SM-64 Навахо

Ракета навахо на стартовой площадке

Североамериканский SM-64 Navaho был сверхзвуковым межконтинентальным проектом круизной ракету, построенным в Северной Америке Aviation (NAA). Окончательный дизайн был способен доставить ядерное оружие в СССР из баз внутри США, в то время как круиз на махне 3 (3700 км/ч; 2300 миль в час) на высоте 60 000 футов (18 000 м). Ракета зовут аббревиатуру в североамериканском транспортном средстве, использующем спирт и перекись водорода и кислород.

Оригинальный проект 1946 года предусматривал относительно короткий диапазон системы, оружие Boost-Glide, основанное на раскрывающемся ракетном дизайне V-2 . Со временем требования неоднократно распространялись, как из-за желания ВВС США для более длительных систем, так и конкуренции со стороны подобного оружия, которое успешно заполнило нишу с более коротким диапазоном. Это привело к новому дизайну, основанному на с Pramjet Power круизной ракету , которая также превратилась в серию постоянных версий, а также Booster Rockets, чтобы запустить их до скорости.

В течение этого периода ВВС США разрабатывали атлас SM-65 , основанный на ракетных технологиях, разработанных для Навахо. Атлас заполнил те же цели производительности, но мог сделать это с общим временем полета, измеренным в минутах, а не часами, и полеты на скоростях и высотах, что сделало их невосприимчивыми к перехвату, а не очень трудно перехватывать, как в случае с Навахо. С запуском Sputnik 1 в 1957 году и последующими страхами ракетного разрыва Атлас получил высшее управление. Навахо продолжал резервную копию, прежде чем отменить в 1958 году, когда Атлас успешно созрел.

Хотя Навахо не входил в службу, его разработка предоставила полезные исследования в ряде областей. Версия планера Навахо, основанная на одном турбонете, стала собакой AGM-28 Hound , которая была перенесена в сторону своих целей на стратопорочке Boeing B-52, а затем пролетела остальная часть дороги в Мах. направлять первые подводные лодки Polaris . Конструкция бустера, развернувшись в новой дочерней компании NAA, использовалась в различных версиях Atlas, PGM-11 Redstone , PGM-17 Thor , PGM-19 Jupiter , Mercury-Redstone и The Juno Series ; Поэтому это прямой предок двигателей, используемых для запуска Rockets Saturn I и Saturn V Moon.

Разработка

Послевоенная армейская ракетная изучение

V-1 вдохновил ряд ракетных проектов военно-воздушных сил США.

Немцы представили ряд новых «чудесных оружия» во время войны, которые представляли большой интерес для всех союзных сил. Самолетные двигатели уже широко использовались после их введения в Великобританию, но V-1 Flying Bomb и Rocket V-2 представляли технологии, которые не были разработаны в другом месте. В немецком языке это оружие имело относительно небольшой стратегический эффект и должен был быть уволен в тысячах, чтобы нанести какой -либо реальный ущерб. Но если бы вооружен ядерным оружием , даже одно такое оружие нанесет ущерб, эквивалентный тысячам условно вооруженных версий, и эта линия исследований была быстро взята ВВС армии США (USAAF) в конце 1944 года.

Ванневар Буш США из научного консультативного совета был убежден, что пилотируемые или автоматизированные самолеты, такие как V-1, являются единственным возможным решением для дальних ролей. способная Баллистическая ракета, нести даже самую маленькую боеголовку, была «не менее десяти лет», и когда их прямо спросили о этой теме, отметил:

На мой взгляд, такая вещь невозможно. Я не думаю, что кто -то в мире знает, как это сделать, и я чувствую уверенность, что это не будет сделано в течение очень долгого времени.

Планировщики армии начали планировать широкий спектр послевоенных ракетных систем, которые варьировались от баллистических ракет с коротким диапазоном до длинных летающих бомб. После значительных внутренних дебатов среди филиалов армии, в августе 1945 года они были кодифицированы в классифицированном документе с изложением многих таких систем, среди которых различные круизные ракеты , по сути, V-1 с расширенным диапазоном и большую полезную нагрузку, необходимую для ношения ядерной боеголовки. Было три широких очертания в зависимости от диапазона, один для ракету, летящей в 175-500 милях (282–805 км), еще от 500 до 1500 миль (от 800–2 410 км) и, наконец, один на от 1500 до 5000 миль (от 2400–8 000 км). ) Как дозвуковые, так и сверхзвуковые дизайны будут рассмотрены.

