Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с ракеты Aerobee )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ракета Aerobee была одной из самых производимых и производительных ракет в Соединенных Штатах Америки . Разработанный Aerojet Corporation, Aerobee был спроектирован так, чтобы сочетать высоту и грузоподъемность V-2 с экономичностью и массовым производством WAC Corporal . В период с 1947 по 1985 год было запущено более 1000 самолетов Aerojets, которые вернули огромное количество астрономических, физических, аэрономических и биомедицинских данных.

Развитие [ править ]

Исследования с использованием ракет Фау-2 после Второй мировой войны дали ценные результаты, касающиеся природы космических лучей, солнечного спектра и распределения атмосферного озона. Однако ограниченное предложение и расходы на сборку и запуск ракет Фау-2, а также небольшая грузоподъемность первой специализированной зондирующей ракеты, WAC Corporal , создали спрос на недорогую зондирующую ракету, которая будет использоваться для научное исследование. Лаборатории прикладной физики (APL) усилия во главе с Джеймсом Ван Аллена привело к контракту , представленном 17 мая 1946 в лаборатории военно - морских исследований (NRL) в Aerojet, в то время являвшаяся производителем ракет WAC Corporal, для закупки 20 ракет-зондировщиков на жидком топливе, способных нести полезную нагрузку 150 фунтов (68 кг) на высоту 300 000 футов (91 000 м). 15 новых ракет будут отнесены к APL, а 5 - к NRL. Aerojet должен был быть генеральным подрядчиком, в то время как Douglas Aircraft , также производитель капралов WAC, обеспечивал аэродинамическое проектирование и брал на себя часть производства. [1]

Обозначение Aerojet для новой ракеты было "Aerobee", сокращение от Aerojet, производителя двигателя, и Bumblebee, программы управляемых ракет ВМС. [2] : 57 [3] Это была одноступенчатая жидкостная ракета со стабилизированным вращением, в которой в качестве ускорителя использовался твердотопливный ракетный двигатель. Этот ускоритель был сброшен через 2,5 секунды работы. Носовой обтекатель, содержащий передатчик телеметрии и научную полезную нагрузку, можно было восстановить и вернуть на Землю на парашюте. [4] Как и в случае со своим прародителем, капралом WAC , Aerobee требовалась высокая стартовая башня для обеспечения необходимой устойчивости, пока относительно медленно ускоряющаяся ракета не набирала скорость, достаточную для того, чтобы ее плавники могли эффективно контролировать положение. [4]Пусковые башни регулировались по наклону и азимуту для компенсации ветра. [2] : 59

25 сентября 1947 года манекен Aerobee, прикрепленный к действующему двигателю, был запущен с ракетного полигона Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико, для летных испытаний. За этим последовал (после еще двух испытаний на манекене в октябре [5] ) 24 ноября состоялся первый полный запуск Aerobee. Полет был прекращен через 35 секунд, когда хвост ракеты начал раскачиваться вперед и назад. [1] Этот Aerobee был первой ракетой, запущенной ВМС США по Уайт-Сэндс [2] : 66 и предметом первой всеобъемлющей программы обеспечения безопасности ракет на дальности. [2] : 59

Следующий запуск Aerobee 5 марта 1948 года был полным успехом, он достиг высоты 73 миль (117 км) и нарушил 100-километровую (62 мили) границу космоса (по определению Всемирной федерации воздушного спорта [6] ). . [1]

Операционная история [ править ]

Ранние запуски [ править ]

Первоначальный дизайн Aerobee получил обозначение RTV-N-8 в ВМФ и XASR-1 в Aerojet и в армии. Эта ракета была приведена в действие в XASR-1, а 11,5 кН (2600 фунтов ф ) [4] версии движка 21AL-2600 также используется в Nike Ajax . [7] [2] : 70

Двигатель XASR-1 был заменен двигателем XASR-2, в котором для наддува топливного бака использовался гелий вместо сжатого воздуха. Первый полет в конце 1949 года, Aerobees, использующий новый двигатель, получил обозначение RTV-N-10 (a) в ВМФ и RTV-A-1 в ВВС. Варианты на этой конструкции , используемой в ВВС включали RTV-A-1a, который использовал сустейнер Аэроджет AJ10-25 с 18 килоньютонами (4000 фунтов F ) тяги, но с более короткой продолжительностью; РТВ-А-1с, идентичный, но без твердотопливного ракетного ускорителя; RTV-A-1b с двигателем XASR-1, но с химическим наддувом; и РТВ-А-1d, с использованием 18 кН (4000 фунтов F ) двигатель -1A, с химическим наддувом, и запущен без бустера. [4]

Военно-морской флот также разработал свои XASR-2 Aerobees. На РТВ-Н-10б использовался вариант двигателя -10а с более высоким удельным импульсом ; RTV-N-10c был серийным вариантом -10b. ВВС США представили серийную версию RTV-N-10b, которая не получила официального обозначения. [4]

Первый запуск Aerobee RTV-A-1, 2 декабря 1949 г.

