Delta ii

Delta II era un sistema de lanzamiento prescindible, originalmente diseñado y construido por McDonnell Douglas, y a veces conocido como Thorad Delta 1. Delta II era parte de la familia de cohetes Delta y entró en servicio en 1989. Los vehículos Delta II incluían el Delta 6000 y las dos variantes posteriores del Delta 7000 ("ligero" y "pesado"). El cohete realizó su última misión ICESat-2 el 15 de septiembre de 2018, lo que le valió al vehículo de lanzamiento una racha de 100 misiones exitosas seguidas, siendo el último fracaso el GPS IIR-1 en 1997.

Historia

A principios de la década de 1980, se planeó eliminar gradualmente todos los vehículos de lanzamiento prescindibles de los Estados Unidos en favor del transbordador espacial, que sería responsable de todos los lanzamientos gubernamentales y comerciales. La producción de Delta, Atlas-Centaur y Titan 34D había finalizado. El desastre del Challenger de 1986 y la posterior suspensión de las operaciones del Transbordador cambiaron esta política, y el presidente Ronald Reagan anunció en diciembre de 1986 que el Transbordador Espacial ya no lanzaría cargas útiles comerciales y que la NASA buscaría comprar lanzamientos de vehículos prescindibles para misiones que no lo hicieran. Requiere apoyo de tripulación o transbordador.

McDonnell Douglas, en aquel momento fabricante de la familia Delta, firmó un contrato con la Fuerza Aérea de Estados Unidos en 1987 para suministrar siete Delta II. Estos estaban destinados a lanzar una serie de satélites del Bloque II del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), que anteriormente habían sido manifestados para el Transbordador Espacial. La Fuerza Aérea ejerció opciones de contrato adicionales en 1988, ampliando este pedido a 20 vehículos, y la NASA compró su primer Delta II en 1990 para el lanzamiento de tres satélites de observación de la Tierra. El primer lanzamiento de Delta II se produjo el 14 de febrero de 1989, con un Delta 6925 impulsando el primer satélite GPS Block II (USA-35) desde el Complejo de Lanzamiento 17A (SLC-17A) en Cabo Cañaveral hasta una Tierra media de 20.000 km (12.000 millas). orbita.

La primera serie Delta II 7000 voló el 26 de noviembre de 1990, reemplazando el motor RS-27 de la serie 6000 por el motor RS-27A más potente. Además, los propulsores sólidos Castor 4A con carcasa de acero de la serie 6000 fueron reemplazados por el GEM-40 con carcasa compuesta. Todos los lanzamientos posteriores de Delta II, excepto tres, fueron de esta configuración mejorada, y la serie 6000 se retiró en 1992 y el último lanzamiento se realizó el 24 de julio.

McDonnell Douglas comenzó el desarrollo de Delta III a mediados de la década de 1990, cuando la creciente masa del satélite requería vehículos de lanzamiento más potentes. Delta III, con su segunda etapa de hidrógeno líquido y propulsores GEM-46 más potentes, podría llevar el doble de masa que Delta II a la órbita de transferencia geoestacionaria, pero se produjo una serie de dos fracasos y uno parcial, junto con el desarrollo de la mucho más potente Delta IV, provocó la cancelación del programa Delta III. Los propulsores mejorados todavía encontrarían uso en el Delta II, lo que llevaría al Delta II Heavy.

El 28 de marzo de 2003, el Comando Espacial de la Fuerza Aérea inició el proceso de desactivación de las instalaciones e infraestructura de lanzamiento Delta II en Cabo Cañaveral una vez que se lanzó el último de los satélites GPS de segunda generación. Sin embargo, en 2008, anunció que transferiría todas las instalaciones e infraestructura de Delta II a la NASA para apoyar el lanzamiento del Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad (GRAIL) en 2011.

El 14 de diciembre de 2006, con el lanzamiento del USA-193, se realizó el primer lanzamiento del Delta II operado por United Launch Alliance.

El último lanzamiento de GPS a bordo de un Delta II y el último lanzamiento desde SLC-17A en Cabo Cañaveral fue en 2009. El lanzamiento de GRAIL en 2011 marcó el último lanzamiento de Delta II Heavy y el último desde Florida. Los últimos cinco lanzamientos serían todos desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California.

El 16 de julio de 2012, la NASA seleccionó el Delta II para apoyar las misiones del Observatorio Orbital de Carbono (OCO-2), la Humedad del Suelo Activa Pasiva (SMAP) y el Sistema Conjunto de Satélites Polares (JPSS-1 - NOAA-20). Esto marcó la compra final de Delta II. OCO-2 se lanzó el 2 de julio de 2014, Soil Moisture Active Passive (SMAP) se lanzó el 31 de enero de 2015 y JPSS-1 se lanzó el 18 de noviembre de 2017. Los tres lanzamientos se colocaron en órbita desde SLC-2 en Vandenberg..

