Delta IV - Définition

Introduction

Delta IV medium

Premier étage CBC de la Delta IV à Cap Canaveral (2007). En arrière plan à droite le bâtiment d'assemblage horizontal (HIF) et au fond la tour de lancement mobile

Les installations sur l'aire de lancement : tour de lancement mobile, mat ombilical fixe (à gauche) et mats paratonnerre

La Delta IV est une série de lanceurs américaine développée dans les années 1990 pour remplacer les lanceurs existants de capacité moyenne à lourde Atlas Titan et Delta II utilisés jusque là par les agences gouvernementales américaines (programme Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) de l'Armée de l'Air américaine). Il fait partie de la famille Delta.

Il est construit par Boeing Integrated Defense Systems dans l'usine de Decatur (Alabama) dont la production à commencé en 2000. Il est commercialisé et lancé par United Launch Alliance. La Delta IV est la dernière version de la famille Delta et aujourd'hui la seule produite avec la Delta II. Elle n'a plus aucun point commun avec le lanceur originel Thor Delta. Son premier tir a eu lieu en 2002.

Caractéristiques techniques

La Delta IV est un lanceur comportant deux étages propulsés tous deux par un moteur très performant brulant une combinaison d'hydrogène et d'oxygène. C'est actuellement la seule fusée au monde qui peut décoller avec des moteurs consommant de l'hydrogène et de l'oxygène sans avoir recours à des propulseurs d'appoint.

• La coiffe est disponible en 2 diamètres (4 et 5,13 mètres) et 4 longueurs de 11,7 à 19,8 mètres.
• Pour les missions interplanétaires un troisième étage à ergol solide (le PAM-D) est proposé.

Premier étage

Le premier étage baptisé CBC (Common Booster Core) est de conception entièrement nouvelle : la Delta IV est le premier lanceur de la famille des Delta à abandonner l'étage dérivé du missile Thor. Le CBC qui est commun à toutes les versions de la Delta IV, est haut de 40,96 mètres avec un diamètre de 4,88 mètres et pèse à vide 24,5 tonnes. L'étage contient un réservoir d'oxygène liquide surmonté d'un réservoir à hydrogène liquide et est motorisé par un seul moteur-fusée RS-68 développé par la société Rocketdyne à partir du moteur de la navette spatiale américaine SSME. Le RS-68, n'est pas réutilisable comme le SSME. Il a été simplifié pour abaisser son cout de fabrication : des méthodes de fabrication moins couteuses sont utilisées et la tuyère utilise un revêtement ablatif. Son impulsion spécifique est plus faible (410 s dans le vide 365 s. au niveau de la mer) mais sa poussée de 3 312 kN en fait le moteur LO2/LH2 le plus puissant du monde et permet à la version de base de la Delta IV de décoller sans recourir à des propulseurs d'appoint.

Pour augmenter la charge utile, le premier étage peut comporter un ou plusieurs propulseurs d'appoint à poudre GEM-60 : ceux-ci sont une version plus puissante des GEM-46 utilisés sur le lanceur Delta III. Les GEM-60ont un diamètre de 1,55 mètres et sont fabriqués par la société Alliant Techsystems. Ils comportent des tuyères orientables qui sont utilisées pour corriger l'orientation du lanceur en vol.

Deuxième étage

Deuxième du lanceur de la Delta III.

La technique de construction de l'étage Centaur n'est pas reprise : contrairement à celui-ci, la rigidité de l'étage n'est pas assurée par le maintien sous pression des réservoirs mais par la structure. Le moteur, optimisé par rapport à celui de la Delta III est un RL-10B-2 de Pratt & Whitney avec une impulsion spécifique de 462 secondes. Il peut être rallumé jusqu'à 15 fois. La tuyère est en partie extensible (elle se déplie en vol) ce qui permet de réduire la longueur de l'étage et donc son poids à vide. La partie fixe de la tuyère, réalisée en composite carbone, est fabriquée par la Société européenne de propulsion en France. Le deuxième étage est proposé dans deux diamètres, 4 mètres et 5 mètres, contenant respectivement 20 et 27 tonnes d'hydrogène et d'oxygène liquide et fonctionnant durant respectivement 825 secondes et 1 125 secondes.

Assemblage et lancement

Avec la Delta IV, Boeing abandonne les sites de lancement utilisés depuis les débuts de la Thor Delta : à la base de Cap Canaveral en Floride l'ancien aire de lancement des Saturn I et Saturn IB (l'aire 37) est convertie pour le nouveau lanceur. A Vandenberg sur la côte ouest, le constructeur aménage l'aire SLC-6 édifiée pour le lancement du laboratoire spatial militaire MOL, projet avorté des années 1960.

L'assemblage du lanceur sur l'aire de lancement, de mise sur tous les lanceurs Delta, est abandonné : désormais le lanceur est en partie monté et testé dans un bâtiment d'assemblage à l'horizontale (Horizontal Integration Facility HIF) puis transféré sur l'aire de lancement et redressé à la verticale sur sa table de lancement. Une tour de lancement mobile (Mobile Service Tower MST), qui est éloignée avant le lancement, permet d'achever le travail en particulier en fixant la charge utile au sommet du lanceur et les boosters à propergol solide s'ils sont nécessaires. Boeing espère ainsi abaisser de 2 ou 3 fois le temps de stationnement sur l'aire de lancement permettant d'accélérer le rythme des tirs.