2 декабря 1949 года ВВС запустили свой первый Aerobee с пускового комплекса A авиабазы ​​Холломан . Хотя ракета пролетела на высоте почти 60 миль (97 км) и сняла первые цветные кинофильмы Земли из космоса, полезная нагрузка была потеряна и восстановлена ​​только 13 июля 1950 г., к этому моменту пленка (а также x -эмульсии, которые также перевозились на борту) не подлежали утилизации. За этим неблагоприятным началом последовали еще 32 полета Aerobee, большинство из которых были успешными, включая первый успешный полет обезьяны 18 апреля 1951 г. [1]

К началу 1950-х годов Aerobee была предпочтительной ракетой-зондом, которую использовали Исследовательская лаборатория ВМС, ВВС США и Армейский корпус связи. Стоимость подъема фунта научного груза на высоту была значительно ниже, чем у любого конкурента. [8] [9] В 1955 году ракеты ВВС США RTV-A-1 были переименованы в X-8 (X-8a-d, что соответствует старой серии RTV-A-1a-d). [4]

Более поздние версии [ править ]

Первая основная производная версия, Aerobee-Hi (впервые выпущенная в 1955 году), отличалась увеличенной длиной, топливной емкостью и улучшенным инженерным дизайном. Было две версии Aerobee-Hi. Air Force Aerobee Hi (MX-1960, XRM-84) и немного более длинный Navy Aerobee-Hi (RV-N-13, PWN-2A). Разработка двигателей продолжилась с AJ11-6, AJ11-18, AJ11-20, AJ11-21 и AGVL0113C / F / H / I для Aerobee-Hi. [10] : 265–265 [4] Aerobe-Hi был усилен бустером 2.5 KS-18000. [2] : 75Navy Aerobee-Hi значительно отличался от Air Force Aerobee-Hi, используя регулятор давления топлива от Nike Ajax, функцию отложенного старта и герметичный хвостовой конус, позволяющий лучше измерять внешние верхние слои атмосферы. [2] : 79–80

После создания НАСА разработкой Aerobees в значительной степени руководило НАСА. Исключения, разработанные для вооруженных сил, включали Aerobee 170, он же Nike-Aerobee, который сочетал в себе ускоритель Nike M5E1 с Aerobee 150, и Aerobee 300, который использовал ракетный двигатель AIM-7 Sparrow на своей второй ступени; Aerobee 300 также был известен как Sparrowbee. Существовали версии Aerobee-Hi, такие как Aerobee 150 и 150A, и в этом случае разница заключалась в количестве плавников: у 150 - три, а у 150A - четыре. По сути, Aerobee 100 был укороченным Aerobee 150 с двигателем AJ11. Самым крупным из серии Aerobee был Aerobee 350, состоящий из четырех сгруппированных Aerobee 150, усиленных Nike M5E1. [11] [12]Хотя они носили название Aerobee, Aerobee 75 и предложенный Aerobee 90 на самом деле не были связаны с другими ракетами в том смысле, что это были твердотопливные ракеты: у 75-го был двигатель HAWK, а у 90-го был 75-й со второй ступенью Sparrow. [13]

На протяжении десятилетий разработки Aerobees использовались со многими родственными двигателями, включая XASR-1 (21AL-2600), 45AL-2600, AJ10-24, AJ10-25, AJ10-27, AJ10-34, AJ11-6 и AJ60-. 92. Более поздние версии AJ10 и AJ-11 двигателей произведено 17,8 кН (4000 фунтов F ) тяги. [2] : 70 бустеров включали излишки бустеров Nike M5E1, а также VKM-17 и VKM-20, как и в оригинальном 2.5KS-18000. [14]

