Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США

Ракеты семейства «Атлас» (Часть 2)

Производство МБР «Атлас» началось в 1955 г. на предприятии фирмы «Convair» в Сан-Диего (шт. Калифорния). Летом 1956 г. началась стендовая отработка двигательной установки ракет.

Первый полет экспериментальной модели «Атлас-А» был осуществлен (неудачно) на м. Канаверал в июне 1957 г. Ракеты данного типа оснащались только стартовыми ЖРД, макетом головной части и значительным количеством измерительного оборудования. При испытаниях дальность их полета не превышала 960 км.

Опытная модель «Атлас-В», представлявшая собой полностью укомплектованную ракету с отделявшимся носовым конусом, использовалась в 1958—1959 гг. для комплексных испытаний системы, в том числе с проведением контрольных стрельб на расчетную дальность. После серии успешных полетов было решено применить эту модель для выведения полезного груза на околоземную орбиту.

Первый космический старт ракет «Атлас» состоялся 18 декабря 1958 г. Входе полета ракета самостоятельно вышла на орбиту с параметрами 200 x1460 км*; при этом на ее борту находился неотделяемый комплект связной аппаратуры Score (Signal Communications by Orbital Relay Equipment) массой 68 кг. Конечная масса сборки ракеты с этим оборудованием составила 3,96 т. В ходе орбитального полета, длившегося чуть больше месяца, с борта ракеты транслировалось записанное на магнитофон рождественское послание президента Д. Эйзенхауэра.

Предсерийная модель «Атлас-С» начиная с декабря 1958 г. использовалась для квалификационных испытаний всей системы.

Штатная модель МБР «Атлас-D» была принята на вооружение в сентябре 1959 г.

^{МБР "Атлас-F" на боевой позиции}

В рамках программы «Атлас» компания «General Dynamics» разработала еще две модификации МБР моделей Е и F, первые запуски которых состоялись в 1960 и 1961 гг. соответственно. Обе эти ракеты практически идентичные по конструкции, даже допускавшие взаимозаменяемость отдельных элементов, отличались от предшествующей модели новой силовой установкой МА-3 с более мощными стартовыми ЖРД тягой по 74,8 т, инерци-альной системой наведения фирмы «Bosch-Arma», а также компоновкой приборных отсеков.

Кроме того, имелись различия в способах хранения всех трех типов МБР. Если ракеты «Атлас-D» размещались на боевых позициях в горизонтальном положении в железобетонных ангарах со сдвигавшейся крышей, а модели Е в схожих, но несколько заглубленных или присыпанных хранилищах, то для ракеты «Атлас-F» предусматривалось шахтное базирование, хотя их запуски производились с поверхности земли после подъема на специальном лифте. Исходя из способа хранения модели D, Е и F имели также соответствующую индексацию PSM-65, CSM-65 и HSM-65.

Высокие энергетические характеристики МБР «Атлас» предопределили их широкое использование для запусков космических аппаратов; при этом ракеты получили типовое обозначение LV-3 (Launch Vehicle — ракета-носитель). Наиболее активно в этих целях применялась модель D.

В 1958 г. сразу же после образования NASA специалисты агентства предложили проект создания на базе МБР «Атлас» трехступенчатой ракеты для запусков лунных зондов серии «Пиоцер» массой 170—176 кг. В качестве верхних ступеней на новой РН устанавливался жидкостный блок «Эйбл» и небольшой твердотопливный двигатель Х-248, иногда называвшийся под собственным именем «Альтаир».

Ступень «Эйбл» массой 1,82 т была заимствована с ракеты «Авангард» и комплектовалась двигателем AJ10—101А тягой 3,4 т. Этот ЖРД, поставляемый фирмой «Aerojet», работал на НДМГ и белой дымящей азотной кислоте. Ступень оснащалась несколькими двигателями малой тяги, которые в конце активного участка для стабилизации сборки верхнего разгонного блока и полезного груза производили ее закрутку.

Двигатель Х-248 массой 226 кг и тягой 1,36 т был разработан фирмой «Hercules Powder» в Аллеганской баллистической лаборатории ABL (Allegeny Ballistics Laboratory), принадлежащей ВМС. Общая масса РН, названной «Атлас-Эйбл», составила 118 т при высоте 30 м.

В отличие от успешного полета ракеты «Атлас-Seore» программа «Атлас-Эйбл» оказалась крайне неудачной: одна ракета взорвалась при стендовых испытаниях, а остальные три были утрачены в результате аварийных пусков, проводившихся в 1959—1960 гг.

Также с аварии начались в 1960 г. и испытательные запуски аппаратов «Меркурий», предназначавшихся для пилотируемых полетов в космосе. Тем не менее 20 февраля 1962 г. при шестом полете по программе, обозначенном МА-6 (Mercury-Atlas), на околоземную орбиту был доставлен первый американский корабль с человеком на борту — аппарат массой около 1,4 т пилотировал подполковник Джон Гленн (1921 г.р.). В последующие пятнадцать месяцев были осуществлены запуски еще трех кораблей «Меркурий».

В феврале 1960 г. был произведен (и опять неудачно) первый старт ракеты «Атлас» со ступенью «Аджена». В такой конфигураций с постоянно проводившимися доработками как первой, так и второй ступеней РН эксплуатировалась до 1978 г. Запуски ракет «Ат-лас-Аджена» большей частью по военным программам производились как с Западного, так и с Восточного полигонов.

