Perkembangan evolusi terbaru dari keluarga roket Delta, Delta IV diperkenalkan untuk memenuhi persyaratan program Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV, sekarang National Security Space Launch (NSSL)) milik Angkatan Udara Amerika Serikat (USAF). Meskipun Delta IV mempertahankan nama keluarga roket Delta, perubahan besar telah dilakukan. Mungkin perubahan yang paling signifikan adalah peralihan dari minyak tanah ke bahan bakar hidrogen cair, dengan tangki baru dan mesin baru yang diperlukan.
Selama pengembangan Delta IV, varian kecil dipertimbangkan. Varian ini akan menampilkan tahap kedua Delta II, tahap ketiga Thiokol Star 48B opsional, dan fairing muatan Delta II, semuanya di atas satu Common Booster Core (CBC). Varian Kecil dihentikan pada tahun 1999.
Pada tahun 2002, Delta IV pertama kali diluncurkan, dengan RS-68 menjadi mesin roket propelan cair besar pertama yang dirancang di Amerika Serikat sejak mesin utama Space Shuttle (SSME) pada tahun 1970-an.
Boeing awalnya bermaksud memasarkan layanan peluncuran komersial Delta IV. Akan tetapi, Delta IV memasuki pasar peluncuran luar angkasa ketika kapasitas global sudah jauh lebih tinggi daripada permintaan. Lebih jauh lagi, sebagai desain yang belum terbukti, ia kesulitan menemukan pasar dalam peluncuran komersial, dan biaya peluncuran Delta IV lebih tinggi daripada kendaraan sejenis pada era yang sama. Pada tahun 2003, Boeing menarik Delta IV dari pasar komersial, dengan alasan permintaan rendah dan biaya tinggi. Pada tahun 2005, Boeing menyatakan bahwa mereka berusaha mengembalikan Delta IV ke layanan komersial.
Pada tahun 2009, USAF mendanai rekayasa, integrasi, dan pekerjaan infrastruktur Delta IV EELV melalui kontrak dengan Boeing Launch Services (BLS). Pada tanggal 8 Agustus 2008, USAF Space and Missile Systems Center meningkatkan kontrak "biaya plus biaya penghargaan" dengan BLS sebesar US$1,656 miliar untuk memperpanjang periode kinerja hingga 30 September 2008 (FY09). Selain itu, opsi sebesar US$557,1 juta ditambahkan untuk menutupi FY10.
Pada bulan Februari 2010, warga negara naturalisasi Dongfan Chung, seorang insinyur yang bekerja di Boeing, adalah orang pertama yang dihukum berdasarkan Undang-Undang Spionase Ekonomi tahun 1996. Chung membocorkan informasi rahasia tentang desain termasuk roket Delta IV ke Tiongkok dan dijatuhi hukuman 15 tahun.
Pada bulan Maret 2015, ULA mengumumkan rencana untuk menghentikan Delta IV Medium pada tahun 2018.
Kecuali peluncuran pertama, yang membawa satelit komunikasi komersial Eutelsat W5, semua peluncuran Delta IV telah dibayar oleh pemerintah AS. Pada tahun 2015, ULA menyatakan bahwa Delta IV Heavy dijual dengan harga hampir US$400 juta.
Peningkatan mesin pendorong RS-68A
Kemungkinan Delta IV dengan kinerja yang lebih tinggi pertama kali diusulkan dalam studi RAND Corporation tahun 2006 tentang persyaratan peluncuran keamanan nasional hingga tahun 2020. Satu muatan National Reconnaissance Office (NRO) memerlukan peningkatan kemampuan angkat Delta IV Heavy. Kapasitas angkat ditingkatkan dengan mengembangkan mesin RS-68A dengan kinerja yang lebih tinggi, yang pertama kali terbang pada tanggal 29 Juni 2012. ULA menghentikan mesin RS-68 dasar dengan peluncuran penerbangan Delta 371 pada tanggal 25 Maret 2015. Semua peluncuran berikutnya menggunakan RS-68A, dan daya dorong mesin yang lebih tinggi memungkinkan penggunaan satu desain CBC standar untuk semua versi Delta IV Medium dan M+. Peningkatan ini mengurangi biaya dan meningkatkan fleksibilitas, karena setiap CBC standar dapat dikonfigurasi untuk nol, dua, atau empat pendorong roket propelan padat. Namun, CBC baru menyebabkan sedikit penurunan kinerja untuk sebagian besar konfigurasi medium. Delta IV Heavy memerlukan CBC non-standar untuk inti dan booster.
Usulan peningkatan yang tidak dilaksanakan
Kemungkinan peningkatan di masa depan untuk Delta IV termasuk penambahan motor padat tambahan, mesin utama dengan daya dorong lebih tinggi, material lebih ringan, tahap kedua dengan daya dorong lebih tinggi, lebih banyak (hingga delapan) CBC yang dapat dipasang, dan umpan silang propelan kriogenik dari pendorong yang dapat dipasang ke inti umum.
Pada suatu saat, NASA berencana untuk menggunakan Delta IV atau Atlas V untuk meluncurkan Orbital Space Plane yang diusulkan, yang akhirnya menjadi Crew Exploration Vehicle dan kemudian Orion. Orion dimaksudkan untuk terbang pada kendaraan peluncur Ares I, kemudian Space Launch System setelah Ares I dibatalkan.
Pada tahun 2009, The Aerospace Corporation melaporkan hasil studi NASA untuk menentukan kelayakan modifikasi Delta IV agar dapat digunakan oleh awak dalam misi penerbangan luar angkasa manusia NASA. Menurut Aviation Week & Space Technology, studi tersebut "menemukan bahwa Delta IV berat [...] dapat memenuhi persyaratan NASA untuk membawa manusia ke orbit Bumi rendah".
Usulan peningkatan pada keluarga Delta IV adalah penambahan motor padat ekstra. Medium+ (4,4) akan menggunakan titik pemasangan yang ada untuk memasangkan empat GEM 60 dari M+ (5,4) dengan tahap atas dan fairing (4,2). M+ (4,4) akan memiliki muatan GTO sebesar 7.500 kg (16.500 lb), muatan LEO sebesar 14.800 kg (32.600 lb), dan dapat tersedia dalam waktu 36 bulan sejak pesanan pertama. Dipertimbangkan juga untuk menambahkan GEM 60 ekstra ke M+ (5,4), yang akan memerlukan penambahan titik pemasangan ekstra, perubahan struktural untuk mengatasi beban penerbangan yang berbeda, dan perubahan landasan peluncuran dan infrastruktur. Medium+ (5,6) dan (5,8) akan terbang dengan enam dan delapan SRB masing-masing, dengan berat maksimum hingga 9.200 kg (20.300 lb) hingga GTO dengan M+ (5,8). Medium+ (5,6) dan (5,8) dapat tersedia dalam waktu 48 bulan sejak pemesanan pertama.
Penerus
Vulcan Centaur direncanakan untuk menggantikan roket Atlas V dan Delta IV. Vulcan Centaur telah diproyeksikan untuk memasuki layanan pada tahun 2023, menggunakan mesin roket berbahan bakar propelanmetanaBE-4, tetapi Vulcan pertama diluncurkan pada 8 Januari 2024. Atlas V diharapkan tetap beroperasi selama beberapa tahun setelah peluncuran perdana Vulcan, dan Delta IV Heavy dihentikan pada bulan April 2024.
Pada penerbangan Medium, RS-68 berlari pada daya dorong terukur 102% selama beberapa menit pertama penerbangan, dan kemudian diturunkan ke daya dorong terukur 58% sebelum mesin utama dimatikan. Pada Heavy, mesin CBC utama diturunkan ke daya dorong terukur 58% sekitar 50 detik setelah lepas landas, sementara CBC strap-on tetap pada 102%. Ini menghemat propelan dan memungkinkan CBC utama terbakar setelah pemisahan pendorong. Setelah CBC strap-on terpisah, mesin CBC utama kembali dinaikkan ke 102% sebelum diturunkan kembali ke 58% sebelum mesin utama dimatikan.
