Delta IV

Delta IV adalah kelompok lima sistem peluncur habis pakai dalam keluarga roket Delta. Roket ini telah menerbangkan 45 misi dari tahun 2002 hingga 2024. Awalnya dirancang oleh divisi Pertahanan, Antariksa, dan Keamanan Boeing untuk program Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV), Delta IV menjadi produk United Launch Alliance (ULA) pada tahun 2006. Delta IV pada dasarnya merupakan wahana peluncur untuk muatan militer Angkatan Udara Amerika Serikat (USAF), tetapi juga digunakan untuk meluncurkan sejumlah muatan nonmiliter milik pemerintah Amerika Serikat dan satu satelit komersial.

Delta IV memiliki dua versi utama yang memungkinkan keluarga tersebut mencakup berbagai ukuran dan massa muatan: 
 Medium (yang memiliki empat konfigurasi) dan 
 Heavy . Penerbangan terakhir Medium dilakukan pada tahun 2019. Penerbangan terakhir Heavy dilakukan pada bulan April 2024.

Kendaraan Delta IV dibangun di fasilitas ULA di Decatur, Alabama. Perakitan akhir diselesaikan di lokasi peluncuran oleh ULA: di fasilitas integrasi horizontal untuk peluncuran dari landasan SLC-37B di Cape Canaveral dan di fasilitas serupa untuk peluncuran dari landasan SLC-6 di Pangkalan Angkatan Luar Angkasa Vandenberg.

 Sejarah 
Perkembangan evolusi terbaru dari keluarga roket Delta, Delta IV diperkenalkan untuk memenuhi persyaratan program Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV, sekarang National Security Space Launch (NSSL)) milik Angkatan Udara Amerika Serikat (USAF). Meskipun Delta IV mempertahankan nama keluarga roket Delta, perubahan besar telah dilakukan. Mungkin perubahan yang paling signifikan adalah peralihan dari minyak tanah ke bahan bakar hidrogen cair, dengan tangki baru dan mesin baru yang diperlukan. 

Selama pengembangan Delta IV, varian kecil dipertimbangkan. Varian ini akan menampilkan tahap kedua Delta II, tahap ketiga Thiokol Star 48B opsional, dan fairing muatan Delta II, semuanya di atas satu Common Booster Core (CBC). Varian Kecil dihentikan pada tahun 1999. 

Pada tahun 2002, Delta IV pertama kali diluncurkan, dengan RS-68 menjadi mesin roket propelan cair besar pertama yang dirancang di Amerika Serikat sejak mesin utama Space Shuttle (SSME) pada tahun 1970-an. 

Sistem panduan Redundant Inertial Flight Control Assembly (RIFCA) L3 Technologies yang awalnya digunakan pada Delta IV sama dengan yang digunakan pada Delta II, meskipun perangkat lunaknya berbeda karena perbedaan antara Delta II dan Delta IV. RIFCA dilengkapi dengan enam giroskop laser cincin dan akselerometer masing-masing, untuk memberikan tingkat keandalan yang lebih tinggi. 

Boeing awalnya bermaksud memasarkan layanan peluncuran komersial Delta IV. Akan tetapi, Delta IV memasuki pasar peluncuran luar angkasa ketika kapasitas global sudah jauh lebih tinggi daripada permintaan. Lebih jauh lagi, sebagai desain yang belum terbukti, ia kesulitan menemukan pasar dalam peluncuran komersial, dan biaya peluncuran Delta IV lebih tinggi daripada kendaraan sejenis pada era yang sama. Pada tahun 2003, Boeing menarik Delta IV dari pasar komersial, dengan alasan permintaan rendah dan biaya tinggi. Pada tahun 2005, Boeing menyatakan bahwa mereka berusaha mengembalikan Delta IV ke layanan komersial. 

Pada tahun 2009, USAF mendanai rekayasa, integrasi, dan pekerjaan infrastruktur Delta IV EELV melalui kontrak dengan Boeing Launch Services (BLS). Pada tanggal 8 Agustus 2008, USAF Space and Missile Systems Center meningkatkan kontrak "biaya plus biaya penghargaan" dengan BLS sebesar US$1,656 miliar untuk memperpanjang periode kinerja hingga 30 September 2008 (FY09). Selain itu, opsi sebesar US$557,1 juta ditambahkan untuk menutupi FY10. 

