СМ-65Э Атлас - SM-65E Atlas
 Запуск ракеты Атлас-Э
| |
| Функция |
МБР Расходуемая пусковая система |
|---|---|
| Производитель | Convair |
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| История запуска | |
| Положение дел | В отставке |
| Сайты запуска |
LC-11 и 13 CCAFS OSTF-1 , LC-576 и SLC-3 , VAFB |
| Всего запусков | 48 |
| Успех (а) | 33 |
| Отказ (ы) | 15 |
| Первый полет | 11 октября 1960 г. |
| Последний полет | 24 марта 1995 г. |
СМ-65E Атлас , или Атлас-Е , является оперативным вариантом Atlas ракеты. Первый полет он совершил 11 октября 1960 года и использовался как боевая межконтинентальная баллистическая ракета с сентября 1961 года по апрель 1966 года. После вывода из эксплуатации в качестве межконтинентальной баллистической ракеты Atlas-E вместе с Atlas-F были переоборудованы для орбитальных запусков под названием Atlas E / F . Последний запуск Atlas E / F был произведен 24 марта 1995 года с использованием ракеты, которая изначально была построена как Atlas E.
Как полнофункциональные межконтинентальные баллистические ракеты Atlas E и F, которые отличались только системами наведения, имели модернизированные двигатели и инерционное управление вместо наземного радионаведения Atlas D. Система зажигания также отличалась от той, что использовалась в серии D, в которой использовался «мокрый» запуск, что означало, что топливо вводилось в камеру сгорания до зажигания, и гиперголический воспламенитель на полностью разработанной версии. В Atlas E / F для сравнения использовались пиротехнические патроны и сухой пуск (зажигание происходит до впрыска топлива) для чрезвычайно быстрого зажигания, которое не требует времени удержания на подушке для предотвращения нестабильности горения. У бустерных двигателей были отдельные газовые генераторы, в отличие от Atlas D, у которого был один газовый генератор для обоих двигателей. Система пусковой установки, используемая в сериях E и F, также отличалась от серии D, исключая прижимные рычаги в пользу механизма, который немедленно выпускал бы ракету по мере увеличения тяги.
Пуски Atlas-E производились со станции ВВС на мысе Канаверал , на стартовых комплексах 11 и 13 , а также с базы ВВС Ванденберг на OSTF-1 , LC-576 и SLC-3 .
1960-61
Программа испытаний Atlas E началась 11 октября 1960 года, когда ракета 3E была запущена с LC-13 мыса Канаверал. Примерно через 40 секунд после запуска в маршевой гидросистеме пропало давление. После сброса ускорителя ракета потеряла управляемость, упала и разлетелась на момент T + 154 секунды. 30 ноября вторая попытка, Ракета 4Е, повторила тот же отказ, за исключением того, что ракета оставалась структурно неповрежденной до падения в океан. Оба эти отказа были связаны с излучаемым теплом, которое вызвало отказ маршевого гидравлического разъединителя подъема, который разорвался и позволил гидравлической жидкости выйти; они привели к добавлению экранирования для защиты отключения при повышении напряжения.
Ракета 8E 24 января 1961 года потеряла контроль по крену из-за аэродинамического нагрева, закоротившего сервопривод управления шагом по нониусу, проблемы, которая не возникала со времени первых испытаний Атласа А. Ракета 9Е 4 февраля испытала проблемы с системой использования топлива и преждевременно исчерпала запас топлива, однако боеголовка приземлилась всего в нескольких милях от цели, поэтому полет был признан успешным. Ракета 13Е (14 марта) испытала аналогичную проблему, но с гораздо более ранним отсечением маршевой части, и боеголовка не попала в цель почти на 2 000 миль (3200 км). Ракета 16Е (25 марта) досрочно исчерпала запас контрольного газа гелия, что сделало невозможным выброс ускорительной секции. Ракета затянулась под весом отработавших двигателей ускорителей и вылетела за пределы предполагаемой дальности, а также снова вышла из строя система утилизации топлива, из-за чего двигатели перешли в режим обогащения топливом. Неисправность была связана с двумя ошибочно переставленными проводами, что привело к ложному выбросу контрольного гелия из двигателей с нониусом.
