Ракеты семейства «Титан»
Как и семейство «Атлас», ракеты «Титан» берут свое начало от МБР. Программа разработки ударной системы «Титан-1» была утверждена в 1955 г. в качестве дублирующего варианта проекта «Атлас». Новая баллистическая ракета, образовавшая систему оружия WS-107A-2, получила обозначение SM-68.
Входе реализации программы «Титан», головным исполнителем которой стала компания «Martin» (с 1961 г. — «Martin Marietta»), решалась задача создания МБР принципиально иной по отношению к ракете «Атлас» схемы. Так, например, изначально предполагалось шахтное базирование новой МБР, но с проведением старта с поверхности земли. Изделие должно было комплектоваться двумя кислородно-керосиновыми ступенями последовательного включения (то есть запуск второй ступени производился уже в полете) и т.п.
В ходе разработки ракет «Титан-1» также осваивались новые метода производства и технологические операции. В качестве конструкционного материала несущих баков обеих ступеней был выбран алюминиевый сплав 2014 с большим содержанием меди. При изготовлении панелей баков из этого сплава использовалось уникальное по тем временам формовочное оборудование и прессы. Полученные заготовки подвергались химическому фрезерованию, а сборка панелей проводилась электродуговой сваркой вольфрамовым электродом в инертном газе.
За счет использования новейших технологий и двухступенчатой схемы ракета «Титан-1» имела в сравнении с МБР «Атлас» лучшие и конструктивные, и энергетические показатели. При стартовой массе 100 т новая ударная система высотой 30 м обеспечивала доставку боезаряда массой 2,26 т на расстояние свыше 10 тыс. км.
Первая ступень диаметром 3,05 м и высотой 17,4 м комплектовалась двумя двигателями LR-87-AJ-1 тягой по 68 т на Уровне моря. На второй ступени диаметром 2,44 м применялся один маршевый двигатель LR-91-AJ-1 тягой 36,3 т в вакууме. Разработчиком силовых установок обеих ступеней, использовавших турбонасосную систему подачи топлива, являлась Компания «Aerojet-General».
МБР «Титан-1» оснащалась радиоинерциальной системой введения фирмы «Bell Telephone Laboratories» (BTL). Управление ракетой осуществлялось маршевыми ЖРД ступеней закрепленными в карданных подвесах (угол поворота камер составлял 3—5°). Стабилизацию второй ступени по каналу крена обеспечивали четыре реактивных сопла, работавшие на газогенераторном газе. Эти же сопла также выполняли роль верньерных двигателей перед отделением головной части. Активный участок первой ступени длился 150 с, второй 180 с.
Летные испытания экспериментальных моделей МБР «Ти-тан-1» успешно начались в феврале 1959 г. на м. Канаверал. Сначала отрабатывалась только первая ступень, которая несла заполненный водой макет второй ступени. При четвертом старте впервые было произведено разделение ступеней с использованием вспомогательных ракетных двигателей. К испытательным полетам полностью укомплектованной МБР приступили в 1960 г. В общей сложности на этапе летной отработки и в период штатной эксплуатации в 1962—1965 гг. было произведено 67 испытательных л ли контрольно-тренировочных стартов МБР.
Несмотря на то что энергетические характеристики ракеты «Титан-1» позволяли доставлять на низкую околоземную орбиту грузы массой 2,5 т, эта МБР стала единственной из разработанных в конце 1950-х — начале 1960-х годов боевых систем, которая не нашла своего применения в качестве средства выведения КА.
Программа «Титан» качественно отличалась от проекта «Атлас» и по общей концепции своего дальнейшего развития. Если эксплуатационные модели ракет «Атлас» создавались путем последовательной модернизации бортовых систем и наземного комплекса, то МБР «Титан-1» сразу же рассматривалась как базовое изделие для ударной системы второго поколения «Титан-2» (позднее от такой классификации этих ракет отказались).
Среди основных требований, определенных для МБР «Титан-2», следует назвать увеличение массы боезаряда и дальности действия, применение инерциальной системы наведения повышенной точности, сокращение времени на проведение старта до 1 мин за счет запуска изделия непосредственно из шахты (для ракет «Атлас» и «Титан-1» продолжительность предпусковых операций составляла 15 мин), снижение численности боевого расчета до 2—3 человек (стартовая команда звена из трех МБР «Атлас» насчитывала в своем составе 16 человек, а звена ракет «Титан-1» — 10 специалистов) и прочее.
Другой особенностью МБР «Титан-2», проектные работы по которой начались в 1958 г., являлось то, что она сразу же создавалась в эксплуатационном варианте. Поэтому значительный объем натурных испытаний, включая отработку запуска из шахты, проводился с ракетами «Титан-1».
Для обеспечения заданных эксплуатационных характеристик МБР «Титан-2» (LGM-25C) потребовалось применение новых компонентов топлива— азотного тетроксида и «аэро-зина-50», представляющего собой равнодольную смесь гидразина и НДМГ. Эти самовоспламеняющиеся, стабильные по времени компоненты позволили постоянно держать МБР в заправленном состоянии, что наряду с шахтным запуском обеспечило значительное сокращение периода предстартовых операций.Первая ступень МБР «Титан-2» комплектуется двумя двигателями LR-87-AJ-5 фирмы «Aerojet». Каждый из этих ЖРД тягой по 97,5 т закреплен в карданном подвесе и оснащается собственным ТНА, газогенератором, пороховым стартером для раскрутки турбины и прочими элементами.
Маршевый ЖРД второй ступени LR-91-AJ-5 тягой 45,4 т представляет собой уменьшенную модель двигателя с первой ступени. Некоторым его конструктивным отличием является сопловой насадок с абляционной теплозащитой. Кроме того, силовая установка ступени предусматривала использование одного управляющего сопла вместо четырех, как на МБР «Ти-тан-1». За счет вращения сопло обеспечивало стабилизацию блока по крену.
По сравнению с предшественницей компоновка ракеты «Титан-2» претерпела существенные изменения. Топливный отсек первой ступени был удлинен примерно на 3 м. Габариты второй ступени увеличились и по длине (до 6,1 м), и по диа-метру (до 3,05 м). Тем не менее с новой головной частью длина МБР составила 31,4 м.Также были внесены коррективы и в схему разделения ступеней. Если на ракете «Титан-1» запуск маршевого ЖРД второй ступени производился лишь после увода блока от первой ступени на расстояние не менее 4,5 м (эта задача решалась с помощью РДТТ малой тяги, которые также обеспечивали осадку топлива), то на МБР «Титан-2» было реализовано так называемое горячее разделение с включением маршевого двигателя верхней блока до разрыва силовых связей с первой ступенью. Для отвода пламени ЖРД использовались специальные окна в переходном отсеке между ступенями. Кроме того, для исключения столкновения при разделении первая ступень оснащалась тормозными двигателями.
Инерциальная система наведения МБР «Титан-2» была разработана фирмой «АС Spark Plug» (в начале 1980-х годов на ракетах был установлен модернизированный вариант системы компании «Delco»). Схема управления МБР в полете осталось такой же, как и на предшествующей модели: поворачиваемые маршевые ЖРД ступеней и управляющее сопло на второй; коррекция скорости изделия перед отделением боезаряда осуществлялась верньерными РДТТ.
|
