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| 関数 | 打ち上げロケット |
|---|---|
| メーカー |
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| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| 打ち上げコスト |
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| サイズ | |
| 身長 | 38.9メートル（128フィート）[3] |
| 直径 | 2.44メートル（8フィート） |
| 質量 | 152,000～286,100 kg (335,100～630,700 ポンド) [3] [4] |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 28.7° |
| 質量 | 2,776～6,107 kg (6,120～13,464 ポンド) [4] |
| GTOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 28.7° |
| 質量 | 929～2,180 kg (2,048～4,806 ポンド) [4] |
| SSOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 98.7° |
| 質量 | 1,652～3,182 kg (3,642～7,015 ポンド) [4] |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退 |
| 発射場 | |
| 総打ち上げ数 |
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| 成功 |
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| 失敗 | 1 (デルタ 7000) |
| 部分的な障害 | 1 (デルタ 7000) |
| 初飛行 |
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| 最終便 | |
| ブースター（デルタ6000） –キャスター4A | |
| ブースターなし | 9 |
| 身長 | 9.2メートル（30フィート）[5] |
| 直径 | 1.02 m (3 フィート 4 インチ) |
| 空の塊 | 1,457 kg (3,212 ポンド) |
| 総質量 | 11,578 kg (25,525 ポンド) |
| 搭載 | 固体 |
| 最大推力 | 478.3 kN (107,500 lb f ) |
| 比推力 | 266秒（2.61km/秒） |
| 燃焼時間 | 56秒 |
| 推進剤 | HTPB |
| ブースター（デルタ 7000） – GEM 40 | |
| ブースターなし | 3、4、または9 |
| 身長 | 13.0メートル（42.7フィート）[4] |
| 直径 | 1.02 m (3 フィート 4 インチ) |
| 空の塊 | 1,315 kg (2,899 ポンド) |
| 総質量 | 13,080 kg (28,840 ポンド) |
| 搭載 | 固体 |
| 最大推力 |
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| 比推力 |
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| 燃焼時間 | 64秒 |
| 推進剤 | AP / HTPB /アル |
| ブースター（デルタ 7000 ヘビー） – GEM 46 | |
| ブースターなし | 9 |
| 身長 | 14.7メートル（48フィート）[4] |
| 直径 | 1.17 m (3 フィート 10 インチ) |
| 空の塊 | 2,035 kg (4,486 ポンド) |
| 総質量 | 19,040 kg (41,980 ポンド) |
| 搭載 | 固体 |
| 最大推力 |
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| 比推力 |