Mesin RS-68 dipasang pada struktur dorong bawah CBC oleh rangka dorong berkaki empat (quadrapod) dan tertutup dalam pelindung termal kerucut komposit. Di atas struktur dorong terdapat tangki hidrogen cair isogrid aluminium (pola kisi yang dibuat dari bagian dalam tangki untuk mengurangi berat), diikuti oleh silinder komposit yang disebut centerbody, tangki oksigen cair isogrid aluminium, dan skirt depan. Di sepanjang bagian belakang CBC terdapat terowongan kabel untuk menahan jalur listrik dan sinyal, dan feedline untuk membawa oksigen cair ke RS-68 dari tangki. CBC berdiameter konstan 5m (16 kaki).
Delta Cryogenic Second Stage
Delta IV 4-meter Kriogenik Tahap Kedua
Tahap atas Delta IV adalah Delta Cryogenic Second Stage (DCSS). DCSS didasarkan pada tahap atas Delta III tetapi memiliki kapasitas propelan yang ditingkatkan. Dua versi telah diproduksi: DCSS berdiameter 4 m (13 kaki) yang dihentikan produksinya dengan Delta IV Medium dan DCSS berdiameter 5 m (16 kaki) yang masih beroperasi dengan Delta IV Heavy. Versi berdiameter 4 m memperpanjang kedua tangki propelan Delta III, sedangkan versi berdiameter 5 meter memiliki tangki hidrogen cair berdiameter lebih panjang dan tangki oksigen cair yang lebih panjang lagi. Terlepas dari diameternya, setiap DCSS ditenagai oleh satu mesin RL10B-2, dengan nosel karbon-karbon yang dapat diperpanjang untuk meningkatkan impuls spesifik. Dua interstage yang berbeda digunakan untuk mengawinkan tahap pertama dan DCSS. Interstage yang meruncing yang menyempit dari diameter 5 m menjadi 4 m digunakan untuk mengawinkan DCSS 4 m dengan CBC, sedangkan interstage silinder digunakan untuk mengawinkan DCSS 5 m. Kedua interstage dibangun dari komposit dan menutupi tangki oksigen cair, dengan tangki hidrogen cair yang lebih besar menjadi bagian dari garis cetakan luar kendaraan.
Situs peluncuran
Roket Delta IV yang terbang dalam konfigurasi Medium dan Medium+ masing-masing menggunakan satu Common Booster Core sebagai tahap pertama, sedangkan konfigurasi Heavy menggunakan tiga; satu sebagai tahap pertama dan dua sebagai pendorong
Delta IV diluncurkan dari salah satu dari dua kompleks peluncuran roket.
Peluncuran di pantai Timur Amerika Serikat menggunakan Kompleks Peluncuran Luar Angkasa 37 (SLC-37) di Pangkalan Angkatan Udara Cape Canaveral .
Di pantai Barat, peluncuran orbit kutub dan kemiringan tinggi menggunakan Kompleks Peluncuran Luar Angkasa 6 (SLC-6) di Pangkalan Angkatan Udara Vandenberg.
Fasilitas peluncuran di kedua lokasi serupa. Fasilitas Integrasi Horizontal (HIF) terletak agak jauh dari landasan. CBC Delta IV dan tahap kedua akan dikawinkan dan diuji di HIF sebelum dipindahkan ke landasan. Perakitan roket horizontal parsial Delta IV agak mirip dengan wahana peluncur Soyuz, yang dirakit sepenuhnya secara horizontal. Pesawat Ulang-alik, wahana peluncur Saturnus terdahulu, dan Sistem Peluncuran Antariksa dirakit dan diluncurkan ke landasan peluncuran sepenuhnya secara vertikal.
