«Титан» — семейство одноразовых ракет США , использовавшихся в период с 1959 по 2005 год. « Титан I» и «Титан II» входили в состав парка межконтинентальных баллистических ракет (МБР) ВВС США до 1987 года. Версии космических ракет-носителей составляли большую часть 368 запусков «Титана», включая все полеты с экипажем проекта «Джемини» середины 1960-х годов. Транспортные средства «Титан» также использовались для подъема военных грузов США, а также разведывательных спутников гражданских агентств и для отправки межпланетных научных зондов по всей Солнечной системе.
HGM-25A Titan I, построенная компанией Martin , была первой версией ракет семейства Titan. Он начался как резервный проект межконтинентальной баллистической ракеты на случай задержки SM-65 Atlas . Это была двухступенчатая ракета, эксплуатировавшаяся с начала 1962 до середины 1965 года, чей разгонный двигатель LR-87 работал на РП-1 (керосин) и жидком кислороде (LOX). Наземным наведением Титана служил компьютер UNIVAC ATHENA , разработанный Сеймуром Крэем и базирующийся в защищённом подземном бункере. [2] Используя данные радара, он корректировал курс на этапе горения.
В отличие от списанных ракет «Тор», «Атлас» и «Титан II», запасы «Титана I» были списаны и никогда повторно не использовались для космических запусков или испытаний РВ , поскольку к 1965 году вся вспомогательная инфраструктура для ракет была преобразована в семейство «Титан II/III» . ]
Большинство ракет «Титан» представляли собой межконтинентальные баллистические ракеты «Титан II» и их гражданские модификации для НАСА . На Титане II использовался двигатель LR-87-5 , модифицированная версия LR -87 , в котором в качестве окислителя использовалась гиперголическая комбинация тетраоксида азота (NTO) и аэрозина 50 (смесь гидразина и несимметричного диметилгидразина в соотношении 50/50). (НДМГ) вместо жидкого кислорода и топлива РП-1 Титана I.
Первая система наведения Titan II была создана компанией AC Spark Plug . В нем использовался инерционный измерительный блок , изготовленный компанией AC Spark Plug, созданный на основе оригинальных разработок лаборатории Чарльза Старка Дрейпера в Массачусетском технологическом институте. Компьютером наведения ракеты (MGC) был IBM ASC-15 . Когда запасные части для этой системы стало трудно достать, ее заменили более современной системой наведения - Универсальной системой космического наведения Delco Electronics (USGS). Геологическая служба США использовала IMU Carousel IV и компьютер Magic 352. [3] Геологическая служба США уже использовалась на космической ракете-носителе «Титан III», когда в марте 1978 года начались работы по замене системы наведения «Титан II». Основная причина заключалась в снижении стоимости обслуживания на 72 миллиона долларов в год; преобразования были завершены в 1981 году. [4]
Жидкий кислород опасно использовать в закрытых помещениях, таких как ракетная шахта , и его нельзя хранить в течение длительного времени в баке окислителя. Несколько ракет «Атлас» и «Титан I» взорвались и разрушили свои шахты, хотя и без человеческих жертв. [ нужна цитация ] Компания Martin смогла улучшить конструкцию Titan II. Комбинация РП-1/LOX была заменена топливом комнатной температуры, окислитель которого не требовал криогенного хранения. Использовался тот же ракетный двигатель первой ступени с некоторыми модификациями. Диаметр второй ступени был увеличен до соответствия первой ступени. Гиперголическое топливо и окислитель Титана II воспламенились при контакте, но они представляли собой высокотоксичные и коррозийные жидкости. Топливом служил Aerozine 50 , смесь гидразина и НДМГ в соотношении 50/50, а окислителем - NTO.
В шахтах Титана II произошло несколько аварий, повлекших за собой человеческие жертвы и/или серьезные травмы.
В августе 1965 года 53 строителя погибли в результате пожара в ракетной шахте к северо-западу от Сирси, штат Арканзас . Пожар начался, когда гидравлическая жидкость, используемая в Titan II, загорелась от сварочной горелки. [5] [6]
Ракеты на жидком топливе были склонны к утечкам токсичного топлива. 24 августа 1978 года в бункере недалеко от Рока, штат Канзас , произошел разрыв линии передачи окислителя, по которой транспортировался NTO. [7] Возникшее оранжевое облако пара вынудило 200 сельских жителей покинуть этот район. [8] Старший сержант ремонтной бригады погиб при попытке спасения, в общей сложности двадцать человек были госпитализированы. [9]
На другом объекте в Потвине, штат Канзас, в апреле 1980 года произошла утечка окислителя NTO без человеческих жертв [10] и позже он был закрыт.
