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최근 수정 시각 : 2024-09-27 14:02:35

델타 4 헤비

델타 4 헤비
Delta IV Heavy
파일:NROL-71_Wide_(cropped_alt).jpg
<colbgcolor=#005288><colcolor=#ffffff> 기능 궤도형 중량물 발사체
제조사 유나이티드 런치 얼라이언스[1]
개발국
[[미국|]][[틀:국기|]][[틀:국기|]]
출시 당 비용 미화 3억 5천만 달러
NRO[2] : 미화 4억 4천만 달러
크기
높이 72 m (236 ft)
지름 5 m (16 ft)
폭 15 m (49 ft)
질량 733,000 kg (1,616,000 lb)
단 2단
용량
페이로드 (LEO)
질량 28,790 kg (63,470 lb)
페이로드 (GEO)
질량 14,220 kg (31,350 lb)
관련 로켓
시리즈 델타
유사함 창정 5
아리안 5
팰컨 헤비
타이탄 IV
프로톤-M
발사 역사
상태 퇴역
발사장 케이프 커내버럴 우주군 기지, SLC-37B
반덴버그 공군기지, SLC-6
총 발사 16
성공 15
부분적 실패 1
첫 발사 2004년 12월 21일 (USA-181)
마지막 발사 2024년 4월 9일 (NROL-70)
페이로드 EFT-1(탐사비행시험-1) NRO 분류 페이로드 (KH-11 케넨 * 오리온 위성 (NRO))
부스터 (CBC)[3]
부스터 수 2
높이 40.8 m (134 ft)
지름 5.1 m (17 ft)
빈 질량 26,000 kg (57,000 lb)
총 질량 226,000 kg (499,100 lb)
추진제 질량 200,000 kg (441,800 lb)
엔진 RS-68A x2
최대 추력 3,140 kN (710,000 lbf)
총 추력 6,280 kN (1,410,000 lbf)
비추력 해수면 : 360초 (3.5 km/h)
진공 : 412초 (4.04 km/h)
연소 시간 242초
추진제 LH2 / LOX
1단 (CBC)
높이 40.8 m (134 ft)
지름 5.1 m (17 ft)
총 질량 226,000 kg (499,100 lb)
추진제 질량 200,000 kg (441,800 lb)
엔진 RS-68A x3
최대 추력 3,140 kN (710,000 lbf)
비추력 해수면 : 360초 (3.5 km/h)
진공 : 412초 (4.04 km/h)
연소 시간 328초
추진제 LH2 / LOX
2단 (DCSS)
높이 13.7 m (45 ft)
지름 5.1 m (17 ft)
총 질량 30,770 kg (67,700 lb)
추진제 질량 27,220 kg (60,010 lb)
엔진 RL10B-2 x1
최대 추력 110 kN (25,000 lbf)
비추력 462초 (4.53 km/h)
연소 시간 1125초
추진제 LH2 / LOX

1. 개요2. 상세3. 기능4. 발사 역사


[clearfix]

1. 개요

미국 유나이티드 런치 얼라이언스( ULA)에 의해 개발된 액체 수소/액체 산소 기반 로켓이다. 2004년도에 첫 발사가 이루어졌다.[4]

2. 상세

2017년까지는 미국에서 운용 중인 발사체 중 가장 큰 중량과 가장 우수한 페이로드 탑재 능력을 가지고 있으며, 저궤도에 28톤의 페이로드를 올리는 게 가능하다. 델타 4 헤비는 2023년 기준 총 15번 발사되었으며, 2014년에는 델타 4 헤비를 이용해 차세대 유인 우주선인 오리온의 시험 발사가 이루어지기도 하였다.

2018년 2월 6일 발사에 성공한 팰컨 헤비로 인해 강력한 경쟁 상대가 생겼다는 분석이다. 하지만 팰컨 헤비 재사용 버전과 델타 4 헤비를 비교하면 델타 4 헤비가 더 강력하고 또한 효율적이기도 하다. 팰컨 헤비는 부스터 및 센터 코어를 재사용하기 위해 다시 발사장으로 되돌아 오는 옵션을 사용하면 약 10% 정도의 연료와 산화제를 남겨야 하기 때문에 실질적인 연소 시간이 짧고 그 만큼 페이로드에 실을 화물의 무게가 줄어든다. 또한 케로신을 연료로 사용해 비추력이 낮은 반면, 델타 4 헤비는 연료를 완전히 소모할 수 있고, 액체 수소를 사용하기 때문에 비추력이 매우 높다. 게다가 2019년 시점 기준으로, 델타 헤비는 미국이 가지고 있는 유일한 3단 구성이 가능한 검증된 발사체이기도 하다. 따라서 가격면에서는 팰컨 헤비, 효율성과 안정성 등 목적에 따라서는 델타 4 헤비를 이용하는 식으로 용도가 나뉠 것으로 보인다. 펠컨 헤비와 델타 4 헤비 사이에 재미있는 경쟁이 펼쳐질 것이다. 사실상 상호보완관계.

ULA는 2014년 델타 헤비를 제외한 나머지 파생형에 대한 페이드 아웃을 선언했고, 결국 델타 미디엄 급의 경우 2019년 단종하고 쌓여 있는 주문량은 아틀라스 발사체로 처리하기로 했다.[5] 센터 코어는 델타 헤비에도 3개씩 쓰이기 때문에, 미디엄 급의 단종은 델타 헤비 생산 단가를 더욱 올리게 되는 결과로 이어졌으며, 결국 ULA는 2020년대 초반까지 델타 헤비를 판매하고 그 이후에는 벌컨 발사체로 완전 교체하겠다고 선언하였다.크기가 훨씬 작은 벌컨으로 대체가 가능한 이유는, 사실상의 유일한 고객[6]인 미국 정부가 발사하는 정찰 위성의 무게가 그리 무겁지 않기 때문이다.[7] 물론 그렇다는 것은 팰컨 헤비가 아니라 그냥 팰컨9으로도 쏘아 올릴 수 있다는 뜻도 되며, 실제로 SpaceX는 NRO의 위성을 쏘아 올리고 있다. 물론 정찰 위성을 운용하는 NRO는 벌컨 발사체의 개발 스케줄을 전혀 신뢰하지 않고 있기 때문에, 2023년치까지 델타 헤비로 정찰 위성을 쏘기로 계약을 잡아 놓은 상태이다.

그러나…그런 와중에 미국 군부가 스페이스X를 아예 신규 위성 발사 입찰에서 배제하고 ULA을 비롯한 다른 업체에 계약 건수를 몰아주다가 2019년 3월에 SpaceX로부터 고소를 당하는 사건이 터졌고 그 향방에 따라선 정말로 조기 퇴역하게 될 수도 있는 상황까지 오고 말았다.[8]ULA : ㅂㄷㅂㄷ

2020년, 엎친 데 덮친 격으로 SpaceX가 팰컨 헤비에 소형 킥모터 옵션을 추가하면서 외행성 탐사 미션을 수주하는데 성공했다.[9] 게다가 NRO가 정찰 위성의 경량화에 성공하면서, 기존의 델타 헤비 미션이 벌컨 발사체도 아니라 기존의 아틀라스 발사체로도 가능해져 버렸고, NRO는 곧장 아틀라스 발사체로 미션을 발주해 버렸다. 이로서 델타 헤비의 미래는 더욱 불투명해지고 말았다.

2020년 8월 29일, 최초로 발사에 실패했다. 카운트다운이 끝나고 lift-off 사인이 내려졌지만 델타 4 헤비는 이륙하지 못했고, 발사는 그대로 중단되었다.

2020년 9월 30일 발사 역시 실패했다. 앞서 실패했던 8월 29일의 발사에 이어 시도된 발사 시도였으나, T-5초까지 카운트 된 후 대기 사인이 내려지면서 엔진 점화가 되지 않았고, 발사는 그대로 중단되었다. 탑재 화물은 앞서 실패했던 8월 29일 발사와 같은 NROL-44. 기밀 첩보위성이다.

2020년 12월 10일 동부 표준시 기준 오후 7시 40분에 마침내 발사에 성공했다. 화물은 앞선 두 번의 실패와 같은 NROL-44였으며, 연기 없이 깔끔하게 발사에 성공했다.

2022년 9월 24일, 반덴버그 우주군기지에서의 마지막 발사가 이루어졌다. 키홀 위성을 발사하는 미션이다. #

2023년 6월 22일, 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 NROL-68이 성공적으로 발사되었다. 이로써 이제 남은 발사는 2024년 1분기의 마지막 발사만이 남아 있다. #

2024년 4월 10일, 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 NROL-70이 성공적으로 발사되었다. 이로써 64년의 역사를 가진 델타 시리즈는 전부 퇴역하게되었으며 향후 발사는 남아있는 아틀라스 V와 벌컨 센타우르가 대체하게 된다. #


양호한 스펙과 안정성에도 불구하고 유인우주선 미션에 대해서는 만약에라는 수식어도 잘 안 붙을 정도로 고려되지 않는 로켓이기도 하다. 부스터 점화가 시작되기 전에 먼저 분사가 시작되는 수소 연료 때문에 발사가 시작되면 불타는 숯덩이가 되어 이륙하는 무시무시한 모습은 델타 4 헤비의 트레이드 마크가 되다시피 했다. 컨스텔레이션 계획 시절 SLS 로켓에 대한 플랜이 처음 만들어질 때에는 델타 4 헤비에 사용된 RS-68 엔진의 안전성을 유인우주선 등급으로 끌어올리기 위한 개조를 고려하기도 했지만 최종적으로는 우주왕복선에 사용되었던 RS-25 엔진을 재활용하게 만드는 원인 중 하나로 작용하기도 하였다.

