СМ-65Б Атлас

Атлас Б (СМ-65Б)

Атлас B (10B) перед запуском SCORE (ВВС США)
Функция	Прототип МБР Одноразовая пусковая система
Производитель	Конвэйр
Страна происхождения	Соединенные Штаты
История запуска
Статус	Ушедший на пенсию
Запуск сайтов	LC-11 , LC-13 и LC-14 , CCAFS
Всего запусков	10
Успех(а)	6
Неисправность(и)	4
Первый полет	19 июля 1958 г.
Последний рейс	4 февраля 1959 г.
Бустеры
Нет бустеров	1
Питаться от	2 XLR-89-5
Общая тяга	341 130 фунтов силы (1517,4 кН)
Удельный импульс	282 с
Время горения	135 с
Порох	РП-1 / ЛОКС
Первый этап
Питаться от	1 XLR-105-5
Максимальная тяга	86 844 фунта-силы (386,30 кН)
Удельный импульс	309 с
Время горения	240 с
Порох	РП-1 / ЛОКС

Convair . SM-65B Atlas или Atlas B , также обозначаемый X-12 был прототипом ракеты «Атлас» . Первый полет Atlas B состоялся 19 июля 1958 года. Это была первая версия ракеты Atlas, в которой использовалась конструкция с полутораступенчатым двигателем , рабочим маршевым двигателем и отделяемой секцией разгонного двигателя. В отличие от более поздних моделей Атласа, в Атласе B для сброса ускорительной секции использовались взрывные болты.

Было совершено десять полетов. Девять из них были суборбитальными испытательными полетами «Атласа» в качестве межконтинентальной баллистической ракеты : пять успешных миссий и четыре неудачных. Седьмой полет, запущенный 18 декабря 1958 года, был использован для вывода спутника SCORE на низкую околоземную орбиту , что стало первым орбитальным запуском, проведенным ракетой «Атлас».

История испытаний

Программа испытаний серии B потребовала значительных задержек и разочарований, не в последнюю очередь потому, что Atlas B был намного сложнее прототипа Atlas A; фактически при первом запуске будут задействованы все аппаратные системы, имеющиеся в рабочем Атласе, включая маршевый двигатель, отделяемая ускорительная секция, компьютер наведения, система слежения Azusa, съемный носовой обтекатель и многое другое. Первую летную ракету 3В изначально планировалось запустить в мае 1958 года, но дату отложили бесконечные аппаратные трудности, как с самой ракетой, так и с недавно открытой LC-11. Кроме того, Atlas 3B не мог быть допущен к полету до тех пор, пока на испытательном стенде Sycamore Canyon, где также постоянно возникали технические проблемы, не был проведен успешный запуск ракеты 2B. Запуск третьего советского спутника в апреле также оказал дополнительное давление на разработчиков программы. Наконец, 19 июля была запущена ракета 3Б. Запуск двигателя прошел нормально, система выпуска пусковой установки сработала хорошо. Атлас работал хорошо до Т+19 секунд, когда программист попытался инициировать маневр по тангажу и крену. В этот момент ракета начала бесконтрольно раскачиваться из стороны в сторону и, наконец, разбилась в передней части бака LOX в Т + 43 секунды, при этом нижняя часть топливного бака вниз осталась неповрежденной до удара в океан. Еще до завершения полета показания телеметрии в реальном времени ясно указывали на то, что неисправность заключалась в двигателе гироскопа отклонения от курса, который не работал. Чтобы предотвратить повторение этой ситуации, Convair разработала систему обнаружения вращения спинового двигателя - набор датчиков, предназначенных для обеспечения правильной работы гироскопа и предотвращающих запуск, если двигатели не работают на правильной скорости. Однако он не был полностью внедрен в автомобили Atlas до 1961 года. Atlas 3B считался «частично успешным», поскольку все остальные системы функционировали правильно. Единственной другой аномалией было необычно высокое использование газообразного гелия, возможно, из-за утечки. Если бы полет не завершился преждевременно, запасы гелия могли бы иссякнуть. Однако давление в баках оставалось в пределах нормального уровня до уничтожения ракеты. Незначительное возгорание секции тяги было очевидно после Т+9 секунд, вызванное расположением линии выпуска смазочного масла рядом с выхлопом ускорительной турбины, однако считалось, что это не имеет никакого отношения к последующей потере ракеты. Во время предстартового обратного отсчета вышел из строя один канал телеметрии, в результате чего 13 телеметрических измерений во время полета были неактивны.

МБР Atlas B (рейс 4B), 2 августа 1958 г.

На ракете 4B было изменено расположение вентиляционных линий смазочного масла, а к брандмауэру и чехлам двигателя добавлена ​​улучшенная теплоизоляция. Он был успешно запущен 2 августа с борта LC-13 на полет длиной 2500 миль (4000 км). Все системы работали хорошо, и отделение бустерной секции, которое испытывалось впервые, произошло в срок. На 4B возникли две проблемы. Первый связан с высоким уровнем вибрации после BECO; это было исправлено путем внесения нескольких модификаций в автопилот, а также путем небольшого перемещения гироскопов скорости вперед, чтобы увеличить их чувствительность к изгибу ракеты. Другой был повторением высокого использования гелия на 3B из-за предполагаемой неисправности регулятора давления в баке LOX. В момент Т+155 секунд давление в баллоне LOX возросло до такой степени, что оно вышло за пределы диапазона приборов. Общий расход гелия на этапе ускорителя был на 14 фунтов (6,4 кг) выше, чем обычно, и на 11 фунтов (5,0 кг) выше, чем обычно, на этапе поддержки.

Ракета 5В была запущена с ракеты LC-11 29 августа и достигла апогея в 550 миль (890 км). На 5B проблемы с пневматической системой возникли еще раз, когда давление в резервуаре LOX резко возросло, и пневматическая система не смогла перекрыть поток гелия в резервуар, который продолжался после SECO. Использование гелия на разгонном этапе полета было на 17 фунтов (7,7 кг) выше нормы и на 2,7 фунта (1,2 кг) выше нормы на разгонном этапе. Во время одиночной фазы нониуса поддерживалось недостаточное гидравлическое давление на нониусы, что приводило к нестабильной траектории полета, однако возвращаемый аппарат врезался недалеко от целевой точки. Кроме того, в начале полета маяк системы наведения испытывал трудности, однако незаметные команды рулевого управления подавались правильно. Один канал телеметрии вышел из строя на Т+164 секунде.

Ракеты 6B, 12B, 10B и 13B были построены как специальные «хот-роды», то есть у них были более легкие блоки оборудования Atlas C, не было съемной ГН и уменьшенная телеметрия - первые две несли только один телеметрический пакет вместо стандартных трех используемых. на НИОКР по ракетам «Атлас», а у последних двух их не было. Эти четыре машины были разработаны для демонстрации полета ракеты «Атлас» на максимально возможную дальность.

Ракета 8B 14 сентября продолжила серию проблем с пневматической системой, когда регулятор давления в баке LOX полностью открылся на пять секунд, начиная с Т + 210 секунд, что привело к скачку давления в баке. Предполагалось, что проблема в этом случае была вызвана температурой баллона с гелием выше нормальной. Кроме того, гидравлическое давление нониуса снова вышло из строя во время одиночной фазы нониуса.

Ракета 6B прервала серию успешных полетов 18 сентября, взорвавшись через 82 секунды после старта. Причина отказа была связана с заклинившим турбонасосом, что привело к резкому прекращению тяги двигателя В-1 на Т+80 секунд. Падение давления регулятора LOX привело к загоранию газогенератора и полной остановке обоих разгонных двигателей. Ракета упала и разбилась. Было подозрение, что летящие обломки турбонасоса повредили сенсорную линию регулятора LOX. При взлете один из прижимных рычагов пусковой установки также не убрался должным образом, в результате чего в тяговой конструкции Б-1 образовались дыры, однако это было быстро исключено как причина неисправности.

