Delta-II - a polgári és a kereskedelmi felhasználók kedvenc hordozórakétája

Kutatási munka anyaga 1998-ból

 

            A Delta hordozórakéta, a NASA folyamatosan rendelkezésre álló "igáslova", továbbra is igen kedvelt eszköze a polgári és a kereskedelmi felhasználóknak. Az egyszerre két mesterséges hold indítására is alkalmas, két vagy háromfokozatú kiépítés, a három különböző méretben készülő orrkúp (2,43 méteres, 2,89 méteres és 3,04 méteres átmérővel), mind olyan tulajdonság, mely a vevők igényéhez igazodik. A felbocsátandó űreszköz kerülhet alacsony földkörüli (LEO) vagy poláris/napszinkron pályára, de a Föld térségéből is eltávolodhat. A Delta hordozórakéta különösen jól használható mesterséges égitestek geoszinkron-átmeneti pályára való elhelyezésére (GTO), megfelelve napjaink leggyakrabban felmerülő igényének, távközlési holdak GEO (24 órás keringési idejű) pályára állításának.

            Számos sikeres tudományos küldetés hordozóeszköze volt, mint például a Geotail, a COBE és a ROSAT, sikeres kereskedelmi felbocsátásokra is használták, ilyenek voltak a PT Telekom (Palapa), a GE Americom/Aurora, a GTE/AS, az Inmarsat és a NATO. A Delta-II hordozórakétát választotta a NASA, mint rugalmasan felhasználható közepes nagyságú hasznos terhek világűrbe juttatására alkalmas hordozórakétát (MELVS).

            A manapság használt Delta hordozórakéta sok éves, folyamatos tökéletesítés eredménye. A Delta-II számos fejlett technikai koncepciót tartalmaz, hogy korszerű, hatékony, megbízható s alacsony költségű hordozórakéta álljon rendelkezésre.

            A McDonnel Douglas Aerospace szállítószalagon gyártja a Delta-II hordozórakétákat olyan kapacitással, hogy el tudja látni a hazai és külföldi kereskedelmi megrendelőket, valamint megfeleljen a kormányzati megrendeléseknek is.

            A Delta csapat, több mint harminc évnyi tapasztalattal rendelkezik, készen áll arra, hogy ellássa a vevőket komplett kilövési szolgáltatással, ami egyúttal alacsony árakat és nagyarányú megbízhatóságot is jelent.

            Kapacitás (standard orrkúp esetén) font/kg

            GTO-CCAFS kilövés, három fokozattal 4060/1842

            (100 x 19323 nmi/185 x 35786 km, i=28,7°)

            LEO/CCAFS kilövés, két fokozattal 11220/5089

            (100 nmi/185 km körpálya, i=28,7°)

 

Delta-III - a Delta hordozórakéta-család új tagja

            A Delta-III hordozórakéta az igen megbízható Delta-II-nél kétszer nagyobb terhet képes földkörüli pályára juttatni, s a McDonnel Douglas Aerospace számára egy rendkívül sokoldalúan felhasználható, korszerű terméket jelent. A Delta hordozórakéta-család új tagja szolgáltatásai közé tartozik 3810 kg hasznos terhet képes geoszinkron-átmeneti pályára helyezni. A hasznos teher tömegének ilyen mértékű megnövelése egybeesik a közepes teherbírású hordozórakétákkal szemben támasztott kapacitásigénnyel, s széleskörű hazai és nemzetközi kereskedelmi, valamint kormánymegrendelések végrehajtását teszi lehetővé.

            A legszembeötlőbb tulajdonsága a Delta-III hordozórakétának a korábban használtnál jóval nagyobb méretű, s ezáltal jóval terjedelmesebb hasznos terhet magába foglalni képes orrkúp, és az új egyhajtóműves, kriogenikus meghajtást használó második fokozat. A Delta-III orrkúpjának átmérőjét 4 méterre növelték, szemben a Delta-II 2,89 méteres orrkúp átmérőjével, hogy a hasznos teher átmérője is növekedhessen. Nagy tolóerejű második fokozatot építettek be, így a harmadik fokozatot elhagyhatták. A folyékony hajtóanyagtartály átmérőjét is megnövelték, emiatt csökkent annak hosszúsága, s ezáltal javult a hordozórakéta stabilitása. A gyorsítórakéták átmérőjét megnövelték, s közülük háromnak változtatható a tolóerejének iránya, ami a hordozórakéta irányíthatóságának további javítását teszi lehetővé.