3. 기능

4. 발사 역사

<rowcolor=#ffffff> 비행 번호 날짜 페이로드 질량 발사장 결과
1 2004년 12월 21일 DemoSat , Sparkie / 3CS-1 및 Ralphie / 3CS-2 ~13,228 lb (6000 kg) CCSFS,
SLC-37B 		부분
실패
2 2007년 11월 11일 DSP-23 Defense Support Program 11,574 lb (5,250 kg) CCSFS,
SLC-37B 		성공
3 2009년 1월 18일 Orion 6 / Mentor 4 (USA-202 / NROL-26) 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
4 2010년 11월 21일 Orion 7 / Mentor 5 (USA-223 / NROL-32) 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
5 2011년 1월 20일 KH-11 Kennen 15 (USA-224 / NROL-49) <37,479 lb (17,000 kg) VSFB,
SLC-6 		성공
6 2012년 6월 29일 Orion 8 / Mentor 6 (USA-237 / NROL-15)
미공개 || CCSFS,
SLC-37B ||<bgcolor=#cfc,#3b5a3b> 성공 ||
7 2013년 8월 26일 KH-11 Kennen 15 (USA-224 / NROL-49) <37,479 lb (17,000 kg) VSFB,
SLC-6 		성공
8 2014년 12월 5일 Orion Exploration Flight Test-1 (EFT-1) 46,297 lb (21,000 kg) CCSFS,
SLC-37B 		성공
9 2016년 6월 11일 Orion 9 / Mentor 7 (USA-268 / NROL-37) 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
10 2018년 8월 12일 Parker Solar Probe 1,510 lb (685 kg) CCSFS,
SLC-37B 		성공
11 2019년 1월 19일 NROL-71 미공개 VSFB,
SLC-6 		성공
12 2020년 12월 11일 Orion 10 / Mentor 8 (USA-268/ NROL-44) 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
13 2021년 4월 26일 KH-11 Kennen 17 (NROL-82) 41,800 lb (19,000 kg) VSFB,
SLC-6 		성공
14 2022년 9월 24일 KH-11 Kennen 18 (NROL-91) 미공개 VSFB,
SLC-6 		성공
15 2023년 6월 22일 NROL-68 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
16 2024년 4월 10일 NROL-70[10] 미공개 CCSFS,
SLC-37B 		성공
[1] United Launch Alliance, ULA [2] National Reconnaissance Office, NRO [3] Common Booster Core. 아틀라스 로켓의 Common Core Booster(CCB)와 단어 순서만 달라 헷갈릴 수 있다. [4] 이때 예상 성능을 발휘하지 못해 예정 궤도까지 도달하는데 실패하였다. 이것은 델타 4 헤비의 처음이자 마지막 발사 실패 기록이다. [5] 2019년 8월 22일, 델타 4 미디엄의 마지막 발사 이후 미디엄급은 단종되었다. [6] 20년치 발사 스케줄 중에 민간 용도 발사는 단 1건, 2018년 파커 솔라 위성 뿐이고, 나머지는 전부 군사 위성 발사다. 물론 그 이후로도 민간 발사 스케줄은 없다. [7] 지금까지 발사한 정찰 위성 중 가장 무거운 것이 KH-11 위성으로 17톤 정도이고, 신형 위성들은 15톤 정도 되는 것으로 알려져 있다. 그 정도 무게라면 약간의 연료 손실을 감수한다면 벌컨으로도 쏘아 올릴 수 있다. [8] 물론 미국 군부 말로는 특정 업체가 계약을 독점하는 상황을 막기 위해서라고 하지만, SpaceX 등장 전까지 ULA가 미군 관련 발사 사업을 100% 독점을 해왔던 것을 생각하면 설득력은 거의 없다시피 하다. [9] 3단 추진체를 새로 추가한 게 아닌, 3단 기능을 수행할 수 있는 대형 추진부를 장착한 페이로드 쪽 옵션이다. 정황상 이온 엔진을 사용할 가능성이 높은데 이것 덕분에 대규모 3단 구성이 필수적이지 않게 되었기 때문. [10] 마지막 발사이다.

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