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| 燃焼時間 | 打ち上げ後76秒または178.03秒 |
| 推進剤 | APCP / HTPB /アル |
| 第一段階 – トール/デルタ XLT(-C) | |
| 身長 | 26.1メートル（86フィート）[4] |
| 直径 | 2.44 m (8 フィート 0 インチ) |
| 空の塊 | 5,680 kg (12,520 ポンド) |
| 総質量 | 101,800 kg (224,400 ポンド) |
| 搭載 | 1 × RS-27（6000シリーズ）またはRS-27A（7000シリーズ）[6] |
| 最大推力 | 1,054 kN (237,000 lb f ) |
| 比推力 | 302秒（2.96km/秒） |
| 燃焼時間 | 260.5秒 |
| 推進剤 | RP-1 /液体酸素 |
| 第2段階 –デルタK | |
| 身長 | 6メートル（20フィート）[4] |
| 直径 | 2.44 m (8 フィート 0 インチ) |
| 空の塊 | 950 kg (2,090 ポンド) |
| 総質量 | 6,954 kg (15,331 ポンド) |
| 搭載 | 1 × AJ10-118K |
| 最大推力 | 43.6 kN (9,800 lb f ) |
| 比推力 | 319秒（3.13km/秒） |
| 燃焼時間 | 431秒 |
| 推進剤 | N 2 O 4 /エアロジン 50 |
| 第3段階 – PAM-D（オプション） | |
| 搭載 | スター48B ×1 |
| 最大推力 | 66 kN (15,000 lb f ) |
| 比推力 | 286秒（2.80km/秒） |
| 燃焼時間 | 87秒 |
| 推進剤 | HTPB |
デルタ IIは使い捨ての打ち上げシステムで、もともとマクドネル・ダグラスによって設計・製造され、ソラド・デルタ 1 とも呼ばれていました。デルタ II はデルタ ロケットファミリーの一部で、デルタ 3000から直接派生したもので、1989 年に運用を開始しました。デルタ 6000 とデルタ 7000 の 2 つの主な派生型があり、後者には「軽量」と「重量」のサブ派生型もありました。デルタ II は、その歴史の中で、24 基のグローバル ポジショニング システム(GPS)ブロック II衛星、数十基の NASA ペイロード、および 60 基のイリジウム通信衛星など、いくつかの注目すべきペイロードを運びました。このロケットは2018年9月15日に最後のミッションとなるICESat-2を成功させ、 1997年のGPS IIR-1の失敗以来100回連続の成功を達成した。[3] 1990年代後半、デルタIIはさらに開発されて失敗に終わったデルタIIIとなり、さらにデルタIIIはより高性能で成功したデルタIVへと発展したが、後者はオリジナルのトールロケットやデルタロケットとほとんど共通点がない。
歴史
1980年代初頭、米国の使い捨てロケットはすべて段階的に廃止され、スペースシャトルがすべての政府および商業ロケットの打ち上げを担当することになった。デルタ、アトラス・セントール、タイタン34Dの生産は終了していた。[7] 1986年のチャレンジャー号の事故とそれに続くシャトルの運用停止によりこの方針は変更され、ロナルド・レーガン大統領は1986年12月にスペースシャトルでは商業ペイロードの打ち上げを中止し、NASAは乗組員やシャトルのサポートを必要としないミッションについては使い捨てロケットによる打ち上げの購入を検討すると発表した。[8]
当時デルタファミリーの製造元であったマクドネル・ダグラスは、 1987年に米国空軍と7機のデルタIIを供給する契約を締結した。これらは、以前にスペースシャトル用に計画されていた一連の全地球測位システム(GPS)ブロックII衛星の打ち上げを意図していた。空軍は1988年に追加契約オプションを行使し、この注文を20機に拡大し、NASAは1990年に3機の地球観測衛星の打ち上げ用に最初のデルタIIを購入した。[9] [10]最初のデルタIIの打ち上げは1989年2月14日に行われ、デルタ6925がケープカナベラルの発射施設17A (SLC-17A)から20,000 km (12,000マイル)の高度中軌道に最初のGPSブロックII衛星 ( USA-35 ) を打ち上げた。[11]
