Delta IV Heavy

La Delta IV Heavy est un lanceur lourd américain, le plus puissant de la famille Delta IV. Construite par United Launch Alliance, elle réalise son premier vol le .

Delta IV Heavy

Lancement d'une Delta IV Heavy en 2013 depuis la Vandenberg Air Force Base.
Données générales
Pays d’origine États-Unis
Constructeur United Launch Alliance
Premier vol
Dernier vol
Statut En service
Lancements (échecs) 13 (1)
Hauteur 72 m
Diamètre 5 m
Masse au décollage 733 t
Poussée au décollage 9 700 kN
Base(s) de lancement Base de lancement de Cap Canaveral
Vandenberg Air Force Base
Famille de lanceurs Delta IV
Charge utile
Orbite basse 28 370 kg
Transfert géostationnaire (GTO) 14 210 kg
Motorisation
Ergols LOX / LH2
Propulseurs d'appoint RS-68A
1er étage RS-68A
2e étage RL-10B-2

Historique

Le premier lancement de la Delta IV Heavy le est un échec partiel, la charge utile n'atteignant pas l'orbite visée. L'enquête montre qu'un phénomène de cavitation dans le système d'alimentation en oxygène liquide a provoqué l'arrêt prématuré des moteurs des propulseurs d'appoint et du premier étage, sans que le second étage ne puisse compenser le manque de vitesse résultant[1].

La première charge utile opérationnelle de la Delta IV Heavy est le satellite de reconnaissance DSP-23, lancé avec succès le [2]. Elle lance sept autres satellites de reconnaissance de type Advanced Orion et KH-11 pour le National Reconnaissance Office.

Le véhicule spatial Orion est lancé pour la première fois par une Delta IV Heavy lors de l'Exploration Flight Test 1 le . Le vaisseau de 21 tonnes effectue deux orbites autour de la Terre avec une altitude maximale de 5 800 km[3].

La sonde Parker est lancée le par une Delta IV Heavy équipée pour l'occasion d'un troisième étage à propergol solide Star 48BV, permettant de fournir la vitesse nécessaire pour placer l’observatoire sur une orbite dont le périhélie est très proche du Soleil[4].

L'USAF et la NRO commandent pour 2,2 milliards de dollars les cinq derniers lancements de la Delta IV Heavy, prévus de 2020 à 2024[5].

Caractéristiques techniques

La Delta IV Heavy est constituée d'un Common Booster Core (en) (CBC) central propulsé par un moteur RS-68, accompagné de deux CBC supplémentaires, faisant office de propulseurs d'appoints à ergols liquides à la place des propulseurs à propergol solide GEM-60 utilisés sur les versions Delta IV Medium+[6]. Le second étage est un Delta Cryogenic Second Stage (DCSS) de 5 m de diamètre propulsé par un moteur RL-10B-2.

Au décollage, les moteurs des trois CBC sont allumés à leur poussée maximale. Après environ 50 secondes, la poussée du moteur du CBC central est réduite à 55 %. Les propulseurs d'appoint sont largués après 242 secondes de vol tandis que le CBC central continue de fonctionner à puissance maximale pendant 86 secondes supplémentaires. Le second étage achève la mise en orbite de la charge utile[6].

Particularité de l'allumage

Une des particularités de la Delta IV Heavy est son allumage. Pour initier la combustion, de l'hydrogène est injecté en surplus dans la chambre de combustion et s'échappe par les tuyères. Étant plus léger que l'air ambiant, l'hydrogène forme un nuage une fois sortie des tuyères et entame une ascension verticale le long des parois de la fusée. Lorsque la combustion est enclenchée, l'hydrogène prend feu, et la flamme se propage tout le long du nuage d'hydrogène le long de la fusée. Celle-ci est alors recouverte partiellement de flammes pendant quelques secondes[7].

Performances

United Launch Alliance attribue à la Delta IV Heavy les performances suivantes[8] :

