Среда, 29 мая, 2024

16+

Четвертая буква алфавита: история ракет-носителей Delta

Время на чтение 8 мин.

Первый старт ракеты-носителя из семейства Delta состоялся в далеком 1960 году, правда, закончился неудачей. Однако в течение следующих шестидесяти лет семейство ракет Delta активно использовалось для запуска космических аппаратов на орбиту.

Могучий Тор

Первоначально носители Delta использовали в качестве первой ступени модифицированную версию PGM-17 Thor — первой баллистической ракеты, развернутой Военно-воздушными силами США. Thor разработали в середине 1950 годов: ракета могла достичь Москвы, будучи запущенной с баз в Великобритании или соседних союзных странах. Первый полностью успешный запуск Thor состоялся в сентябре 1957 года, и вскоре ракету стали использовать в качестве носителя для спутников. Чтобы выводить аппараты на орбиту, первую ступень Thor комбинировали с несколькими различными верхними ступенями. Так, четвертая по счету комбинация верхних ступеней была названа Thor Delta по четвертой букве греческого алфавита. В итоге весь ракетный комплекс стали называть просто Delta.

Четвертая буква алфавита: история ракет-носителей Delta
Ночной старт носителя Delta в 1961 году. Фото: NASA

NASA называла Delta «промежуточным универсальным транспортом» для запуска коммуникационных, метеорологических и научных спутников, а также лунных зондов в 1960 и 1961 годах. После этого планировалось заменить Delta другими носителями. С этого момента семейство ракетных носителей разделилось на гражданские варианты Delta, запускаемые с мыса Канаверал, и военные Thor, стартовавшие с авиабазы «Ванденберг».

Первый контракт

NASA заключило первый контракт на Delta с компанией Douglas Aircraft Company в апреле 1959 года на производство 12 носителей. Каждый из них состоял их трех ступеней. Как упоминалось, первой служила модифицированная баллистическая ракета Thor, второй — ступень Able, работавшая на топливной паре гептил + азотная кислота, третьей — твердотопливная ступень Altair. На низкую околоземную орбиту носитель мог доставлять 290 килограммов на высоту от 240 до 370 километров, на геостационарную орбиту — 45 килограммов.

Высокая надежность (11 из 12 пусков, кроме самого первого, где первая ступень сработала штатно, а во второй возникли неполадки, закончились успешно) привела к тому, что до конца 1962 года NASA заказала еще 14 носителей. С 1969 по 1978 годы Delta оказалась самой используемой американской ракетой: из 84 запусков лишь 7 закончились полной или частичной неудачей.

В то же время носители оказались крупным источником космического мусора. Непрореагировавшее топливо во вторых ступенях самопроизвольно взрывалось, создавая облако обломков. С 1973 по 1981 годы произошло восемь подобных случаев, обычно в течение трех лет после запуска.

От буквы к цифре

Модели семейства Delta до 1971 года обозначались буквами — от А до N. Финальным «буквенным» образцом стали монструозные Delta M6 и N6, которые прозвали «Супер 6». К первой ступени крепились целых шесть твердотопливных ускорителей Castor 2, максимальное количество, которое могло уместиться на ракете. Такая же идея с «добавленными» твердотопливными ускорителями будет использована для шаттлов.

Четвертая буква алфавита: история ракет-носителей Delta
Установка спутника Explorer-49 в головной обтекатель ракеты Delta 1913. Фото: NASA

Единственный старт М6 состоялся 13 марта 1971 года — на орбиту был выведен Explorer 43, спутник для изучения межпланетного пространства и внешних областей магнитосферы Земли. Зонд массой 635 килограммов ракета доставила на геоцентрическую орбиту высотой 200–242 километра. Модификацию N6 запускали три раза, из них один неудачно. Эта «мегаракета» могла вывести не геостационарную орбиту до 450 килограммов. В 1972 году производитель носителей McDonnel-Douglas стал обозначать ракеты не буквами, а четырьмя цифрами — появились модификации 1000, 2000… 8000. Первая цифра обозначала тип главного двигателя, вторая — количество твердотопливных ускорителей, третья — тип второй ступени, четвертая — тип третьей ступени.