Ракета 12Е (13 мая) и Ракета 18Е (26 мая) показали хорошие результаты. Испытания теперь начались в VAFB на западном побережье, но первая попытка закончилась позорно, когда 7 июня ракета 27E поднялась с OSTF-1 (эксплуатационная силосная испытательная установка). пожар в тяговом отсеке, который привел к взрыву ракеты только через четыре секунды после пуска. Авария, почти повторившаяся в двух авариях с Atlas D в прошлом году, серьезно повредила OSTF-1 и на несколько месяцев вывели его из строя. Послеполетный осмотр ракетного оборудования обнаружил значительные повреждения двигателя В-1, в частности головки форсунки, которая была почти полностью разрушена. Впоследствии во все головки форсунок были установлены медные перегородки, и последовательность запуска двигателя была изменена на "мокрый" запуск (инертная жидкость оставалась в трубках двигателя для уменьшения удара при зажигании). Обратной стороной этого было добавление 40 фунтов (18 кг) дополнительного веса, а также небольшое снижение производительности двигателя. Система наведения ARMA на 27E также испытала неустойчивое поведение из-за периодически закороченного диода; если бы полет продолжился, возможно, что ракета не достигла бы правильной траектории.
Следующее испытание Atlas E с мыса Канаверал также оказалось неудачным. У ракеты 17Е 23 июня произошел сбой гироскопа тангажа, который, по всей видимости, работал на половинной скорости. Ракета начала колебаться в плоскости тангажа, начиная с T + 15 секунд, и в конечном итоге чрезмерная скорость тангажа превысила конструктивные ограничения ракеты. Он сломался либо от аэродинамических нагрузок, либо от нагрева через 101 секунду после запуска. После этого фиаско на всех оставшихся полетах Atlas E / F R&D была установлена система SMRD (Spin Motor Rotation Detector).
Испытания Atlas E на VAFB были сокращены до тех пор, пока OSTF-1 не будет отремонтирован, а до конца 1961 года все испытания проводились с мыса. После двух последовательных полетов, закончившихся взрывами и сгоревшей пусковой площадкой, успешные полеты ракет 22E и 21E в июле, за которыми последовал первый полет Atlas F в августе, принесли облегчение. 9 сентября Ракета 26Е потеряла маршевую тягу вслед за BECO и упала в Атлантический океан, не дойдя до цели почти на 2 000 миль (3200 км). Два полета серии E в октябре, 25E и 30E, были успешными.
10 ноября попытка запустить биологическую миссию (Ракета 32E) с беличьей обезьяной по имени Голиаф закончилась катастрофой, поскольку маршевый двигатель Атласа отключился почти сразу при взлете, а верньеры не запустились вообще. Ракетным двигателям удавалось сохранять управляемость до тех пор, пока в секции тяги не вспыхнул пожар, в результате которого двигатель В-1 остановился при Т + 22 секунды. В этот момент данные телеметрии стали нестабильными. Атлас начал бесконтрольно кувыркаться и был уничтожен Range Safety в T + 35 секунд, двигатель B-2 продолжал работать до уничтожения ракеты. Примерно через 20 секунд носовой обтекатель упал в океан. Голиаф, который находился в мягком контейнере без каких-либо ограничений, был обнаружен в Атлантическом океане тремя днями позже. Патологоанатомическое исследование обезьяны показало, что она умерла от множественных травм головы, вероятно, вызванных столкновением с океаном, а не отделением капсулы от ракеты-носителя. Если бы полет удался, Голиафа отправили бы на суборбитальный пролет в 5000 миль (8000 км) и нашли бы в Южной Атлантике. В капсуле не было приборов или медицинского наблюдения за обезьяной, только телекамера, фиксирующая его действия во время полета. Маршевый двигатель был вытащен со дна океана и исследован, в результате чего было обнаружено, что датчик давления был случайно установлен на контрольном порте регулятора LOX. Это привело к почти полному LOX-голоданию маршевого двигателя. Сильная вибрация в газогенераторе из-за останова вызвала разрыв трубопровода низкого давления и вызвала утечку топлива, которая привела к возгоранию упорной секции. Двигатели с нониусом никогда не включались из-за того, что их таймер запуска был настроен на активацию после маршевого пуска (который не удался, что предотвратило отправку сигнала пуска на верньеры). Несмотря на эти неудачи, в этом месяце Atlas E был объявлен готовым к эксплуатации.