Конкурирующие дизайны

1. Различные предложения были отправлены в семнадцать авиационных фирм 31 октября 1945 года. Из многих полученных предложений шесть компаний получили контракты на разработку. Материалы для более длительных требований были основаны на конструкциях круизных ракет, в то время как более низкими примерами были смесь конструкций. Им было назначено обозначения в соответствии с серией экспериментальной инженерии USAAF «MX».

Главный дизайнер NAA, голландский Kindelberger , был убежден, что ракеты были будущими, и нанял Уильяма Боллея из США ВМС Бюро аэронавтики для управления своей недавно созданной исследовательской лабораторией. Боллай ранее управлял развитием турбояжника военно -морского флота . Боллай прибыл, чтобы найти предложения армии, и решил представить дизайн с короткой дистанцией, основанный на крылатой баллистической ракету, основанной на немецком дизайне A-4B (иногда известный как A-9), разработки основного V-2. 24 марта 1946 года NAA получила письма с контрактом W33-038-AC-1491 для этой ракеты, обозначенной MX-770. Первоначальный дизайн предусматривал диапазон 500 миль (800 км) с полезной нагрузкой 2000 фунтов (910 кг), но 26 июля это было увеличено до 3000 фунтов (1400 кг).

Был также принят ряд других конструкций, но все это были конструкции круизных ракет, чтобы заполнить более длительные требования. Это были -A для дозвуковой ракеты MX -771 и -B для сверхзвуковой версии, MX -772 -A и -B от Curtiss -Wright , MX -773 -A и -B от самолета Республики и MX -775- A и -B от Northrop . Предполагалось, что один дозвуковой и один сверхзвуковой дизайн будет введен в производство, и им было предоставлено обозначения SSM-A-1 и SSM-A-2 соответственно. Единственная баллистическая ракета в группе, MX-774, отправилась в консолидированную тюльти .

Когда президент Гарри С. Трумэн приказал массово сократить военные расходы за 1947 финансовый год в рамках доктрины Трумэна , USAAF был вынужден сделать серьезные сокращения своей программы развития ракетов. Ракетное финансирование сократилось с 29   миллионов долларов США до 13   миллионов долларов (с 396   миллионов долларов до 177   миллионов долларов в сегодняшних долларах). В том, что стало известно как «Черное Рождество 1946 года», многие из оригинальных проектов были отменены, а остальные компании работали над одним дизайном, а не двумя. Только Мартин продолжил разработку дозвукового дизайна, их MX-771-A, предоставляя первый SSM-A-1 Matador в 1949 году. Остальным компаниям было сказано работать только над сверхзвуковыми проектами.

Работа двигателя

NAA начала экспериментировать с ракетными двигателями в 1946 году, стреляя по ракетам на парковке компании и защищая автомобили, парковая бульдозер перед двигателями. 1100 фунтов (4900 Н) Сначала они использовали конструкцию с Aerojet , а затем разработали свою собственную модель 300 фунтов стерлингов (1300 н). К весне 1946 года захваченные немецкие данные распространялись вокруг отрасли. В июне 1946 года команда решила отказаться от своих собственных дизайнов и построить новый двигатель на основе модели V-2 39.

В конце 1946 года два двигателя модели 39 были отправлены в NAA для исследования, где они назывались XLR-41 Mark I. Полем Они использовали их в качестве основы для преобразования из измерений метрики в измерения SAE и методов строительства США, которые они назвали Mark II.

В течение этого периода компания получила ряд поздних отчетов о разработках двигателя модели 39A для V-2, который заменил восемнадцать отдельных камер сгорания оригинальной модели одной пластиной «душевая головка» в одной крупной камере. Это не только упростило дизайн, но и сделало его более легкой и улучшенной производительности. Немцы никогда не смогли получить эту работу из -за нестабильности сжигания и продолжали использовать более раннюю конструкцию, несмотря на более низкую производительность.

Команда, которая разработала двигатель, была теперь в Соединенных Штатах после того, как ее захватили в рамках операции Paperclip . Многие из них создали новые исследовательские усилия, финансируемые армией под руководством Вернера фон Брауна . Компания наняла Dieter Huzel, чтобы выступить в качестве координатора между NAA и армейской ракетной командой. В сентябре 1947 года компания начала дизайн двигателя, включающего дизайн душа, который они назвали Mark III. Первоначально цель состояла в том, чтобы соответствовать 56 000 фунтов стерлингов (250 000 Н) модели 39, но на 15% легче.