Шаттлы не заменят «Дельты»

В 1980-е предполагалось, что основой американской космонавтики станут космические шаттлы. Именно они должны были стать главным средством вывода спутников на орбиту. Однако в 1986 году, после катастрофы «Челленджера», началась эпоха второго поколения — Delta 6000 и 7000, каждая из которых имела «легкий» и «тяжелый» варианты. В частности, именно Delta II вывела на орбиту 24 спутника системы GPS, коммуникационные спутники Iridium и несколько десятков зондов для NASA.

Четвертая буква алфавита: история ракет-носителей Delta
Установка первой ступени Delta II на стартовую площадку на мысе Канаверал. Фото: NASA

Delta II оказалась очень успешным носителем, но в 1990-е масса коммерческих спутников выросла. Чтобы соответствовать запросам, McDonnell Douglas (которая в 1997 году была поглощена аэрокосмическим гигантом Boeing) разработала носители третьего поколения, которые могли доставлять на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 8,2 тонны, а на геостационарную переходную — до 3,8 тонны. Эти показатели в два раза превосходили возможности Delta II. Delta III представляла собой модификацию предыдущего поколения.

Первый старт Delta III состоялся в 1998 году. Ракета-носитель совершила всего три полета, причем первые два закончились неудачно, а третий вывел на орбиту макет полезной нагрузки. Boeing уже разрабатывала четвертое поколение носителей. Формально они переняли название Delta, но по сути были совершенно новыми аппаратами.

Четвертое поколение

В 1994 году ВВС США запустили программу «Усовершенствованная одноразовая ракета-носитель», чтобы гарантировать, что американские военные и государственные спутники не останутся без средства выведения на орбиту. В борьбу за контракт включились Lockheed Martin, которая предложила Atlas V, McDonnell Douglas / Boeing со своей Delta IV.

Четвертая буква алфавита: история ракет-носителей Delta
Delta IV Heavy стартует с мыса Канаверал в 2004 году. Полезная нагрузка — спутник на геостационарную орбиту. Фото: Carleton Bailie / ВВС США.

Пожалуй, важнейшим изменением по сравнению с предыдущими поколениями семейства стало топливо. Delta IV работала на жидком водороде, баки для которого позаимствовали у Delta III, но расширили их диаметр до 5 метров. Работавшие на керосине двигатели уступили место Rocketdyne RS-68, специально созданному для Delta IV. Он остается самым большим работающим на водороде двигателем из когда-либо установленных на ракеты. Вторая ступень и система зажигания достались от Delta III, а трубопроводная и электрическая система были улучшены, чтобы избавиться от необходимости в подключении к стартовой башне перед запуском.

Первая ступень получила название «Общее ускорительное ядро». Варианты Medium и Medium+ оснащались одним таким ядром, к последней добавляли еще два или четыре твердотопливных ускорителя GEM-60. А вот Delta IV Heavy, самая мощная ракета четвертого поколения, состояла уже из трех «ускорительных ядер».

Впервые Delta IV Heavy полетела в космос в 2004 году. Хотя Boeing рассчитывала на то, что ракета будет выводить на орбиту коммерческие спутники, большого спроса на подобные запуски уже не было. Да и стоимость одного старта Delta IV варьировалась от 164 до 400 миллионов долларов в зависимости от модификации, что отпугивало потенциальных заказчиков. Так что в течение 20 лет носитель доставлял в космос в основном военные спутники министерства обороны США и исследовательские зонды NASA.

К 2016 году Delta IV Heavy заняла первое место среди всех мировых носителей по массе полезной нагрузки, которую она могла вывести на орбиту. К тому времени United Launch Alliance (ULA) — совместное предприятие Boeing и Lockheed Martin, образованное в середине 2000-х, — под влиянием конкуренции со SpaceX отказалась от всех вариантов четвертого поколения, кроме самого грузоподъемного.

С 2014 года ULA вела разработку нового носителя Vulcan Centaur, который должен заменить и Delta, и Atlas V. Первый старт нового носителя состоялся 8 января 2024 года. А уже спустя три месяца — 9 апреля — Delta IV Heavy отправилась в свой последний полет. Шестидесятилетняя история этих ракет закончилась.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь