RM -81 Agena ( / ə dʒ i n ə / ) — американская верхняя ступень ракеты и спутниковый автобус , разработанная корпорацией Lockheed первоначально для отмененной программы разведывательных спутников WS-117L . [1] После разделения WS-117L на SAMOS и Corona для разведки изображений и MIDAS для раннего предупреждения, Agena позже использовалась в качестве верхней ступени и интегрированного компонента для нескольких программ, включая разведывательные спутники Corona и Agena. Целевая машина, использовавшаяся для демонстрации сближения и стыковки во время проекта «Близнецы» . Он использовался в качестве верхней ступени на ракетах «Атлас» , «Тор », «Торад» и «Титан IIIB» , а также рассматривался для других ракет, включая « Спейс шаттл» [2] и «Атлас V» . Всего с 28 февраля 1959 года [3] по февраль 1987 года было запущено 365 ракет Agena. Только 33 ракеты Agena несли полезную нагрузку НАСА, и подавляющее большинство из них предназначалось для программ Министерства обороны.
В некоторых миссиях полезная нагрузка была встроена непосредственно в «Агену», что обеспечивало ей электроэнергию, связь и трехосную стабилизацию . Компоненты полезной нагрузки обычно располагались перед стандартной переборкой Agena. В миссиях, где полезная нагрузка не была встроена в Agena, а вместо этого отделялась после запуска, Agena была известна как Ascent Agena . Agena дважды модернизировалась по сравнению с оригинальной Agena A, чтобы поддерживать более тяжелые и сложные спутники, такие как космический корабль Corona с несколькими и более мощными камерами.
Название «Агена» было предложено Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны для звезды Бета Центавра , также известной как Аджена, потому что эта верхняя ступень «загорится в небе». Это соответствовало традиции Lockheed давать продуктам названия в честь звездных явлений . [4]
Последний запуск состоялся 12 февраля 1987 года на Agena D, сконфигурированном как верхняя ступень Titan 34B . Всего НАСА и ВВС США запустили 365 аппаратов Agena. [5]
Agena имела диаметр 5,0 футов (1,5 м), трехосную стабилизацию (для камер разведывательной системы), а ее двигатель Bell Aircraft XLR81 производил тягу 16 000 фунтов (71 кН) с использованием несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в качестве топлива. и ингибировал красную дымящую азотную кислоту (IRFNA) в качестве окислителя. [6] Это гиперголическая комбинация топлива и окислителя, поэтому для нее не требуется система зажигания. Этот ракетный двигатель можно было запускать несколько раз на орбите по радиокоманде , и это часто случалось. Двигатель отличался необычной алюминиевой конструкцией. Каналы с регенеративным охлаждением, охлаждавшие горловину и сопло, были сформированы из прямых каналов, сформированных перфоратором . Параболическая форма горловины камеры создавала сложную проблему при сверлении пистолета, которую инженеры Bell Aerosystems решили, расположив каналы охлаждения в форме «однолистного кругового гиперболоида », что позволило машинистам просверливать прямые каналы охлаждения через изогнутые поверхности. камеры сгорания. [ нужна цитация ] Двигатель был заимствован из силовой установки XLR-81 для отмененной ракетной установки с ядерной боеголовкой бомбардировщика Convair B-58 Hustler . До 1959 года Agena также была известна как Discoverer Vehicle или Bell Hustler. [3]
Ориентационное управление горизонтально летящей «Адженой» обеспечивалось инерциальным опорным комплексом с тремя гироскопами , двумя датчиками горизонта и микроструями с использованием азотно-фреоновой смеси холодного газа. Тангаж и крен измерялись двумя герметичными интегрирующими гироскопическими блоками. Гироскоп скорости определял ошибку отклонения от курса, измеряя орбитальную скорость. Ошибки гироскопа по тангажу и крену исправлялись с помощью датчиков горизонта, которые позже были дополнены трекерами Солнца и звезды . Это позволило Agena обеспечить более высокую стабильность наведения, необходимую для получения изображений с лучшим разрешением на местности с помощью улучшенных камер Corona. [1]
Поскольку Agena была спроектирована так, чтобы сохранять фиксированную ориентацию в космосе на орбите Земли, была разработана пассивная система терморегулирования. [1]
Основным источником электроэнергии Аджены были серебряно-пероксидно-цинковые батареи , которые с начала 1960-х годов дополнялись солнечными батареями. Транспондер S-диапазона позволял Agena получать последовательности наземных команд (компенсация движения изображения, изменение положения и т. д.), которые можно было сохранить для последующего выполнения. [1]
Было запущено три версии Agena:
Agena A была первым построенным типом Agena. Он был запущен на ракетах Thor и Atlas, в основном на полярные орбиты со стартового комплекса 75 базы ВВС Ванденберг и стартового комплекса 1 Point Arguello соответственно. Два запуска Атласа произошли со стартового комплекса 14 на мысе Канаверал . Agena-A приводился в движение двигателем Bell 8048 (XLR-81-BA-5), который мог развивать тягу 69 килоньютонов (около 15 500 фунтов) в течение двух минут. В 1959–61 годах было запущено восемнадцать самолетов Agena As, все для программ Discoverer, MIDAS и Самос. [7]
В 1960 году компания Lockheed представила улучшенную версию Agena B, которую можно было перезапускать на орбите и которая имела более длинные топливные баки для увеличения времени горения. Он был оснащен двигателем Bell 8081 , который мог генерировать тягу в 71 килоньютон и перезапускаться на орбите. На ступени было достаточно топлива, чтобы двигатель работал в общей сложности четыре минуты. Они запустили военные спутники раннего предупреждения SAMOS-E , SAMOS-F (ELINT Ferret) и MIDAS (система противоракетной обороны), лунные зонды Ranger , планетарные зонды Mariner , спутники OGO и Nimbus. Первым полетом Agena B стал (неудачный) запуск Discoverer 16 26 октября 1960 года. Agena B потребовались месяцы, чтобы быть готовыми к запускам Атласа, и на этой ракете-носителе не летали до Midas 3 12 июля 1961 года. Последняя Agena B полетом стал запуск ОГО-3 7 июня 1966 года. Всего было запущено 75 самолетов.
Agena D стала результатом предложения технического руководителя Lockheed Лоуренса Эдвардса , который предложил стандартизировать базовую конфигурацию Agena (до этого момента каждая Agena изготавливалась по индивидуальному заказу как для полезной нагрузки, так и для ракеты-носителя, с которой она использовалась), и добавление дополнительных функций в зависимости от требований к полезной нагрузке, а также требования Пентагона о совместимости Agena с ракетой Титан . Это предложение возникло в конце 1962 года, когда растущее разочарование по поводу высокой частоты отказов «Тора» и «Атлас-Агены» привело к предположению, что большая стандартизация ракет-носителей повысит надежность. Дэвид Н. Спирс резюмирует стандартизацию следующим образом:
Общая конфигурация Agena D включала четыре полезных модуля, содержащих основное оборудование наведения, маяка, электропитания и телеметрии, стандартную консоль полезной нагрузки и заднюю стойку над двигателем для установки дополнительных зубчатых солнечных панелей «контейнерного типа». субспутники и дополнительный двигатель Bell Aerosystems, который можно было перезапускать в космосе до шестнадцати раз. [8]
Его орбитальная конфигурация имела диаметр 60 дюймов (1,5 м) и длину 248 дюймов (6,3 м) и обеспечивала 19 500 Втч электроэнергии от батарей. [9] По состоянию на 2014 год Agena-D является наиболее часто запускаемым разгонным блоком в США. [10] Была создана специальная производственная линия, способная выпускать 40 космических аппаратов «Агена-Д» в год. Эдвардс оставался ответственным за проектирование в течение нескольких лет, пока ВВС не объявили Agena-D работоспособным и не заморозили его проект. К моменту вывода из эксплуатации надежность «Агены-Д» превышала 95 процентов. Первый запуск Agena D состоялся 28 июня 1963 года с KH-4 №7, всего было запущено 269 Agena D.
В последний раз «Тор-Агена» совершила полет в 1972 году, запустив спутник KH-4B. Последний Atlas-Agena использовал ступень Agena D на отремонтированной ракете Atlas F для запуска Seasat в 1978 году. Еще двенадцать Agena были запущены на кораблях Titan до 1987 года, прежде чем ступень была полностью выведена из эксплуатации.
«Агена-Д» использовалась для запуска разведывательных спутников KH-7 GAMBIT и KH-8 Gambit 3 , трёх зондов «Маринер» на Венеру и двух космических зондов «Маринер» на Марс . Последняя верхняя ступень Agena-D была запущена на ракете Titan IIIB 12 февраля 1987 года с USA-21, последним спутником SDS-1 .
Транспортное средство Agena Target было основано на Agena-D и оснащено оборудованием, позволяющим использовать его в качестве цели для сближения и стыковки для миссий, проводимых в рамках проекта Gemini . Он был оснащен двигателем Bell Aerospace Model 8247 , рассчитанным на 15 перезапусков. [2] В более поздних миссиях двигатель «Агены» запускался, когда космический корабль «Джемини» был пристыкован, чтобы вывести космический корабль на более высокую орбиту и вернуть его обратно. Во время миссии «Джемини-11» была достигнута эллиптическая орбита с апогеем 1375 километров (854 миль), что установило рекорд высоты для пилотируемых космических полетов, который держался до тех пор, пока «Аполлон-8» , первая пилотируемая миссия на Луну, не превзошла его.
В начале 1970-х годов компания Lockheed изучала возможность использования Agena в качестве усилителя полезной нагрузки в отсеке полезной нагрузки космического корабля «Шаттл». Предлагался вариант Agena-C увеличенного диаметра, но он так и не был построен.
Agena-2000 задумывалась как модернизированная Agena и должна была использоваться на одноразовой ракете-носителе Atlas V Light Evolved . [11] От Atlas V Light отказались в пользу стандартизации конфигурации Medium, в результате чего Agena-2000 так и не был построен.
Первым запуском Agena-D был рейс № 64 Agena 27 июня 1962 года. К концу 1967 года было запущено в общей сложности 162 Agena-D: [12]
Поскольку многие из Агенас оставались на орбите еще долгое время после того, как они были необходимы, у них было время распасться, что привело к образованию большего количества орбитального мусора. [13] Предполагается, что они взорвались из-за возгорания остаточного топлива. [14]
Связанные списки