德尔塔IV重型运载火箭发射
德尔塔系列运载火箭最早的型号由雷神系列运载火箭发展而来。其最早的型号雷神-德尔塔运载火箭，原为雷神系列运载火箭的一个分支。而雷神系列运载火箭则发展自美国的雷神中程弹道导弹。
雷神中程弹道导弹是美国20世纪50年代末研制的一种单级火箭，其服役时间相对较短，在作为中程弹道导弹退役后，被解除武装以及新制造的雷神中程弹道导弹被美国空军用作运载火箭，进行了大量的亚轨道飞行测试，并通过搭配不同的二级和上面级诞生了雷神系列运载火箭,其主要型号包括雷神-德尔塔、雷神-燃烧者、雷神-艾布尔星、雷神-艾布尔、雷神-阿金纳。
雷神-德尔塔（Thor-Delta）第一级火箭改进自雷神中程弹道导弹，第二、三级火箭沿用美国另一款运载火箭先锋号的第二、三级。1959年4月美国国家航空航天局与道格拉斯航空公司签约购买了12枚雷神-德尔塔火箭。该火箭全长31米，发射质量54吨，第一级直径2.44米，480千米高的圆轨道运载能力为220千克，地球同步转移轨道运载能力为45千克。从1960年5月13日到1962年9月18日，'雷神-德尔塔'运载火箭共发射12次，其中只有第一次发射失败。
此后，'雷神-德尔塔'运载火箭脱离出'雷神'运载火箭序列，单独发展成为“德尔塔”系列运载火箭。德尔塔系列运载火箭通过增加不同数量的固体火箭助推器，加大发动机推力，加长第一级推进剂贮箱，扩大第二、三级直径等，使火箭的运载能力不断提高。先后发展了A、B、C、C1、D、E、E1、G、J、L、M、M6、N、N6型运载火箭。
随着“德尔塔”系列改进型号越来越多，以单个字母区分型号的命名方式已无法满足需要。在1972年，道格拉斯公司引进一种新的火箭命名方式，将原本的希腊字母命名法改为阿拉伯数字命名法，此种命名法可应付时常改版的德尔塔系列运载火箭。
1972年7月23日，发射的'雷神-德尔塔'运载火箭被命名为德尔塔904运载火箭。此后，德尔塔系列火箭先后有300系列、900系列、1000系列、2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列、7000系列、8000系列、9000系列（此系列原为德尔塔4代预留，实际未使用）。
德尔塔系列火箭编号规则
德尔塔系列火箭新命名方式通常有四个数字表示，第一个数字代表燃料贮箱、第一级发动机和固体火箭的型号，第二个数字代表固体助推火箭的数量，一般有0台、3台、4台、6台、9台。第三个数字代表第二级火箭发动机的型号，0代表Aerojet AJ10-118F发动机，1代表TRW TR-201发动机，2代表AerojetAJ10-118K发动机，3代表Pratt&Whitney RL10-B2发动机。第四个数字代表第三级火箭发动机的型号，0代表没有第三级，2代表FW-4发动机，3代表Str-37D发动机，4代表Star-37E发动机，5代表PAM-D/Star-48B发动机，6代表Str-37FM发动机。
为了更能体现数字所代表的含义，又对这种数字命名法进行了改进，如7925H-10L,增加了几个数字，其中H代表重型(Heavy),如果出现H表示助推火箭用的是GEM-46。10代表整流罩的直径，一般有8英尺(2.4米)、9.5英尺(2.9米)和10英尺(3米)3种，但是实际用的时候一般只用8或10,9.5可以用10表示，有时候也可以用9.5，如7925-9.5或7925-10。最后一个字母表示整流罩的类型，没有表示标准型，C表示混合型(composite),L表示加长型(1engthen)。
1996年，麦道被波音公司合并后，德尔塔系列运载火箭转由波音的综合防务系统分部负责生产。其命名方法被进一步简化。之前所有以希腊字母命名的德尔塔系列火箭统称为德尔塔0号。德尔塔300、900、1000、2000、3000、4000、5000系列统称为德尔塔1号。德尔塔6000、7000系列运载火箭加以变型而成'德尔塔2号'。
