Авангард (ракета)

Ракета " Авангард" [1] должна была стать первой ракетой-носителем, которую Соединенные Штаты использовали бы для вывода спутника на орбиту. Вместо этого кризис со спутником, вызванный неожиданным запуском Спутника 1, привел к тому, что США после отказа Vanguard TV-3 быстро вышли на орбиту спутника Explorer 1 с помощью ракеты Juno I , сделав Vanguard 1 вторым успешным орбитальным запуском США.

Авангард
Vanguard rocket vanguard1 satellite.jpg
Ракета Авангард на пусковой площадке LC-18A
ФункцияСпутниковая ракета-носитель
ПроизводительКомпания Гленна Л. Мартина
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Размер
Высота21,9 метра (72 футов)
Диаметр1,14 метра (3 фута 9 дюймов)
Масса10050 кг (22160 фунтов)
Этапы3
Вместимость
Полезная нагрузка на НОО
Масса11,3 кг (25 фунтов)
История запуска
СтатусНа пенсии
Сайты запускаМыс Канаверал , LC-18A
Всего запусков11
Успех (а)3
Отказ (ы)8
Первый полет23 октября 1957 г.
( Авангард 1:17 апреля 1958 г.)
Последний полет18 сентября 1959 г.
Первый этап - Авангард
Длина13,4 м (44 футов)
Диаметр1,14 м (3 фута 9 дюймов)
Пустая масса811 кг (1788 фунтов)
Масса брутто8,090 кг (17,840 фунтов)
Двигатели1 General Electric
GE X-405
Толкать125000 Н (28000 фунтов силы )
Удельный импульс248 с (2,43 км / с)
Время горения144 секунды
ТопливоLOX / Керосин (RP-1)
Второй этап - Дельта
Длина5,8 м (19 футов)
Диаметр0,8 м (2 фута 7 дюймов)
Пустая масса694 кг (1530 фунтов)
Масса брутто1990 кг (4390 фунтов)
Двигатели1 Aerojet General AJ10-37
Толкать32600 Н (7300 фунтов е )
Удельный импульс261 с (2,56 км / с)
Время горения120 секунд
ТопливоНДМГ / азотная кислота ( IWFNA )
Третий этап - Grand Central Rocket Company или Allegany Ballistics Laboratory (последний)
Длина1,5 м (4 фута 11 дюймов)
Диаметр0,8 м (2 фута 7 дюймов)
Пустая масса31 кг (68 фунтов)
Масса брутто194 кг (428 фунтов)
Мотор1
Толкать10400 Н (2300 фунтов е )
Удельный импульс230 с (2,3 км / с)
Время горения30 секунд
ТопливоТвердый

Ракеты «Авангард» использовались в рамках проекта «Авангард» с 1957 по 1959 год. Из одиннадцати ракет «Авангард», которые проект пытался запустить, три успешно вывели спутники на орбиту. Ракеты «Авангард» были важной частью космической гонки между Соединенными Штатами и Советским Союзом .

В 1955 году Соединенные Штаты объявили о планах вывести на орбиту научный спутник в рамках Международного геофизического года (МГГ) в 1957–1958 годах. Цель состояла в том, чтобы отслеживать спутник во время проведения экспериментов. [2] В то время, было три кандидата на ракеты - носителя: ВВС SM-65 Atlas , производное от армейской баллистической Агентства противоракетной «S SSM-A-14 Редстоун , и предложение Navy для трехступенчатой ракета на базе зондирующей ракеты РТВ-Н-12а «Викинг» . [3] [4]

RAND Corporation , ВВС и ЦРУ уже давно преследовали идею разведывательного спутника . [5] Такая программа, Оружейная система 117L, была совершенно секретной. [6] Одной из проблем с разведкой был вопрос законности: была ли «свобода космоса» или воздушное пространство страны заканчивалось при входе в космос? [2] Совет национальной безопасности поддержал спутник IGY, потому что он будет хорошим прикрытием для WS117L и создаст прецедент свободы космического мирного гражданского спутника. При этом в СНБ подчеркнули, что спутник МГГ не должен мешать военным программам. [7] Предложение армии, основанное на Редстоуне , вероятно, будет первым, готовым к запуску спутника. Однако его связь с немецким ученым Вернером фон Брауном была риском для связей с общественностью. [8] [4] В любом случае баллистические ракеты « Атлас» и « Редстоун » были первоочередными военными проектами, которым не должно было препятствовать выполнение второстепенных космических запусков. [9] Авангард Милтона Розена был проектом Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), который считался скорее научной, чем военной организацией. Розен и Ричард Портер (руководитель спутника МГГ и глава Американского ракетного общества ) лоббировали «Авангард» и выступали против использования ракет «Атлас» или фон Брауна. [10] Они подчеркнули невоенные цели спутниковой программы. Помимо аспекта связей с общественностью, важным считался невоенный спутник, поскольку следовало избегать обсуждения того, были ли полеты спутников над зарубежными странами законными или незаконными. [11]

В августе или сентябре 1955 года комитет Министерства обороны США по особым возможностям выбрал предложение NRL, названное Vanguard, для проекта IGY. Компания Martin, которая также построила "Викинг", стала генеральным подрядчиком ракеты-носителя. [12] Ракета "Авангард" проектировалась как трехступенчатая машина. Первой ступенью был жидкостный двигатель General Electric X-405 (обозначенный ВМФ XLR50-GE-2), созданный на базе двигателя RTV-N-12a Viking . Второй этап - это жидкостный двигатель Aerojet General AJ10-37 ( XLR52-AJ-2 ), вариант двигателя в RTV-N-10 Aerobee . Наконец, третья ступень - твердотопливный ракетный двигатель. Все трехступенчатые полеты Vanguard, кроме последнего, использовали двигатель, построенный Grand Central Rocket Company . У Vanguard не было плавников, и первая и вторая ступени управлялись карданными двигателями. На второй ступени размещались телеметрическая система, инерциальная система наведения и автопилот. Третья стадия была стабилизирована вращением , причем вращение передавалось поворотным столом на второй стадии перед разделением.

Вторая ступень Vanguard десятилетиями служила второй ступенью Able и Delta для ракет-носителей спутников. [13] Двигатель AJ10, входивший в состав этих ступеней, был адаптирован к AJ10-137, который использовался в качестве двигателя служебного модуля Apollo . AJ10-190, адаптированный из космического корабля Apollo, использовался на космическом шаттле для орбитальных маневров. [14] AJ10-160 будет перепрофилирован для использования на предстоящем космическом корабле НАСА Орион .

Первые два полета программы «Авангард», обозначенные как « Авангард ТВ-0» и « Авангард ТВ-1» , на самом деле были двумя последними оставшимися модифицированными ракетами RTV-N-12a « Викинг» . Vanguard TV-0, запущенный 8 декабря 1956 года, в первую очередь испытывал новые телеметрические системы, а Vanguard TV-1 1 мая 1957 года представлял собой двухступенчатую машину, тестирующую разделение и зажигание твердотопливной верхней ступени Vanguard. Авангард ТВ-2 , запущенный 23 октября 1957 года после нескольких неудачных попыток, стал первой настоящей ракетой Авангард. Вторая и третья ступени были инертными, но в полете было успешно испытано разделение первой и второй ступеней и раскрутка третьей ступени. Однако к тому времени Советский Союз уже вывел на орбиту спутник Спутник-1 , и поэтому проект «Авангард» был более или менее вынужден как можно скорее запустить собственный спутник. Поэтому к Vanguard TV-3 был добавлен очень маленький экспериментальный спутник ( Никита Хрущев насмешливо назвал его «грейпфрутом» и весил всего 1,5 килограмма (3,3 фунта)) , который должен был стать первым испытанием многоцелевой ракеты Vanguard. . Хотя NRL и Glenn L. Martin Company пытались подчеркнуть, что миссия Vanguard TV-3 была чисто испытательным полетом (и одним с несколькими "первыми"), все остальные видели в нем первый запуск спутника в западном мире, заявленный как «Ответ Америки на спутник». Вернер фон Браун сердито сказал о запуске спутника: «Мы знали, что они собираются это сделать. Vanguard никогда этого не сделает. У нас есть оборудование на полке. Мы можем разместить спутник за 60 дней». [15]

6 декабря 1957 года ВМС США запустили с мыса Канаверал ракету Vanguard TV-3 , на борту которой находился спутник весом 1,5 кг (3,3 фунта) . Он достиг высоты 1,2 метра (3 фута 11 дюймов), прежде чем упал и взорвался. Спутник взорвался сверху ракеты, приземлился в кустах рядом с площадкой и начал передавать сигналы, что привело к тому, что американский обозреватель New York Journal Дороти Килгаллен заявила : «Почему бы кому-то не пойти туда, не найти его и не выстрелить? ? " [16] Американская пресса назвала это Капутником . [17]

"> Воспроизвести медиа
Кинохроника запуска Vanguard TV3 Backup

Расследование аварии пришло к выводу, что недостаточное давление в топливном баке позволило горячим выхлопным газам вернуться в головку форсунки и разрушить ее, что привело к полной потере тяги двигателя. После выхода из строя Vanguard TV-3 резервная машина Vanguard TV-3BU (BU = BackUp ) была подготовлена ​​к новой попытке. Бригады посадочных площадок поспешили устранить повреждения, нанесенные LC-18A взрывом Vanguard TV-3, и на третьей неделе января 1958 года работы были завершены. Авангард ТВ-3БУ был установлен на площадке, но постоянные задержки сорвали попытку запуска. Сильные дожди замкнули некоторые электрические кабели на земле и потребовали их замены. Вторая ступень также находилась на подушке с полной загрузкой азотной кислоты в течение нескольких недель, что в конечном итоге привело к коррозии топливного бака и клапанов. Его пришлось удалить и заменить другим этапом. Наконец, запуск начался в ночь на 5 февраля 1958 года. «Авангард» плавно поднялся в небо и работал хорошо до 57 секунд после запуска, когда ракета-носитель наклонилась более чем на 40 °. Тонкая вторая ступень сломалась пополам из-за аэродинамической нагрузки четыре секунды спустя, в результате чего «Авангард» перевернулся из-за края до того, как офицер безопасности на стрельбище послал команду на уничтожение. Причина отказа была объяснена ложным сигналом наведения, который заставил первую ступень выполнить непреднамеренные маневры по тангажу. Система наведения была изменена для большей избыточности, и были предприняты усилия для улучшения контроля качества. 17 марта 1958 года Vanguard TV-4, наконец, удалось вывести на орбиту спутник Vanguard 1 . К тому времени, однако, армейский « Юнона» ( Юпитер-С ) уже запустил первый спутник Соединенных Штатов, Explorer 1 . Ракета Vanguard TV-4 вывела спутник Vanguard 1 на относительно высокую орбиту (3966 на 653 километра (2464 миль на 406 миль)). Авангард 1 и его третья ступень остаются на орбите как самые старые искусственные артефакты в космосе. [18] [19] Следующие четыре полета, TV-5 и SLV (спутниковая ракета-носитель) Vanguard SLV-1 , Vanguard SLV-2 и Vanguard SLV-3 потерпели неудачу, но 17 февраля 1959 года Vanguard SLV-4 запустил Vanguard. 2 , весом 10,8 кг (24 фунта), на орбиту. SLV были "серийными" ракетами "Авангард". Vanguard SLV-5 и Vanguard SLV-6 также потерпели неудачу, но в заключительном полете 18 сентября 1959 года удалось успешно вывести на орбиту 24-килограммовый (53 фунта) спутник Vanguard 3 . Эта последняя миссия была обозначена как Vanguard TV-4BU, потому что она использовала оставшуюся испытательную машину, которая была модернизирована новой третьей ступенью, Allegany Ballistics Laboratory X-248A2 Altair . Этот более мощный двигатель позволял запускать более тяжелую полезную нагрузку. Комбинация жидкостного двигателя AJ10 и твердотопливного двигателя X-248 также использовалась под названием Able в качестве верхней ступени для ракет-носителей Thor и Atlas.

Авангард запустил 3 спутника из 11 попыток запуска:

  • Vanguard TV3 - 6 декабря 1957 г. - не удалось вывести на орбиту спутник весом 1,36 кг (3 фунта).
  • Резервное копирование Vanguard TV3 - 5 февраля 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник весом 1,36 кг (3 фунта).
  • Авангард 1 (Vanguard TV4) - 17 марта 1958 - выведенный на орбиту спутник массой 1,47 кг (3,25 фунта)
  • Vanguard TV5 - 28 апреля 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,0 кг (22 фунта).
  • Vanguard SLV-1 - 27 мая 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,0 кг (22 фунта).
  • Vanguard SLV-2 - 26 июня 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,0 кг (22 фунта).
  • Vanguard SLV-3 - 26 сентября 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,0 кг (22 фунта).
  • Авангард 2 (Vanguard SLV-4) - 17 февраля 1959 года - выведенный на орбиту спутник массой 9,8 кг (21,6 фунта)
  • Vanguard SLV-5 - 13 апреля 1959 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,3 кг (22,7 фунта).
  • Vanguard SLV-6 - 22 июня 1959 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,3 кг (22,7 фунта).
  • Vanguard 3 (Vanguard TV4-BU, также Vanguard SLV-7) - 18 сентября 1959 г. - выведенный на орбиту спутник массой 22,7 кг (50 фунтов) [20]
Неудачный запуск Vanguard TV-3 на мысе Канаверал (6 декабря 1957 г.).

Характеристики

  • Номер этапа: 1 - Авангард
    • Масса: 7,704 кг
    • Масса пустого: 811 кг
    • Тяга (в вакууме): 134,7 кН
    • Isp (уровень моря): 248 с (2,43 км / с)
    • Время горения: 145 с
    • Диаметр: 1,14 м
    • Длина: 12.20 м
    • Топливо: LOX / керосин
    • Двигатели: General Electric X-405
  • Номер этапа: 2 - Дельта А
    • Масса: 2164 кг
    • Масса пустого: 694 кг
    • Тяга (в вакууме): 33,8 кН
    • Isp: 271 секунда (2,66 км / с)
    • Время горения: 115 с
    • Диаметр: 0,84 м
    • Длина: 5,36 м
    • Пропелленты: азотная кислота / НДМГ.
    • Двигатели: Aerojet AJ10-37
  • Номер этапа: 3 - Авангард 3
    • Масса: 210 кг
    • Масса пустого: 31 кг
    • Усилие (в вакууме): 11,6 кН
    • Isp: 230 секунд (2,3 км / с)
    • Время горения: 31 с
    • Исп (уровень моря): 210 секунд (2,1 км / с)
    • Диаметр: 0,50 м
    • Длина: 2,00 м
    • Топливо: твердое
    • Двигатели: Grand Central 33KS2800

  • Авангард 1 Спутник
  • Авангард 2 Спутник
  • Авангард 3 Спутник
  • Программа Explorer
  • Программа Спутник
  • Ракета викинг
  • Сравнение семейств орбитальных ракет-носителей
  • Сравнение орбитальных систем запуска

  1. ^ "Авангард Спутниковая ракета-носитель - Техническое резюме". Б. Клаванс. Апрель 1960 г., 212 стр. Технический отчет компании Martin № 11022, оптическая копия в формате PDF. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  2. ^ a b Макдугалл, Уолтер А. (1985). Небеса и Земля Политическая история космической эры . Нью-Йорк: Основные книги. С.  121 . ISBN 0-465-02887-X.
  3. ^ Стеллинг, Курт Р. (1961). Проект Авангард . Гарден-Сити, Нью-Йорк: Doubleday & Company. п. 50.
  4. ^ а б Коррелл, Джон Т. " Как ВВС получили межконтинентальные баллистические ракеты " ВВС , июль 2005 г.
  5. ^ Виллетт, подполковник (17 марта 1951 г.). «Исследования и разработки в области предполагаемой спутниковой разведки Rand» . Управление разведки ВВС США . Проверено 28 февраля 2016 .
  6. ^ «Хронология космической деятельности ВВС» (PDF) . Национальная разведка. п. 2 . Проверено 27 февраля 2016 .
  7. ^ Шихан, Нил (2009). Огненный мир в холодной войне . Нью-Йорк: Винтажные книги. С.  299 . ISBN 978-0-679-74549-5.
  8. ^ Макдугалл, Уолтер А. (1985). Небеса и Земля Политическая история космической эры . Нью-Йорк: Основные книги. С.  122 . ISBN 0-465-02887-X.
  9. ^ Грин, Констанция; Ломаск, Милтон (1970). Авангард история . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. п. 41. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  10. ↑ Дрю Пирсон, «Сила второго класса в США?», Simon & Schuster, 1958
  11. ^ Макдугалл, Уолтер А., (1985) ... Небеса и Земля
  12. ^ Журналы Hearst (июнь 1956 г.). «Ракета-спутник будет напоминать снаряд» . Популярная механика . Журналы Hearst. п. 70.
  13. ^ Уэйд, Марк. «Энциклопедия астронавтики J» . Проверено 28 февраля 2016 .
  14. ^ История жидкостных ракетных двигателей Джорджа П. Саттона, стр. 375-376, Американский институт аэронавтики и астронавтики, Рестон, штат Вирджиния, 2006 ISBN  1-56347-649-5
  15. ^ Ферстнер, Эбигейл (2007), Джеймс Ван Аллен: первые восемь миллиардов миль (иллюстрировано, отредактировано), University of Iowa Press, стр. 146, ISBN 978-0-87745-999-6, получено 27 июня 2011 г.
  16. ^ Stehling, Курт (1961) Проект Vanguard
  17. ^ «ПОСЛЕДСТВИЯ АВАНГАРДА: ДЖИРЫ И СЛЕЗЫ» . Время . 16 декабря 1957 года Архивировано из оригинального 21 ноября 2007 года . Проверено 27 июня 2011 года . ЕЖЕДНЕВНЫЕ НОВОСТИ ВАШИНГТОНА Скриппса-Ховарда: САМНИК - КАПУТНИК
  18. ^ "Авангард 1 - спутниковая информация" . Спутниковая база данных . Небеса-выше . Проверено 13 января 2018 .
  19. ^ "Ракета Авангард-1 - спутниковая информация" . Спутниковая база данных . Небеса-выше . Проверено 13 января 2018 .
  20. ^ «Авангард» . Энциклопедия Astronautica . Марк Уэйд . Проверено 27 июня 2011 года .

  • Грин, Констанс и Ломаск, Милон, «История авангарда А», SP-4202, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, правительственная типография, Вашингтон, округ Колумбия, 1970 г.
  • Ферстнер, Эбигейл М., «Джеймс Ван Аллен: первые восемь миллиардов миль», Университет Айовы Пресс, Айова-Сити, Айова, ISBN  978-0877459996 , 2007 г.
  • Макдугалл, Уолтер А., «Небеса и Земля: политическая история космической эры», Basic Books, Нью-Йорк, США. ISBN  978-1597401654 , 1985
  • Шихан, Нил., «Огненный мир в холодной войне», Vintage Books, Нью-Йорк, США. ISBN  978-0-679-74549-5 , 2009 г.
  • Стеллинг, Курт Р., «Проект Авангард», Doubleday & Company, Inc., Гарден-Сити, Нью-Йорк, Библиотека Конгресса Номер карточки каталога 61-8906, 1961
  • Саттон, Джордж П., «История ракетных двигателей на жидком топливе», Американский институт аэронавтики и астронавтики, Рестон, штат Вирджиния, ISBN  1-56347-649-5 , 2006 г.

  • Авангард - История - NASA SP-4202 онлайн
  • Ракета-носитель "Авангард": техническое резюме - НАСА (PDF)
  • Бесплатные бумажные модели ракет Авангард
  • От Роберта Годдарда до Авангарда.