最初のデルタII 7000シリーズは1990年11月26日に飛行し、6000シリーズのRS-27エンジンをより強力なRS-27Aエンジンに交換しました。さらに、6000シリーズのスチールケースのCastor 4A固体燃料補助ロケットは、複合材ケースのGEM 40に交換されました。その後のデルタIIの打ち上げは3回を除いてすべてこのアップグレードされた構成であり、6000シリーズは1992年に退役し、最後の打ち上げは7月24日でした。[12]
衛星の質量の増加により、より強力な打ち上げロケットが必要になったため、マクドネル・ダグラスは1990年代半ばにデルタIIIの開発を開始しました。 [9]デルタIIIは、液体水素の第2段とより強力なGEM 46ブースターにより、デルタIIの2倍の質量を静止トランスファー軌道に運ぶことができましたが、2回の連続した故障と1回の部分的な故障、さらにはるかに強力なデルタIVの開発により、デルタIIIプログラムはキャンセルされました。[13]アップグレードされたブースターはデルタIIで引き続き使用され、デルタIIヘビーにつながりました。
2003年3月28日、空軍宇宙司令部は、第2世代GPS衛星の最後の打ち上げが終わった後、ケープカナベラルのデルタII打ち上げ施設とインフラの廃止手続きを開始した。しかし、2008年に、代わりにデルタII施設とインフラのすべてをNASAに移管し、 2011年の重力回復・内部研究所（GRAIL）の打ち上げを支援すると発表した。 [14]
2006年12月14日、 USA-193の打ち上げにより、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスが運用するデルタIIの最初の打ち上げが行われた。[15]
デルタIIによる最後のGPS打ち上げとケープカナベラルのSLC-17Aからの最後の打ち上げは2009年に行われた。2011年のGRAIL打ち上げはデルタIIヘビーの最後の打ち上げであり、フロリダからの最後の打ち上げとなった。最後の5回の打ち上げはすべてカリフォルニア州のヴァンデンバーグ空軍基地から行われた。[16]
2012年7月16日、NASAはデルタIIを軌道上炭素観測衛星（OCO-2）、土壌水分アクティブパッシブ（SMAP）、および共同極地衛星システム（JPSS-1 – NOAA-20）ミッションの支援に選定した。これがデルタIIの最終購入となった。OCO-2は2014年7月2日に打ち上げられ、土壌水分アクティブパッシブ（SMAP）は2015年1月31日に打ち上げられ、JPSS-1は2017年11月18日に打ち上げられた。これら3つの打ち上げはすべてヴァンデンバーグのSLC-2から軌道に乗せられた。[17]
デルタ II ファミリーは 155 回打ち上げられた。失敗したのは1995 年のKoreasat 1と1997 年のGPS IIR-1のみである。Koreasat 1 の打ち上げは、1 つのブースターが第 1 段から分離しなかったために部分的な失敗となり、衛星は意図したよりも低い軌道に配置された。予備燃料を使用することで、適切な静止軌道に到達し、10 年間運用された。[18] GPS IIR-1 は、デルタ II が打ち上げから 13 秒後に爆発したため、完全に失われた。爆発は、損傷した固体ロケットブースターのケースが破裂し、機体の飛行終了システムが作動したときに発生した。[19]負傷者はおらず、発射台自体に大きな影響はなかったが、数台の車が破壊され、いくつかの建物が損傷した。[20]
2007年、デルタIIは75回目の連続打ち上げを達成し、アリアン4の74回連続打ち上げを上回りました。[21] [22] 2018年のICESat-2の打ち上げにより、デルタIIは100回連続打ち上げを達成しました。
デルタIIはその運用期間中、年間12回の打ち上げというピーク時の打ち上げ率を達成したが、そのインフラは年間最大15回の打ち上げをサポートする能力があった。[4]
完成したデルタIIロケットはすべて打ち上げられたが、飛行可能な予備部品が在庫として残っていた。これらの予備部品は、いくつかの構造シミュレーターとともに組み立てられ、7320-10C構成の展示用にほぼ完成したデルタIIが作られた。このロケットはケネディ宇宙センターのビジターコンプレックスに垂直に展示されており、フェアリングにはGPS打ち上げ用の過去のデルタIIロケットに描かれた人気の「サメの歯」の塗装が施されている。[23]