德尔塔系列运载火箭源自于50吨级的雷神中程弹道导弹，相比之下，宇宙神系列运载火箭源自于120吨级的宇宙神洲际弹道导弹，大力神系列运载火箭源自于150吨级的大力神洲际弹道导弹。在美国由弹道导弹改进的三大火箭系列早期发展型号中，德尔塔系列运载火箭也一直被当做中轻型型火箭使用，即便是'德尔塔2号'中运力最强的构型7920H/7925H其近地轨道LEO 运力也仅6.1吨，地球同步转移轨道运力GTO运力也仅有2.1吨。其运力完全无法和另外两大火箭系列抗衡。
随着各类型卫星重量的持续上升，“德尔塔”系列下一代的运载火箭研制工作就此提上日程。波音公司认为增加运载火箭载重量的同时，更具竞争力的价格及缩短整备时间也是维持现有市场不可忽视的因素。新火箭的设计方向应能弹性的调整酬载量和降低研发成本，于是就有了德尔塔3号的研制计划。
德尔塔3号也就是8930型，火箭高39.1米，直径4米，由2级半组成，第二级用的是L10-B2发动机，助推级是捆绑在箭体下部四周的9台GE-46固体火箭助推器。8930型火箭酬载能力低轨道为8290千克，地球同步转移轨道为3810千克。
1998年8月27日在卡纳维尔角空军基地的首次发射事失败。1999年5月4日在卡纳维尔角的第二次发射依旧失败，是因第二节引擎的压力不正常并导致破裂，在未到达预定轨道时就停止推进。2000年8月23日进行第三次发射，酬载卫星为DM-F3卫星，为一枚模拟HS601通讯卫星的酬载物，也放置了多个感应器以监测火箭异状，最后也没能将载荷送入到到达预定轨道（由26000公里降至20600公里)，但仍算成功。8930型火箭发射3次失败2次，多数客户对于连续两次失败没有信心，此后不久，与德尔塔3号同步研制的德尔塔4号运载火箭的成功首飞，则彻底终结了德尔塔3号运载火箭的发展。
德尔塔系列火箭型谱
美国在阿波罗登月计划之后，开发了极具创新性的运载系统航天飞机，并期望通过其大运力、可重复使用等优势，取代所有现役常规火箭。航天飞机的发展始终伴随着鲜花与掌声，但是背后实际上是美国巨大的财政补贴。20世纪80-90年代，美国将巨额的航天经费补贴给了航天飞机，导致一次性使用的三大运载火箭系列宇宙神、大力神、德尔塔都到了濒临停产的边缘。
航天飞机
据说，1972年1月，时任美国总统尼克松与美国宇航局NASA的詹姆斯·弗莱彻博士深入讨论有关航天飞机的计划。尼克松认为，面临未来有可能到来的其他国家的挑战，美国需要一种全新的可重复使用的运载器，以便从发射报价和技术先进性方面全面领先于其他任何一个国家。
美国开始倾全国之力来发展航天飞机。为了收回巨大的投资，美国强制所有的商业航天发射和军用、科学卫星的发射都要由航天飞机来进行。然而系统的复杂度，发射的强震动、巨大的加速度，以及降落的高热量，使得很多东西都可能出问题，飞行一次耗费约5亿美元，航天飞机的实际成本大大高于预期。
美国共研制并投入使用5架航天飞机，每架研发费用30亿美元，总共发射一百多次，每飞行一次费用高达5亿美元。一次维护就需要耗资3-4亿美元。
航天飞机发射
截止2011年7月8日，航天飞机全面退役时的统计显示，航天飞机计划共花费1960亿美元，其中每架航天飞机的造价约为120亿美元，单次发射的费用约为4亿5千万美元，超预算近十倍。考虑到航天飞机总共135次的发射数量，平摊到每一次发射中的成本为16.93亿美元。这个成本是很惊人的。
正是航天飞机超高的发射费用，给了常规三大火箭系列一个喘息机会。但也仅仅是苟延残喘，三大火箭系列大多数型号都是采用20世纪80年代以前的技术，根本谈不上创新发展。
等到20世纪90年代，美国想重新发展常规运载火箭的时候，发现手中除了一堆推力大小不等的固体火箭助推器之外，竟然没有可用的大推力液体火箭发动机。
为了满足美国空军的国家安全航天发射计划（NSSL，National Security Space Launch，时称EELV）的招标，洛克希德·马丁选择引进外援，采用俄罗斯的RD-180系列液氧煤油发动机作为主动力，推出了宇宙神5运载火箭。麦道及洛克威尔（当时为洛克达因母公司）公司推出了自己基于德尔塔3的新产品德尔塔4运载火箭，波音则推出了基于SSME的方案。1996年12月15日，波音并购洛克达因航天与国防部分及麦道公司。德尔塔4运载火箭最终决定采用原麦道公司的箭体设计加波音公司的动力方案，于是德尔塔4运载火箭的主发动机决定采用航天飞机的主发动机RS-25。
RS-25是洛克达因公司的呕心沥血之作，该发动机长4.3米，直径2.4米，空重3.527吨，燃烧室压力20.6MPa。发动机的燃烧室温度达3300℃。能产生189.67吨的海平面推力，232.39吨的真空推力。是人类研制出来并得到实际工程应用的最大、最先进的分级燃烧高压补燃液氢液氧火箭发动机。
RS-25液氢液氧发动机
RS-25唯一的缺点就是实在是太贵了。即使量产型号，其单台成本也要5000万美元！随后波音和洛克达因商议，应该想办法把单台发动机的成本降下来，以便可以作为波音德尔塔4运载火箭的主动力使用。
洛克达因的工程师有信心研制出相较于RS-25发动机减少20%的零部件的发动机。但是这依然难以满足波音提出了降低50%的成本的要求。后来，洛克达因决定推翻以往的涡轮泵设计，重新设计。由此，RS-68液氢液氧火箭发动机诞生。
RS-68火箭发动机的设计指导思想就是：充分利用已有的航天飞机主发动机RS-25液氢液氧发动机的技术，同时重新设计氢涡轮泵和氧涡轮泵，全面升级加工工艺，做到极致的简化，不惜以牺牲性能为代价来大幅降低发动机的制造成本。
RS-68液氢液氧发动机
RS-25的氢涡轮泵由200个零件组成，而RS-68的氢涡轮泵只有40个零件，没有之前那些用于精细操作的阀门，而是通过大量试验预先摸出最优曲线，然后用简单的机械装置在发动机控制计算机的操作下完成控制。
大规模集成电路的出现，使得控制系统变得更加轻巧了。RS-25的氧涡轮泵由170个零件组成，而RS-68的氧涡轮泵只有25个零件。氢涡轮泵，RS-68的零件数是RS-25的五分之一；氧涡轮泵，RS-68的零件数是RS-25的七分之一。借助超级复杂的控制系统和管路阀门的配合，RS-25的推力可以在67%到109%之间连续可调；而RS-68只用了非常简单的单曲线调节方式，因为有更先进控制算法的支持，可以做到55%到106%之间推力连续可调，调节深度反而超过了复杂的RS-25。
RS-68发动机的单台价格1400万美元，只有RS-25的28%。RS-总零件数量比RS-25减少了80%。生产一台RS-68发动机的总工时，仅为RS-25的8%。总体来说，RS-68发动机的推力是RS-25的1.5倍，但是重量差不多是其2倍了。真空比冲比起RS-25辈，损失了10%，但是价格则只有RS-25的不到三分之一。
2002年11月20日，以一台RS-68火箭发动机为芯级唯一动力，然后捆绑上两个固体助推器的德尔塔4M+4.2运载火箭首次发射,其近地轨道LEO运载能力11.47吨,发射报价1.63亿美元。
德尔塔4M运载火箭
德尔塔IV运载火箭的出现，让单位质量的发射成本相较于航天飞机的时代大幅下降。美国军方和国侦局立刻就对德尔塔IV运载火箭产生了浓厚的兴趣，并要求波音进一步提高德尔塔IV的运力。因为国侦局的载荷，需要运载火箭具备20吨以上的近地轨道运载能力。于是，德尔塔IV重型运载火箭诞生了。德尔塔IV重型火箭，就是把3枚德尔塔IV火箭家族的一级并联起来，然后在中间那个芯级上叠加一个上面级和巨大的整流罩。
重型版本的德尔塔IV在2004年12月21日实现了首次发射。虽然这次发射出了一些状况，导致卫星打低了，但是芯级并联的概念被证明是可行的。德尔塔IV重型运载火箭能够在20吨+级别的近地轨道运载市场上胜出，关键就是采用了通用芯级的理念。所谓通用芯级，就是在多款运载火箭上，采用同样的或者改动很小的芯级，在同款运载火箭身上，芯级和助推器也采用几乎一样的配置。
德尔塔IV重型火箭
德尔塔IV重型火箭，其大部分的零部件都和中型火箭是通用的。购买1枚德尔塔IV重型火箭，实际上就同时购买了3枚通用芯级。而这样的通用芯级，同样在德尔塔IV中型运载火箭的产线上生产，并不是重型专属零部件。