Отказ турбонасоса был постоянной проблемой, которая преследовала запуски Тора, Юпитера и Атласа, все из которых использовали вариант одного и того же двигателя Rocketdyne и имели крайне несовершенную конструкцию турбонасоса. Две отдельные проблемы затронули насос. Одной из них была склонность смазочного масла к пенообразованию на большой высоте при снижении давления воздуха, что приводило к потере смазочного материала и заклиниванию насоса. Другой причиной была склонность подшипников к расшатыванию под действием центробежной силы, вызванной рабочей скоростью насоса почти 10 000 об/мин. Армейский дивизион баллистических ракет заменил все турбонасосы в своем запасе ракет «Юпитер» и после декабря 1957 года не было никаких отказов турбонасосов, но ВВС сопротивлялись делать то же самое с ракетами «Тор» и «Атлас», чтобы не задерживать программу испытаний. В результате в 1958 году в программах «Тор» и «Атлас» произошло несколько отказов, связанных с насосами, и только после «Атласа 6B» они наконец сдались и согласились заменить насосы. После того, как в апреле у Atlas 15A возникла проблема с турбонасосом, ВВС согласились решить проблему вспенивания масла, изменив давление в коробке передач и используя масло другой вязкости, но отвергли идею полной замены насосов на масло другой вязкости. была разработана более новая модель Rocketdyne, хотя для замены старых насосов потребовался бы всего месяц.

Ракета 9В, первый Атлас с модернизированными турбонасосами, была запущена 18 ноября. Управление по крену было крайне плохим в течение первых 44 секунд запуска, что приводило к чрезмерным движениям ускорительных двигателей и верньеров для поддержания устойчивости ракеты. Чрезмерный расход топлива привел к преждевременному отключению маршевого двигателя, в результате чего ракета не достигла запланированной дальности в 3150 миль (5070 км), а преодолела только 2300 миль (3700 км). BECO произошел в момент Т+131 секунды, а SECO - в момент Т+227 секунды, при этом отделение носового обтекателя не произошло. Неисправность произошла из-за того, что турбонасосы, которые также были моделями серии C, не были должным образом согласованы с двигателями Атласа. Из-за необходимости их тестирования не было времени выполнить этот шаг. Проблема с контролем крена привела к еще большим модификациям автопилота.

29 ноября ракета 12B была успешно запущена с LC-14 и совершила полет на 6325 миль (10179 км), что стало первым полетом ракеты Атлас на полную дальность. Этот шаг был достигнут на шесть месяцев раньше, чем первоначально предполагалось планами программы.

Вечером 18 декабря ракета 10B впервые использовала Атлас для космического запуска, когда она вышла на орбиту SCORE, прототипа спутника связи. Этот Атлас включал в себя несколько модификаций для полета, в том числе баки с 5-секундным нониусом. Ракету также разобрали для снижения веса: были удалены система слежения Azusa, телеметрические пакеты и все другое оборудование, не являющееся абсолютно необходимым для полета. Кроме того, он был оснащен двигателями МА-1, которые прошли испытания и показали характеристики выше среднего. Запуск проводился в условиях строгой секретности, отчасти потому, что ВВС были обеспокоены еще одним досадным провалом публичного запуска, подобным Vanguard TV-3 годом ранее. В случае провала SCORE они могли просто заявить, что это было испытание межконтинентальной баллистической ракеты, и большая часть стартового экипажа также не знала истинного предназначения 10B, поскольку ракета была отправлена ​​​​в CCAS со стандартным тупым НРС Atlas и только накануне вечером запуском стал спутник, установленный на его вершине. Орбитальные запуски требовали значительно иной траектории полета, чем ракеты, и во время запуска офицер по безопасности полигона, который предположил, что это было обычное испытание ракеты Атлас, почти нажал кнопку уничтожения, заметив, что траектория «сбилась», но его быстро отговорили. из этого. SCORE передал записанное на магнитофон рождественское поздравление президента Эйзенхауэра и проработал 13 дней, пока не разрядились батареи. Спутник, который оставался прикрепленным к отработанному Атласу, сошел с орбиты 21 января 1959 года. При общем весе 8660 фунтов (3930 кг) он в течение ряда лет удерживал рекорд крупнейшего искусственного объекта в космосе. Отсутствие системы телеметрии означало, что были доступны ограниченные данные о характеристиках ракеты, однако все системы, кроме автопилота, работали правильно на протяжении всего полета с двигателем. Программа крена была выполнена правильно, однако ракета отклонилась примерно на 11° от запланированной траектории полета. Дублирующая команда системы наведения в Т+138 секунд исправила это, и предположительно неисправность произошла из-за небольшого смещения гироскопа.