Работа над Mark II продолжилась, и подробный дизайн был завершен в июне 1947 года. В марте компания арендовала большой участок земли в западной долине Сан -Фернандо к северу от Лос -Анджелеса, в горах Санта -Сусана, для использования при тестировании крупных двигателей Полем Был построен центр ракетных испытаний с использованием 1 млн. Долл. США (эквивалентно 13 645 306 долл. США в 2023 году) корпоративных фондов и 1,5 млн. Долл. США (эквивалентно 20 467 958,3 долл. США в 2023 году) от USAAF. Первые части начали прибывать в сентябре. Разработка Mark III продолжалась параллельно, используя уменьшенную версию, разработанную 3300 фунтов стерлингов (15 000 Н), которая может быть запущена на парковке. Команда внесла в это ряд изменений и в конечном итоге вылечила проблемы сжигания.

Развивающийся дизайн

Еще один набор немецких исследовательских работ, полученных NAA, заинтересованными в Supersonic Ramjets, которые, по -видимому, сделали возможным очень сверхзвуковую конструкцию круизной ракету. Боллай начал серию параллельных дизайнерских проектов; Фаза 1 была оригинальной конструкцией Boost-Glide , фаза 2 была дизайном, который использовал Ramjets, а фаза 3 была исследованием для того, какая бустерная ракета потребуется, чтобы поднять автомобиль фазы 2 до скорости из вертикальной системы запуска.

Тем временем аэродинамики в компании обнаружили, что конструкция A-4B охватывало, по своей сути нестабильна на транссонских скоростях . Они переработали ракету с дельта -крылом на экстремальной задней части, и Канардс у носа. Инженеры, работающие над инерциальной навигационной системой (INS), изобрели совершенно новую конструкцию, известную как кинетический двойной интегрирующий акселерометр (KDIA), который измерял не только скорость, как в версии V-2, но затем интегрировал его, чтобы обеспечить это место. Это означало, что автопилот просто должен был сравнить целевое место с текущим местоположением от INS, чтобы разработать коррекцию, если таковые имеются, которые должны были вернуть ракету обратно на цель.

Итак, к июню 1947 года оригинальный дизайн A-4B был изменен в каждой точке; Двигатель, планеры и навигационные системы были теперь новыми.

Новая концепция

В сентябре 1947 года воздушные силы США были отделены от армии США . В рамках раскола сил согласился разделить текущие проекты развития на основе диапазона, причем армия принимала все проекты с диапазоном 1000 миль (1600 км) или менее, а ВВС все выше. MX-770 был значительно ниже этого предела, но вместо того, чтобы передать его департаменту армии, который работал с фон Брауном над баллистическими ракетами, в феврале 1948 года ВВС вместо этого попросили, чтобы NAA удвоил диапазон MX-770 это в домен ВВС.

Изучая работу на сегодняшний день, NAA отказалась от концепции Boost-Glide и переехала в круизную ракету Ramjet Powered в качестве основного дизайна. Даже с более эффективной движением, предлагаемой Ramjets, ракета должна быть на 33% больше для достижения требуемого диапазона. Это потребовало более мощного бустерного двигателя для питания пусковой установки, поэтому требование для XLR-41 Mark III было повышено до 75 000 фунтов стерлингов (330 000 н). ВВС Система N-1 INS дрейфовала со скоростью 1 мили в час, поэтому в максимальном диапазоне она не сможет соответствовать 2500-футовым (760 м) CEP . Компания начала разработку N-2, чтобы удовлетворить эту потребность и обеспечить значительный запас, если был запрошен больший диапазон. По сути, это был механизм N-1, соединенного с звездным трекером , который предоставит обновлениям среднего курса для любого накопленного дрейфа.

ВВС присвоили ракету назначение XSSM-A-2, а затем обрисовали трехэтапный план разработки. Для фазы 1 существующий дизайн будет использоваться для разработки технологий и в качестве испытательного стенда для различных концепций запуска, включая оригинальную концепцию Booster, а также запуска ракета и выпуски AIR. Фаза 2 продлит диапазон ракету до 2000 до 3000 миль (от 3200 до 4 800 км), а фаза 3 дополнительно увеличит его до межконтинентальной 5000 миль (8000 км), неся более тяжелые 10 000 фунтов (4500 кг). Эволюция дизайна закончилась в июле 1950 года с техническими характеристиками военно -воздушных сил системы оружия 104A. В соответствии с этим новым требованием целью программы была разработка диапазона 5500 миль (8900 км) ядерной ракеты.

