三角洲運載火箭

**三角洲運載火箭**是一種不可重複使用運載火箭的大家族，於 1960 年代開始進行美國的太空酬載任務，並發射超過 300 次，且成功率高達 95% 以上。現役有三角洲 2 號運載火箭及三角洲 4 號運載火箭，2006 年起，三角洲系列運載火箭由聯合發射同盟負責建造與營運。

## 發展背景

由 PGM-17 雷神飛彈改良而成，所有雷神三角洲運載火箭所使用的的第一節即是彈道飛彈的第一節。PGM-17 雷神飛彈於 1950 年代開始設計與開發，部署在英國或其他屬於同盟國的國家，並於 1957 年 9 月首度發射成功。隨後以其第一節火箭與其他上面節火箭組合的火箭也發射衛星用來進行太空探測。雷神的第四節又稱雷神三角洲，因為 Delta 是希臘文中第四個字母，最後簡稱整臺火箭為三角洲 。

美國國家航空暨太空總署將雷神運載火箭定位為飛彈至運載火箭的過渡運載火箭，並在 1960~1961 年間應用於通訊、氣象、科學、月球探測等方面的人造衛星發射。後續的計畫目標是使用創新的火箭設計來取代 PGM-17 雷神飛彈舊有的設計，並非加強雷神三角洲運載火箭的性能，而是增加其可靠性，最終在 1959 年 4 月美國國家航空暨太空總署與道格拉斯飛行器公司簽約進行 12 枚火箭的發射與設計。

第一節搭配布洛克 I MB-3 發動機，主要改良自雷神中程彈道飛彈，可以提供 152,000 磅的推力，此節燃料為液態氧和煤油；第二節也有經過修改，發動機為噴氣飛機公司的 AJ-10-118 火箭引擎，可產生 7,700 磅的推力，此節燃料改為四氧化二氮及聯氨，總共花費 400 萬美元的經費來修改第二節，修改後的版本沿用至後續型號。第三節：牽牛星 A 火箭引擎，在未與第二節火箭分離時，藉由每分鐘旋轉 100 次來穩定整個末端節，動力來源是兩具固體燃料火箭；分離之後，ABL-248 可提供 2,800 磅推力，推進時間僅有 28 秒，另外酬載整流罩由玻璃纖維製成。

酬載量在低地球軌道僅有 295 公斤；地球同步轉移軌道更少至 45 公斤。過往的發射紀錄為成功次數／總發射次數：11/12。花費金費：4300 萬美元（12 次），超出原預算 300 萬美元，原定在 1962 年之前會有另外 14 次外的發射，不過最終未能達成。

### 早期雷神－三角洲運載火箭發射紀錄

## 進展

### 三角洲 A 型運載火箭

布洛克 I MB-3 發動機，推力 152,000 磅，改良後使用布洛克 II MB-3 發動機，推力達 170,000 磅；總計發射兩次。

### 三角洲 B 型運載火箭

於此階段做了些許改變，將最上級火箭燃料槽增長 3 呎，提高氧化劑能量，增加固態推進器導航系統。三角洲運載火箭也在此時由過渡時期至正規運作時期。可酬載 91 公斤衛星至地球同步軌道，共發射 6 次。

### 三角洲 C 型運載火箭

第三節由原本的牽牛星改成牽牛星 2 號發動機，牽牛星 2 號發動機的改良版 ABL X-258 火箭引擎也用在偵查者號運載火箭上，整個發動機的重量較原型長 3 英尺左右，重量增加 10%，但推力也增強 65%。

