Маленький Джо (ракета)

Маленький Джо
	Ракета-носитель «Маленький Джо-1» с капсулой «Меркурий», август 1959 года.
Функция	Испытание неотвинченной капсулы
Производитель	Североамериканская авиация
Страна происхождения	Соединенные Штаты
Размер
Высота	17 м (55 футов)
Этапы	2
Емкость
Полезная нагрузка на суборбитальный
Масса	1400 кг (3000 фунтов)
История запуска
Статус	Завершено
Запуск сайтов	Остров Уоллопс , Вирджиния
Всего запусков	8
Успех(а)	6
Неудачи	2
Бустеры
Питаться от	Нанимайте ракеты
Максимальная тяга	668 кН (150 000 фунтов силы )
Время горения	1,53 с
Порох	твердый
Первый этап – Сустейнер
Питаться от	Кастор
Максимальная тяга	1036 кН (233000 фунтов силы )
Время горения	37 с
Порох	Твердый
	[ править в Викиданных ]

«Маленький Джо» — твердотопливная ракета-носитель , использовавшаяся НАСА для восьми запусков с 1959 по 1961 год с острова Уоллопс , штат Вирджиния, для проверки системы аварийного спасения и теплового экрана для капсул проекта «Меркурий» , а также название, данное программе испытаний с использованием усилитель. Первая ракета, предназначенная исключительно для пилотируемых космических кораблей, «Маленький Джо» также была одной из первых действующих ракет-носителей, использующих принцип ракетного кластера.

Имя «Маленький Джо» было приписано Максиму Фаже НАСА из Исследовательского центра в Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния. В основу названия он положил четыре больших плавника, которые напомнили ему жаргонный термин, обозначающий бросок из четырех игроков в кости . ^[1]

Преемник Little Joe II использовался для летных испытаний системы аварийного спасения Аполлона с 1963 по 1966 год.

Фон

Когда НАСА понадобился ускоритель для проекта «Меркурий» , агентство обнаружило, что ракеты «Атлас» будут стоить примерно 2,5 миллиона долларов США каждая, и что даже « Редстоун» будет стоить около 1 миллиона долларов за запуск. Руководители программы «Меркурий» осознали, что многочисленные ранние испытательные полеты должны быть выполнены с использованием гораздо менее дорогой ускорительной системы, поэтому НАСА спроектировало ракету «Маленький Джо», каждая из которых стоила 200 000 долларов.

В январе 1958 года Макс Фейджет и Пол Персер подробно проработали на бумаге, как сгруппировать четыре твердотопливные ракеты «Сержант» , стандартно используемые на летном комплексе Уоллопс в Вирджинии, для вывода носового обтекателя с экипажем над стратосферой . Недолговечное предложение Фаже «High Ride» в то время пострадало от сравнений с «Проектом Адам», но в августе 1958 года Уильям Бланд и Рональд Коленкевич вернулись к своим предварительным проектам дешевой группы твердотопливных ракет для разгона полномасштабных и полновесная модель капсулы над атмосферой. Поскольку испытания на падение шаблонных капсул предоставили новые аэродинамические данные о динамической устойчивости конфигурации в свободном падении, быстро стала очевидной необходимость в сопоставимых данных о фазе с приводом. Поэтому в октябре 1958 года группа НАСА подготовила новые инженерные чертежи и смету механической конструкции конструкции ракеты-носителя и подходящей пусковой установки.

Когда чертежи этой группы из четырех ракет начали появляться на чертежных досках, дизайнеры постепенно утвердились в качестве прозвища для своего проекта. Поскольку на их первых рисунках поперечного сечения было показано четыре отверстия, они назвали проект «Маленький Джо», от броска в кости двойной двойки на игральных костях. ^[3] Хотя позже были добавлены четыре кружка меньшего размера, обозначающие добавление ракетных двигателей Recruit, первоначальное название сохранилось. Появление на инженерных чертежах четырех больших стабилизирующих килей, выступающих из его планера, также помогло увековечить имя, которое приобрел Маленький Джо.