德尔塔IV重型运载火箭的通用芯级，上部为液氧贮箱，容积为151.1立方米,重172.75吨。通用芯级的侧面有一条突出的管路，这就是上部的液氧贮箱向底部的RS-68火箭发动机输送液氧的管路。通用芯级的下部为巨大的液氢贮箱，容积为416立方米,重29.5吨。通用芯级的上部，液氧贮箱段，长度为9.42米；下部为液氢贮箱段，长度为26.31米。德尔塔IV重型运载火箭的通用芯级中，各有一台RS-68液氢液氧火箭发动机。
德尔塔IV运载火箭的通用芯级
截止德尔塔IV火箭的通用芯级停产，共生产了77枚。这77枚通用芯级其中48枚芯级用在了德尔塔IV重型运载火箭的16次发射上，另有29枚用在了德尔塔IV中型运载火箭的29次发射上。
可重复使用技术的出现，使得20吨级的近地轨道运载能力的报价，从德尔塔IV重型的3亿美元量级一举降低到了1亿万美元以下。德尔塔IV重型运载相较于航天飞机来说，非常经济实惠，但和猎鹰系列火箭相比却又太贵了。
猎鹰9号运载火箭从FT版本开始，其近地轨道运载能力就已经突破了22吨。到了Block5版本，其近地轨道运载能力提升的同时，其可靠性指标也达到了载人飞行的条件，截止2023年8月26日已成功进行了11次载人发射。而后来同样采用芯级并联技术的重型猎鹰运载火箭，其近地轨道运载能力超过了60吨，从德尔塔IV重型运载火箭手里接过了世界现役最强的桂冠。
德尔塔IV重型运载火箭以芯级并联和通用芯级的理念和直截了当的火箭发动机的设计思路，引领了一个时代，也身居人类最强运载火箭的位置十几年。只是因为可重复使用运载火箭技术的出现，在发射成本方面，让位于新的时代。
德尔塔IV中型运载火箭已在2019年完成最后一次发射后退役，累计发射29次，德尔塔IV重型运载火箭也将在2024年完成最后一次发射。总发射次数定格在16次。
尽管SpaceX公司的猎鹰系列火箭，已经用数百次的成功发射证明重复使用火箭可行性、经济性。但全球主要航天大国中目前只有中国在下一代运载火箭长征九号和长征十号的研发中进行跟进。其他国家，包括美国的其他运载火箭制造商仍就选择传统的一次性发射运载火箭方案。
至此世界主要航天大国下一代运载火箭的发展路线图已经基本确定。那就是中国航天国家队带着一帮民营航天公司和马斯克的SpaceX公司、贝索斯的蓝色起源公司一起搓重复回收使用火箭。NASA、黑店ULA、欧空局、日本、印度仍坚持发展采用液体芯级加固体助推器的传统一次性构型火箭。至于俄罗斯，近期来看，其最多也就只能做到是用安加拉5号替代现在质子号，用联盟五号运载火箭取代现在联盟二号运载火箭，至于其他的重型火箭叶尼塞、重复使用火箭黑龙江号基本上也就是个PPT了。
SpaceX公司的猎鹰系列火箭，以其高可靠性，高发射频率及极低的发射价格，不仅垄断了国际商业航天发射市场，连美国军方的订单也拿走了一半以上，抱团取暖的“黑店”ULA旗下的“宇宙神V”和“德尔塔IV”运载火箭都已经宣布停产计划，进入最后消耗库存的阶段。
黑店ULA下一代“火神”运载火箭基本上可以看作是宇宙神V号、德尔塔IV中型运载火箭的换发版。虽然火箭运力有所提升，但整体设计理念仍停留在上一代火箭的水平。
“火神”运载火箭一级箭体直径5.4米，使用2台蓝色起源公司生产的BE-4发动机，计划通过隔热护盾回收发动机。二级采用半人马座V上面级，并可通过捆绑2、4、6个来自诺斯罗普·格鲁曼GEM-63XL助推器来进一步提供运力。
按ULA设计规划，其无助推器V-0型号LEO运力10吨，GTO运力3.5吨，其运力基本与印度GSLV Mk3火箭运力相当。捆绑2个助推器的V-2型号LEO运力19吨，GTO运力8.4吨，其运力与宇宙神551、猎鹰九号、日本H3-24L、长征七号甲改运力相当。捆绑4个助推器的V-4型号LEO运力24吨，GTO运力12吨，其运力与阿丽亚娜5、阿丽亚娜64、长征5B(LEO运力)、安加拉A5(LEO运力)运力相当。捆绑6个助推器的V-6型号LEO运力27吨，GTO运力15吨，其运力与长征五号、德尔塔IV重型运力相当。整个火箭运力范围还是挺广泛的。
“火神”系列火箭构型及运力预测