Pada bulan Februari 2010, warga negara naturalisasi Dongfan Chung, seorang insinyur yang bekerja di Boeing, adalah orang pertama yang dihukum berdasarkan Undang-Undang Spionase Ekonomi tahun 1996. Chung membocorkan informasi rahasia tentang desain termasuk roket Delta IV ke Tiongkok dan dijatuhi hukuman 15 tahun. 

Pada bulan Maret 2015, ULA mengumumkan rencana untuk menghentikan Delta IV Medium pada tahun 2018. 

Kecuali peluncuran pertama, yang membawa satelit komunikasi komersial Eutelsat W5, semua peluncuran Delta IV telah dibayar oleh pemerintah AS. Pada tahun 2015, ULA menyatakan bahwa Delta IV Heavy dijual dengan harga hampir US$400 juta. 

 Peningkatan mesin pendorong RS-68A 
Kemungkinan Delta IV dengan kinerja yang lebih tinggi pertama kali diusulkan dalam studi RAND Corporation tahun 2006 tentang persyaratan peluncuran keamanan nasional hingga tahun 2020. Satu muatan National Reconnaissance Office (NRO) memerlukan peningkatan kemampuan angkat Delta IV Heavy. Kapasitas angkat ditingkatkan dengan mengembangkan mesin RS-68A dengan kinerja yang lebih tinggi, yang pertama kali terbang pada tanggal 29 Juni 2012. ULA menghentikan mesin RS-68 dasar dengan peluncuran penerbangan Delta 371 pada tanggal 25 Maret 2015. Semua peluncuran berikutnya menggunakan RS-68A, dan daya dorong mesin yang lebih tinggi memungkinkan penggunaan satu desain CBC standar untuk semua versi Delta IV Medium dan M+. Peningkatan ini mengurangi biaya dan meningkatkan fleksibilitas, karena setiap CBC standar dapat dikonfigurasi untuk nol, dua, atau empat pendorong roket propelan padat. Namun, CBC baru menyebabkan sedikit penurunan kinerja untuk sebagian besar konfigurasi medium. Delta IV Heavy memerlukan CBC non-standar untuk inti dan booster. 

 Usulan peningkatan yang tidak dilaksanakan 
Kemungkinan peningkatan di masa depan untuk Delta IV termasuk penambahan motor padat tambahan, mesin utama dengan daya dorong lebih tinggi, material lebih ringan, tahap kedua dengan daya dorong lebih tinggi, lebih banyak (hingga delapan) CBC yang dapat dipasang, dan umpan silang propelan kriogenik dari pendorong yang dapat dipasang ke inti umum. 

Pada suatu saat, NASA berencana untuk menggunakan Delta IV atau Atlas V untuk meluncurkan Orbital Space Plane yang diusulkan, yang akhirnya menjadi Crew Exploration Vehicle dan kemudian Orion. Orion dimaksudkan untuk terbang pada kendaraan peluncur Ares I, kemudian Space Launch System setelah Ares I dibatalkan.

Pada tahun 2009, The Aerospace Corporation melaporkan hasil studi NASA untuk menentukan kelayakan modifikasi Delta IV agar dapat digunakan oleh awak dalam misi penerbangan luar angkasa manusia NASA. Menurut Aviation Week & Space Technology, studi tersebut "menemukan bahwa Delta IV berat [...] dapat memenuhi persyaratan NASA untuk membawa manusia ke orbit Bumi rendah". 