Основная цель этой относительно небольшой и простой ракетной системы заключалась в экономии денег, позволяя проводить многочисленные испытательные полеты для проверки различных решений множества проблем, связанных с развитием пилотируемых космических полетов, особенно проблемы спасения от взрыва при запуске или во время запуска. . Аэродинамика капсулы в реальных условиях входа в атмосферу была еще одной первоочередной проблемой. Чтобы получить такой опыт как можно скорее, его разработчикам пришлось сохранить простую концепцию кластерного ускорителя; он должен использовать твердое топливо и существующее проверенное оборудование, когда это возможно, и не должен иметь каких-либо электронных систем наведения и контроля.

Конструкторы сделали блок ускорителя Little Joe примерно таким же по характеристикам, который будет иметь армейский ускоритель Redstone с полезной нагрузкой капсулы. Но помимо того, что «Маленький Джо» достаточно гибок для выполнения различных миссий, он может быть изготовлен примерно за одну пятую базовой стоимости «Редстоуна», иметь гораздо меньшие эксплуатационные расходы, а также может быть разработан и доставлен с гораздо меньшими затратами времени и усилий. . И, в отличие от более крупных ракет-носителей, «Маленького Джо» можно было запустить с существующих объектов на острове Уоллопс.

Разработка ракеты-носителя

В ноябре 1958 года двенадцать компаний откликнулись на приглашения принять участие в тендере на строительство планера Little Joe. Техническая оценка этих предложений проводилась почти так же, как и для космического корабля, за исключением того, что Исследовательский центр Лэнгли основную административную нагрузку нес на себе . Ракетное подразделение North American Aviation выиграло контракт 29 декабря 1958 года; и немедленно приступил к работе в Дауни, штат Калифорния , над заказом на семь ракет-носителей и одну мобильную пусковую установку.

Основными целями миссии Маленького Джо, как это было видно в конце 1958 года (помимо изучения динамики капсулы на все более высоких высотах), были испытания системы спасения капсулы при максимальном динамическом давлении, квалификация парашютной системы и проверка методов поиска и извлечения. . Но поскольку каждая группа специалистов, работавших над проектом, стремилась как можно скорее получить достоверные эмпирические данные, необходимо было установить более точные приоритеты. Первые полеты заключались в измерении сил полета и удара о капсулу; более поздние полеты должны были измерять критические параметры на все более высоких высотах: 20 000, 250 000 и 500 000 футов (6, 75 и 150 км). Минимальные цели каждого выстрела «Маленького Джо» можно время от времени дополнять исследованиями уровней шума, тепловых и давящих нагрузок, разделения теплозащитного экрана и поведения животных, наездников, при условии, что измерения могут быть выполнены с минимальной телеметрией. Поскольку ожидалось, что все капсулы, запущенные ракетами «Маленький Джо», будут восстановлены, бортовые методы записи также способствовали бы простоте системы.

Первая из двух ускорительных систем, разработанных специально и исключительно для пилотируемых капсул, Little Joe также была одной из первых действующих ракет-носителей, использующих принцип кластера ракет. Поскольку четыре модифицированных ракеты «Сержант» (называемые ракетами «Кастор» или «Поллукс», в зависимости от модификации) и четыре дополнительных ракеты «Рекрут» были настроены на стрельбу в различной последовательности, взлетная тяга сильно различалась, но максимальная расчетная тяга составляла почти 230 000 фунтов (1020 килоньютонов ). Теоретически достаточно, чтобы поднять космический корабль массой около 4000 фунтов (1800 кг) по баллистической траектории на высоту более 100 миль (160 км), толчок этих сгруппированных главных двигателей должен имитировать профиль взлета в среде, которую испытает Атлас с экипажем. Более того, дополнительная мощная взрывная тяга системы аварийного спасения из тягача-ракеты может быть продемонстрирована в самых тяжелых условиях взлета, которые только можно себе представить. Инженеры, воспитавшие Маленького Джо до зрелости, знали, что на нее особо не на что смотреть, но они надеялись, что их неуклюжая ракета докажет правомерность большинства концепций конструкции баллистических капсул и тем самым заслужит свою собственную честь. Преемник, «Маленький Джо II» позже будет использоваться для летных испытаний системы спасения экипажа «Аполлона».

Рейсы

По состоянию на 21 января 1960 года в серии из пяти реальных и предпринятых полетов «Маленького Джо» были израсходованы четыре из шести испытательных ускорителей, изготовленных North American для НАСА, и пять капсул-прототипов, изготовленных в мастерских Лэнгли. Основные цели испытаний этих моделей с твердотопливным двигателем были неотъемлемой частью программы опытно-конструкторских полетов, проводимой в НАСА Космической целевой группой при поддержке Лэнгли и Уоллопса. Теперь для квалификационных летных испытаний осталось только два ускорителя Little Joe. Компания North American произвела семь планеров Little Joe, но один из них был оставлен на заводе в Дауни, Калифорния, для испытаний на статическую нагрузку. Компания STG заказала модернизацию седьмого планера, чтобы иметь три ускорителя Little Joe для программы квалификационных полетов. Успех Little Joe 1B в январе 1960 года означал, что следующий, шестой полет, получивший название Little Joe 5 , станет первым полетом на настоящей капсуле Mercury с производственной линии McDonnell. Переходя от опытно-конструкторских летных испытаний с использованием шаблонных моделей к квалификационным летным испытаниям с «настоящей капсулой Макдоннелла», Космическая целевая группа еще дальше отошла от исследований в области разработки и перешла к эксплуатации.

Нумерация миссий

Официальное обозначение нумерации миссии «Меркурий» представляло собой двухбуквенное обозначение, соответствующее типу ракеты-носителя, за которым следовала тире, затем цифра, указывающая конкретный набор целей полета, и дополнительная буква, используемая для различения дальнейших полетов для достижения этих целей. Таким образом, официальное обозначение первого полета «Маленького Джо» было «LJ-1». Полеты не выполнялись в числовой последовательности, поскольку график проекта менялся по мере его реализации. Фактический порядок полета был:

Миссия ^{[n 1]}	Запуск	Продолжительность	Цель	Результат	Примечания
Маленький Джо 1	21 августа 1959 г.	20 с	Испытание системы эвакуации при запуске в полете.	Отказ	Из-за неисправности электрооборудования загорелась аварийная вышка. полтора За часа до запуска и забрал космический корабль с собой, оставив ракету на земле. ^[4]
Маленький Джо 6	4 октября 1959 г.	5 м 10 с	Проверка аэродинамики и целостности космического корабля.	Частичный успех	Никаких дополнительных тестов ^[5]
Маленький Джо 1А	4 ноября 1959 г.	8 м 11 с	Испытание аварийно-спасательной системы в полете с котельной капсулой.	Частичный успех	Ракета спасательной башни загорелась на 10 секунд позже. ^[6] Обнаружен авианосцем USS Opportune в 18,5 км к юго-востоку от острова Уоллопс. ^[7]
Маленький Джо 2	4 декабря 1959 г.	11 м 6 с	Испытание системы спасения с приматами на большой высоте.	Успех	Несёт Сэма, макаку-резус . ^[6] Обнаружен военным кораблем USS Borie в 194 милях (312 км) к юго-востоку от острова Уоллопс, Вирджиния; высота: 53 мили (85 км). ^[8]
Маленький Джо 1Б	21 января 1960 г.	8 м 35 с	Тест на прерывание и побег с максимальным q на приматах с капсулой с котловой пластиной.	Успех	Вёз самку макаки-резуса по имени Мисс Сэм. ^[9]
Маленький Джо 5	8 ноября 1960 г.	2 м 22 с	Первое испытание системы спасения Маленького Джо на серийном космическом корабле при максимальной q.	Отказ	Зажим, удерживающий космический корабль, отклонился под давлением воздуха; из-за этого и неправильной проводки аварийная вышка загорелась слишком рано и в дальнейшем не смогла отделить космический корабль от ракеты-носителя. ^[10]^{[n 2]} Высота: 10 миль (16 км) ^[11]
Маленький Джо 5А	18 марта 1961 г.	5 м 25 с	Второе испытание системы спасения на серийном космическом корабле «Меркурий».	Частичный успех	Башня выстрелила на 14 секунд раньше срока; отделить космический корабль от ракеты не удалось. ^[12]
Маленький Джо 5Б	28 апреля 1961 г.	5 м 25 с	Третье испытание системы спасения на серийном космическом корабле.	Успех	Завершена программа Little Joe.

Технические характеристики

Маленький Джо я
- Тяга: 235 000 фунтов силы (1044 кН)
- Длина: 15,2 м
- Диаметр: 2,03 м
- Размах плавников: 6,5 м
- Вес: 28000 фунтов (12700 кг)
- Топливо: Твердое
- Время горения: ~40 с
Рекрутская ракета (Тиокол XM19)
- Тяга: 37 500 фунтов силы (167 кН)
- Длина: 2,7 м
- Диаметр: 0,23 м
- Вес: 350 фунтов (159 кг)
- Топливо: Твердое
- Время горения: 1,53 с
Касторовая ракета (Тиокол ХМ33)
- Тяга: 58 200 фунтов силы (259 кН)
- Длина: 6,04 м
- Диаметр: 0,79 м.
- Вес: 9753 фунта (4424 кг)
- Топливо: Твердое
- Время горения: 37 с

См. также

Примечания

^ Источник: Александр и др., 1966, стр. 638–641, когда больше ничего не упоминается.
↑ Впоследствии зажим был испытан на ракетных санях. ^[10]

Ссылки

^ Хелен Т. Уэллс; Сьюзен Х. Уайтли и Кэрри Э. Карегиннес. Происхождение названий НАСА . Управление науки и технической информации НАСА. п. 10.
^ «Маленький Джо» . Полевое руководство по американским космическим кораблям. Архивировано из оригинала 16 июня 2007 г.
^ Пиларски.CasinoCityTimes.com
^ Александр и др. 1966 , с. 208.
^ Александр и др. 1966 , с. 209.
^ Перейти обратно: ^а ^б Александр и др. 1966 , с. 210.
^ Catchpole 2001 , с. 232.
^ Catchpole 2001 , стр. 234, 474.
^ Александр и др. 1966 , с. 212.
^ Перейти обратно: ^а ^б Catchpole 2001 , с. 248.
^ Александр и др. 1966 , с. 291.
^ Александр и др. 1966 , с. 327.

Источники

Александр, СС; Гримвуд, Дж. М.; Свенсон, Л.С. (1966). Этот новый океан: история проекта «Меркурий» (PDF) . США: НАСА. ISBN 1934941875 .
Кэтчпол, Джон (2001). Проект «Меркурий»: первая пилотируемая космическая программа НАСА . Лондон: Спрингер. ISBN 978-1-85233-406-2 .

Внешние ссылки

Первая миссия :
Маленький Джо 1

Программа Меркурий

Последняя миссия :
Маленький Джо 5Б

[4] Источник: Александр и др., 1966, стр. 638–641, когда больше ничего не упоминается.

[12] Впоследствии зажим был испытан на ракетных санях. ^[10]

[1] Хелен Т. Уэллс; Сьюзен Х. Уайтли и Кэрри Э. Карегиннес. Происхождение названий НАСА . Управление науки и технической информации НАСА. п. 10.

[2] «Маленький Джо» . Полевое руководство по американским космическим кораблям. Архивировано из оригинала 16 июня 2007 г.

[3] Пиларски.CasinoCityTimes.com

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966208-5] Александр и др. 1966 , с. 208.

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966209-6] Александр и др. 1966 , с. 209.

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966210-7] Перейти обратно: ^а ^б Александр и др. 1966 , с. 210.

[FOOTNOTECatchpole2001232-8] Catchpole 2001 , с. 232.

[FOOTNOTECatchpole2001234,_474-9] Catchpole 2001 , стр. 234, 474.

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966212-10] Александр и др. 1966 , с. 212.

[FOOTNOTECatchpole2001248-11] Перейти обратно: ^а ^б Catchpole 2001 , с. 248.

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966291-13] Александр и др. 1966 , с. 291.

[FOOTNOTEAlexander_&_al.1966327-14] Александр и др. 1966 , с. 327.

[1]

[2]

[3]

[n 1]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[n 2]

[11]

[12]