В сентябре 1980 года в шахте 374-7 «Титана II» недалеко от Дамаска, штат Арканзас , техник уронил головку весом 8 фунтов (3,6 кг), которая упала с высоты 70 футов (21 м), отскочила от упорной опоры и сломала обшивку первой ракеты. стадия, [11] за восемь часов до возможного взрыва . [12] Прокол произошел около 18:30 [13] , и когда вскоре после этого была обнаружена утечка, силос был затоплен водой, и гражданским властям было рекомендовано покинуть этот район. [14] Поскольку проблема решалась около 3 часов ночи, [13] утечка ракетного топлива воспламенилась и выбила из шахты ядерную боеголовку массой 8000 фунтов (3630 кг). Он безвредно приземлился в нескольких сотнях футов от нас. [15] [16] [17] Один человек погиб и 21 получил ранения, [18] все из группы экстренного реагирования с авиабазы Литл-Рок . [13] [19] Взрыв поднял 740-тонную крышку пусковой трубы на 200 футов (60 м) в воздух и оставил кратер диаметром 250 футов (76 м). [20]
В середине 1980-х годов 54 ракеты Titan II [21] в Аризоне, Арканзасе и Канзасе [18] были заменены 50 твердотопливными ракетами MX «Peacekeeper» ; последняя шахта Титана II была выведена из строя в мае 1987 года. [22] С середины 1960-х до середины 1980-х годов на вооружении находились 54 Титана II вместе с тысячей ракет Минитмен .
Несколько ракет Титан I и Титан II были распространены в качестве музейных экспозиций по всей территории Соединенных Штатов.
Наиболее известное использование гражданского Титана II произошло в программе НАСА «Джемини» по пилотируемым космическим капсулам в середине 1960-х годов. Двенадцать GLV Titan II использовались для запуска двух американских испытательных беспилотных запусков Gemini и десяти пилотируемых капсул с экипажем из двух человек. Все запуски прошли успешно.
Начиная с конца 1980-х годов, некоторые из деактивированных Титанов II были преобразованы в космические ракеты-носители , которые будут использоваться для запуска полезной нагрузки правительства США. Ракета Титан 23G состояла из двух ступеней, сжигающих жидкое топливо . Первая ступень приводилась в движение одним двигателем Aerojet LR87 с двумя камерами сгорания и соплами, а вторая ступень приводилась в движение двигателем LR91 . В некоторых полетах космический корабль включал в себя ударный двигатель, обычно Star-37XFP-ISS ; однако применялась и Звезда-37С . [23]
Тринадцать таких ракет были запущены с космодрома 4W (SLC-4W) на базе ВВС Ванденберг, начиная с 1988 года. [23] Последний такой аппарат запустил метеорологический спутник оборонной метеорологической спутниковой программы (DMSP) 18 октября 2003 года. [24]
Титан III представлял собой модифицированный Титан II с дополнительными твердотопливными ракетными ускорителями . Он был разработан по поручению ВВС США (ВВС США) как пусковая установка для тяжелых спутников, предназначенная в основном для запуска американских военных грузов и спутников гражданской разведки, таких как спутники наблюдения и наблюдения за запрещением ядерных испытаний отеля Vela Hotel. разведывательные спутники (для сбора разведданных) и различные серии оборонных спутников связи. [ нужна цитата ] Как проект ВВС США, Титан III был более формально известен как Программа 624A ( SSLS ), Стандартная система космического запуска , Стандартизированная система космического запуска , Стандартизированная система космического запуска или Стандартная система космического запуска (все сокращенно SSLS ). [25] [26] [27]
Ядро Titan III было похоже на Titan II, но имело несколько отличий. В их число входили: [ нужна ссылка ]
В семействе Titan III использовались те же базовые двигатели LR-87, что и в Titan II (с улучшениями производительности с годами), однако варианты, оснащенные SRB, имели тепловой экран для защиты от выхлопных газов SRB, а двигатели были модифицированы для запуска с воздуха. . [ нужна цитата ]
Первая система наведения для Titan III использовала IMU (инерциальный измерительный блок) компании AC Spark Plug и компьютер наведения IBM ASC-15 от Titan II. Для Titan III барабанная память компьютера ASC-15 была увеличена за счет добавления еще 20 пригодных для использования дорожек, что увеличило объем ее памяти на 35%. [28]
Более продвинутый Titan IIIC использовал IMU Delco Carousel VB и компьютер управления ракетой MAGIC 352 (MGC). [29] [30]
Titan IIIA представлял собой прототип ракеты-носителя и состоял из стандартной ракеты Titan II с верхней ступенью Transtage . [ нужна цитата ]
Titan IIIB в различных версиях (23B, 24B, 33B и 34B) имел основной ускоритель Titan III с разгонным блоком Agena D. Эта комбинация использовалась для запуска серии разведывательных спутников KH-8 GAMBIT . Все они были запущены с базы ВВС Ванденберг, расположенной на юге над Тихим океаном, на полярные орбиты . Их максимальная масса полезной нагрузки составляла около 7500 фунтов (3000 кг). [31]
Мощный Titan IIIC использовал ракету с основным сердечником Titan III с двумя большими навесными твердотопливными ускорителями для увеличения стартовой тяги и максимальной массы полезной нагрузки. Твердотопливные ускорители, разработанные для Titan IIIC, представляли собой значительный технический прогресс по сравнению с предыдущими твердотопливными ракетами благодаря своим большим размерам и тяге, а также усовершенствованным системам управления вектором тяги. [ нужна цитата ]
Титан IIID представлял собой версию Титана IIIC, созданную на базе ВВС Ванденберг, без трансстадия, которая использовалась для вывода членов серии разведывательных спутников Key Hole на полярные низкие околоземные орбиты . [ нужна цитата ]
Титан IIIE с разгонным блоком «Кентавр» с высоким удельным импульсом использовался для запуска нескольких научных космических кораблей, в том числе обоих двух космических зондов НАСА «Вояджер» к Юпитеру, Сатурну и за его пределами, а также обеих двух миссий «Викинг» для размещения вокруг двух орбитальных аппаратов. Марс и два посадочных модуля с инструментами на его поверхности. [32] [33]
На Titan 34D были установлены Stage 1 и Stage 2, оснащенные более мощными твердотопливными двигателями UA1206 . Было доступно множество верхних ступеней, включая инерционную верхнюю ступень , ступень переходной орбиты и трансступень . [34] Титан 34D совершил свой первый полет в 1982 году 30 октября с двумя спутниками оборонной связи DSCS для Министерства обороны США (DOD).