Usulan peningkatan pada keluarga Delta IV adalah penambahan motor padat ekstra. Medium+ (4,4) akan menggunakan titik pemasangan yang ada untuk memasangkan empat GEM 60 dari M+ (5,4) dengan tahap atas dan fairing (4,2). M+ (4,4) akan memiliki muatan GTO sebesar 7.500 kg (16.500 lb), muatan LEO sebesar 14.800 kg (32.600 lb), dan dapat tersedia dalam waktu 36 bulan sejak pesanan pertama. Dipertimbangkan juga untuk menambahkan GEM 60 ekstra ke M+ (5,4), yang akan memerlukan penambahan titik pemasangan ekstra, perubahan struktural untuk mengatasi beban penerbangan yang berbeda, dan perubahan landasan peluncuran dan infrastruktur. Medium+ (5,6) dan (5,8) akan terbang dengan enam dan delapan SRB masing-masing, dengan berat maksimum hingga 9.200 kg (20.300 lb) hingga GTO dengan M+ (5,8). Medium+ (5,6) dan (5,8) dapat tersedia dalam waktu 48 bulan sejak pemesanan pertama. 

 Penerus 
Vulcan Centaur direncanakan untuk menggantikan roket Atlas V dan Delta IV. Vulcan Centaur telah diproyeksikan untuk memasuki layanan pada tahun 2023, menggunakan mesin roket berbahan bakar propelan metana BE-4, tetapi Vulcan pertama diluncurkan pada 8 Januari 2024. Atlas V diharapkan tetap beroperasi selama beberapa tahun setelah peluncuran perdana Vulcan, dan Delta IV Heavy dihentikan pada bulan April 2024. 

Kapasitas muatan setelah peningkatan RS-68A
 Versi Fairing CBC SRB Muatan ke LEO
407 km x 51,6° Muatan ke GTO
1800 m/s residual Peluncuran Medium 4 m 1 0 8,510 kg 4,440 kg 0 M+ (4,2) 4 m 1 2 12,000 kg 6,390 kg 2 M+ (5,2) 5 m 1 2 10,220 kg 5,490 kg 2 M+ (5,4) 5 m 1 4 12,820 kg 7,300 kg 4 Heavy 5 m 3 0 25,980 kg 14,220 kg 9

Kapasitas muatan setelah peningkatan RS-68A
VersiFairingCBCSRBMuatan ke LEO

407 km x 51,6°Muatan ke GTO

1800 m/s residualPeluncuran Medium 4 m 1 0 8,800 kg 4,540 kg 3 M+ (4,2) 4 m 1 2 11,920 kg 6,270 kg 13 M+ (5,2) 5 m 1 2 10,580 kg 5,430 kg 1 M+ (5,4) 5 m 1 4 13,450 kg 7,430 kg 4 Heavy 5 m 3 0 22,980 kg 13,400 kg 7
**Massa termasuk Pemasangan Muatan (240 kg hingga 1.221 kg tergantung muatan).

 Deskripsi kendaraan 
300px|jmpl|Evolusi Delta IV
 Common Booster Core 
Setiap Delta IV terdiri dari sedikitnya satu Common Booster Core (CBC). Setiap CBC ditenagai oleh satu mesin roket Aerojet Rocketdyne RS-68, yang membakar propelan kriogenik suhu rendah hidrogen cair dan oksigen cair.

Pada penerbangan Medium, RS-68 berlari pada daya dorong terukur 102% selama beberapa menit pertama penerbangan, dan kemudian diturunkan ke daya dorong terukur 58% sebelum mesin utama dimatikan. Pada Heavy, mesin CBC utama diturunkan ke daya dorong terukur 58% sekitar 50 detik setelah lepas landas, sementara CBC strap-on tetap pada 102%. Ini menghemat propelan dan memungkinkan CBC utama terbakar setelah pemisahan pendorong. Setelah CBC strap-on terpisah, mesin CBC utama kembali dinaikkan ke 102% sebelum diturunkan kembali ke 58% sebelum mesin utama dimatikan. 

Mesin RS-68 dipasang pada struktur dorong bawah CBC oleh rangka dorong berkaki empat (quadrapod) dan tertutup dalam pelindung termal kerucut komposit. Di atas struktur dorong terdapat tangki hidrogen cair isogrid aluminium (pola kisi yang dibuat dari bagian dalam tangki untuk mengurangi berat), diikuti oleh silinder komposit yang disebut centerbody, tangki oksigen cair isogrid aluminium, dan skirt depan. Di sepanjang bagian belakang CBC terdapat terowongan kabel untuk menahan jalur listrik dan sinyal, dan feedline untuk membawa oksigen cair ke RS-68 dari tangki. CBC berdiameter konstan 5m (16 kaki).