La familia Delta II se lanzó 155 veces. Sus únicos lanzamientos fallidos fueron el Koreasat 1 en 1995 y el GPS IIR-1 en 1997. El lanzamiento del Koreasat 1 fue un fallo parcial causado por un propulsor que no se separó de la primera etapa, lo que provocó que el satélite se colocara en una órbita más baja de lo previsto.. Utilizando combustible de reserva, pudo alcanzar su órbita geosincrónica adecuada y funcionó durante 10 años. El GPS IIR-1 sufrió una pérdida total ya que el Delta II explotó 13 segundos después del lanzamiento. La explosión se produjo cuando la carcasa de un cohete propulsor sólido dañado se rompió y activó el sistema de terminación de vuelo del vehículo. Nadie resultó herido y la plataforma de lanzamiento en sí no sufrió un impacto grave, aunque varios coches resultaron destruidos y algunos edificios sufrieron daños.

En 2007, Delta II completó su 75º lanzamiento exitoso consecutivo, superando los 74 lanzamientos exitosos consecutivos del Ariane 4. Con el lanzamiento de ICESat-2 en 2018, Delta II alcanzó 100 lanzamientos exitosos consecutivos.

Si bien se han lanzado todos los cohetes Delta II completados, aún quedan muchas piezas de repuesto aptas para vuelo. Estas piezas de repuesto se ensamblaron para crear un Delta II casi completo, para exhibición en su configuración 7420-3. El cohete se exhibe verticalmente en el Complejo de Visitantes del Centro Espacial Kennedy y lleva sus populares "dientes de tiburón" librea en su carenado, que fue pintado en cohetes Delta II anteriores para los lanzamientos de GPS.

Descripción del vehículo

La primera etapa del Delta II fue propulsada por un motor principal Rocketdyne RS-27 que quemaba RP-1 y oxígeno líquido. Esta etapa se denominó técnicamente "Thor de tanque largo extra extendido", un derivado del misil balístico Thor, como lo eran todos los cohetes Delta hasta el Delta IV. El RS-27 utilizado en el Delta II de la serie 6000 produjo 915 kN (206 000 lbf), mientras que el RS-27A mejorado utilizado por la serie 7000 produjo 1054 kN (237 000 lbf). El escenario tenía 26 metros (85 pies) de largo y 2,4 metros (7,9 pies) de ancho, pesaba más de 100 toneladas (220.000 libras) cuando estaba alimentado y ardía durante 260 segundos. Además, dos motores vernier LR101-NA-11 sirvieron de guía para la primera etapa.

Para un empuje adicional durante el lanzamiento, el Delta II utilizó propulsores sólidos. Para la serie 6000, Delta II usó propulsores Castor 4A, mientras que la serie 7000 usó motores de grafito-epoxi fabricados por ATK. El vehículo podría volar con tres, cuatro o, más comúnmente, nueve propulsores. Cuando se usaban tres o cuatro propulsores, todos se encendían en tierra en el momento del lanzamiento, mientras que los modelos que usaban nueve propulsores encendían seis en tierra y luego los tres restantes en vuelo después de quemar y desechar los primeros seis.

La segunda etapa de Delta II fue el Delta-K, propulsado por un motor Aerojet AJ10-118K reiniciable que quemaba Aerozine-50 hipergólico y N2O4. Estos propulsores son altamente tóxicos y corrosivos, y una vez cargados, el lanzamiento debía realizarse en aproximadamente 37 días o la etapa tendría que ser reacondicionada o reemplazada. Esta etapa también contenía una plataforma inercial combinada y un sistema de guía que controlaba todos los eventos de vuelo. La etapa Delta-K tenía 6 metros (20 pies) de largo y 2,4 metros (7,9 pies) de ancho, contenía hasta 6 toneladas (13.000 libras) de propulsor y ardía durante hasta 430 segundos.

Para la órbita terrestre baja, Delta II no estaba equipado con una tercera etapa. Las cargas útiles destinadas a órbitas de mayor energía, como GTO, o para alcanzar la velocidad de escape de la Tierra para la inyección transmarciana u otros destinos más allá de la Tierra, utilizaban una tercera etapa de propulsor sólido. Esta etapa estaba estabilizada por giro y dependía de la segunda etapa para una orientación adecuada antes de la separación de la etapa, pero a veces estaba equipada con un sistema de control de nutación para mantener el eje de giro adecuado. También incluía un sistema de peso yo-yo para inducir la caída en la tercera etapa después de la separación de la carga útil para evitar el recontacto, o un mecanismo de giro yo-yo para ralentizar la rotación antes de la liberación de la carga útil.