            A Delta-III hordozórakéta az igen megbízható Delta-II továbbfejlesztett változata, olyan eszköz, mely maximálisan kihasználja a jelenleg kereskedelmi forgalomban elérhető legjobb technikai berendezések és infrastruktúra adta lehetőségeket. A Delta-II és a Delta-III megegyező a rakétahajtóművet használ, folyékony oxigén táplálja a hajtóművet, hasonló repülési tulajdonságokkal rendelkezik, a kilövéshez szükséges infrastruktúra is megegyezik, s mindez azért, hogy a költségeket minimalizálják, s maximalizálják az eszközök felhasználási területét.

 

A sokoldalú Delta hordozórakéta-család

            A Boeing nagyvállalat által gyártott Delta-II közepes nagyságú, sokoldalúan felhasználható hordozórakéta az 1960 óta gyártott és azóta is folyamatosan használt Delta hordozórakéta-család tagja.

            Eredete közvetlen az 1957-es Szputnyik fellövést követő napokra nyúlik vissza, amikor a nagyvállalat módosította az Egyesült Államok Légiereje számára gyártott a közepes hatótávolságú ballisztikus rakétát, a Thort, olymódon, hogy az képes legyen földkörüli pályára juttatni űreszközöket.

            A NASA első sikeres indítási kísérlete Delta hordozórakétával 1960 májusában volt, amikoris az Echo-1 mesterséges holdat bocsátották fel. Habár ez a start nem volt sikeres, a következő, az Echo-1A indítása augusztus 12-én már igen, s ezzel megkezdődött az az út, mely során a Delta hordozórakéta a NASA "igáslovává" vált.

            Az 1980-as évekig a Delta hordozórakéta mind méretben, mind szállítókapacitásban növekedett, a NASA első számú hordozóeszközévé vált kommunikációs, időjárási, tudományos és bolygóközi kutatásokat végző mesterséges égitestek felbocsátására.

            24 év után a Delta hordozórakéta pályafutásában rövidebb szünet következett, a NASA tervei szerint a mesterséges holdakat az űrrepülőgép vitte volna fel attól fogva. Azonban a Challenger űrrepülőgép 1986 januári katasztrófája Ronald Reagan elnököt arra a bejelentésre késztette, hogy az űrsikló többé ne vigyen fel kereskedelmi célú mesterséges égitesteket, ez a döntés pedig ismét megnyitotta az utat a Delta hordozórakéta előtt.

            Egy igen fontos szerződés köttetett 20 közepes teherbírású hordozórakéta indítására 1989-től kezdődően az Egyesült Államok Légiereje számára, ennek a szerződésnek köszönhetően a Delta hordozórakéta gyártósora ismét teljes kapacitással működhetett - ez alkalommal azonban már a nagyobb, erősebb Delta-II rakétákat gyártották. Ez az Egyesült Államok Légierejével kötött szerződés vált katalizátorává a Delta hordozórakéták kereskedelmi felhasználása megindulásának.

            Az évek múlásával a Delta rakéta egyre nagyobb lett, fejlettebb technikát használt, s terjedelmesebb mesterséges égitesteket tudott pályára juttatni. A kezdetekkor a rakéta mindössze 45,36 kg hasznos terhet tudott alacsony földkörüli (LEO) pályára helyezni, a jelenlegi Delta-II, a 7925-ös modell, már körülbelül 1868 kg-ot tud geostacionárous-átmeneti pályára állítani és 5125 kg-ot alacsony földkörüli pályára.

            A különböző változtatások során az első fokozat hajtóanyagtartályainak hossza 3,65 méterrel nőtt, megnövelve a felhasználható hajtóanyag mennyiségét, mindeközben növekedett a hajtómű teljesítménye is, továbbfejlesztett irányítórendszert építettek hozzá, valamint tökéletesítették a második fokozatot és a hasznosteher-kamrát. Jelenleg a Boeing háromféle méretű orrkúpot ajánl a megrendelői számára a 2,43 méterestől a 3,04 méteresig.

            A Delta hordozórakéta eddigi története során két különböző főhajtóművet használt, mindkettőt a Rocketdyne, a Boeing nagyvállalat egyik részlege, gyártotta, ezek repítették a Delta rakétát a magasba. 1960 és 1974 között az MB-3 hajtotta a hordozórakétát, azóta az RS-27 rakétamotor váltotta fel. 3 gyorsítórakétát kapott a Delta rakéta 1964-ben, később ez a szám hatra gyarapodott. Jelenleg a Delta akár kilenc szilárd gyorsítórakétát is kaphat.

