Basic Information
Manufacturer 联合发射同盟(United Launch Alliance)
Development Agency 波音综合国防系统集团
Rocket Type 中型一次性运载火箭
Stages 2级+2个固体助推器
First Flight 2012年4月3日
Launch Count 1 times
Technical Parameters
Liftoff Weight 404吨
Fairing Diameter 5 米
Payload Capacity
11,700 kg
LEO Capacity
Summary

Delta-4M+(5,2)是美国德尔塔4系列中型+运载火箭的衍生型号,属于改进型一次性运载火箭(EELV),配备5米直径整流罩和2个固体捆绑助推器,主要用于发射军用及民用有效载荷,现已退役。

Delta-4M+(5,2)是德尔塔IV中型+系列的子型号,整流罩直径5米,捆绑2枚石墨环氧固体助推器(GEM),芯一级采用RS-68液氧液氢发动机,二级采用RL10B-2液氧液氢发动机,首飞于2012年4月3日,共计完成3次成功发射,无失败记录。

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运载参数和应用场景

德尔塔4中型+运载火箭(5,2)(型号DELTA-4M52)是美国波音综合国防系统集团主导研制的中型一次性运载火箭,属于德尔塔4系列中型+构型的分支之一,其命名中的“5”代表采用5米直径的有效载荷整流罩,“2”代表捆绑2枚GEM-60固体火箭助推器,是为适配美国改进型一次性运载火箭(EELV)计划中差异化发射需求设计的构型,核心参数如下:

参数类别 具体数值/信息
火箭全长 72.0 m
起飞重量 404.0 t
标准运载能力 4350.0 kg(地球同步转移轨道)
芯级直径 5.4 m
整流罩直径 5 m
助推器型号 GEM-60固体火箭助推器×2
研制国家 美国
研制单位 波音综合国防系统集团

作为德尔塔4系列中型火箭的高适配性构型,该火箭的参数定位决定了其核心应用场景集中在中高轨航天器发射领域:首先可满足军事载荷发射需求,能够适配美国国家侦察局(NRO)的中型机密侦察卫星、国防部通信卫星等载荷,5米直径整流罩足以容纳大尺寸光学侦察载荷或多颗小卫星集群,4.35吨的地球同步转移轨道运力完全覆盖中型军用通信卫星的重量区间;其次可承担商业航天发射任务,能够发射重量在3-4吨级的商业通信卫星,相比重型运载火箭发射成本降低约40%,在2010年前后具备较强的国际商业发射市场竞争力;此外也可支持中型科学探测载荷发射,能够将太阳轨道探测器、行星际转移探测器送入预定转移轨道,低温上面级的多次点火能力可满足深空探测的轨道精度要求。该构型的设计初衷就是填补德尔塔4基本型与重型构型之间的运力空白,避免“大马拉小车”的运力浪费,实现航天发射的效费比最优。

技术特点

德尔塔4中型+(5,2)构型继承了德尔塔4系列的通用化、模块化设计思路,核心技术方案兼顾可靠性与经济性,主要技术特点如下:

系统组成 技术细节
芯级动力系统 采用1台洛克达因公司研制的RS-68氢氧发动机,海平面推力2940千牛,比冲365秒,推进剂为液氧/液氢,燃烧产物为水蒸气,环保性优于传统煤油发动机,相比上一代德尔塔3的发动机效率提升30%
固体助推系统 捆绑2枚GEM-60石墨环氧固体助推器,单枚推力1176千牛,采用复合材料壳体,工作时间约90秒,起飞阶段提供约44%的总推力,可大幅提升火箭初始推重比
上面级系统 采用德尔塔3系列成熟的RL10B-2氢氧上面级发动机,真空推力110千牛,比冲462秒,具备多次点火能力,可满足不同轨道的入轨精度要求,最长在轨工作时间可达6小时
结构设计 芯级燃料贮箱采用铝锂合金材料,整体铣削成型,相比传统铝合金结构减重15%;5米直径复合材料整流罩采用双瓣分离设计,可有效降低气动阻力,保护载荷不受大气层内热流和冲击影响
发射流程设计 支持水平总装、水平转运、起竖发射的流程,相比传统垂直总装模式,发射场准备时间缩短20%,发射工位占用时间从25天减少到15天,大幅提升发射效率

该火箭的技术路线充分体现了EELV计划“低成本、高可靠、模块化”的核心要求,全箭80%的组件与德尔塔4系列其他构型通用,有效降低了研发和制造成本。RS-68作为当时全球推力最大的氢氧发动机之一,采用燃气发生器循环,设计上 deliberately 简化了结构,零部件数量相比航天飞机主发动机减少了70%,生产成本降低约80%,虽然比冲略低于高性能氢氧发动机,但在中高轨发射场景下的综合效费比更优。固体助推器与芯级的动力匹配经过多次飞行验证,起飞推重比达到1.25,飞行过程中气动载荷分布合理,大幅降低了飞行过程中的结构风险。其水平总装技术也代表了当时运载火箭测试发射的先进水平,有效减少了发射场垂直作业的安全风险,提高了任务周转效率。

发射历史和重要任务

德尔塔4中型+(5,2)构型是德尔塔4系列中发射次数较少的子型号,其全部发射任务均服务于美国军方需求,核心发射记录如下:

发射代码 发射时间 发射站点 携带载荷 载荷国际编号 发射结果 备注
2012-014 2012年4月3日 范登堡空军基地SLC-6发射站(AFWTR) USA 234侦察卫星 2012-014A 成功 该构型首次发射,卫星成功入轨

该次发射是德尔塔4中型+(5,2)构型的首飞任务,也是公开记录中该构型唯一一次执行发射任务。USA 234卫星属于美国国家侦察局的机密载荷,外界推测其为雷神公司研制的“未来成像体系”(FIA)雷达成像侦察卫星,运行在近极地太阳同步轨道,主要用于全球高分辨率雷达成像侦察,可在多云、夜间条件下获取地面目标的高清图像,服务于美国军方的全球情报搜集需求。该卫星的重量约4.2吨,恰好匹配该构型的运载能力,是该构型精准定位中高轨中型载荷发射市场的典型案例。

该构型的发射成功率达到100%,但因为德尔塔4系列整体的运营成本逐渐高于SpaceX的猎鹰9号火箭,加上美国空军后续更多选择运力覆盖范围更广的德尔塔4重型构型和猎鹰系列火箭,德尔塔4中型+(5,2)构型没有后续发射任务,最终于2019年随德尔塔4全系列中型构型一同退役,其市场定位由后续的火神半人马座火箭承接。尽管发射次数不多,但该构型作为德尔塔4系列模块化设计的典型代表,验证了多构型通用化的技术路线可行性,为美国后续运载火箭的系列化发展提供了重要的技术和工程经验,也体现了21世纪初美国航天工业在运载火箭成本控制、模块化设计领域的技术积累。

Reference Sources: Encyclopedia Astronautica 全知识 国家航天局 HandWiki 豆丁网