Sistema de nombres

La familia Delta II utilizó un sistema de cuatro dígitos para generar sus nombres técnicos:

• El primer dígito era de 6 ó 7, denotando el Delta de 6000- o 7000-series.
• El segundo dígito indicó el número de impulsores. La mayoría Delta II cohetes volaron con 9 impulsores, pero algunos volaron con 3 o 4.
• El tercer dígito era siempre 2, denotando una segunda etapa con un motor Aerojet AJ10. Sólo los Deltas antes de la serie 6000 utilizaron un motor diferente, el TR-201.
• El último dígito denotó la tercera etapa. 0 no denotó tercera etapa, 5 indicó un módulo de ayuda de carga (PAM) con motor sólido Star 48B, y 6 indicaron un motor Star 37FM.
• An H siguiendo los cuatro dígitos denunció que el vehículo utilizó los impulsores más grandes del Delta III GEM-46. La variante pesada sólo se puede lanzar desde Cabo Canaveral (como el pad de Vandenberg no fue modificado para manejar los SRB más grandes), y se retiró con el cierre de ese sitio de lanzamiento en 2011.
• Los números y letras siguientes indican el tipo de hadas. -9.5 significa que el vehículo tenía un hada de 9.5 pies (2.9 m) de diámetro, -10 significa un limpiador metálico de 10 pies (3.0 m) de diámetro, -10C significa una mezcla de 10 pies (3.0 m) de diámetro, y -10L indica un corte de composite de 10 pies de diámetro de longitud (3.0 m). En algunos vuelos tempranos del Delta II, se produjo un despegue de 8 pies de diámetro (de los cohetes Delta más antiguos) y esos vehículos tenían una designación de -8.

Por ejemplo, un Delta 7925H-10L utilizó un RS-27A, nueve propulsores GEM-46, una tercera etapa PAM y un carenado alargado de 3,0 m (10 pies) de diámetro. Un Delta 6320–9.5 es un vehículo de dos etapas con un motor RS-27 de primera etapa, tres propulsores Castor 4A, un carenado de 9,5 pies (2,9 m) de diámetro y sin tercera etapa.

Perfil de lanzamiento

Construcción del vehículo de lanzamiento

Un Delta El vehículo de lanzamiento II fue montado verticalmente en la plataforma de lanzamiento. La Asamblea empezó a situar la primera etapa. Los impulsores de cohetes sólidos fueron colocados en posición y apareados con la primera etapa. Lanzamiento del vehículo entonces continuó con la segunda etapa siendo colocado encima de la primera etapa.

Combustible

Tomó aproximadamente 20 minutos para cargar la primera etapa con 37.900 L (10.000 U.S. gal) de combustible.

En T-45 minutos, se confirmó la terminación del combustible. En T-20 minutos, los piros FTS estaban armados. En T-20 minutos y T-4 minutos, se produjeron dos depósitos construidos. Durante estas bodegas, se realizaron las pruebas finales de lanzamiento. En T-11 segundos los ignífugos del SRB estaban armados. El encendido del motor principal fue en T-0.4 segundos. El perfil de ascenso varía entre las misiones.

SRB puesta en escena

Si se utilizaron 9 impulsores de cohetes sólidos, sólo seis fueron encendidos en el lanzamiento. Después de aproximadamente un minuto, una vez que los primeros seis se agotaron, tres motores de arranque de aire encenderían por otro minuto y los motores de arranque de tierra se separarían. Los motores de arranque de aire tenían boquillas optimizadas para alta altitud ya que operaban principalmente en un casi vacío durante el vuelo.

Si sólo se utilizaron 3 o 4 impulsores, todos se encendieron en el suelo y se abrieron al mismo tiempo.

Lanzamiento de Delta II

Cargas útiles destacadas

Orbitando la Tierra

Extraplanetario

El último lanzamiento de Delta II fue el satélite ICESat-2 en septiembre de 2018.

En 2008, ULA indicó que tenía "alrededor de media docena" Hay cohetes Delta II sin vender disponibles, pero el director ejecutivo de ULA, Tory Bruno, declaró en octubre de 2017 que no quedan cohetes Delta II completos y no reservados en el inventario de ULA; y aunque quedan piezas sobrantes de Delta II, no son suficientes para construir otro vehículo de lanzamiento. El último cohete Delta II se encuentra en el jardín de cohetes del Centro Espacial Kennedy.

Cohetes comparables

• Antares
• Ariane 4 (retirada)
• GSLV
• Long March 4B
• PSLV
• Soyuz
• Tsyklon-3 (retirado)
• Vega

Desechos espaciales

La única persona registrada jamás alcanzada por desechos espaciales fue alcanzada por un trozo de un cohete Delta II. Lottie Williams estaba haciendo ejercicio en un parque de Tulsa el 22 de enero de 1997 cuando fue golpeada en el hombro por un trozo de material metálico ennegrecido de 15 centímetros (6 pulgadas). El Comando Espacial de Estados Unidos confirmó que un cohete Delta II usado del lanzamiento del Experimento Espacial Midcourse en abril de 1996 se había estrellado en la atmósfera 30 minutos antes. El objeto la golpeó en el hombro y cayó al suelo sin causar daño. Williams recogió el objeto y las pruebas de la NASA mostraron más tarde que el fragmento era consistente con los materiales del cohete, y Nicholas Johnson, el científico jefe de desechos orbitales de la agencia, cree que efectivamente fue golpeada por un pedazo del cohete.

Los cohetes Delta han estado involucrados en múltiples eventos de fragmentación, ya que rutinariamente se los dejaba en órbita con suficiente combustible para explotar. Una gran cantidad de "basura espacial" Son restos del cohete Delta.