Historique des lancements
Liste des vols de la Delta IV Heavy
# Date Site Charge utile Masse Type Orbite Résultat
1 Cape Canaveral DemoSat (en) 6 020 kg Démonstrateur Géosynchrone Échec partiel[1]
L'orbite atteinte était inférieure à celle prévue en raison d'une mauvaise performance de l'étage central
2 Cape Canaveral DSP-23 5 250 kg Satellite de reconnaissance Géosynchrone Succès[2]
3 Cape Canaveral Orion 6 (USA-202 / NROL-26) Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Succès[9]
4 Cape Canaveral Orion 7 (USA-223 / NROL-32) Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Succès[10]
5 Vandenberg KH-11-15 (USA-224 / NROL-49) 17 000 kg Satellite de reconnaissance LEO Succès[11]
6 Cape Canaveral Orion 8 (USA-237 / NROL-15) Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Succès[12]
7 Vandenberg KH-11-16 (USA-245 / NROL-65) 17 000 kg Satellite de reconnaissance LEO Succès[13]
8 Cape Canaveral Orion ~21 t Exploration Flight Test 1 MEO Succès[14]
Premier vol prévu sans équipage du véhicule spatial Orion
9 Cape Canaveral Orion 9 (USA-268 / NROL-37) Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Succès[15]
10 Cape Canaveral Parker Solar Probe 685 kg Observatoire solaire Héliocentrique Succès[16]
Sonde spatiale américaine ayant pour objectif d'étudier la couronne solaire
11 Vandenberg KH-11-17 (USA-290 / NROL-71) Classifié Satellite de reconnaissance LEO[17] Succès[18]
12 Cape Canaveral Orion 10 (USA-311 / NROL-44) Classifié Satellite de reconnaissance GEO[19] Succès[20]
13 Vandenberg KH-11 Kennen 17 (NROL-82) 19 000 kg Satellite de reconnaissance SSO[21] Succès[22]
Liste des vols prévus de la Delta IV Heavy[5]
# Date Site Charge utile Masse Type Orbite Résultat
14 25 septembre 2022[23] Vandenberg NROL-91 Classifié Satellite de reconnaissance LEO Prévu
Dernier vol de Delta IV Heavy depuis Vandenberg
15 2023[5] Cape Canaveral NROL-68 Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Prévu
16 2024[5] Cape Canaveral NROL-70 Classifié Satellite de reconnaissance Géosynchrone Prévu
Dernier vol du lanceur Delta IV Heavy et de la famille de lanceurs Delta

Notes et références
  1. (en) Justin Ray, « Delta 4-Heavy investigation identifies rocket's problem », sur spaceflightnow.com, (consulté le ).
  2. (en) « United Launch Alliance Successfully Completes First Operational Delta IV Heavy Launch », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  3. (en) Karen Northon, « NASA’s New Orion Spacecraft Completes First Spaceflight Test », sur NASA, (consulté le )
  4. (en-US) Stephen Clark, « Photos: Delta 4-Heavy revealed for solar probe launch – Spaceflight Now », sur spaceflightnow.com, (consulté le ).
  5. (en-US) Sandra Erwin, « ULA to launch Delta 4 Heavy for its 12th mission, four more to go before rocket is retired », sur SpaceNews, (consulté le )
  6. (en) United Launch Alliance, Delta IV Launch Services User’s Guide, , 293 p. (lire en ligne).
  7. (en-US) Eric Berger, « This massive rocket creates a fireball as it launches, and that’s by design », sur Ars Technica, (consulté le )
  8. (en) « Delta IV », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  9. (en) « First ULA Delta IV Heavy NRO Mission Successfully Lifts Off From Cape Canaveral », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  10. (en) « ULA Successful Delta IV Heavy Mission Caps Off 2010 Launch Schedule », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  11. (en) « United Launch Alliance Launches First West Coast Delta IV Heavy Mission », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  12. (en) « United Launch Alliance Upgraded Delta IV Heavy Rocket Successfully Launches Second Payload in Nine Days for the National Reconnaissance Office », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  13. (en) « National Reconnaissance Office Mission Successfully Launches on World’s Largest Rocket, the United Launch Alliance Delta IV Heavy », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  14. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NASA’s Orion Spacecraft on Critical Flight Test for Lockheed Martin », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  15. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NROL-37 Payload for the National Reconnaissance Office », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  16. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NASA’s Parker Solar Probe Spacecraft », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  17. (en-US) William Graham, « ULA Delta IV-Heavy launches NROL-71 following lengthy delay », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le )
  18. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NROL-71 in Support of National Security », sur www.ulalaunch.com (consulté le ).
  19. (en-US) William Graham, « ULA Delta IV Heavy successfully launches NROL-44 », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le )
  20. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NROL-44 Mission to Support National Security », sur www.ulalaunch.com (consulté le )
  21. (en-US) William Graham, « ULA Delta IV Heavy launches NROL-82 national security mission », sur NASASpaceFlight.com, (consulté le )
  22. (en) « United Launch Alliance Successfully Launches NROL-82 Mission to Support National Security », sur www.ulalaunch.com (consulté le )
  23. (en) NRO, « LAUNCH UPDATE: #NROL91 is scheduled to launch from Vandenberg SFB (@SLdelta30) on a @ulalaunch Delta IV Heavy September 24. This is the last Delta IV Heavy launch from the #WestCoast, don’t miss out! », sur Twitter, (consulté le )
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