Стартовые башни для ракет Aerobee были построены на ракетном полигоне Уайт-Сэндс и авиабазе Холломан в Нью-Мексико; Полетный комплекс Уоллопса в Вирджинии; Eglin AFB во Флориде ; Ракетный полигон Черчилля в Манитобе , Канада; и Вумера , Южная Австралия. Aerobees также были запущены из Centro de Lancamento da Barreira do Inferno (CLBI), Натал, Риу-Гранде, Бразилия; Испытательная лаборатория Кауаи , Корабельные пески, Кауаи; Нуадибу , Дахлет Нуадибу, Мавритания; Авиабаза Ванденберг , Калифорния; Уокер-Кей, Багамы; и на борту исследовательского судна USS Norton Sound . [14] Две ракеты Seabee были запущены с моря у мыса Мугу, штат Калифорния . Сиби ( в море начало Aerobees) были запущены с позиции плавающей в воде как часть Роберт Труа «s Sea Dragon проекта Aerojet. [15] Aerobees, запущенные из заграничных мест, таких как Багамы, использовали модифицированную стартовую вышку, которая первоначально использовалась на авианосце USS Norton Sound. НАСА дополнительно преобразовало эту башню в передвижную пусковую установку Aerobee (MALF), которая впервые была использована в 1966 году для запусков из Натала, Бразилия. [11] : 56

В общей сложности 1037 Aerobees (включая варианты) были запущены из всех мест с успешностью более 97%. Более половины из них были Aerobee 150 / 150A. [5] Последний Aerobee, 150 MI, совершил полет на полезной нагрузке Airglow в Уайт-Сэндс 17 января 1985 года. [16]

Австралийские запуски [ править ]

Соглашение между правительством Австралии и правительством Соединенных Штатов Америки относительно запусков три Aerobee Ракеты было создано в Канберре , март 1970 года [17] Аналогичный договор был согласован в 1973 году на 7 запусков, [18] и в 1977 г. - 6 запусков [19] различных астрономических и солнечных экспериментов, проведенных NASA Goddard Space Flight Center .

В 1974 году DARPA США через Кембриджскую исследовательскую лабораторию ВВС и Австралию согласились запустить 3 ракеты в рамках проекта Hi Star South . [20]

Всего на полигоне Вумера было произведено 20 запусков Aerobee : [21]

  • Series 150: 3 запуска в мае / июне 1970 г.
  • Серия 170: 7 запусков в ноябре 1973 г. и 2 запуска в феврале 1977 г.
  • Series 200: 3 запуска в сентябре 1974 г.
  • Series 200A: 5 запусков в феврале 1977 г.

Научные результаты [ править ]

Научные исследования, проводимые с семьей Aerobee, включали фотографию, биомедицинские исследования, биологию, изучение энергичных частиц, физику ионосферы, метеорологию, радиоастрономию, физику Солнца, аэрономию, спектрометрию, исследования разведки сигналов, инфракрасные исследования, магнитометрию, ультрафиолет и рентгеновское излучение. лучевая астрономия, а также многие другие области, такие как аэродинамические исследования и разработка ракетных технологий. [11] : 82 Aerobees составили жизненно важную часть усилий Америки в Международный геофизический год , составляя более половины выделенного бюджета на зондирование ракеты МГГ. [11] : 31

Самые ранние космические биомедицинские миссии были запущены через Aerobee: три миссии ВВС с мышами и обезьянами, запущенные в 1951–52, определили, что кратковременное (~ 15 минут) воздействие ускорения, пониженной силы тяжести и космической радиации на большой высоте не имело значительных отрицательных последствий. эффекты. [1]

Аппарат Aerobee 150, запущенный 19 июня 1962 года (UTC), обнаружил первые рентгеновские лучи, испускаемые источником за пределами нашей солнечной системы [22] [23] (Scorpius X-1). [24]

Наследие [ править ]

Артефактом программ Aerobee, который используется до сих пор, является большая закрытая стартовая вышка, построенная для Aerobee 350 на стартовом комплексе White Sands 36 . [25]

В художественной литературе [ править ]

В романе « Люди в космос» 1960 года Мюррея Лейнстера, связанном с одноименным телесериалом , Эд МакКоли совершает первый пилотируемый суборбитальный космический полет на носовом обтекателе Aerobee. [26]

Технические данные [ править ]