随着美国“阿尔忒弥斯计划”进入实施阶段，月球“门户”空间站的建设、载人登月飞船、载人登月舱、登月货运飞船补给任务都需要重型运载火箭的支持，“火神”运载火箭最大10吨的地月轨道转移能力根本无法执行上述任务。虽然NASA发展有SLS火箭，但其单发20亿美元的发射价格和每年最多一次的发射频率注定也无法满足所有任务的需求。
此外，由于地球静止轨道资源的限制，未来10吨级直入地球静止轨道GEO的载荷即将出现。再加上美国“发现”系列、“新疆界”（New Frontiers）系列、“旗舰级”系列项目等远地行星探测计划中也有对重型运载火箭的需求。
未来对近地轨道50-100吨级的重型运载火箭的需求将逐步增加。而目前在这一领域，仅有SpaceX的重型猎鹰火箭一种型号投入实用。此类任务虽然在整体航天发射次数中占比不高，但其单次任务利润通常是普通航天发射的数倍甚至十数倍。而面对这个市场，联合发射联盟（ULA）只能旁观，连入场的资格都没有！如果想改变这一现状，ULA就必须拿出自己的重型火箭发射方案。
全液氢液氧燃料的德尔塔IV系列火箭即使放在今天性能也是十分先进的，迫使其退役devil最重要的原因就是相比与可回收火箭发射成本太高了。那有没有可能以德尔塔IV重型火箭为基础发展一型可回收火箭德尔塔V号呢？
根据SpaceX公司猎鹰系列火箭的实际发射情况来看，火箭一级采用海上回收会损失15%左右的运力，采用陆上回收会损失40%左右的运力。
为保持足够的运力，德尔塔V号可以采用一枚通用芯级周围捆绑4枚通用芯级并联的方式。5台经过改进的RS-68液氢液氧发动机将能提供超过1600吨的推力，足以满足1200-1300吨重的德尔塔V号的起飞需求。二级采用两台蓝色起源单台72吨推力的液氢液氧发动机BE-3U，三级可以选配“火神”系列火箭同款的半人马座V上面级火箭。
德尔塔V号运载火箭整体的回收流程是：火箭在发射台上，一级5台发动机一起点火发射，中央芯级截流到50%运行，大约250秒后，助推器燃料耗尽发动机关机，因芯级截流到50%运行，所以此时芯一级还剩大约一半的燃料，此时芯级发动机关机，芯一级+助推器组合体与芯二级冷分离，芯一级与助推器组合体调转方向，芯一级发动机二次点火工作120秒进行返场机动，随后芯一级发动机二次关机，在再入减速阶段芯一级发动机第三次点火工作40秒完成进一步的减速，最后在芯一级与助推器组合体接近地面的时候芯一级发动机最后一次点过工作15～25秒完成回收。整个回收过程类似于猎鹰9号陆上回收，不同的是猎鹰9号陆上回收需要1～3台发动机进行3次点火，而德尔塔V号可回收型火箭回收过程中全程只需要芯级一台发动机进行3次点火。
此种回收方式需要芯级安装的那台发动机在整个发射过程中4次点火，对其可靠性要求较高，但这样做的好处就是四个助推器的4台发动机不用再执行空中再点火操作，降低了对这4台发动机的要求，每次返回后只需要对中央芯级的那台发动机进行重点翻新维护即可。按以上构型预测，其在返场陆上回收的模式下运力基本和现在的德尔塔IV重型火箭相当。而芯一级+四个助推器集束回收至少能节约一半以上的发射成本，如果结合整流罩的回收，火箭发射成本是有希望节省三分之二的。
德尔塔V系列火箭运力设想
通过预测德尔塔V号近地轨道运力略强于重型猎鹰，高轨道运力则要大幅度优于重型猎鹰，搭配不同的回收方式可以满足近地轨道30-70吨运力，地球同步轨道14-32吨运力，地月转移轨道10-27吨运力，地火转移轨道8-20吨运力，直入地球静止轨道6-16吨运力。能与“火神”运载火箭运力完美衔接。
当然以上仅是一个设想，现在黑店ULA的创新能力是着实让人看不到希望，“火神”运载火箭一级发动机测试和半人马座V测试相继发生爆炸，连一个传统火箭都整的费劲吧啦的，ULA短时间内不可能能有所作为。
RS-68液氢液氧发动机那么好的东西，被ULA直接废弃，真是白瞎了，同样的还有俄罗斯的RD-170/RD-180/RD-190系列液氧煤油发动机也是一样，祖上留下的好东西都被糟蹋了！
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