### 三角洲 D 型運載火箭

也被稱為**增強版三角洲運載火箭**，主要藉由增加三枚卡斯托 1 固體輔助火箭以增強推力，共發射兩次。

### 三角洲 E 型運載火箭

也被稱為**改進增強版三角洲運載火箭**，使用卡斯托 2 固體輔助火箭，推力相同，但推進時間增長。第一節採用布洛克 3 MB-3 發動機，推力 17 萬 2 千磅。第二節的 AJ10-118E 直徑由 0.84 公尺增加為 1.4 公尺，推進時間也加倍。使用擎天神 - 愛琴娜運載火箭的整流罩。比三角洲 D 型運載火箭酬增加 45 公斤的地球同步軌道酬載量，於 1965 年進行發射國際通信衛星組織 - 1。

### 三角洲 F 型運載火箭

最終這個型號的運載火箭並未被製造出來。

### 三角洲 G 型運載火箭

發射兩次生物衛星，分別為生物衛星 1 號與生物衛星 2 號，於 1966 年進行第一次發射。 其特點是三角洲 E 型運載火箭去除末端節。

### 三角洲 J 型運載火箭

第三節使用 Thiokol Star 37D 發動機，僅於 1968 年進行唯一一次發射。

### 三角洲 L 型運載火箭

第一節直徑擴大為 2.4 公尺，改用 FW-4d 火箭引擎做為第三節。

### 三角洲 M 型運載火箭

使用更長的第一節雷神燃料槽並搭配 3 枚卡斯托 2 固體輔助火箭，第二節與三角洲 E 型運載火箭相同，另外第三節改為與三角洲 J 型運載火箭相同的 Star 37D 發動機。 並在 1968~1971 年間成功發射 12 次。

### 三角洲 N 型運載火箭

與三角洲 M 型運載火箭大致相同，只不過從三節式運載火箭變為兩節式運載火箭。在 1968 年到 1972 年間發射了 9 次，其中 8 次成功 。

### 三角洲超級 6 號運載火箭

將三角洲 N 或 M 型運載火箭加裝 3 枚額外的卡斯托 2 固體輔助火箭，形成總共 6 枚固體輔助火箭的最大配置。地球同步軌道的酬載能力達到 450 公斤。總計發射過 4 次，其中 3 次從三角洲 N 型運載火箭增強而來；其中 1 次則來自三角洲 M 型運載火箭的強化。

## 三角洲系列運載火箭發射的可靠性

從 1969~1978 年間，雷神 — 三角洲運載火箭是美國國家航空暨太空總署最頻繁使用的火箭，在這十年間發射了 84 次，遠遠高於第二名的偵查者號運載火箭，僅僅發射了 32 次， 美國國家航空暨太空總署不僅使用此系列運載火箭發射自己的衛星，也幫政府發射過人造衛星，甚至是國外的人造衛星合同。雷神 — 三角洲運載火箭的可靠性在 1960 年代和 1970 年代已算相當優異，總計 84 次發射中，僅有 7 次是失敗的，具有高達 91.6% 的成功率。

## 改良版本系統命名之改變

在 1972 年，道格拉斯公司引進一種新的火箭命名方式，將原本的希臘字母命名法改為阿拉伯數字命名法
，此種命名法可應付時常改版的三角洲系列運載火箭，避免字母的耗盡。

### 三角洲 904 型運載火箭

在 1972 年 7 月 23 日，發射陸地衛星 1 號為第一個有使用九支固態輔助火箭的發射火箭，另一項突破是第二節發動機改為 AJ 10-118F 發動機，這次發射的雷神 — 三角洲運載火箭開始被稱做三角洲 904 運載火箭
。

### 三角洲 1000 系列運載火箭

增加為 2.4 公尺直徑的酬載艙空間，直徑約為 8 英呎，因此得到了**直筒八**的綽號，使用九支海狸固態輔助火箭，並開始採用新的 TR-201 火箭引擎。第一次成功發射為 1972 年 9 月 22 日，酬載衛星為探險家 47。