            A Boeing jelenleg 18 darab Delta-II hordozórakéta indítására képes évente. A kereskedelmi partnerek kiszolgálása érdekében a Boeing megegyezett a Légierővel és a NASÁ-val, két, a kormány által birtokolt kilövőállás használatáról, az egyik a 17. számú startkomplexum Cape Canaveralben, Kaliforniában, a másik a 2. számú startkomplexum a Vanderberg Légibázison, Kaliforniában van. Ezeket a kilövöállásokat a NASA és a Légierő számára végrehajtandó indításokra is használják.

 

A Delta-II hordozórakéta

            A Boeing nagyvállalat által gyártott Delta-II közepes nagyságú, sokoldalúan felhasználható hordozórakéta az 1960 óta gyártott és azóta is folyamatosan használt Delta hordozórakéta-család tagja.

            Eddig mindösszesen 245 Delta rakétát indítottak. Eredete a Thor közepes hatótávolságú ballisztikus rakétához nyúlik vissza, melyet az Egyesült Államok Légiereje számára fejlesztettek az 1950-es években. A Thor egyfokozatú, folyékony hajtóanyagú rakéta különböző módosításokat követően alakult át a Delta hordozórakétává.

            A Delta rakétát, a hasznos teher típusától függően, két vagy háromfokozatú kiépítésben is lehet használni. A legújabb változat, a Delta-II 7925-ös modell 1870 kg-ot képes geostacionárius-átmeneti pályára (GTO) állítani. A Delta-II rakétákat Huntington Beach-ben, Kaliforniában állítják elő a Rocketdyne gyárban, mely a Boeing Company egyik alvállata. A rakétahajtóműveket a Canoga Parkban Kaliforniában gyártják, a végleges összeszerelésre pedig a Boeing telepén, Puebloban, Colorado államban kerül sor.

 

Kereskedelmi indítások

            A McDonnell-Douglas az első kereskedelmi célú Delta hordozórakétát, a BSB-R1-et, 1989 augusztusában indította. Mára már a Boeing tekintélyes listával rendelkezik az elkövetkezendő kereskedelmi célú indításokról, beleértve a Hughes Space and Communications International Incorporation-t és a Space Systems/Loral-t az első nyolc darab Globalstar indítását finanszírozó vállalatokat, valamint a Matra Marconi Space társaságot, mely az Egyesült Királyság Védelmi Minisztériuma megrendeléseinek tesz eleget.

            A Boeing juttatja pályára a világméretű telekommunikációs hálózat elemeinek, az Iridium mesterséges holdaknak a többségét Delta-II hordozórakétát használva. A Boeing további messterséges égitesteket juttat fel az Iridium rendszer működési és fenntartási fázisa alatt.

            A kereskedelmi partnerek kiszolgálása céljából a Boeing megállapodást kötött a Légierővel és a NASÁ-val két, a kormány birtokában lévő kilövőállás használatáról. Az egyik a 17. számú startkomplexum Cape Canaveralben, Kaliforniában, a másik a 2. számú startkomplexum a Vanderberg Légibázison, Kaliforniában van. Ezeket a kilövöállásokat a NASA és a Légierő számára végrehajtandó indításokra is használják.

 

Startok az Egyesült Államok Légiereje számára

            1989-től kezdődően a Boeing sikeresen felbocsátotta mind a 24 mesterséges holdat a Globális Helymeghatározó Rendszer (GPS) számára a Légierő megbízásából, valamint mesterséges hold cseréket is végzett. A GPS egy navigációs mesterséges hold rendszer, mely egy jármű hajszálpontos helymeghatározását és sebességi paramétereinek tökéletes megismerését teszi lehetővé, haladjon akár a felszínen, akár a levegőben. A Boeing nagyvállalat birtokában van egy további szerződés is a Légierővel további GPS mesterséges holdak indításáról a 2002-es évig bezáróan. A GPS holdakon felül a Boeing fogja indítani a P91-1 Argos mesterséges égitestet is a Légierő számára.

 

Indítások a NASA számára

            1990-ben a NASA aláírta a Közepes Teherbírású Sokoldalúan Alkalmazható Hordozórakéta (MELVS) használatáról szóló szerződést három kilövésre és 12 opcióra. A Delta-II rakéta azóta nyolc mesterséges holdat indított sikeresen, két további indításra biztos megrendelés van, s a szerződés értelmében még további öt opció áll rendelkezésre.