Неудача Atlas 32E вызвала кратковременное беспокойство по поводу проекта «Меркурий», но НАСА заверило общественность, что в полете использовалась другая модель ракеты-носителя и что авария не имела отношения к Меркурию.
Неисправность маршевого двигателя на Ракете 26Е была связана с отказом газогенератора, который произошел во время этапа подготовки, но точная причина этого была неясна, отчасти из-за обычного кратковременного отключения телеметрии, которое произошло при сбросе ракеты-носителя из-за ионизированных выхлопных газов двигателя. попадание на антенну телеметрии. Когда данные телеметрии вернулись, температура маршевого газогенератора была выше 1000 ° F (538 ° C), что указывает на отключение с высоким содержанием LOX.
Эд Хуйсак, помощник главного инженера по механическим и двигательным системам программы Атлас, полагал, что расположение линий топлива на ракетах E / F вызывало выброс LOX и RP-1 из отработавших двигателей ускорителей после ступенчатого смешивания и взрыва. возможно повреждение клапанов или водопровода. В качестве доказательства он указал на данные телеметрии полетов, указывающие на мгновенное движение ракеты по тангажу после выброса ускорителя, которое могло быть результатом энергии, генерируемой взрывающимся ракетным топливом. Был сделан вывод, что в результате такого события произошел разрыв воздуховодов низкого давления на Ракете 26Е и потеря потока топлива в маршевый газогенератор, или же остатки топлива заблокировали воздуховоды. Хуйсак предложил добавить дополнительные отсечные клапаны к линиям подачи топлива в ускорительных двигателях, которые будут закрыты непосредственно перед выбросом за борт. Эта модернизация должна была быть модернизирована для ракет, которые уже были поставлены, но официальные лица ВВС утверждали, что им нужно было только добавить клапаны в линии LOX на том основании, что RP-1 не может взорваться без окислителя.
6 декабря у ракеты 6F произошла утечка в гидравлической системе маршевого десанта на станции BECO, что привело к потере гидравлического давления и невозможности достичь запланированной дальности. После этого фиаско ВВС уступили и согласились установить запорную арматуру и для линий РП-1, и этот режим отказа не повторился.
1962 г.
Последним испытанием Atlas E с CCAS было Ракета 40E 13 февраля 1962 года. После того, как OSTF-1 вернулась в строй, Ракета 66E была запущена 1 марта. Вскоре после старта в районе крана заправки / слива топлива начался пожар в упорной секции. . Это продолжалось примерно до T + 50 секунд, а затем исчезло, но, по-видимому, привело к повреждению секции тяги, так как утечка контрольного газа гелия привела к остановке двигателя нониуса, а также к отказу ускорителя. После BECO маршевый двигатель остался тащить собственный вес бустерной секции. Это в сочетании с потерей управления по крену из-за остановки нониуса привело к тому, что ракета упала и, наконец, развалилась при Т + 295 секунд. Точная причина возгорания тягово-опорного звена не установлена. Кроме того, ошибочный сигнал от шлангокабеля пусковой площадки открыл клапан выкипания LOX при взлете, что привело к постепенному снижению давления в баке во время всплытия, хотя это был вторичный отказ, который не повлиял на возможную потерю ракеты.
Программа испытаний Atlas в 1962 году в основном состояла из полетов Atlas D и F, и только одна другая серия E вылетела в течение года, когда ракета 64E поднялась с OSTF-1 18 декабря и самоуничтожилась через 40 секунд после запуска, когда B- 2 остановился, что привело к маневру по рысканию, который превысил конструктивные ограничения ракеты. Неисправность была связана с импульсом давления при отрыве, из-за которого изоляционный чехол B-2 заклинивал вверх и зацепился за сливной клапан бака смазочного масла турбонасоса. Во время всплытия масло вытекало, пока в насосе не закончилась смазка и не заклинило, что привело к остановке двигателя и потере ракеты. Были внесены улучшения в изоляционные сапоги и изменения в предполетных процедурах для предотвращения образования импульсов давления.