### 三角洲 2000 系列運載火箭

這型的特色為使用 RS-27 第一節發動機在加大的燃料槽上，直徑與三角洲 1000 系列運載火箭相同，此型被用於 1975 年發射的陸地衛星 2 號和 1978 年的陸地衛星 3 號。另外也創下了首次一箭三星的紀錄，將國際通信衛星、美國國家海洋和大氣管理局以及 Amsat Oscar 7 同時由三角洲 2310 型運載火箭送至軌道中。1978 年 4 月 7 開啟了一系列廣播衛星的濫觴，第一顆這系列人造衛星又成為尤里 1 號。

### 三角洲 3000 系列運載火箭

引進海狸 4 型固態輔助火箭，第一節則和三角洲 1000 系列運載火箭及三角洲 2000 系列運載火箭相同；第二節的部分則是最後一次採用 TRW TR-201 火箭發動機作為第二節；也引進酬載輔助元件及斯塔 48B 固態火箭，用在第三節，之後這個斯塔 48B 固態火箭也用在三角洲 2 號運載火箭的第三節。三角洲 3000 系列運載火箭的三角洲 3914 型運載火箭 在 1975~1987 年間總共發射 13 次，其中在 1976 年後多次承包美國政府的人造衛星。

### 三角洲 4000 系列運載火箭

使用舊版的 MB-3 發動機，搭配加大後的燃料槽及海狸 4 號固態輔助火箭；另外也是首次使用三角洲 K 做為第二節，不過三角洲 4000 系列運載火箭僅發射過兩次。

### 三角洲 5000 系列運載火箭

使用新的海狸 4A 固態輔助火箭，仍搭配原本的 RS-27 第一節主發動機，只發射過一次。

### 三角洲 2 號系列運載火箭

三角洲 2 號運載火箭由三角洲 6000 系列運載火箭及三角洲 7000 系列運載火箭以及三角洲中輕型運載火箭與三角洲重型運載火箭組合而成。

三角洲 - 2 最初由麥道公司設計和製造，在麥道被波音公司併購後，則由波音的綜合防務系統分部負責生產，三角洲 2 號系列運載火箭從 1989 年開始投入使用。三角洲 2 號對於美國國家航空暨太空總署手中的一種重要火箭，其中發射過許多著名的行星探測任務，諸如風探測器、會合 - 舒梅克號、火星全球探勘者號、火星探路者、先進成分探測器、深空一號、火星氣候探測者號、火星極地著陸者號、深空 2 號、星塵號、2001 火星奧德賽號、威爾金森微波各向異性探測器、起源號、彗核巡迴者號、勇氣號火星探測器、機遇號、史匹哲太空望遠鏡、信使號、深度撞擊號、日地關係天文台、鳳凰號火星探測器、曙光號、克卜勒太空望遠鏡、重力回溯及內部結構實驗室等。

### 三角洲 6000 系列運載火箭

在 1986 年挑戰者號爆炸事件後，三角洲系列運載火箭繼續發射並承擔人造衛星的發射，在那時，三角洲 2 號運載火箭也必須加強，增加為更大的燃料槽，3.6 公尺直徑的燃料槽提供了更多的燃料儲存；仍沿用海狸 4A 固態輔助火箭，特別的是有六支在發射臺上點燃，其他三支在空中點燃。

### 三角洲 7000 系列運載火箭

第一節發動機改用 RS-27A 火箭引擎，增加燃料使用的效率，另從擎天神引進 GEM-40 固態火箭作為第三節，雖然長度較長，但其重量較輕，可裝載比較多的酬載物。

### 三角洲 2 號輕中型運載火箭

此型由三角洲 7000 系列運載火箭改裝而成，沒有第三節火箭，但也減少了固態輔助火箭的使用量，通常只裝三支，但有時候也會裝四支，主要功能是用來發射美國國家航空暨太空總署的小型衛星。

