Delta IV

Delta IV je nosná raketa zo série rakiet Delta. Začala svoju činnosť v roku 2002. Bola vyvinutá spoločnosťou Boeing s cieľom pokryť potrebu amerických ozbrojených síl a znížiť výdavky na vynášanie nákladov na orbitu Zeme. Raketa štartovala celkove deväťkrát, z toho raz čiastočne zlyhala. Podľa varianty rakety sa mení konfigurácia pomocných motorov GEM 60, u varianty Heavy dosahuje ich spoločný ťah až 6 625 kN. Prvý stupeň poháňa motor Rocketdyne RS-68 na tekutý kyslík a vodík. Motor druhého stupňa tiež spaľuje tekutý kyslík a vodík a dosahuje ťah 110 kN. S Deltou IV sa počíta aj v budúcnosti, je naplánovaných niekoľko ďalších letov a ďalej sa špekuluje o zvýšení jej nosnosti až na 100 ton na nízku orbitu Zeme. NASA zvažovala využitie motorov Rocketdyne RS-68 pre plánovanú nosnú raketu novej generácie Ares V, ktorej vývoj však bol zrušený.

História 
Delta IV bola vyvinutá spoločnosťou Boeing, na základe požiadaviek USAF na nosnú raketu novej generácie EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle). Ide o prvú raketu, ktorej stupne sú poháňané výhradne kvapalným kyslíkom a vodíkom. Od 70. rokov ide o jedinú americkú raketu kompletne postavenú za použitia najnovších technológií a postupov. V čase jej nástupu do služby ponúkala oveľa väčšiu nosnosť ako bolo potrebné pre komerčné satelity. Kvôli nedostatku vhodných nákladov bola v roku 2003 stiahnutá z komerčných letov a naďalej slúžila iba USAF. Na konci roka 2006 bola jej výroba presunutá na United Launch Alliance, spoločný podnik Boeing a Lockheed.

Opis 

Raketa je dvojstupňová a podľa konfigurácie môže používať silné pomocné rakety GEM-60. Samotná raketa má priemer 5 metrov a výšku podľa veľkosti nákladu 63 – 77,2 metra. Ako palivo oboch stupňov slúži kvapalný kyslík a vodík.

Prvý stupeň 
Prvý stupeň tvorí jeden alebo tri (variant Heavy) CBC – Common Booster Core. Podobný modulárny prvý stupeň používa raketa Atlas V. O pohon sa stará jeden motor RS-68, ktorý je pripevnený pod nádržou na kvapalný vodík. Kyslíková nádrž je v hornej časti. Motor poskytuje prvých pár minút ťah 3 312,8 kN (102% výkon), potom je výkon znížený na 58% až kým nedohorí. V prípade variantu Delta IV Heavy je prostredný CBC spustený prvých asi 50 sekúnd na 58 % a až potom je výkon zvýšený na 102 %, zatiaľ čo dva bočné CBC idú stále na 102%.

Na zadnej strane je umiestnený koridor pre vedenie káblov a potrubia na kyslík. Priemer 5 metrov je konštantný v celej dĺžke CBC. V prípade variantu Delta IV Heavy sa spojí trojica CBC dohromady. O riadenie letu sa stará navádzací systém Redundant Inertial Flight Control Assembly, ide o rovnaký systém, ktorý používa raketa Delta II, iba softvér je prispôsobený parametrom Delty IV. Navádzací systém je pre väčšiu bezpečnosť vybavený šiestimi nezávislými laserovými gyroskopmi a akcelerometrami.

Druhý stupeň 
Druhý stupeň je takmer identický s druhým stupňom Delty III, má však predĺžené nádrže. Je vybavený motormi RL-10B2 na kvapalný kyslík a vodík. Ťah motora je 110 kN a špecifický impulz 462 sekúnd, čas horenia je 850 – 1 125 sekúnd. Používajú sa dve varianty, podľa priemeru nádrže 4 alebo 5 metrov. Systém nakláňania motora (vektorovanie ťahu) je riešený elektromechanicky. Spojenie s prvým stupňom zaisťujú kompozitové medzistupne, v prípade 4 metrového variantu je medzistupeň kužeľovitý. Kryt nákladu je tiež vyrobený z kompozitných materiálov a má rôzne rozmery podľa nákladu.