[4] [5]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Mattson, Wayne O .; Тагг, Мартин Д. (июнь 1995 г.). Мы разрабатываем ракеты, а не воздух! (PDF) . База ВВС Холломан, Нью-Мексико: Программа управления ресурсами наследия, Воздушное боевое командование ВВС США. С. 45–52.
  2. ^ a b c d e f g h Ньюэлл, Гомер Э. младший (1959). Звуковые ракеты . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  3. ^ Кеннеди, Грегори П. (2009). Ракеты и ракеты полигона Белые пески 1945-1958 гг . Атглен, Пенсильвания: Военная история Шиффера. п. 107. ISBN 978-0-7643-3251-7.
  4. ^ Б с д е е г ч Парш, Andreas (2003). «ПВН-2» . Справочник военных ракет и ракет США . designation-systems.net . Проверено 8 февраля 2020 .
  5. ^ a b c Уэйд, Марк. «Аэроби» . Проверено 7 февраля 2021 года .
  6. ^ Voosen, Павел (24 июля 2018). «Космос, возможно, только что стал немного ближе» . Наука . DOI : 10.1126 / science.aau8822 . Проверено 1 апреля 2019 года .
  7. ^ Саттон, Джордж (2006). История жидкостных ракетных двигателей . Рестон Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 1-56347-649-5.
  8. ^ ДеВоркин, Дэвид Х. (1992–1993). Наука с местью . Нью-Йорк, Берлин, Гейдельберг: Смитсоновский институт / Springer-Verlag. С. 171, 174. ISBN 0-387-94137-1.CS1 maint: формат даты ( ссылка )
  9. ^ Миллер, Джей (1988). Самолеты X-1 - X-31 . Арлингтон, Техас: Аэрофакс. п. 82. ISBN 0-517-56749-0.
  10. ^ Towndsen, Джон В .; Славин, Роберт М. (1957). Программа развития Aerobe-Hi . Американское ракетное общество (AIAA).
  11. ^ a b c d Корлисс, Уильям Р. (1972). НАСА зондирующие ракеты, 1958-1968, НАСА SP-4401 (PDF) . Управление научно-технической информации НАСА, Вашингтон, округ Колумбия : 79
  12. ^ "Аэроби" . space.skyrocket.de . Проверено 6 февраля 2019 .
  13. ^ Страница космоса Гюнтера, https://space.skyrocket.de/doc_lau/aerobee-75.htm
  14. ^ а б Кребс, Гюнтер (2020). «Аэроби» . Космическая страница Гюнтера . Гюнтер Кребс . Проверено 6 февраля 2020 .
  15. ^ "Сиби" . Astronautix.com . Проверено 2 февраля 2020 .
  16. ^ "Аэроби" . space.skyrocket.de . Проверено 6 февраля 2020 .
  17. ^ «Обмен нотами, составляющий соглашение между правительством Австралии и правительством Соединенных Штатов Америки относительно запуска трех ракет Aerobee [1970] ATS 7» . Австралазийский институт правовой информации (AustLII) . 1970-05-22 . Проверено 5 февраля 2019 .
  18. ^ «Обмен нотами, составляющий соглашение между правительством Австралии и правительством Соединенных Штатов Америки относительно запуска семи ракет Aerobee [1973] ATS 25» . Австралазийский институт правовой информации . 1973-09-18 . Проверено 5 февраля 2019 .
  19. ^ «Соглашение между Австралией и Папуа-Новой Гвинеей относительно статуса вооруженных сил каждого государства на территории другого государства, и согласованный протокол [1977] ATS 6» . Австралазийский институт правовой информации (AustLII) . 1977-01-26 . Проверено 5 февраля 2019 .
  20. ^ «Обмен нотами, составляющий Соглашение между Правительством Австралии и Правительством Соединенных Штатов Америки относительно Совместной научной программы, обозначенной Hi Star South (1974) ATS 19» . www3.austlii.edu.au . Австралазийский институт правовой информации . Проверено 19 апреля 2017 года .
  21. ^ "Woomera LA8" . Astronautix.com . Проверено 5 февраля 2019 .
  22. ^ Риккардо Джаккони; Герберт Гурски; Фрэнк Р. Паолини; Бруно Б. Росси (1 декабря 1962 г.). «ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ИСТОЧНИКОВ ЗА ПРЕДЕЛАМИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ» . Письма с физическим обзором . Vol. 9 нет. 11. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.9.439 . Проверено 7 февраля 2021 года .
  23. ^ Значительные достижения в космической астрономии 1958–1964 (PDF) . НАСА. 1966. OCLC 988751617 .   Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  24. ^ Джиаккони R (2003). «Нобелевская лекция: рассвет рентгеновской астрономии» . Rev Mod Phys . 75 (3): 995. Bibcode : 2003RvMP ... 75..995G . DOI : 10.1103 / RevModPhys.75.995 .
  25. ^ Эклс, Джим (2013). Карман, полный ракет . Лас-Крусес, Нью-Мексико: Партнерство Fiddlebike. п. 419. ISBN 978-1-4927-7350-4.
  26. Перейти ↑ Leinster, Murray (1960). Мужчины в космос . Нью-Йорк : Издательство Беркли .