車両の説明
第一段階
デルタ II の第 1 段は、RP-1と液体酸素を燃焼するロケットダインRS-27またはRS-27Aメイン エンジンによって推進されました。この段は技術的には「Extra-Extended Long Tank Thor」と呼ばれ、デルタ IVまでのすべてのデルタ ロケットと同様に、 Thor弾道ミサイルの派生型でした[24]。6000 シリーズのデルタ II で使用された RS-27 は 915 kN (206,000 lbf) の推力を生み出し、[25] 7000 シリーズで使用されたアップグレードされた RS-27A は 1,054 kN (237,000 lbf) を生み出しました。[26]段の長さは26.1メートル（86フィート）、幅は2.44メートル（8.0フィート）で、燃料を補給した時点での質量は101.8トン（224,000ポンド）で、燃焼時間は260秒でした。[3]スロットル操作ができないメインエンジンは、油圧ジンバルを使用して上昇中に機体のピッチとヨーを制御しました。さらに、2つのロケットダインLR-101-NA-11バーニアエンジンが上昇中の第1段のロール制御を提供し、ステージ分離前に機体を安定させるためにメインエンジンが停止した後も噴射を続けました。[27] [4]
2つの第1段タンクはアルミニウムのアイソグリッドパネルで作られており、軽量で高強度を実現している。タンクの加圧には窒素ガスが使用された。これらのタンクは、古いデルタロケットで飛行したExtended Long Tank Thorのタンクに比べて合計148インチ（3.8メートル）延長されており、より多くの推進剤を提供している。2つのタンクの間には「センターボディ」があり、ここに第1段の航空電子機器と通信機器が収容されていた。固体ロケットブースターの取り付けポイントは、液体酸素タンクと後部スカートの外側にあり、後部スカートには機体の安定性のためのジャイロスコープも含まれていた。[4]
固体ロケットブースター
打ち上げ時の追加推力として、デルタ II は固体ブースターを使用した。6000 シリーズでは、デルタ II は Castor 4A ブースター (「Castor IVA」と表記されることもある) を使用し、7000 シリーズではAlliant Techsystems (ATK)製のGEM 40グラファイトエポキシモーターを使用した。前身と同様に、デルタ II 6000 シリーズは 9 ブースター構成のみで提供されていた。しかし、7000 シリーズの登場により、3 ブースターおよび 4 ブースターの派生型が導入され、デルタ II はより安価に小型ペイロードを飛ばせるようになった。[4] 3 ブースターまたは 4 ブースターが使用されたときは、打ち上げ時に地上ですべて点火されたが、9 ブースターを使用したモデルでは、地上で 6 ブースターが点火され、最初の 6 ブースターが燃え尽きて切り離された後、残りの 3 ブースターが飛行中に点火された。[3]
カストル4Aブースターは、以前のデルタ3000ロケットに搭載されていたカストル4モーターの改良型で、推進剤をより現代的なHTPBベースの推進剤に置き換え、性能が11%向上した。[5] 7000シリーズのGEM 40ブースターは、全長が3メートル（9.8フィート）長くなったことでカストル4Aよりも2.5トン（5,500ポンド）多い推進剤を搭載し、デルタIIの性能をさらに向上させた。さらに、GEMブースターは炭素複合材構造のため、カストルよりも乾燥質量が低かった。[28]
2003年、中止されたデルタIII計画から引き継いだ大型のGEM 46モーターを搭載したデルタIIヘビーがデビューした。この新型モーターにより、このロケットは1,000kg（2,200ポンド）以上の追加ペイロードを低軌道に運ぶことが可能になった。デルタIIIを運用できるよう強化されていたケープカナベラル宇宙発射施設17Bのみがヘビー構成での飛行が可能であった。[4]
キャスターモーターのノズルは垂直から11度の角度がついており、推力を機体の重心に向けるようになっている。一方、GEMモーターはそれよりわずかに低い10度の傾斜がついている。[5] 9基のエンジン構成では、3基の空気照射モーターのノズルが長くなっており、上層大気圏でブースターの性能が向上するようになっている。[27]デルタIIで飛行した固体燃料モーターはすべて固定ノズルを備えており、飛行の初期段階では第1段が機体制御を単独で担っていた。[4]