            1996 februárjában a NASA aláírt egy újabb szerződést a könnyű-közepes kategóriájú mesterséges holdak indításáról az űrhivatal számára. A Boeing szerződése most hat kilövésre szerződött, s további nyolc opció áll rendelkezésükre, s mindehhez a kisebb méretű Delta-II hordozórakétát használva. A hat már lefoglalt indítás a következő: a FUSE (Távoli Ultraibolya Teleszkóp), a Mars Orbiter-2 és a Deep Space-1 1998-ban, a Mars Lander-1, a Stardust és az EO-1/SAC 1999-ben.

 

Főbb alvállalkozók

  Rocketdyne, a Boeing leányvállalata, Canoga Parkban, Kaliforniában található, az RS-27 főhajtóművet gyártja.

  Alliant Techsystems, Magnában, Utah államban található, grafit-epoxi anyagokat állítanak elő a főhajtóműhöz.

  Aerojet, Sacramentoban, Kalifornia államban található, a második fokozat hajtóművét gyártja.

  Thiokol Defense and Launch Vehicles, Elktonban, Maryland államban található, a harmadik fokozat hajtóművét gyártja.

  AlliedSignal, Teterboroban, Navajo államban található. A Redundáns Inerciális Repülési Kontrollhálózatot (RIFCA) állítják elő, s ellátják a repülési- és állapot kontrollt is.

 

A sokoldalú Delta-III hordozórakéta

            A Boeing Delta-III hordozórakétája a legújabb, legnagyobb és legnagyobb teljesítményű változata az igen megbízható Delta sokoldalúan felhasználható hordozórakéta-családnak, a több mint harminc éves folyamatosa fejlesztése során mindig figyelemmel kísérték a megrendelői igényeket.

Megalkotván az előre megjósolhatatlan sikerpályát befutó űrszállító rendszert, a Boeing továbbfejlesztette hordozórakétáját, s kifejlesztették saját erőforrások felhasználásával a Delta-III rakétát, melynek első startját 1998-ra ütemezték. (Az 1998 augusztusi start sikertelen volt - a fordító megjegyzése.) Az első megrendelők között megtalálható a Hughes Space and Communications International Incorporation Los Angelesből, Kalifornia Államból és a Space Systems/Loral Palo Altoból, szintén Kalifornia államból. 2002-ig mindösszesen 18 biztos megrendeléssel rendelkeznek, ebből tizenhármat a Hughes és ötöt a Space Systems/Loral adott.

            A Delta-III hordozórakéta 8346 kg hasznos terhet képes alacsony földkörüli pályára állítani, geostacionárius-átmeneti pályára pedig 3810 kg-ot, kétszer annyit, mint az "igásló"' becenevet kapott Delta-II. A Delta-III megnövelt kapacitása a megrendelők igen széles skálája igényének tesz eleget.

            A Delta-III hordozórakéta legszembetűnőbb különbségei a Delta-II-höz képest a következők: új, kriogenikus meghajtást alkalmazó egyhajtóműves második fokozat, nagyobb és erősebb szilárd gyorsítórakéták, valamint tágasabb, kompozit anyagból készült orrkúp, terjedelmesebb hasznos terhek befogadására.

            A Delta-II és a Delta-III megegyező a rakétahajtóművet használ, hasonló repülési tulajdonságokkal rendelkezik, a kilövéshez szükséges infrastruktúra is megegyezik, s mindez azért, hogy a költségeket minimalizálják, s maximalizálják az eszközök felhasználási területét.

            A Delta-III hordozórakéta első fokozata a Rocketdyne által gyártott RS-27A, kiegészítve a szintén itt gyártott két darab kormányhajtóművel, melyek a rakéta mozgási irányát és helyzetét szabályozzák a főhajtómű működési ideje alatt, valamint hozzájárulnak a főhajtómű kikapcsolását követően az első és a második fokozat szétválasztásához. A hordozórakéta hajtóanyagtartályának átmérőjét megnövelték a Delta-II-höz képest, ezáltal csökkent annak hossza, s javult az irányíthatóság.

            Kilenc darab, az Alliant Techsystems által gyártott, szilárd gyorsítórakéta segíti az első fokozat működését, melyeket közvetlenül a Delta-II grafit-epoxi burkolatú gyorsítórakétáiból fejlesztettek 25%-kal megnövelve tolóerejüket. Három darab az új, megnövelt átmérőjű szilárd gyorsítórakéták közül változtatható irányú tolóerővel rendelkezik, ami a hordozórakéta irányíthatóságát és manőverezőképességét tovább növeli.