WS-104A

В соответствии с WS-104A программа Навахо была разбита на три ракеты. Первой из этих ракет был североамериканский X-10 , летающий субстанция, чтобы доказать общую аэродинамику, руководство и управление технологиями для транспортных средств второго и трех. X-10 был, по сути, беспилотным высокопроизводительным реактивным самолетом, работающим на два турбоята Westinghouse J40 и оснащены выдвижным шасси для взлета и посадки. Он был способен к скорости до Маха 2 и мог пролететь почти 500 миль (800 км). Его успех в Edwards AFB, а затем на мысе Канаверал подготовил почву для разработки второго автомобиля: XSSM-A-4, Navaho II или G-26.

Второй шаг, G-26, был почти полноразмерным ядерным автомобилем Navaho. Выпущенный вертикально от жидко-топливного ракетного усиления, G-26 будет ракнуть вверх, пока не достигнет скорости приблизительно Маха 3 и высоты 50 000 футов (15 000 м). В этот момент будет потрачен бустер, и Ramjets автомобиля зажгнул, чтобы привести автомобиль к своей цели. G-26 проработал в общей сложности 10 запусков от Launch Complex 9 (LC-9) на станции ВВС Кейп-Канаверал (CCAFS) между 1956 и 1957 годами. Запуск комплекс 10 (LC-10) также был назначен на программу Навахо, но Из него никогда не было запущено G-26 (он использовался только для наземных испытаний запланированной портативной пусковой установки).

Двойной двигатель (XLR-71-NA-1) SM-64 Navaho в центре Удвара-Хейзин

Окончательная эксплуатационная версия, G-38 или XSM-64A, была тем же основным дизайном, что и G-26. Он включал в себя многочисленные новые технологии, компоненты титана , ракетные двигатели с тщательными точками, комбинацию пропеллента керосина/ локса и полные твердотельные электронные управления. Никто никогда не был пролечен, программа была отменена до завершения первого блока. Усовершенствованная технология ракетных бустеров продолжалась использовать в других ракетах, включая Atlas межконтинентальную баллистическую ракву и инерционную систему наведения впоследствии использовалась в качестве системы наведения на первых подводных лодках с ядерными банками США.

Разработка первой стадии ракетного двигателя для Навахо началась с двух отремонтированных двигателей V-2 в 1947 году. В том же году был разработан двигатель Phase II, XLR-41-NA-1, упрощенная версия V-2 Двигатель, изготовленный из американских частей. Двигатель фазы III, XLR-43-NA-1 (также называемый 75K), принял цилиндрическую камеру сгорания с экспериментальной немецкой пластиной инжектора. Инженеры в Северной Америке решили проблему стабильности сгорания, которая предотвратила ее использование в V-2, и двигатель был успешно протестирован при полной мощности в 1951 году. Двигатель фазы IV, XLR-43-NA-3 (120K), Заменил плохо продуманную тяжелую немецкую стену немецкого двигателя на заменную трубчатую («спагетти») конструкцию, которая стала новым стандартным методом регенеративного охлаждения в американских двигателях. Двойная версия этого двигателя, XLR-71-NA-1 (240K), использовалась в G-26 Navaho. С улучшенным охлаждением была разработана более мощная версия сжигания керосина для тройного двигателя XLR-83-N-1 (405K), используемой в G-38 Navaho. Со всеми элементами современного двигателя (кроме колокольчики) это привело к конструкциям для двигателей Атласа, Тора и Титана.

Оперативная история

Первая попытка запуска, 6 ноября 1956 года, потерпела неудачу после 26 секунд полета. Десять неудачных запусков последовали, прежде чем другой успешно вышел, 22 марта 1957 года, за 4 минуты, 39 секунд полета. Попытка 25 апреля взорвалась секундами после вылета, в то время как рейс 26 июня длился всего 4 минуты, 29 секунд.

Официально, программа была отменена 13 июля 1957 года, после того, как первые четыре запуска закончились неудачей. В действительности программа устарела к середине 1957 года, поскольку первый Атлас ICBM начал летные испытания в июне, и Юпитер и Тор IRBM демонстрировали большие обещания. Эти баллистические ракеты, однако, были бы невозможны без развития ракеты с жидким топливом, достигнутыми в программе Навахо. Запуск советского спутникового Sputnik в октябре 1957 года только завершил Навахо, так как ВВС переместили свои исследования в ICBM. Но технологии, разработанные для Навахо, были повторно использованы в 1957 году для развития собаки AGM-28 Hound , ракета ядерного круиза, которая вступила в производство в 1959 году.