16 января 1959 года ракета 13B, которая была резервным ускорителем для SCORE и имела то же модифицированное оборудование, была запущена с LC-14, но потеряла тягу чуть менее чем за минуту после запуска и упала в Атлантический океан. Точную причину неисправности определить не удалось, поскольку, как и в случае с 10B, ракета не имела телеметрического блока из-за предполагаемой задачи полета Атласа на максимальную дальность, что требовало уменьшения веса ракеты до максимально возможного веса. . Начиная с Т+100 секунд, двигатели начали зависать по всем трем осям, что привело к полной потере управления и кувырку ракеты. Производительность двигательной установки начала снижаться на Т+109 секунде, а двигатели полностью отключились на Т+121 секунде. Ракета оставалась структурно неповрежденной до столкновения с океаном. Предполагалось, что поломка произошла из-за засасывания выхлопных газов в тяговую секцию и прогорания проводки.

Программа испытаний Атласа B завершилась успешным полетом ракеты 11B 4 февраля, которая достигла апогея в 610 миль (980 км). В характеристиках ракеты были обнаружены две небольшие аномалии - высокая вибрация гидронасоса разгонного двигателя в течение первых 17 секунд полета и несколько высокая тяга разгонного двигателя, последняя из которых была связана с неисправностью наземного вспомогательного оборудования на LC-11.

Все запуски Atlas B проводились с базы ВВС на мысе Канаверал , на стартовых комплексах 11 , 13 и 14 .

История запуска

Номер рейса.	Дата/время ( GMT )	Подушка	Серийный	Апогей	Исход	Примечания
1	19 июля 1958 , 17:36	ЛК-11	3Б	6 миль (10 км)	Отказ	Сбой управления полетом. Ракета разбилась Т+43 секунды. Полет считался «частичным успехом», поскольку двигательная установка функционировала нормально до поломки корабля.
2	2 августа 1958 г., 22:16	ЛК-13	4Б	560 миль (900 км)	Успех
3	29 августа 1958 г., 04:30	ЛК-11	5Б	560 миль (900 км)	Успех
4	14 сентября 1958 г., 05:24	ЛК-14	8Б	560 миль (900 км)	Успех
5	18 сентября 1958 г., 21:27	ЛК-13	6Б	62 мили (100 км)	Отказ	Отказ турбонасоса с последующим самоуничтожением ракеты на Т+82 секунде.
6	18 ноября 1958 г., 04:00	ЛК-11	9Б	500 миль (800 км)	Частичный отказ	Чрезмерный расход топлива маршевым двигателем привел к преждевременному отключению. Эта машина была оснащена турбонасосами модернизированной конструкции после выхода из строя ракеты 6B.
7	29 ноября 1958 г., 02:27	ЛК-14	12Б	560 миль (900 км)	Успех	Первый полномасштабный испытательный полет
8	18 декабря 1958 г., 22:02	ЛК-11	10Б	Н/Д	Успех	Выведен спутник SCORE на орбиту 115 × 922 миль (185 × 1484 км) x 32,3 °. Первое использование Атласа для космического запуска. Транспортное средство 10B включало в себя несколько нестандартных модификаций для этого полета.
9	16 января 1959 г., 04:00	ЛК-14	13Б	62 мили (100 км)	Отказ	Потеря тяги на Т+121 секунде из-за подозрения на перегрев в тяговой секции (системы телеметрии на этой ракете не было).
10	4 февраля 1959 г., 08:01	ЛК-11	11Б	560 миль (900 км)	Успех

• 
  Рейс 1 (Атлас 3B), 19 июля 1958 г.
• 
  Рейс 2 (Атлас 4B), 2 августа 1958 г.
• 
  Рейс 5 (Атлас 6B), 18 сентября 1958 г.
• 
  Рейс 6 (Атлас 9B), ноябрь 1958 г.
• 
  Рейс 8 (Атлас 10B) с полезной нагрузкой SCORE, 18 декабря 1958 г.
• 
  Взлет Атласа Б
• 
  Взлет Атласа Б

См. также

• СМ-65 Атлас