Создан на базе Titan 34D и первоначально предлагался в качестве одноразовой пусковой системы средней грузоподъемности для ВВС США, которые вместо этого выбрали Delta II. Разработка продолжалась как коммерческая система запуска, и первая ракета взлетела в 1990 году. Коммерческий Titan III отличался от Titan 34D тем, что у него была удлиненная вторая ступень и больший обтекатель полезной нагрузки для размещения двух спутников.
Titan IIIM предназначался для запуска пилотируемой орбитальной лаборатории и другой полезной нагрузки. Разработка была прекращена в 1969 году. Проектируемые твердотопливные ракеты-носители UA1207 в конечном итоге были использованы на Titan IV . [35] [36]
Титан IV представлял собой удлиненный Титан III с твердотопливными ракетными ускорителями по бокам. Титан IV мог быть запущен с разгонным блоком «Кентавр » , инерционным разгонным блоком ВВС США или вообще без разгонного блока. Эта ракета использовалась почти исключительно для запуска полезной нагрузки американских военных или ЦРУ. Однако он также использовался в чисто научных целях для запуска космического зонда НАСА-ЕКА Кассини / Гюйгенс к Сатурну в 1997 году. Основным разведывательным агентством, которому требовались возможности запуска Титана IV, было Национальное разведывательное управление (NRO). [ нужна цитата ]
На момент производства Титан IV был самой мощной беспилотной ракетой, доступной в Соединенных Штатах, с пропорционально высокими затратами на производство и эксплуатацию. К тому времени, когда Титан IV вступил в строй, потребности Министерства обороны и НРО в запуске спутников сократились из-за увеличения срока службы разведывательных спутников и снижения спроса на разведку, последовавшего за внутренним распадом Советского Союза . В результате этих событий и усовершенствований технологий стоимость запуска Титана IV оказалась очень высокой. Дополнительные расходы были связаны с наземными операциями и оборудованием Titan IV на базе ВВС Ванденберг для вывода спутников на полярные орбиты. Титан IV также был запущен с базы ВВС на мысе Канаверал во Флориде, [37] места, которое часто используется для запуска на неполярные орбиты. [38]
Титан V был предложенным развитием Титана IV, для которого было предложено несколько проектов. Одним из предложений Titan V был увеличенный Titan IV, способный поднимать до 90 000 фунтов (41 000 кг) полезной нагрузки. [39] Другой использовал криогенную первую ступень с топливом LOX/LH2 ; [40] однако вместо этого для производства был выбран Atlas V EELV .
Большинство выведенных из эксплуатации межконтинентальных баллистических ракет «Титан II» были отремонтированы и использованы в космических ракетах-носителях ВВС с отличными успешными запусками. [41]
Для орбитальных запусков были большие преимущества в использовании более высокопроизводительных жидких водорода или аппаратов, работающих на жидком кислороде РП-1 ; высокая стоимость использования гидразина и четырехокиси азота, а также особая осторожность, необходимая из-за их токсичности, были дополнительным соображением. Lockheed Martin решила расширить семейство ракет «Атлас» вместо более дорогих «Титанов», а также принять участие в совместных предприятиях по продаже запусков российской ракеты «Протон » и новых ракет-носителей средней и тяжелой грузоподъемности Delta IV , построенных компанией Boeing . Титан IVB была последней ракетой Титан, оставшейся в эксплуатации: предпоследний запуск состоялся с мыса Канаверал 30 апреля 2005 года, за которым последовал последний запуск с базы ВВС Ванденберг 19 октября 2005 года со спутником оптической визуализации USA-186 для Национальное разведывательное управление. [ нужна цитата ]
