Автомобиль-мишень Agena

Автомобиль-мишень Gemini-Agena

Производитель	Lockheed Aircraft McDonnell Aircraft
Страна происхождения	Соединенные Штаты
Оператор	НАСА
Приложения	Стыковочная цель Космический буксир
Характеристики
Стартовая масса	18 030–18 100 фунтов (8 180–8 210 кг)
Сухая масса	4,012–4,085 фунтов (1,820–1,853 кг)
Габаритные размеры	5 футов (1,52 м) в диаметре 26 футов (7,92 м) в длину
Власть	Аккумуляторы
Оборудование	Руководство Электроника управления полетом Телеметрия Командование Отслеживание Наддув топлива
Производство
Положение дел	В отставке
Построено	7
Запущен	7
Не смогли	3
Первый запуск	25 октября 1965 г.
Последний запуск	11 ноября 1966 г.
Связанный космический корабль
Полученный из	Агена-Д
Производные	Адаптер для стыковки с расширенной целью
Летал с	Близнецы

Agena Целевое Транспортного средство ( ATV ), также известное как Gemini-Agena Target Vehicle ( GATV ) был необитаемым космическим аппаратом , используемым НАСА во время его программы Gemini развивать и практиковать орбитальную стыковку и док - технику, а также для выполнения больших орбитальных изменений , в рамках подготовки для лунных миссий программы "Аполлон" . ^[1] Космический аппарат был основан на Локхид Самолеты «ы Agena-D верхней ступени ракеты, установлены с мишенью док производства компании McDonnell Aircraft. Название «Аджена» происходит от звезды Бета Центавра , также известной как Аджена. Комбинированный космический корабль представлял собой цилиндр длиной 26 футов (7,92 м) и диаметром 5 футов (1,52 м), выведенный на низкую околоземную орбиту с ракетой- носителем Atlas-Agena . Он нес приблизительно от 14 021 до 14 054 фунтов (от 6360 до 6375 кг) топлива и газа при запуске ^[2] и имел полную массу при выводе на орбиту от 7 117 до 7 271 фунтов (от 3 228 до 3298 кг).

Квадроцикл для Gemini 6 потерпел неудачу при запуске 25 октября 1965 года, что побудило НАСА разработать расширенный адаптер для стыковки цели (ATDA) в качестве резервного, космический корабль меньшего размера, состоящий из стыковочной цели, оснащенной двигательной системой управления ориентацией , но не имеющей Ракета смены орбиты Agena. ATDA использовалась один раз на Gemini 9A после второй неудачной попытки запуска квадроцикла 17 мая 1966 года, но не удалось в качестве цели стыковки, потому что ее стартовая крышка не отделилась.

Операции

Atlas-Agena ракеты - носителя запускает GATV-5006 на орбиту для Близнецов 11 миссии.

Каждый квадроцикл состоял из разгонной верхней ступени ракеты Agena-D, построенной Lockheed Aircraft, и стыковочного адаптера, созданного McDonnell Aircraft . Agena была запущена с пускового комплекса 14 мыса Кеннеди на вершине ракеты-носителя Atlas, построенной подразделением Convair компании General Dynamics . Первое возгорание Agena произойдет вскоре после сброса савана и отделения от Атласа над Атлантическим океаном . Второй удар над островом Вознесения переведет «Аджену» на низкую круговую орбиту. ^[1]

Космический корабль McDonnell Gemini будет запущен из Стартового комплекса 19 , через 90 минут. Оба обратных отсчета будут идти параллельно и требуют тесной синхронизации. Близнецы должны встретиться и состыковаться с Agena, как только Близнецы выйдут на орбиту ближе к концу программы. ^[1] Близнецы 11 «ы Ричард Ф. Гордон, младший сравнил стыковки с Agena чтобы воздух-воздух дозаправки : ^[3]

Вы выстроитесь в линию, может быть, на расстоянии пяти-десяти футов. И если все в порядке и вы выглядите на одной линии с стыковочным конусом, все, что вам нужно сделать, это добавить немного тяги с помощью трансляционного контроллера . И если кажется, что вы двигаетесь слишком быстро, вы немного откажетесь от трансляционного контроллера. И точно так же, как при полетах на дозаправке в воздухе, вы делали все это, используя только старый Mark-VIII.

После стыковки космонавт в правом кресле мог управлять подруливающими устройствами и двигателем Agena. ^[3] Они будут летать на комбинированном космическом корабле в стабилизированном режиме и проводить ряд экспериментов:

• Использование системы управления ориентацией Agena для стабилизации комбинации, что позволило сэкономить топливо Близнецов.
• Внедорожная деятельность для выполнения практических работ на панели инструментов. Это потребовало установки поручней на более поздних рейсах, чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на космонавта.
• Запуск двигателя Agena для поднятия апогея космического корабля. Gemini 11 достигла рекорда 739,2 морских миль (1369,0 км). Модифицированный двигатель Bell 8247 был аттестован на 15 перезапусков. ^[1]
• Отстыковка, разматывание 50-футового (15 м) нейлонового троса между капсулой и Agena и полет в конфигурации « гантели » с Agena под космонавтами для проверки гравитационного воздействия на устойчивость формации в неконтролируемом режиме. Этот метод теперь известен как стабилизация гравитационного градиента .
• Использование аналогичного троса и нескольких взрывов двигателей для вращения двух кораблей друг вокруг друга в качестве раннего испытания искусственной гравитации.
• После встречи с собственным квадроциклом Gemini 10 выполнила вторую встречу с квадроциклом от Gemini 8 .

После того, как капсула Gemini отделилась в последний раз, Agena оставалась на орбите в течение короткого времени и использовалась для проверки системы управления. ^{[ требуется разъяснение ]}

Первый аппарат-мишень Gemini-Agena (GATV) был запущен 25 октября 1965 года, в то время как астронавты Gemini 6 ждали на площадке. В то время как Atlas работал нормально, двигатель Agena взорвался во время орбитального впрыска. Поскольку рандеву и стыковка были основной целью, миссия Gemini 6 была очищена и заменена альтернативной миссией Gemini 6A , которая встретилась (но не смогла стыковаться) с Gemini 7 в декабре.

Расследование отказа пришло к выводу, что это, скорее всего, было вызвано модификациями конструкции GATV по сравнению со стандартной ступенью Agena D. Двигатель Agena D можно было перезапустить только один раз, а GATV - пять раз. В то время как стандартная Agena D сначала закачивала окислитель в камеру сгорания, а затем закачивал топливо, GATV был изменен так, чтобы действовать в обратном направлении, потому что при обычном методе запуска окислитель имел тенденцию к утечке. Хотя это не будет проблемой для Agena D с его однократным перезапуском, GATV с многократным перезапуском в конечном итоге потеряет весь окислитель до того, как срок службы ступени (который будет длиться недели, а не часы) может быть завершен. К сожалению, закачка топлива в камеру сгорания сначала вызвала возгорание двигателя и разрыв двигателя от механического удара.Выяснилось, что инженеры Lockheed не проверили GATV должным образом, чтобы устранить эту проблему (он был испытан на смоделированной высоте 21 миля, когда фактический запуск двигателя Agena должен был произойти на высоте около 75 миль). Решением проблемы было переключение на обычный запуск двигателя с окислителем, а также тестирование GATV в соответствующих условиях. Bell Aerosystems, производитель двигателя Agena, также получила указание провести дальнейшие наземные испытания.производителю двигателя Agena также было поручено провести дальнейшие наземные испытания.производителю двигателя Agena также было поручено провести дальнейшие наземные испытания.

Адаптер для стыковки с расширенной целью

После отказа первого GATV НАСА поручило Макдоннеллу разработать резервную стыковочную цель без ракеты Lockheed Agena, а также адаптера для стыковки с расширенными целями ^[4] (ATDA). Он состоял из стыковочного ошейника Gemini и двигательной установки управления ориентацией , основанной на системе управления возвращением Gemini. ATDA была длиной 10,9 футов (3,3 м) и массой 1750 фунтов (794 кг). ^[5] Было поднято несколько вопросов о совместимости ATDA с ракетой-носителем Atlas, поскольку она имела гораздо меньшую массу, чем GATV, что потенциально ухудшало аэродинамику ракеты-носителя и откалиброванные настройки. Однако Convair заверил Макдоннелла, что никаких технических проблем с бустером не возникнет.

Вторая неудача при запуске GATV произошла 17 мая 1966 года, когда астронавты Gemini 9 Том Стаффорд и Юджин Сернан сидели на своей площадке в ожидании запуска. Атлас-Аджена плавно поднялся в облачное небо, исчезнув из поля зрения около T + 50 секунд. Незадолго до отключения ускорителя двигателя (BECO) офицер управления наведения объявил, что он потерял связь с ускорителем.

Телеметрия показала, что постановка Agena была проведена по расписанию на отметке T + 300 секунд. Agena продолжала передавать сигналы до T + 436 секунд, когда вся телеметрия прекратилась. Скрытый за облаками, двигатель Атласа B-2 с трудом подвешивался вправо, начиная с момента T + 120 секунд, и оставался неподвижным в этом положении, переворачивая ракету-носитель на 216 ° и отправляя ее обратно к мысу Кеннеди. Это вращение сделало невозможным наведение на землю. Радиолокационные станции на Багамахотследил, как он двигался на север и спускался. После BECO устойчивость автомобиля постепенно восстанавливалась, однако он отклонился примерно на 231 ° от предполагаемой траектории полета. Оба корабля погрузились в Атлантический океан на расстояние 107 морских миль (198 км). Двигатель Agena не включился, так как не были достигнуты нужная высота и скорость, что не позволило системе наведения отправить команду запуска. Хотя точная причина потери управления подвесом двигателя не была обнаружена, телеметрия показала, что в цепи выходного командного сигнала сервоусилителя произошло короткое замыкание на массу, которое могло быть вызвано криогенной утечкой в ​​секции тяги. Подтверждением этой теории были аномально низкие температуры секции тяги, начиная с T + 65 секунд. Источник криогенной утечки не установлен.Потеря блокировки на земле помешала нормальным сигналам отключения двигателя от передачи на Атлас; BECO был сгенерирован резервным акселерометром, SECO - при T + 273 секунды из-за истощения LOX, а VECO и Agena - на основе резервной команды, сгенерированной программистом ракеты. За исключением системы управления полетом, все системы Atlas работали исправно.^{[6] [7]}

Хотя Convair взял на себя ответственность за неудачный запуск, инженеры Lockheed выразили обеспокоенность по поводу данных телеметрии, которые указывали на отказ сервопривода в Agena, что вызвало сомнения в том, что ступень все еще работала бы должным образом, если бы Atlas не вышел из строя. Однако истинная причина неудачи всплыла, когда ВВС выпустили фильм, сделанный с помощью камер слежения в Мельбурн-Бич, штат Флорида, на котором «Атлас» наклоняется и движется вниз. Затем было определено, что неисправность сервопривода Agena была вызвана прохождением через ионизированный выхлопной след Атласа.

Запуск модифицированной миссии Gemini 9A был перенесен на 1 июня 1966 года с использованием ATDA. Однако кожух , защищавший стыковочный адаптер во время запуска, не отделился из-за того, что шнурки были неправильно закреплены липкой лентой. Gemini 9A был запущен 3 июня, и, находясь на орбите, экипаж заметил, что кожух ATDA частично открылся и был описан Стаффордом как «похожий на разъяренного аллигатора». Стыковка была невозможна, но вместо этого был отработан маневр сближения. ^{[8] [9]}

Статистика полетов

В популярной культуре

Стыковка Gemini 8 с Agena была показана в эпизоде ​​1 «Можем ли мы это сделать?» Мини-сериала HBO 1998 года « С Земли на Луну» и в биографическом фильме Нила Армстронга 2018 года « Первый человек» .

Стыковка Gemini 8 с Agena была показана в короткометражной научно-фантастической драме DARKSIDE, созданной nrgpix в качестве входа на Лондонский фестиваль научно-фантастических фильмов 2020 года.

использованная литература

 В эту статью включены материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

внешние ссылки

• Оценка испытаний систем целевой машины 5002 Gemini 6 / Agena (PDF), декабрь 1965 г.
• Gemini 6 Agena Target Автомобиль
• Доки Gemini 8 с Agena Video
• На плечах титанов, Проект Близнецы , История НАСА