Pomocné rakety 
Ako pomocné motory na tuhé palivo sú použité GEM 60, umiestňujú sa po dvoch na obvod prvého stupňa. Variant Heavy používa namiesto GEM-60 dva CBC pripevnené po stranách hlavného stupňa. Pomocným CBC chýba navádzací systém a ich horná časť je vybavená aerodynamickým krytom.

Varianty

Delta IV Medium 

Základný variant, nemá pomocné motory a druhý stupeň má priemer 4 metre. Zatiaľ vykonal 6 štartov (3 variant 4.2), prvý 11. marca 2003 a zatiaľ posledný 4. novembra 2006. Nosnosť na nízku orbitu je 8 600 kg, na geostacionárnu dráhu dokáže vyniesť . 

Podvarianty
 Delta IV Medium + (4.2) – totožný so základnou verziou, má dva pomocné GEM-60, nosnosť  na nízku a  na geostacionárnu dráhu.
 Delta IV Medium + (5.2) – vo vývoji, zatiaľ neletela. Druhý stupeň má väčší priemer nádrží – 5 metrov. Dva pomocné GEM-60, nosnosť  na nízku a  na geostacionárnu dráhu.
 Delta IV Medium + (5.4) – vo vývoji, zatiaľ neletela. Štyri pomocné GEM-60, nosnosť  na nízku a  na geostacionárnu dráhu.

Delta IV Heavy 
Najvýkonnejší variant. Zatiaľ štartovala prvýkrát 21. decembra 2004, druhýkrát 11. novembra 2007, kedy zároveň vyniesla na obežnú dráhu družicu SAD-23 z USA, tretíkrát 18. januára 2009, štvrtýkrát 21. novembra 2010. Ďalšie štarty:

Druhý stupeň má zväčšené nádrže a má priemer 5 metrov. Nepoužíva pomocné motory GEM, ale dva CBC stupne. Dokáže vyniesť  na nízku a  na geostacionárnu dráhu.

12. augusta 2018 vyniesla s pomocou horného stupňa Star 48BV len 685 kg sondu Parker Solar Probe navrhnutú na prieskum Slnka.

Zamietnuté a vývojové verzie 
Delta IV Small – podobné parametre ako Delta II 7925. Trojstupňová, v prípade zrušenia Delty II bude jej nástupkyňou. Prvý stupeň je CBC bez pomocných GEM-60, druhý a tretí stupeň sú prevzaté z Delty II.
Delta IV Heavy Upgrade 30 t – štúdia 2004, variant Delta IV Heavy so štyrmi GEM 60.
Delta IV Heavy Upgrade 35 t – štúdia 2004, variant Delta IV Heavy s upraveným motorom RS-68B, vylepšený druhý stupeň.
Delta IV Heavy Upgrade 40 t – štúdia 2004, variant Delta IV Heavy so štyrmi GEM 60 a vylepšeným motorom RS-68 Regen.
Delta IV Heavy Upgrade 42 t – štúdia 2004, variant Delta IV Heavy s novým motorom RS-800 a vylepšeným druhým stupňom. Zamietnuté – potreba úpravy existujúcich odpaľovacích rámp.
Delta IV Heavy Upgrade 67 t – štúdia 2004, spojenie piatich CBC.
Delta IV Heavy Upgrade 70 t – štúdia 2004, spojenie piatich CBC, vylepšený druhý stupeň.
Delta IV Heavy Upgrade 94 t – štúdia 2004, spojenie siedmich CBC, nové motory RS-800, vylepšený druhý stupeň, plášť z veľmi ľahkých zliatin hliníka a lítia.
Zamietnuté – potreba nových odpaľovacích rámp a kompletizačnej infraštuktúry.

Delta IV Heavy Upgrade 100 t – štúdia 2004, nosič novej generácie, nosnosť podobná ako Saturn V, nové motory, nový druhý stupeň, nové materiály
Zamietnuté – potreba nových odpaľovacích rámp, kompletizačnej infraštuktúry, továrni a technológií.

Referencie

Pozri aj 

 Delta (nosná raketa)
 RS-68
 Graphite-Epoxy Motor

Iné projekty

Externé odkazy 
 http://www.astronautix.com/lvs/deltaiv.htm 
 http://www.boeing.com/defense-space/space/delta/delta4/delta4.htm

Zdroj 

Nosné rakety USA