Советский Союз работал над параллельными проектами, Myasishchev RSS-40 "Buran" и Lavochkin " Burya " и чуть позже, Tupolev TU-123 . Первые два типа были также большими ракетами, у которых рамки, в то время как третий был машиной с турбоейтом. С отменой Навахо и обещания ICBM в роли стратегической ракеты, первые два также были отменены, хотя проект Лавочки, который имел некоторые успешные испытательные рейсы, был проведен в целях исследования и разработки, а туполев был переработано как большой, быстрый разведывательный беспилотник.

Операторы

• Соединенные Штаты : Военно -воздушные силы Соединенных Штатов отменили программу, прежде чем принять Навахо на службу.

Выжившие

Навахо выставлен в CCAFS , Флорида

Один оставшийся X-10 демонстрируется в Галерее исследований и разработок Музея ВВС США.

Ракета на Навахо -Бустер, хотя и не отмеченная как таковая, в настоящее время отображается перед постом VFW в Форт Маккой, штат Флорида.

Другая оставшаяся ракета Навахо ранее была выставлена ​​за пределами южных ворот военно -воздушных сил Кейп -Канаверала , Флорида. Этот выживший был поврежден ураганом Мэтью 7 октября 2016 года, но был восстановлен Фондом космоса и ракетного музея и переустановлен в марте 2021 года.

Примечательные выступления в СМИ

Серия 1960-х годов в космос использовали кадры тестов SM-64 и X-10 в Эдвардс AFB, чтобы изобразить посадки космических кораблей на подиуме в пустыне.

Спецификации

Данные от

Общие характеристики

• Длина: 67 футов 11 в (20,7 м)
• Размах крыльев: 28 футов 7 в (8,71 м)
• Вес валового веса: 64 850 фунтов (29 420 кг)
• Силовая установка: 2 × Wright Aeronautical xrj47 -w -5 Ramjets, 15 000 фунтов (67 кН).
• Силовая установка: 2 × xlr83-na-1 ракетные бустеры, 200 000 фунтов (890 кН).

Производительность

• Максимальная скорость: 1700 кН (2000 миль в час, 3200 км/ч) (дизайн. Реальность 2 500 км/ч)
• Максимальная скорость: Маха 3
• Диапазон: 3500 нми (4000 миль, 6500 км) (дизайн)
• Потолок обслуживания: 77 000 футов (23 000 м)
• Тяга/вес : 0,46

Вооружение

• 1 × W41 ядерная боеголовка

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

• CIM-10 Бомарк
• Северная Америка X-10
• SM-62 Snark
• Burya

Связанные списки

• Список военных самолетов Соединенных Штатов
• Список ракет

Ссылки

Библиография

• Гибсон, Джеймс (1996). Ракетный проект Навахо: история о ноу-хау ракете американской ракетинга . Шиффер. ISBN  9780764300486 .
• Миндинг, Джордж; Болтон, Роберт (2008). Тактические ракеты ВВС США . Лулу. ISBN  9780557000296 .
• Розенберг, Макс (2012). Военно -воздушные силы и Национальная ракетная программа . Защитный лев. ISBN  9780985973001 .
• Веррелл, Кеннет П. Эволюция круизной ракету. Монтгомери, штат Алабама: Университет Air, Maxwell Air Base Base. 1998, First Edition 1995. ISBN   978-1-58566-005-6 . Также доступен в электронном формате .
• Мейсон, Курт. «Projecthabu.com/post/151537963920/cape-canaveral-air-force-station-in-florida» . Получено 30 июня 2017 года .
• @afspacemuseum (23 марта 2021 г.). «Руперт обнаружил ракету Навахо, которая прибыла на собрание сегодня утром. Мы над луной взволнованы, чтобы снова увидеть ее у Южных ворот!» ( Твит ) - через Twitter .

Внешние ссылки

• Эволюция круизной ракету Веррелла, Кеннета П.
• Справочник американских военных ракет и ракет: Североамериканский SM-64 Навахо , Андреас Парш
• Навахо G-26
• Музей космоса и ракет ВВС. Резервная ракета Навахо
• Форт Маккой, Флорида: ракета высотой 50 футов