当地时间
4
月
9
日,美国联合发射联盟公司最后一枚重型德尔塔
-4
运载火箭发射成功,标志着自首枚德尔塔运载火箭发射
60多
年
后,德尔塔系列运载火箭的落幕。
由于德尔塔系列运载火箭在美国的航天发射中一直扮演着重要角色,美国媒体感慨“
这是一个时代的结束”
,不过
个人认为
,这只
意味着传统航天发射公司依靠垄断“躺着赚钱的时代”结束了。
曾经的世界第一箭
美国东部时间
4
月
9
日下午
12
时
53
分,联合发射联盟的最后一枚德尔塔
-4
运载火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地的
37
号航天发射场(
SLC-37
)发射升空,随后将美国国家侦察局(
NRO
)的机密有效载荷送入轨道。这是重型德尔塔
-4
运载火箭第
16
次发射,也是德尔塔
-4
系列火箭的第
45
次升空和第
35
次从佛罗里达州起飞,也是自
1960
年以来,德尔塔运载火箭家族的第
389
次发射(其中
294
架从卡纳维拉尔角发射升空)。
16枚重型德尔塔
-4
运载火箭中的一半用于发射
NRO
的有效载荷。该火箭以及德尔塔
-4
系列的其他火箭还用于发射美国宇航局、美国国家海洋和大气管理局(
NOAA
)、美国空军的载荷以及商业有效载荷。
德尔塔运载火箭家族在美国的航天发射史上扮演了重要角色。美国“航天”网站称它“改变了美国将卫星、行星际探测器等航天器送入地球轨道的方式”。
1960
年
5
月
13
日,德尔塔运载火箭首次发射,试图将世界上第一颗通信实验卫星送入太空,但由于火箭的姿态控制推进器未能点火而未能成功。德尔塔最初是作为雷神弹道导弹上的第二级,因此该火箭被称为雷神—德尔塔。
3
个月后,雷神—德尔塔将
Echo IA
卫星发射到轨道上,这颗卫星第一次成功实现了地球上两点之间通过太空进行双向通信。在这一成功之后,又发射了第二颗气象卫星和
Telstar-1
卫星,后者使第一次跨大西洋电视直播成为可能。接下来是德尔塔
-B
,它是雷神—德尔塔的衍生产品,其飞行包括
1963
年
7
月发射的
Syncom-2
,这是地球同步轨道上的第一颗卫星。后来又发展了德尔塔
-C/D/E/M/N
等型号。这之后德尔塔系列又
繁衍迭代了多代产品,满足航天发射的需求。
而德尔塔
-4
是在美国空军的“改进型一次性运载火箭”(
EELV
)计划下开发的,根据使用的助推器不同,有多个构型。重型德尔塔
-4
运载火箭是德尔塔
-4
系列中运力最强的型号,
2004
年首飞,近地轨道运载能力超过
28
吨,同步转移轨道运载能力为
14.2
吨。在重型猎鹰首飞前,它很长一段时间里都是本世纪正在服役的火箭中运力最强的型号(不算退役的)。而且重型德尔塔
-4
还是一枚全液氢液氧火箭。它使用的RS-68发动机是推力最大的氢氧火箭发动机。相较于其他燃料的发动机,液氢液氧发动机通常比冲更高。德尔塔
-4
和重型德尔塔
-4
成为发射美国军用有效载荷的主要火箭。
一个时代的结束?
德尔塔
-4
的最后一次发射让一些美国人有些百感交集。联合发射联盟首席执行官托里·布鲁诺表示,“这对我们来说是一个悲喜参半的时刻。”
他表示,“它只是有一个传奇的遗产,它为我们的国家做了伟大的事情。我们非常自豪能够参与其中。
“
而美国
CBS
新闻网称,这
意味着美国火箭技术的一个时代结束了
。
实际上,结束的不仅仅是德尔塔
-4
运载火箭。联合发射联盟的另外一款火箭——宇宙生
-5
运载火箭也计划在
2029
年退役。
一个重要原因在于价格昂贵。重型德尔塔
-4
运载火箭的发射费用超过
3
亿美元,甚至达到
4
亿美元。相比之下美国太空探索公司的“猎鹰”
-9
运载火箭目前的一次发射报价是
6700
万美元,之前更低;而重型猎鹰运载火箭一次发射报价是
1.5
亿美元,重复使用的版本报价约
9700
万美元。猎鹰
-9
和重型猎鹰的近地轨道运载能力分别是
22.8
吨和
63.8
吨。
美国一些人感慨“一个时代的落幕”,实际上是一个躺着就能赚钱的时代的落幕。德尔塔
-4
是技术保守加行业垄断,面临更加有活力和创新的新一代火箭的失败。
美国在上世纪
60
年代实现了登月,当时使用的土星
-5
运载火箭无疑是
那
个时代运载火箭的巅峰之作,甚至有些超越时代。
而上世纪
80
年代出现的航天飞机,让美国成功突破了火箭重复使用难题。特别是航天飞机主发动机
(
SSME
),
也就是普惠公司洛克达因分部研制的
RS-25
,是一种分级燃烧高压补燃液氢液氧发动机。
即便放在今天,其一些技术指标仍然是非常亮眼的,它仍然是目前推力最大的分级燃烧液氢液氧发动机,并用于美国宇航局的登月火箭
SLS
。它的高压补燃技术,使其获得了很高的比冲,而且还能重复使用
150
次。但是航天飞机没有实现最初预想的低成本入轨,因为它的重复使用太麻烦。
而德尔塔
-4
运载火箭,在发动机技术方面“有些倒退”。
虽然它使用的
RS-68
液氢液氧发动机推力更大,但是使用了相对简单的燃气发生器循环,比冲低一些。
试图使用更加简约的方式降低单次发射成本。但是现实是,其成本仍然非常高。
当时美国的企业完全可以探索火箭回收复用技术,火箭发动机的复用技术已经没有难题。
美国企业没有通过更大的创新来降低成本,原因之一在于用这种保险的方式,照样也能安全
地
挣钱。
航天飞机的RS-25发动机
而“改进型一次性运载火箭”计划的另一个产物,宇宙神
-5
运载火箭,干脆采购物美价廉的俄罗斯
RD-180
发动机作为第一级,以进一步降低成本,尽管美国自己也有这种发动机的知识产权。虽然“渐进一次性火箭”计划为了避免垄断,而催生了两种运载火箭,但本质上,这种发射都垄断在美国的少数传统防务企业中,也就是兼并了麦道的波音和洛克希德
·
马丁公司。后来这两家公司干脆组建了“联合发射联盟”,一起发射这两种火箭,虽然打的旗号是“拯救生命、探索宇宙、连接世界”,但做得
却是
垄断发射、坐地起价的事。
不过,最终这种垄断被美国崛起的商业航天企业打破。
火神能否继承衣钵?