dass das Fragment mit den Materialien der Rakete übereinstimmte, und Nicholas Johnson, der leitende Wissenschaftler der Agentur für Orbitaltrümmer, glaubt, dass sie tatsächlich von einem Teil der Rakete getroffen wurde.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Medien im Zusammenhang mit Delta II bei Wikimedia Commons