### 三角洲 2 號重型運載火箭

結合了三角洲 792X 運載火箭和 GEM-46 固態輔助火箭。GEM-46 來自三角洲 3 號運載火箭的固態輔助火箭。

### 三角洲 3 號運載火箭（三角洲 8000 系列運載火箭）

波音公司為了加強火箭的酬載能力以應付更重的人造衛星而研發此型運載火箭

三角洲 3 號運載火箭的特色有將第二及第三節火箭的發動機改為以液態氫／液態氧的低溫發動機，可以增加推進效率且不產生多餘的成本負擔，發動機是一顆 Pratt&Whitney RL10 發動機，原本用於半人馬座運載火箭的第二節發動機。液態氫燃料儲存在直徑 4 公尺的橘色絕熱槽內。緊鄰著液態氫和發動機，包括點火器部分；此技術來自日本 H-II 運載火箭的配置方式。

為了降低整臺火箭的高度，也避免被側橫風吹倒，第一節煤油／液態氧的燃料槽做得特別粗且矮，所以整臺運載火箭的直徑完全相同。九支 GEM-46 固態輔助火箭在安裝時，其中三支並沒有垂直地面裝置，而有向量上的考量，三角洲三號運載火箭發射的並不順利，前兩次發射都以失敗收場，第三次雖發射成功，但酬載艙裡面沒有載任何衛星。

### 三角洲 4 號系列運載火箭（三角洲 9000 系列運載火箭）

屬於美國空軍的計畫的發展不可回收的運載火箭，道格拉斯／波音公司進而推出三角洲 4 號運載火箭，整臺火箭的組成元件和技術都是從現有的火箭中取得，洛克希德馬丁公司和波音公司都有簽這項合約，三角洲 4 號運載火箭正因此而生，主要總部位在阿拉巴馬州。

第一節變成以液態氫燃料的發動機，上面節的技術和三角洲三號運載火箭的上面節相同，但直徑增加到 5 公尺，並沿用泰坦 4 號運載火箭的鋁製整流罩。RS-68 為一種新的大的液態發動機，最先被設計出是在 1970 年代末期的**太空梭主發動機設計計畫**，原本的終旨即為低成本大推力，RS-68 火箭發動機減少內部加壓致使其效率高於太空梭主發動機設計計畫。簡單的管線設計，發動機燃燒室和管線就只有溝槽和面的設計，是史威特發動機的前身；第二節及整流罩的外殼都直接沿用三角洲 3 號運載火箭的設計，但只限於使用中型的三角洲 4 號運載火箭；大型的則使用直徑 5 公尺之酬載艙。管線的校正和電線的配置需要一座發射臺，第一節主發動機及燃料通常被認定為**火箭主要核心**，而三角洲 4 號重型運載火箭有另外兩個火箭主要核心來作為輔助火箭。大型的三角洲 4 號運載火箭但不含三角洲 4 號重型運載火箭配有二～四支 GEM-60 直徑 1.524 公尺的固態輔助火箭。

#### 三角洲 4 號重型運載火箭

三角洲 4 號重型運載火箭有總共有三個火箭主要核心，首次的示範發射在 2004 年 12 月 21 日，最終未能將模擬衛星送入正確軌道是因為兩枚輔助的火箭主要核心過早分離所致，最後模擬衛星只進入 105 公里高的軌道，並且迅速降低高度。最後調查結果發現整起失敗肇因於液態氧感應器無法有效的控管，這項問題在後續的發射已被更正。

首次成功發射的日期是 2007 年 11 月 11 日，於卡納維爾角第 37 號發射台成功升空。而在范登堡空軍基地首次成功發射的日期為 2011 年 1 月 20 日。

## 圖片集

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## 參考資料

## 參考書目

* Forsyth, Kevin S. (2002). Delta: The Ultimate Thor. In Roger Launius and Dennis Jenkins (Eds.), _To Reach The High Frontier: A History of U.S. Launch Vehicles_. Lexington: University Press of Kentucky. ISBN 0-8131-2245-7

## 外部連結

* 三角洲系列運載火箭的發射紀錄⑴（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 三角洲系列運載火箭的發射紀錄⑵
* 衛星百科全書，雷神 -- 三角洲運載火箭（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）