После кубинского ракетного кризиса в октябре 1962 года несколько конгрессменов выразили обеспокоенность по поводу надежности арсенала межконтинентальных баллистических ракет и того, действительно ли они будут работать, если их потребуют. Таким образом, министр обороны Роберт Макнамара решил провести испытательный пуск ракеты Атлас, чтобы проверить ее работоспособность. Серийные номера всех развернутых в настоящее время ракет Атлас были записаны на листах бумаги, помещены в шляпу, и одна из них будет извлечена наугад. Победителем оказалась ракета 65Е, находившаяся тогда на базе ВВС Уокер в Канзасе. Это будет первый запуск межконтинентальной баллистической ракеты с действующей шахтной установки, ядерная боеголовка Mk IV будет заменена на макет, а программа наведения будет изменена таким образом, чтобы запускать Атлас в Тихий океан, а не через Северный полюс в океан. Советский Союз. Однако проект быстро встретил сопротивление со стороны губернатора Канзаса Джона Андерсона, а также политиков из соседних штатов, которые протестовали против идеи полета ракеты над густонаселенными районами, тем более, что у дежурных межконтинентальных баллистических ракет не было какой-либо системы уничтожения Range Safety в случае неисправности. . Даже если бы Атлас летал идеально, у секции ускорителей все равно был бы высокий шанс приземлиться в густонаселенной местности. Секретарь Макнамара в конце концов согласился перевезти Atlas 65E в Ванденберг и приказать экипажу ВВС Уокера запустить его там.
Даже после этого перехода к более безопасному месту запуска Конгресс все еще спорил о геополитических последствиях такого испытания. Неудача нанесла бы ущерб престижу США, успех отправил бы Советскому Союзу ненужную провокацию, особенно по пятам кубинского ракетного кризиса. В конце концов, Atlas 65E был запущен 25 апреля 1963 года с OSTF-1 в Ванденберге в качестве научно-исследовательского полета, выполненного командой Convair, а не ракетами Walker. Полет, в который был внесен ряд модификаций, направленных на устранение проблем, возникших при предыдущих запусках «Атласа», был полностью успешным, и ракета пролетела 6 000 миль (9700 км) на меньшую дальность, не попав в точку цели всего на несколько сотен метров. Это также был первый полностью успешный запуск с OSTF-1 после пяти неудачных попыток.
1963 г.
В 1963 году было выполнено семь полетов Atlas E. Первые три, включая 65E, были полностью успешными. Атлас 24E, запущенный с OSTF-1 26 июля, испытал случайное отключение маршевого двигателя на T + 143 секунды из-за короткого замыкания в системе безопасности дальности, которая отправила ложную команду ручного отключения. Причина их была неясна, и GD / A не могла предложить никакого решения, кроме улучшенных процедур предпусковой проверки. Атлас 70E стартовал с 576-C 30 июля и был успешным, как и 72E, запущенный 24 августа с OSTF-1. Атлас 71E, последний полет в году, был запущен с корабля 576-C 25 сентября и испытал разрыв маршевой гидравлической линии на этапе подготовки, что привело к кувырку ракеты и провалу миссии.
1964-68
Три Atlas Es были запущены в 1964 году. Первый из них был 48E 12 февраля, запущен с 576-F. Примерно через T + 3 секунды система наведения выдавала непреднамеренные сигналы отключения BECO и SECO / VECO. Однако, поскольку программист был настроен блокировать команды отключения в течение первых двух минут полета, чтобы предотвратить откат ракеты на площадку или вокруг нее, ничего не произошло. Команда BECO была разблокирована в момент T + 120 секунд, а команда SECO / VECO - в T + 200 секунд, в результате чего ракета попала на дальность всего 685 миль (1102 км). Это была первая явная неисправность компьютера наведения на Atlas серии E, и возможное решение этой проблемы заключалось в оснащении системы наведения акустической прокладкой и противоударными опорами для защиты от вибрации, вызванной взлетом. Ракета 5Е 25 февраля прошла успешно. Ракета 57Е 27 августа упала на 70 миль (110 км) от запланированной дальности, когда неисправность акселерометра системы наведения привела к подаче сигналов маршевого и нониусного отсечки на четыре секунды раньше.