 Delta Cryogenic Second Stage 
300px|jmpl|Delta IV 4-meter Kriogenik Tahap Kedua
Tahap atas Delta IV adalah Delta Cryogenic Second Stage (DCSS). DCSS didasarkan pada tahap atas Delta III tetapi memiliki kapasitas propelan yang ditingkatkan. Dua versi telah diproduksi: DCSS berdiameter 4 m (13 kaki) yang dihentikan produksinya dengan Delta IV Medium dan DCSS berdiameter 5 m (16 kaki) yang masih beroperasi dengan Delta IV Heavy. Versi berdiameter 4 m memperpanjang kedua tangki propelan Delta III, sedangkan versi berdiameter 5 meter memiliki tangki hidrogen cair berdiameter lebih panjang dan tangki oksigen cair yang lebih panjang lagi. Terlepas dari diameternya, setiap DCSS ditenagai oleh satu mesin RL10B-2, dengan nosel karbon-karbon yang dapat diperpanjang untuk meningkatkan impuls spesifik. Dua interstage yang berbeda digunakan untuk mengawinkan tahap pertama dan DCSS. Interstage yang meruncing yang menyempit dari diameter 5 m menjadi 4 m digunakan untuk mengawinkan DCSS 4 m dengan CBC, sedangkan interstage silinder digunakan untuk mengawinkan DCSS 5 m. Kedua interstage dibangun dari komposit dan menutupi tangki oksigen cair, dengan tangki hidrogen cair yang lebih besar menjadi bagian dari garis cetakan luar kendaraan.

 Situs peluncuran 
340px|jmpl|Roket Delta IV yang terbang dalam konfigurasi Medium dan Medium+ masing-masing menggunakan satu Common Booster Core sebagai tahap pertama, sedangkan konfigurasi Heavy menggunakan tiga; satu sebagai tahap pertama dan dua sebagai pendorong
Delta IV diluncurkan dari salah satu dari dua kompleks peluncuran roket. 
 Peluncuran di pantai Timur Amerika Serikat menggunakan Kompleks Peluncuran Luar Angkasa 37 (SLC-37) di Pangkalan Angkatan Udara Cape Canaveral .  
 Di pantai Barat, peluncuran orbit kutub dan kemiringan tinggi menggunakan Kompleks Peluncuran Luar Angkasa 6 (SLC-6) di Pangkalan Angkatan Udara Vandenberg. 

Fasilitas peluncuran di kedua lokasi serupa. Fasilitas Integrasi Horizontal (HIF) terletak agak jauh dari landasan. CBC Delta IV dan tahap kedua akan dikawinkan dan diuji di HIF sebelum dipindahkan ke landasan.  Perakitan roket horizontal parsial Delta IV agak mirip dengan wahana peluncur Soyuz, yang dirakit sepenuhnya secara horizontal. Pesawat Ulang-alik, wahana peluncur Saturnus terdahulu, dan Sistem Peluncuran Antariksa dirakit dan diluncurkan ke landasan peluncuran sepenuhnya secara vertikal.

Pergerakan Delta IV di antara berbagai fasilitas di landasan difasilitasi oleh Elevating Platform Transporters (EPT) berban karet dan berbagai jig pengangkut. EPT bermesin diesel digunakan untuk memindahkan kendaraan dari HIF ke landasan, sementara EPT elektrik digunakan di HIF, di mana ketepatan pergerakan penting. 