^{Старт ракеты «Атлас» с пилотируемым кораблем «Меркурий»}

В составе этого семейства использовались все основные модели ступени «Аджена». Ракета «Атлас-Аджена-А» при стартовой массе 120 т доставляла на орбиту высотой 480 км грузы массой 1,63 т, модели «Атлас-Аджена-В» и «Атлас-Аджена-D» имели грузоподъемность 2,4—2,7 т.

По интенсивности эксплуатации как моделей «Атлас-Ад-жена», так и всего семейства в целом особенно выделяется 1966 г. Тогда было осуществлено 33 космических старта, из которых 26 пришлось на ракеты «Атлас-Аджена», 4 — на «Атлас-Центавр» и 3 — на одноступенчатые модификации. Кроме того, в указанный год было произведено еще 14 запусков моделей «Атлас» либо как МБР с контрольно-трениро-вочкыми задачами, либо в качестве высотных ракет с различным экспериментальным оборудованием.

Для примера использования ракет «Атлас» в исследовательских целях можно привести запуски трансатмосферного аппарата Х-23А (1966—1967 гг.), (эксперимент «Fire»), при котором изучались условия входа в атмосферу спускаемых капсул со скоростью 11,1 км/с, соответствующей траектории возвращения кораблей «Аполлон» (1964—1965 гг.), проект «Биг Джо» с задачей отработки бортовых систем кораблей «Меркурий» (1959), выведение на суборбитальные траектории капсул с подопытными животными, контейнеров с криогенными компонентами для оценки их состояния в невесомости и т.п.

В целях повышения энергетических характеристик РН семейства «Атлас» компания «General Dynamics» постоянно проводила модернизацию их бортовых систем. Важным этапом работ в этом направлении стало создание для первой ступени двигательной установки МА-5, которая в различных (не менее чем в шести) модификациях применялась на ракетах в 1961—1997 гг. За этот период ее тяга была увеличена со 177 т до 200 т (в основном за счет улучшения показателей стартовых ЖРД).

В начале 1960-х годов для сокращения затрат на предполетную подготовку ракет-носителей (не только семейства «Атлас») ВВС и NASA утвердили программу SLV («Standard Launch Vehicle») по стандартизации их бортовых систем. Созданные в рамках проекта типовые блоки оборудования, например систем управления, электропитания или телеметрии, не требовали особой настройки или модификации перед запуском конкретного космического объекта.

• В частности, на ракетах «Атлас-Аджена», получивших обозначение SLV-3, стали применяться унифицированные системы наведения для запусков либо с Западного, либо с Восточного полигона, универсальный переходник полезного груза и т.п. За счет монтажа подобных элементов в заводских условиях время подготовки РН к полету было сокращено с 8 мес до 10 недель.

В 1968 г. состоялся первый старт ракеты «Атлас-Аджена» модели SLV-3A, отличительной чертой которой стал удлиненный на 2,9 м топливный отсек первой ступени (это позволило увеличить бортовой запас топлива на 21,8 т). Кроме того, данная модель комплектовалась новым автопилотом, допускавшим ввод полетного задания за 6 ч до старта, а при известных конечных параметрах активного участка за 1 ч.

1968 г. был также отмечен началом эксплуатации в качестве средств выведения КА снятых с вооружения МБР «Атлас-F» (космические старты модели «Атлас-Е» стали проводиться с 1980 г.). Некоторым доработкам в конструкции модернизированных ракет подверглось электронное оборудование — инерциальная система наведения была заменена на радиокомандную Mod-3G, применявшуюся на моделях «Атлас» SLV-3. Коррекция траектории РН производилась с наземной станции слежения, развернутой вблизи стартового комплекса на базе Ванденберг (все запуски моделей «Атлас-F и -Е» производились оттуда).

В качестве верхних ступеней на ракетах «Атлас-F и -Е» применялось свыше 10 различных твердотопливных блоков. В ряде случаев по соображениям секретности официальные сведения о их типе не сообщались. Поэтому грузоподъемность этих моделей можно оценить лишь приблизительно в диапазоне 0,7—1 т на полярной орбите.

Жидкостный разгонный блок (ступень «Аджена-D») Использовался в составе этих ракет лишь однажды — в 1978 г. при выведении океанографического спутника «Seasat-А», принадлежащего NASA. Для запуска этого аппарата общей с верхней ступенью массой 2,3 т ракета «Атлас-F» подверглась существенным доработкам.

Сужающаяся часть бака окислителя была заменена цилиндрической секцией с переходником для монтажа ступени «Ад-жена». Для улучшения аэродинамических характеристик на ракете монтировался обтекатель диаметром 3,05 м, который полностью закрывал и полезный груз, и разгонный блок. В этих целях был приспособлен укороченный с 18м до 10,2м обтекатель с ракеты «Титан-34В», также комплектуемой ступенью «Аджена».

В общей сложности в 1968—1995 гг. из 136 снятых с боевого дежурства МБР «Атлас-Е и -F» для запусков космических аппаратов использовалось 46 изделий, при этом их надежность составила 91%.

Последней моделью легкого класса семейства «Атлас» стала ракета «Атлас-Н», предназначавшаяся для выведения спутников морской разведки. Несмотря на военное применение, эта РН проектировалась Центром Льюиса, эксплуатировавшим ракеты «Атлас-Центавр». Модель комплектовалась первой ступенью SLV-3D с двигательной установкой МА-5 тягой 200 т, твердотопливным разгонным блоком и радиокомандной системой наведения. Все пять запусков ракеты «Атлас-Н» были успешно осуществлены в 1983—1987 гг. с территории базы Ванденберг.

<<<Назад Страница 81 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz