Ракета-зонд Фау-2
| Зондирующая ракета Фау-2 | |
|---|---|
 Ракета-зонд Фау-2 на ракетном полигоне Уайт-Сэндс, 1946 год. | |
| Тип | Одноступенчатый |
| История обслуживания | |
| В эксплуатации | 1946-1952 |
| Используется |  Соединенные Штаты |
| Технические характеристики | |
| Масса | 13000 кг (29000 фунтов) |
| Длина | 14 м (45 футов 11 дюймов) |
| Диаметр | 1,65 м (5 футов 5 дюймов) |
| Размах крыльев | 3,56 м (11 футов 8 дюймов) |
| Порох |
|
Немецкие ракеты Фау-2, захваченные армией США в конце Второй мировой войны, использовались в качестве зондирующих ракет Земли для доставки научных приборов в верхние слои атмосферы и в суборбитальное пространство на ракетном полигоне Уайт-Сэндс (WSMR). программа исследований атмосферы и Солнца на конец 1940-х годов. Траектория ракеты была рассчитана на то, чтобы нести ракету на высоту около 100 миль (160 км) и на 30 миль (48 км) по горизонтали от стартового комплекса WSMR 33. Скорость удара возвращающихся ракет была уменьшена за счет разрушения конструкции планера ракеты при входе в атмосферу. . Более надежные записи и инструменты можно было бы восстановить с ракет после удара о землю, но телеметрия для передачи и записи показаний приборов во время полета. была разработана [1] : 112–116
История
[ редактировать ]Первые из 300 вагонов с компонентами ракеты Фау-2 начали прибывать в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико, в июле 1945 года для передачи WSMR. [2] : 246 Из Германии было вывезено так много оборудования, что Немецкому музею позже пришлось приобрести Фау-2 для экспоната из США. [3] В ноябре сотрудники General Electric (GE) начали идентифицировать, сортировать и собирать компоненты ракеты Фау-2 в здании WSMR 1538, обозначенном как сборочный корпус 1 WSMR. В сентябре 1945 года армия завершила строительство блокхауса в стартовой зоне 1 WSMR. Стартовый комплекс WSMR Вокруг этого сруба было построено 33 для трофейных Фау-2. [4]
В результате первоначальной сборки Фау-2 было выпущено 25 ракет, доступных для запуска. Армия собрала группу по исследованию верхних слоев атмосферы, состоящую из представителей командования авиатехники , военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), армейского корпуса связи , лаборатории баллистических исследований , лаборатории прикладной физики , Мичиганского университета , Гарвардского университета , Принстонского университета и компании General Electric. [1] : 112 Немецкие ученые-ракетчики, участвовавшие в операции «Скрепка», прибыли в Форт-Блисс в январе 1946 года для оказания помощи в программе испытаний ракет Фау-2. [4] После статических испытательных запусков двигателя Фау-2 15 марта 1946 года первый пуск ракеты Фау-2 со стартового комплекса 33 состоялся 16 апреля 1946 года. По мере реализации возможностей программы персонал GE построил новые компоненты управления для замены изношенные детали и использованные запасные части из утилизированных материалов, чтобы сделать более 75 зондирующих ракет Фау-2 доступными для исследований атмосферы и Солнца в WSMR. Со стартового комплекса 33 было запланировано примерно два запуска Фау-2 в месяц до тех пор, пока не исчерпается запас ракет-зондов Фау-2. [1] : 112 Сокращенная частота исследований ракет-зондов Фау-2 со стартового комплекса 33 продолжалась до 1952 года. [5]
Смотрите также: Запуски трофейных ракет Фау-2 в США после 1945 года.
Модификации
[ редактировать ]Взрывная боеголовка массой 2200 фунтов (1000 кг) в резервуаре объемом 17 кубических футов (0,48 м2). 3 ) носовой обтекатель был заменен пакетом приборов средней массой 1200 фунтов (540 кг). Приборы иногда добавлялись в отделение управления, в заднюю моторную часть, между топливными баками, на киле или обшивке ракеты. Приборы носового обтекателя обычно собирались в участвующих лабораториях и доставлялись в WSMR для присоединения к ракете в сборочном корпусе 1. [1] : 113-115&135
Ракеты, вернувшиеся на Землю в целости и сохранности, создали ударный кратер шириной около 80 футов (24 м) и такой же глубины, который заполнился обломками на глубину около 35 футов (11 м). Чтобы сохранить инструменты, динамит был стратегически размещен внутри корпуса планера, чтобы взорвать его на высоте 50 километров (31 миль) во время полета вниз в конце интервала высотных научных наблюдений. Эта взрывчатка ослабила конструкцию ракеты, и она могла быть разорвана на части аэродинамическими силами при повторном входе в более плотную нижнюю атмосферу. Конечная скорость кувыркающихся фрагментов снизилась на порядок. [1] : 115-116&138
Производительность
[ редактировать ]
Ракеты-зонды Фау-2 имели длину 47 футов (14 м), диаметр 5 футов 5 дюймов (1,65 м) и весили 28 000 фунтов (13 000 кг), причем две трети этого веса составляла полная загрузка жидкого топлива. Топливо израсходовалось за первую минуту полета, создав тягу 56 000 фунтов силы (250 кН). Максимальное ускорение 6 G с было достигнуто при минимальной массе топлива непосредственно перед выгоранием, аналогичную величину вибрационные ускорения имели во время полета с двигателем. Скорость при выгорании составляла примерно 5000 футов (1500 м) в секунду. Ракета обычно имела небольшой, непредсказуемый угловой момент при выгорании, вызывающий непредсказуемый крен по тангажу или рысканию , когда она двигалась вверх примерно на 75 миль (121 км). Типичный полет обеспечивал окно наблюдения продолжительностью 5 минут на высоте более 35 миль (56 км). [1] : 135–137
Инструментарий
[ редактировать ]Сервомеханизмы были разработаны для компенсации изменений аспекта ракеты при ее падении после выгорания. Это позволило устройствам слежения за Солнцем измерять солнечный электромагнитный спектр . Ограниченный успех был достигнут при спасении приборов с помощью парашюта, но некоторые из наиболее прочных инструментов или записей внутри планера ракеты могли выдержать удар о землю на дозвуковых скоростях. [1] : 116 и 137
НРЛ разработала систему телеметрии, использующую 23-канальную импульсно-временную модуляцию. Напряжение, подаваемое на входные клеммы данного канала, определяет интервал между двумя соседними импульсами, что мало чем отличается от метода позиционно-импульсной модуляции . Промежуток между первым и вторым импульсами определялся каналом 1, между вторым и третьим импульсами - каналом 2 и т.д. Система производила 200 выборок в секунду по 24 импульса. Информация передавалась посредством мощной частотной модуляции . Наземные приемные станции преобразовывали интервалы между импульсами обратно в напряжения, которые подавались на группу струнных гальванометров для приблизительно непрерывной записи каждого канала на движущемся рулоне пленки. Точность была в пределах примерно 5 процентов. [1] : 116 и 138
Научные операции
[ редактировать ]1946 год [5] Запуск военно-морской исследовательской лаборатории позволил сделать первые фотографии Солнца в ультрафиолетовом спектре на высоте 88 км (55 миль). [6] [7]
Первый ночной полет ракеты-зонда Фау-2 начался в 22:00 (МСК) 17 декабря 1946 года в ходе полета Лаборатории прикладной физики . Эта ракета несла несколько зарядов взрывчатого вещества, которые генерировали искусственные метеоры, которые можно было наблюдать фотографически. Пакет эксперимента был установлен Джеймсом Ван Алленом . Хотя сам полет был сфотографирован наблюдателями так далеко (285 миль (459 км)) как Тусон, штат Аризона , зарядов и ожидаемых метеоров не было, и вполне вероятно, что они не выстрелили. [8]
Тесты на животных
[ редактировать ]Первыми животными, отправленными в космос, были плодовые мухи на борту ракеты Фау-2, запущенной США 20 февраля 1947 года с ракетного полигона Уайт-Сэндс в Нью-Мексико . Целью эксперимента было изучение последствий радиационного воздействия на больших высотах. Ракета достигла 68 миль (109 км) за 3 минуты и 10 секунд, преодолев как 50-мильную границу ВВС США, так и международную 100-километровую границу космического пространства. Капсула «Блоссом» катапультировалась и успешно раскрыла парашют. Плодовые мухи были найдены живыми. Другие миссии Фау-2 перевозили биологические образцы, включая семена. [9] [10] [11] [12]
Альберт II , макака-резус , стал первым приматом и первым млекопитающим в космосе 14 июня 1949 года на запущенном в США ракете Фау-2, после провала первоначальной миссии Альберта по восхождению. Альберт I достиг высоты всего 30–39 миль (48–63 км); Альберт II преодолел около 83 миль (134 км). Альберт II погиб при ударе из-за отказа парашюта.
В 1950-х и 1960-х годах из США были перевезены многочисленные обезьяны нескольких видов. Обезьянам были имплантированы датчики для измерения жизненно важных показателей, и во время запуска многие из них находились под наркозом. Смертность среди обезьян на этом этапе была очень высокой: около двух третей всех обезьян, запущенных в 1940-е и 1950-е годы, погибли во время миссий или вскоре после приземления. [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Койпер, Жерар (1952) [1949]. Атмосфера Земли и планет . Чикаго: Издательство Чикагского университета. стр. 112–117 и 134–138.
- ^ Лей, Вилли (1958) [1944]. Ракеты, ракеты и космические путешествия . Нью-Йорк: Викинг Пресс. стр. 246, 253.
- ^ Лей, Вилли (июнь 1964 г.). «Кто-нибудь еще за космос?» . Довожу до вашего сведения. Галактическая научная фантастика . стр. 110–128.
- ^ Jump up to: а б «Краткая история полигона Уайт-Сэндс, 1941–1965 гг.» (PDF) . Государственный университет Нью-Мексико. Архивировано из оригинала (PDF) 28 октября 2014 года . Проверено 19 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Уэйд, Марк. «В-2» . Архивировано из оригинала 20 августа 2016 года . Проверено 7 декабря 2020 г.
- ^ Ричард Тауси; штамм CV; Ф.С. Джонсон; Джей Джей Оберли (март 1947 г.). «Спектр солнечного ультрафиолета от ракеты Фау-2» . Астрономический журнал . 52 (6): 158-159. Бибкод : 1947AJ.....52R.158T . дои : 10.1086/106028 .
- ^ «Ричард Тауси (1908–1997) | Американское астрономическое общество» . aas.org . Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. Проверено 24 июля 2017 г.
- ^ Ф. Цвикки (февраль 1947 г.). «Первый ночной запуск ракеты Фау-2 в США» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 59 (346): 32. Бибкод : 1947PASP...59...32Z . дои : 10.1086/125894 . S2CID 122476458 .
- ^ Байшер, Делавэр; Фрегли, Арканзас (1962). «Животные и человек в космосе. Хронология и аннотированная библиография до 1960 года» (PDF) . Школа авиационной медицины ВМС США . ОНР ТР АКР-64 (АД0272581). Архивировано из оригинала 24 марта 2016 года . Проверено 14 июня 2011 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ ОПИСАНИЕ ВЕРХНЕЙ ВОЗДУШНОЙ РАКЕТЫ V-2 NO. 20 . postwarv2.com
- ^ «Начало исследований в области космической биологии в Центре разработки ракет ВВС, 1946–1952» . История исследований в области космической биологии и биодинамики . НАСА . Архивировано из оригинала 25 января 2008 года . Проверено 31 января 2008 г.
- ^ «Таблицы стрельбы Фау-2» . Ракетный полигон Уайт-Сэндс . Архивировано из оригинала 25 января 2008 года . Проверено 31 января 2008 г.
- ^ Грей, Тара. «Краткая история животных в космосе» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . НАСА . Проверено 9 декабря 2019 г.