デルタK第2段
デルタIIの第2段はデルタKで、再始動可能（最大6回再始動可能）なエアロジェットAJ10-118Kエンジンを搭載し、ハイパーゴ リックエアロジン50とN2O4を燃焼する。これら の推進剤は毒性と腐食性が極めて高く、一度搭載すると約37日以内に打ち上げなければならず、さもなければ第2段を改修または交換する必要があった。[29]この段には、すべての飛行イベントを制御する慣性プラットフォームと誘導システムも組み込まれていた。[3]
デルタKはステンレス鋼のタンクと軽量アルミニウム構造で構成されていた。タンクはヘリウムガスで加圧され、ステージには燃焼中のロール制御と惰性走行中の完全な姿勢制御のための窒素スラスタが装備されていた。ステージの質量は空の状態で950kg（2,090ポンド）、燃料満載の状態で6,954kg（15,331ポンド）であった。[4]
第三段階
低地球軌道ミッション用として、デルタ II には第 3 段は装備されていませんでした。GTO などの高エネルギー軌道や、火星横断投入や地球外の他の目的地のために地球脱出速度に達するペイロードには、打ち上げ時にフェアリング内に配置されたHTPB固体燃料の第 3 段が使用されました。この段はスピン安定化されており、段分離前の適切な方向付けは第 2 段に依存していましたが、適切なスピン軸を維持するためにヒドラジン章動制御システムが装備されている場合もありました。 [27]第 3 段は小型ロケット モーターを使用してスピン アップされ、次に第 2 段によって解放されて燃焼を実行します。第 3 段には、ペイロード分離後に再接触を防ぐために段内の回転を誘発するヨー ウェイト システム、またはペイロード解放前に回転を遅くするヨー ヨー デスピンメカニズムも含まれていました。 [27]
第三段には2つのオプションがあり、どちらも単一の固体ロケットモーターで構成されていました。最も一般的だったのは、70回以上のミッションで飛行したスター48でした。ペイロードアシストモジュールデルタ（PAM-D）とも呼ばれるスター48は、2つのオプションのうちより強力なもので、87.1秒間の燃焼中に平均66.4 kN（14,900 lb f）の推力を生み出しました。この段は、主に強力なデルタ型で飛行し、3ブースター構成で飛行することはありませんでした。
もう一つの第3段の選択肢はスター37FMでした。この段は4回飛行しましたが、デルタの3ブースター構成と4ブースター構成でのみ使用されました。スター37FMは66.4秒間の燃焼中に45.8 kN (10,300 lb f )の推力を生み出しました。 [4]
命名システム
デルタIIファミリーは、その技術名を生成するために4桁のシステムを使用していました。[30]
- 最初の数字は6 または 7 で、6000 シリーズまたは 7000 シリーズの Delta を表します。
- 2 番目の数字はブースターの数を示します。ほとんどのデルタ II ロケットは 9 個のブースターを搭載して飛行しましたが、3 個または 4 個のブースターを搭載して飛行したものもありました。
- 3桁目は常に2で、エアロジェットAJ10エンジンを搭載した第2段目を表します。6000シリーズより前のデルタのみが、異なるエンジンであるTR-201を使用していました。
- 最後の数字は第3 段を表します。0 は第 3 段なし、5 はStar 48B 固体モーターを搭載したペイロード アシスト モジュール(PAM) 段、6 は Star 37FM モーターを示します。
- 4桁の数字の後に続くHは、このロケットがより大きなデルタIII GEM 46ブースターを使用していることを示している。ヘビー型はケープカナベラルからのみ打ち上げることができ（ヴァンデンバーグの発射台はより大きなSRBを扱えるように改造されていなかったため）、2011年にこの発射場が閉鎖されたことで退役した。[31]
- 数字とそれに続く文字はフェアリングの種類を示します。-9.5 は、直径 9.5 フィート (2.9 m) のフェアリングが機体に装備されていることを意味し、-10 は、直径 10 フィート (3.0 m) のアルミニウム製フェアリングが装備されていることを意味し、-10C は、直径 10 フィート (3.0 m) の複合材製フェアリングが装備されていることを意味し、-10L は、直径 10 フィート (3.0 m) の延長された複合材製フェアリングが装備されていることを意味します。デルタ II の初期の飛行では、直径 8 フィートのフェアリング (古いデルタ ロケットのもの) が飛行され、それらの機体に -8 の指定が付けられました。