            A Delta-III második fokozatát a Pratt & Whitney saját, már három évtizednél is hosszabb idő óta használt RL-10 jelű kriogenikus hajtóművének továbbfejlesztésével nyerték, mely változat az RLB10-2 jelet kapta. A Kriogenikus hajtómű több tolóerőt ad le, így a hasznos teher tömege fokozható. Az RLB10-2 hajtóműházának átmérőjét szintén megnövelték a nagyobb impulzusmomentuma miatt, alkalmazkodva a nagyobb hasznosteher kapacitáshoz. A hajtómű szerkezeti elemei túlnyomórészt a már jól bevált RL-10 összetevőin alapszik, megnövelt megbízhatóság és írányíthatóság mellett.

            Az orrkúp átmérőjét 4 méterre növelték a Delta-II 2,89 méteres orrkúp átmérőjéhez képest. Ezáltal a különböző szennyeződésekkel szembeni védekezés is javul, ezenkívül jobban kíméli a hasznos terhet az aerodinamikai és akusztikus hatásoktól, valamint a hőterheléstől a fellövés és a pályára állás során.

            A Redundáns Inerciális Repülési Kontrollhálózatot (RIFCA) a Delta-III hordozórakéta irányításához a szintén már jól bevált Delta-II rakétától vették át. A RIFCA gyűrű alakú lézergiroszkópokat és -sebességmérőket használ, ezek segítségével szolgáltat redundáns, három axisú magassági és sebességi adatokat a hordozórakéta mozgásáról. A repülést vezérlő program felölel egy standard repülési programot, az adatokat ehhez egy állandó repülési adatbázisból kapja, kiegészítve a megrendelő igényeinek megfelelő speciális információkkal.

            A Delta-III a 17B (SLC-17B) jelű indítókomplexumról startol a Cape Canaveral-i űrközpontból, Floridából. A munkások az indításhoz megváltoztatják majd a Fehér Szobát hordozó platform helyét (a Fehér Szoba a tízemeletnyi magasságú mozgatható szervíztorony része, s feladata a hozdozórakéta védelme a kilövési procedúra közben), közvetlenül a földön helyezik el a folyékony hidrogén hajtóanyagot tartalmazó tartályt (bonyolult és hosszú csővezetékek helyett), s egy megnövelt teljesítményű szivattyút használnak a Delta-III hordozórakéta feltöltéséhez.

            A szilárd gyorsítórakétákat tartalmazó raktárt, a Delta rakéta ellenőrző központját, valamint a magasnyomású tesztek végrehajtására szolgáló létesítményt szintén módosítják a Delta-III megfelelő kiszolgálása céljából. A hordozórakéta működését és irányítását az irányítóközpont épületéből felügyelik.

            Amikor a módosítások, s ezek ellenőrzése befejeződött 1998 elején az SLC-17B startkomplexum alkalmassá vált mind a Delta-II, mind a Delta-III hordozórakéta indítására.

            Kereskedelmi partnerként a Boeing nyitott a különböző kormánymegrendelések előtt is. A társaságnak szerződései vannak az Egyesült Államok Légierejével és a NASÁ-val a kormány által birtokolt kilövési állások használatáról Cape Canaveralben.

            A Boeing által gyártott alkotóelemek a társaság Huntington Beachben és Monroviaban lévő telepein készülnek Kalifornia Államban; a tervezést, a különböző fokozatok összehangolását Pueblo Altoban, Colorado államban végzik.

 

Főbb alvállalkozók

  • Rocketdyne, a Boeing leányvállalata, Canoga Parkban, Kaliforniában található, a főhajtóművet és a két kormányhajtóművet gyártja.

  • Pratt & Whitney, Nyugat Palm Beachben, Florida államban található, a második fokozat kriogenikus hajtóművét gyártja.

  • Mitsubushi Heavy Industries, Nagojában, Japánban található, a 4 m átmérőjű üzemanyagtartályt gyártja.

  • Alliant, Techsystems, Magnában, Utah államban található, az első fokozat szilárd gyorsítófokozatait gyártja.

  • lliedSignal, Teterboroban, Navajo államban található. A Redundáns Inerciális Repülési Kontrollhálózatot (RIFCA) állítják elő, s ellátják a repülési- és állapot kontrollt is.

Vissza a nyitólapra