Struktur landasan peluncuran dasar mencakup parit api untuk mengarahkan semburan mesin menjauh dari roket, proteksi petir, dan penyimpanan propelan. Dalam kasus Delta IV, wahana tersebut diselesaikan di landasan peluncuran di dalam sebuah gedung. Menara Layanan Bergerak (MST) ini menyediakan akses layanan ke roket dan perlindungan dari cuaca dan digulingkan dari roket pada hari peluncuran. Sebuah derek di bagian atas MST mengangkat muatan yang dienkapsulasi ke wahana dan juga memasang motor padat GEM 60 untuk peluncuran Delta IV Medium. MST digulingkan dari roket beberapa jam sebelum peluncuran. Di Vandenberg, landasan peluncuran juga memiliki Mobile Assembly Shelter (MAS), yang sepenuhnya menutupi wahana; di CCAFS, wahana tersebut sebagian terbuka di dekat bagian bawahnya.  

Di samping kendaraan terdapat Menara Umbilical Tetap (FUT), yang memiliki dua lengan ayun (VSFB) atau tiga (CCAFS). Lengan-lengan ini membawa sinyal telemetri, daya listrik, cairan hidrolik , aliran udara kontrol lingkungan, dan fungsi pendukung lainnya ke kendaraan melalui kabel umbilical. Lengan ayun ditarik kembali pada T-0 detik setelah kendaraan siap diluncurkan. 

Di bawah wahana tersebut terdapat Launch Table, dengan enam Tail Service Masts (TSM), dua untuk setiap CBC. Launch Table menyangga wahana di landasan, dan TSM menyediakan fungsi dukungan dan pengisian bahan bakar lebih lanjut untuk CBC. Wahana tersebut dipasang ke Launch Table oleh Launch Mate Unit (LMU), yang dipasang ke wahana tersebut dengan baut yang putus saat peluncuran. Di belakang Launch Table terdapat Fixed Pad Erector (FPE), yang menggunakan dua piston hidrolik langkah panjang untuk menaikkan wahana ke posisi vertikal setelah digulingkan ke landasan dari HIF. Di bawah Launch Table terdapat saluran api, yang membelokkan gas buang roket menjauh dari roket atau fasilitas. 

 Pemrosesan kendaraan 
Delta IV CBC dan DCSS dirakit di pabrik ULA di Decatur, Alabama. Kemudian dimuat ke R/S RocketShip, kapal kargo roll-on/roll-off, dan dikirim ke salah satu landasan peluncuran. Di sana, diturunkan dan digulung ke HIF. Untuk peluncuran Delta IV Medium, CBC dan DCSS dikawinkan di HIF. Untuk peluncuran Delta IV Heavy, CBC strap-on kiri dan kanan juga dikawinkan di HIF. 

Berbagai pengujian dilakukan, lalu kendaraan digulirkan secara horizontal ke landasan, tempat Fixed Pad Erector (FPE) digunakan untuk menaikkan kendaraan ke posisi vertikal. Pada saat ini, motor padat GEM 60, jika diperlukan, digulirkan ke landasan dan dipasang ke kendaraan. Setelah pengujian lebih lanjut, muatan (yang telah tertutup di fairingnya) diangkut ke landasan, diangkat ke MST oleh derek, dan dipasang ke kendaraan. Akhirnya, pada hari peluncuran, MST digulirkan menjauh dari kendaraan, dan kendaraan siap diluncurkan. 