たとえば、デルタ 7925H-10L は、RS-27A、9 基の GEM 46 ブースター、PAM の第 3 段、および延長された 10 フィート (3.0 m) 直径のフェアリングを使用しました。デルタ 6320–9.5 は、RS-27 第 1 段エンジン、3 基の Castor 4A ブースター、9.5 フィート (2.9 m) 直径のフェアリングを備えた 2 段式のロケットで、第 3 段はありません。
起動プロファイル
- 打ち上げロケットの組み立て
- デルタIIロケットは発射台で垂直に組み立てられた。組み立ては第1段を所定の位置に吊り上げることから始まった。次に固体ロケットブースターが所定の位置に吊り上げられ、第1段と結合された。その後、第2段が第1段の上に吊り上げられ、ロケットの組み立てが続けられた。[32]
- 給油
- 第一段に37,900リットル（10,000米ガロン）の燃料を充填するのに約20分かかりました。[33]
- T-45 分に燃料補給の完了が確認されました。T-20 分に FTS パイロが作動しました。T-20 分と T-4 分に、2 回のビルトイン ホールドが発生しました。これらのホールド中に、最終的な打ち上げチェックアウトが実行されました。T-11 秒に SRB 点火装置が作動しました。メイン エンジンの点火は T-0.4 秒でした。上昇プロファイルはミッションごとに異なります。
- SRB ステージング
- 9基の固体ロケットブースターが使用された場合、打ち上げ時に点火されるのは6基のみである。約1分後、最初の6基が空になると、3基の空中始動モーターがさらに1分間点火され、地上始動モーターは分離される。[34]空中始動モーターは、飛行中はほぼ真空状態で作動するため、高高度用に最適化されたノズルを備えていた。
- ブースターが 3 基または 4 基しか使用されなかった場合は、すべてが地上で点火され、同時に投棄されます。
デルタIIの打ち上げ
注目すべきペイロード
地球周回軌道
惑星外
デルタIIの最後の打ち上げは2018年9月のICESat-2衛星でした。[31] [35] [36]
2008年にULAは「約6機」の未販売のデルタIIロケットを保有していると表明したが[37] 、 ULAのCEOトリー・ブルーノは2017年10月に、ULAの在庫には予約されていない完全なデルタIIロケットは残っておらず、デルタIIの部品は残っているものの、別の打ち上げロケットを製造するには不十分であると述べた。[38]これらの残りの部品といくつかの模造部品で作られた最後のデルタIIロケットは、ケネディ宇宙センターのロケットガーデンにある。[39]
類似ロケット
宇宙ゴミ
宇宙ゴミに当たった唯一の記録上の人物は、デルタ II ロケットの破片に当たった人物である。ロティ・ウィリアムズは 1997 年 1 月 22 日、タルサの公園で運動していたところ、15 センチメートル (6 インチ) の黒くなった金属片が彼女の肩に当たった。米国宇宙軍は、1996 年 4 月に打ち上げられたミッドコース宇宙実験で使用されたデルタ II ロケットが30 分前に大気圏に墜落したことを確認した。その物体は彼女の肩を叩き、地面に落ちたが無害であった。ウィリアムズはその物体を回収し、NASA の検査で後にその破片はロケットの材料と一致することが判明し、NASA の軌道ゴミ担当主任科学者であるニコラス・ジョンソンは、彼女が実際にロケットの破片に当たったと考えている。[40] [41]
デルタロケットは、爆発するのに十分な燃料を定期的に軌道上に残していたため、複数の破片化事故に巻き込まれてきました。現在の「宇宙ゴミ」の大部分はデルタロケットの破片です。[42]
参照
注記
- ^ (7920-10 モデル)
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズのデルタ II に関連するメディア
- Boeing.com の Delta II ページ
- Skyrocket.de の Delta I、II、III 打ち上げデータ
- デルタロケットの歴史
- デルタ II 打ち上げ気象コミットメント基準