Pergerakan Delta IV di antara berbagai fasilitas di landasan difasilitasi oleh Elevating Platform Transporters (EPT) berban karet dan berbagai jig pengangkut. EPT bermesin diesel digunakan untuk memindahkan kendaraan dari HIF ke landasan, sementara EPT elektrik digunakan di HIF, di mana ketepatan pergerakan penting.
Struktur landasan peluncuran dasar mencakup parit api untuk mengarahkan semburan mesin menjauh dari roket, proteksi petir, dan penyimpanan propelan. Dalam kasus Delta IV, wahana tersebut diselesaikan di landasan peluncuran di dalam sebuah gedung. Menara Layanan Bergerak (MST) ini menyediakan akses layanan ke roket dan perlindungan dari cuaca dan digulingkan dari roket pada hari peluncuran. Sebuah derek di bagian atas MST mengangkat muatan yang dienkapsulasi ke wahana dan juga memasang motor padat GEM 60 untuk peluncuran Delta IV Medium. MST digulingkan dari roket beberapa jam sebelum peluncuran. Di Vandenberg, landasan peluncuran juga memiliki Mobile Assembly Shelter (MAS), yang sepenuhnya menutupi wahana; di CCAFS, wahana tersebut sebagian terbuka di dekat bagian bawahnya.
Di samping kendaraan terdapat Menara Umbilical Tetap (FUT), yang memiliki dua lengan ayun (VSFB) atau tiga (CCAFS). Lengan-lengan ini membawa sinyal telemetri, daya listrik, cairan hidrolik , aliran udara kontrol lingkungan, dan fungsi pendukung lainnya ke kendaraan melalui kabel umbilical. Lengan ayun ditarik kembali pada T-0 detik setelah kendaraan siap diluncurkan.
Di bawah wahana tersebut terdapat Launch Table, dengan enam Tail Service Masts (TSM), dua untuk setiap CBC. Launch Table menyangga wahana di landasan, dan TSM menyediakan fungsi dukungan dan pengisian bahan bakar lebih lanjut untuk CBC. Wahana tersebut dipasang ke Launch Table oleh Launch Mate Unit (LMU), yang dipasang ke wahana tersebut dengan baut yang putus saat peluncuran. Di belakang Launch Table terdapat Fixed Pad Erector (FPE), yang menggunakan dua piston hidrolik langkah panjang untuk menaikkan wahana ke posisi vertikal setelah digulingkan ke landasan dari HIF. Di bawah Launch Table terdapat saluran api, yang membelokkan gas buang roket menjauh dari roket atau fasilitas.
Pemrosesan kendaraan
Delta IV CBC dan DCSS dirakit di pabrik ULA di Decatur, Alabama. Kemudian dimuat ke R/S RocketShip, kapal kargo roll-on/roll-off, dan dikirim ke salah satu landasan peluncuran. Di sana, diturunkan dan digulung ke HIF. Untuk peluncuran Delta IV Medium, CBC dan DCSS dikawinkan di HIF. Untuk peluncuran Delta IV Heavy, CBC strap-on kiri dan kanan juga dikawinkan di HIF.
Berbagai pengujian dilakukan, lalu kendaraan digulirkan secara horizontal ke landasan, tempat Fixed Pad Erector (FPE) digunakan untuk menaikkan kendaraan ke posisi vertikal. Pada saat ini, motor padat GEM 60, jika diperlukan, digulirkan ke landasan dan dipasang ke kendaraan. Setelah pengujian lebih lanjut, muatan (yang telah tertutup di fairingnya) diangkut ke landasan, diangkat ke MST oleh derek, dan dipasang ke kendaraan. Akhirnya, pada hari peluncuran, MST digulirkan menjauh dari kendaraan, dan kendaraan siap diluncurkan.
^ abcdefghij"Delta IV". SpaceLaunchReport.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 21 August 2010.Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
