W dzisiejszym odcinku o rakietach kilka słów o drugiej rakiecie EELV mianowicie o rakiecie Delta 4. Rakieta ta napędzana paliwem kriogenicznym jest także wdzięcznym obiektem do modernizacji. W przeciwieństwie jednak do Atlasa 5 modernizacja może przebiegać wielotorowo, gdyż wiele elementów tej rakiety jest na wczesnym etapie konstrukcji i możliwe są optymalizacje.
Na początek przyjrzyjmy się jednak obecnie stosowanym wariantom Delty serii 4. Jest ich zdecydowanie mniej, niż Atlasa 5, mimo to może brać ona udział w wielu rodzajach misji i zadań. Fakt, iż starty Delty 4 są rzadsze wynika jedynie z czynników ekonomicznych i logistycznych. Przede wszystkim Delta 4 jest droższa od Atlasa 5, ponadto kampania startowa trwa dłużej. Ponadto znaczenie słowa Common w nazwie Common Booster Core, na którym opiera się cała rodzina rakiet, jest żadne, gdyż prawie każdy z wariantów budowany jest w oparciu o różniące się stopnie centralne. W tym miejscu jednak pominiemy zalety i wady obu rozwiązań i skupimy się na przytoczeniu danych technicznych. Do dyskusji o rakietach EELV zapraszam do innego wątku, jest o czym rozmawiać.
Oznaczeń wariantów Delty 4 jest kilka, na potrzeby tego zestawienia będę używał czterocyfrowego, które jest dość analogiczne do całej rodziny rakiet Delta, w tym rakiety Delta 2, która jeszcze może kiedyś poleci w kosmos. W ramach tego oznaczenia poszczególne cyfry oznaczają:
Pierwsza – seria rakiety – w naszym przypadku 4, jak Delta 4
Druga – liczba dołączanych rakiet GEM-60 na paliwo stałe wspomagających start (0, 2 lub 4 sztuki)
Trzecia – zastosowany 2 stopień rakiety (4 lub 5 metrowej średnicy i analogicznej osłonie areodynamicznej)
Czwarta – zastosowany 3 stopień rakiety (0 jako brak 3 stopnia, 3 - Star 37D, 4 - Star 37E, 5 - Star-48B, 6 - Star 37FM).
Dodatkowo oprócz 4 cyfr można spotkać dodatek literowy H oznaczający wariant Ciężki, gdzie jako odrzucane rakiety wspomagające służą 2 rakiety analogiczne jak 1 stopień rakiety.
Osiągi rakiety Delta 4 są pokazane w poniższym zestawieniu:
Udźwig (kg) 4040 4240 4250 4450 4050H
------------------------------------------------------------------------------------------
LEO 8120 10430 7980 11475 23040
GTO 4210 5845 4640 6555 13130
C3=0 2722 4291 3679 4871 9000
Koncepcji rozwojowych Delty 4 jest kilka, są one wieloetapowe. Pochylimy się jednak jedynie na pierwszej rodzinie modyfikacji zakładającej modyfikacje i bazowanie na tym co najlepsze w konstrukcji Delty 4, czyli 1 stopniu rakiety, tzw. CBC (Common Booster Core) i rozwoju najcięższego obecnie stosowanego wariantu, czyli Delty 4H (4050H). Możliwe modyfikacje są na tyle różne i wielomiejscowe, iż nie istnieje jedna ścieżka rozwoju rakiety, tylko może ona iść wielowątkowo. Wspólnym dla wszystkich jest zastosowanie osłony aerodynamicznej o zwiększonej do 6,5 m średnicy. Konieczne także są pewne modyfikacje platform startowych. Zatem, aby zachować przejrzystość będzie w tym miejscu przytoczone kilka konstrukcji rozwojowych, korzystających z różnych udoskonaleń.
1. Dodanie 4 rakiet na paliwo stałe (GEM-60) do Delty 4H.
Osiągi: LEO: 27000 kg, C3=0: 10000 kg.
2. Zmiana drugiego stopnia rakiety na dwusilnikowy AUS-60 (Advanced Upper Stage), wymiana silników w 1 stopniu na RS-68B.
Osiągi: LEO: 32000 kg, C3=0: 12500 kg.
3. Dodanie 4 rakiet na paliwo stałe (GEM-60), zagęszczenie paliwa kriogenicznego, zastosowanie regeneracyjnie chłodzonego silnika RS-68 w CBC.
Osiągi: LEO: 36000 kg, C3=0: 14000 kg
4. Zastosowanie nowego silnika pierwszego stopnia (RS-800), nowy drugi stopień (AUS-60), zastosowanie stopu aluminiowo-litowego jako budulca struktur rakiety.
Osiągi: LEO: 38000 kg, C3=0: 14000 kg.
5. Podobna do wersji 3 rakieta, czyli dodanie 4 rakiet na paliwo stałe (GEM-60), zagęszczenie paliwa kriogenicznego, zastosowanie regeneracyjnie chłodzonego silnika RS-68 w CBC, ponadto zastosowanie AUS-60 jako 2 stopień.
Osiągi: LEO: 39000 kg, C3=0: 14500 kg.
6. Zmiana drugiego stopnia rakiety na AUS-60, wymiana silników w 1 stopniu na RS-68B, dodanie 6 rakiet na paliwo stałe (GEM-60).
Osiągi: LEO: 41000 kg, C3=0: 15000 kg.
7. Najciekawsza, najbardziej innowacyjna modyfikacja polegająca na dodaniu 4 rakiet na paliwo stałe (GEM-60), zagęszczenie paliwa kriogenicznego, zastosowanie regeneracyjnie chłodzonego silnika RS-68 w CBC i wprowadzenie transferu kriogenicznego paliwa oraz utleniacza z bocznych CBC do centralnego CBC podczas wspólnego lotu.
Osiągi: LEO: 43000 kg, C3=0: 15800 kg.
Jeśli będzie zainteresowanie, w kolejnym odcinku dalszy ciąg opowieści o proponowanych wersjach rozwojowych Delty 4, skupiających się tym razem na zebraniu CBC w grupy po 5 lub 7 członów. Wymaga to jednak zupełnie nowych stanowisk startowych.