北京时间4月10日凌晨0:53,美国联合发射联盟(ULA)的重型德尔塔4(Delta IV)运载火箭在卡纳维拉尔角空军基地点火升空,完成NROL-70保密载荷发射任务。
这是重型德尔塔4火箭累计第16次发射,也是最后一次飞行。
曾是人类现役最强火箭
德尔塔4重型火箭是目前世界第三运力火箭,高72米,最大直径5米,最大起飞质量733吨。火箭第一级由三个公共核心助推器(Common Core Booster)组成,呈一字形直线排列。
德尔塔4重型火箭是“德尔塔”火箭家族运力最强的构型,近地轨道运力达28.8吨,同步转移轨道运力为14.2吨,其GEO运力达到6.28吨,运载系数约0.86%。
自2002年首飞开始,德尔塔4重型火箭蝉联运载能力最强火箭的“宝座”16年,直到2018年太空探索公司(SpaceX)的“猎鹰重型”发射成功,这一纪录才被打破。
德尔塔系列火箭的迭代
传统火箭进入换代期
重型德尔塔4是目前全球唯一的全氢氧火箭,作为美国航天界的佼佼者,拥有长达20多年的辉煌历史。其强大的推力和稳定的性能,使其在航天发射市场上占据了重要地位。
然而,随着商业航天时代的来临,传统的运载火箭面临着前所未有的挑战,高昂的发射成本和不断涌现的新型火箭,使德尔塔4逐渐失去了市场竞争力。
图/世界重型运载火箭:重型猎鹰、重型德尔塔4、长征5号、质子M和阿丽亚娜5火箭(退役);图源/盗火纪录片
ULA采用的是传统的设计-采购-总装模式,导致“德尔塔4”重型单枚发射报价达到3∼4亿美元,在新的市场环境下其在价格方面处于极大的劣势之中。
作为竞争对手,后起之秀太空探索技术公司(SpaceX)的“重型猎鹰”一次性发射报价仅有1.5亿美元(2018年首飞时报价),且运力更为强大。
图/2023年7月阿丽亚娜5火箭最后一次发射
无独有偶,考虑到发射成本、运力等原因,2023年欧洲的阿丽亚娜5(Ariane 5)火箭在服役27年后谢幕,至今还没有后续型号火箭服役填补空白。
航天发射竞争的加剧,促使火箭不仅需要在成本、可靠性和发射频次上取得平衡,还需要具备更高的运载能力和更灵活的发射方式。
所有这些,使得传统运载火箭面临着巨大的压力。德尔塔4的退役,是传统火箭新旧交替、更新换代的一个缩影。
未来全球航天发射变数几何?
  • 1、ULA反击战开启,火箭发射竞争将加剧
今年1月,美国媒体曾发文,称2006-2015是ULA收取NASA和军方高昂费用,躺着赚钱的“黄金10年”,而接下来的第二个十年则是垄断瓦解,SpaceX等新商业航天企业的崛起,让ULA的好日子烟消云散。
图/马斯克和ULA-CEOTory Bruno均评论“黄金十年”
如今,ULA火箭正在迭代。随着今年初火神(Vulcan Centaur)火箭的首飞成功,再加上可靠性极高的老牌劲旅宇宙神5(AtlasV),ULA在航天发射市场竞争上或将吹响“反击”号角。
后续能否卷土重来,拭目以待。
  • 2、可复用火箭将日趋做大。
有观点认为,重型德尔塔4火箭的退役为新火箭们打开了新的市场空间。
其实倒不如说,是近年来逐步兴起的新型火箭,凭借可复用、大运力、低成本等特点,改变了发射市场原有格局。
2023年,SpaceX发射了98发火箭(包含2次星舰发射),而ULA仅发射了3发。从过去10年发展来看,由于SpaceX的快速崛起,ULA几乎从美国航天发射的巨头变成了配角。
图/2023美国发射统计;图源/Raptor_788
除了SpaceX猎鹰系列火箭和星舰(Starship)外、美国其他企业也在发力可重复火箭,包括蓝源的重型火箭新格伦(New Glenn)、相对论空间Relativity Space等。
在这点上,中外亦然。
多家中国民商火箭公司都有自己的可重复使用火箭计划,最近一次的飞行是蓝箭航天公司的VTVL-1垂直起降“蚱蜢跳”试验。
采用液氧甲烷、液氧煤油的可复用使用火箭已成为新趋势,世界范围内运载火箭的新老更替将加速推进。
  • 3、传统航天企业升级和转型试水
传统航天企业或将加快技术升级和转型步伐。SpaceX的竞争之下,传统航天企业开始反思,甚至重新审视自身和市场定位,寻求新的发展机遇。(近期,中国航天科技集团也开始高频强调商业航天)
在新的商业航天时代,面向大规模星座组网发射,成本、可靠性、发射频次需要得到兼顾。谁能最快感知市场、获得客户,就有机会在新一轮变革浪潮中享受红利、拔得头筹。
伴随着各国卫星发射需求的“井喷式”增长,以上态势不仅推动了航天技术的快速发展,也促进了全球航天产业的繁荣。
重型德尔塔4火箭的谢幕,或许标志着航天旧时代正在落幕、新时代即将开启。
再见,德尔塔4!
参考及引用:
https://m.idai.ly/se/a92Dju;
ULA、SpaceNews、灰机百科及网络公开资料;
轻舟一号、SpaceLens对本文亦有贡献。
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本文转载自“太空那些事儿”,原标题《完成最后一次发射,再见,德尔塔IV》。
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