 Riwayat Peluncuran Roket Delta IV 
 No. Date/Time(UTC) Type Serial-no. Startplace Payload Type of payload Orbit Outcome Remarks12002-11-2022:39Medium+(4,2)293Eutelsat W5Commercial communications satelliteGTOSuccessFirst Delta IV launch22003-03-1100:59Medium296 CCAFS SLC-37BUSA-167 (DSCS-3 A3)Military communications satellite GTOSuccessFirst Delta IV Medium launchFirst USAF EELV mission32003-08-2923:13Medium301 CCAFS SLC-37BUSA-170 (DSCS-3 B6)Military communications satellite GTOSuccess42004-12-2121:50Heavy310 CCAFS SLC-37BDemoSat / 3CS-1 / 3CS-2Demonstration payloadGSO (planned)Partial failure First Delta IV Heavy launch
 Premature cutoff of CBCs
 DemoSat reached incorrect orbit, 3CS failed to reach orbit52006-05-2422:11Medium+(4,2)315 CCAFS SLC-37BGOES 13 (GOES-N)Weather satellite GTOSuccess62006-06-2803:33Medium+(4,2)317VAFB SLC-6USA-184 (NROL-22)Reconnaissance satelliteMolniyaSuccessFirst Delta IV launch from Vandenberg72006-11-0413:53Medium320 VAFB SLC-6USA-192 (DMSP F17)Military weather satelliteSSOSuccessFirst Delta IV launch into a LEO/SSO82007-11-1101:50Heavy329 CCAFS SLC-37BUSA-197 (DSP-23)Missile Warning satellite GSOSuccessFirst Delta IV launch contracted by United Launch AllianceLaunch delayed due to damage to launch pad caused by a liquid oxygen leak92009-01-1802:47Heavy337 CCAFS SLC-37BUSA-202 (NROL-26)Reconnaissance satellite GSOSuccess102009-06-2722:51Medium+(4,2)342 CCAFS SLC-37BGOES 14 (GOES-O)Weather satellite GTOSuccess112009-12-0601:47Medium+(5,4)346 CCAFS SLC-37BUSA-211 (WGS-3)Military communications satelliteGTOSuccessFirst Delta IV Medium+ (5,4) launch122010-03-0423:57Medium+(4,2)348 CCAFS SLC-37BGOES 15 (GOES-P)Weather satellite GTOSuccess132010-05-2803:00Medium+(4,2)349 CCAFS SLC-37BUSA-213 (GPS IIF SV-1)Navigation SatelliteMEOSuccess142010-11-2122:58Heavy351 CCAFS SLC-37BUSA-223 (NROL-32)Reconnaissance satellite GSOSuccess152011-01-2021:10Heavy352 VAFB SLC-6USA-224 (NROL-49)Reconnaissance satelliteLEOSuccessFirst Delta IV Heavy launch from Vandenberg162011-03-1123:38Medium+(4,2)353 CCAFS SLC-37BUSA-227 (NROL-27)Reconnaissance satellite GTOSuccess172011-07-1606:41Medium+(4,2)355 CCAFS SLC-37BUSA-231 (GPS IIF SV-2)Navigation Satellite MEOSuccess182012-01-2000:38Medium+(5,4)358 CCAFS SLC-37BUSA-233 (WGS-4)Military communications satellite GTOSuccess192012-04-0323:12Medium+(5,2)359 VAFB SLC-6USA-234 (NROL-25)Reconnaissance satellite LEOSuccessFirst flight in the Medium+(5,2) version202012-06-2913:15Heavy360 CCAFS SLC-37BUSA-237 (NROL-15)Reconnaissance satelliteGSOSuccessFirst flight of the RS-68A engine212012-10-0412:10Medium+(4,2)361 CCAFS SLC-37BUSA-239 (GPS IIF SV-3)Navigation Satellite MEOSuccessMinor upper stage anomaly222013-05-2500:27Medium+(5,4)362 CCAFS SLC-37BUSA-243 (WGS-5)Military communications satelliteGTOSuccess232013-08-0800:29Medium+(5,4)363 CCAFS SLC-37BUSA-244 (WGS-6)Military communications satelliteGTOSuccess242013-08-2818:03Heavy364 VAFB SLC-6USA-245 (NROL-65)Reconnaissance satelliteLEOSuccess
List Date: August 28, 2013

 Lihat juga 
 Wahana peluncur antariksa
 United Launch Alliance
 Delta (keluarga roket)
 Thor (keluarga roket)
 Common Booster Core
 Delta IV Heavy
 Graphite-Epoxy Motor
 Propelan komposit amonium perklorat
 Hydroxyl-terminated polybutadiene
 RS-68
 Hidrogen cair
 Oksigen cair
 Delta Cryogenic Second Stage
 RL10
 Modul Roket Universal , inti umum Angara Rusia.
 Falcon Heavy , varian multi-inti SpaceX Falcon 9.

 Referensi 

Delta IV
Kategori:Program antariksa militer Amerika Serikat