Атлас E и F были выведены из употребления в качестве боевых межконтинентальных баллистических ракет в 1965 году и заменены на Титан II, работающий на гиперголическом топливе . Списанные ракеты Атлас затем использовались для запусков военных спутников с авиабазы Ванденберг вплоть до 1990-х годов, иногда с твердотопливными верхними ступенями, иногда - нет. Эти Atlas не следует путать с Atlas H, который летал пять раз в течение 1980-х годов и был стандартным Atlas SLV-3 (потомком оригинального Atlas D) с твердыми верхними ступенями.
В течение 1962–74 годов ВВС провели множество десятков испытательных полетов ракет-мишеней и ракет-мишеней Nike / Zeus. Большинство из них было на ракетах Atlas D или F, однако шесть из них использовали Atlas Es. После 1964 года в течение оставшейся части 1960-х было запущено только три Атласа Эс, и все они прошли успешные испытания ABRES в 1968 году. В период с 1969 по 1979 год ни один Атлас Эс не запускался.
1980-95
9 декабря 1980 года ракета 68E была использована для запуска спутника NOSS ELINT с SLC-3W VABF. Незадолго до включения двигатель B-1 остановился, в результате чего ускоритель совершил поворот на 180 градусов и резко упал обратно к Земле. Была отправлена команда на уничтожение Range Safety, что привело к взрыву на большой высоте. Неисправность была связана с коррозией участка воздуховода, что привело к потере смазки в турбонасосе В-1. Воздуховод в «Атласе» можно было легко заменить, но ВВС решили этого не делать на том основании, что космический шаттл скоро заменит одноразовые ракеты-носители. Кроме того, переделанные ракеты Атлас по-прежнему имели различные аппаратные функции межконтинентальных баллистических ракет, которые не были необходимы для космических запусков, и добавляли больше сложности и точек отказа. Сюда входили присоединительные каналы, так что резервуар со смазочным маслом можно было установить горизонтально или вертикально во время подготовки к запуску из бункера. В результате послеполетного расследования Atlas 68E было решено проверить все существующие ракеты-носители на предмет коррозии водопровода, а также удалить ненужное оборудование межконтинентальных баллистических ракет.
Последним в истории отказом Атласа, вызванным самой ракетой-носителем, в отличие от разгонных ступеней или другими внешними факторами, была попытка запуска военного спутника GPS 19 декабря 1981 года с использованием ракеты 76Е. Двигатель B-2 выключился через несколько секунд после взлета, в результате чего «Атлас» перевернулся и врезался в землю. Офицер безопасности полигона послал команду уничтожения за несколько мгновений до удара, оставив обгоревшую воронку всего в нескольких сотнях футов от стартового комплекса SLC3E. Расследование обломков ускорителя быстро выявило причину проблемы; неудачный ремонт металлического уплотнительного кольца, из-за которого герметик забил вентиляционные отверстия в газогенераторе, который оказался под избыточным давлением и лопнул вскоре после возгорания. Улетевшее пламя затем прожигло линию подачи LOX, перекрыв подачу окислителя к газогенератору и вызвав остановку двигателя B-2.
17 сентября 1986 года Atlas 52E успешно запустил NOAA-G, метеорологический спутник Национального управления океанических и атмосферных исследований . Запуск был запланирован на лето 1985 года, но был отложен более чем на год из-за бесконечных технических проблем и необходимости использовать площадки Atlas на VAFB для запусков DoD. После череды разочаровывающих проблем с баком LOX Атласа и турбонасосами подкачивающего устройства, старт состоялся в 7:52 утра по тихоокеанскому стандартному времени. Запуск прошел идеально и вывел метеорологический спутник на орбиту 507 на 493 миль (816 км × 793 км); это считалось "огромным облегчением" после года многочисленных катастроф для космической программы США, и он вывел на орбиту крайне необходимый спутник после потери GOES-G четырьмя месяцами ранее.
Последний запуск Atlas E (ракета 45E, запущенная 24 марта 1995 года) успешно поднял в воздух метеорологический спутник для ВВС. Всего в период с 1960 по 1995 год было запущено 64 «Атласа Эс», тридцать из них - космические. Шестнадцать пусков провалились.