Ракета Aerobee была одной из самых производимых и производительных зондирующих ракет в США . Разработанная корпорацией Aerojet , Aerobee была спроектирована для объединения высоты и возможностей запуска V-2 с экономической эффективностью и массовым производством WAC Corporal . Более 1000 Aerobee были запущены между 1947 и 1985 годами, вернув огромные объемы астрономических, физических, аэрономических и биомедицинских данных.
Исследования с использованием ракет V-2 после Второй мировой войны дали ценные результаты, касающиеся природы космических лучей, солнечного спектра и распределения атмосферного озона. Однако ограниченные поставки и расходы на сборку и запуск ракет V-2, а также малая грузоподъемность первой специально построенной зондирующей ракеты WAC Corporal , создали спрос на недорогую зондирующую ракету для использования в научных исследованиях. Усилия Лаборатории прикладной физики (APL) под руководством Джеймса Ван Аллена привели к контракту, представленному 17 мая 1946 года Военно-морской исследовательской лабораторией (NRL) компании Aerojet , в то время производившей ракеты WAC Corporal, на закупку 20 жидкотопливных зондирующих ракет, способных нести полезную нагрузку 150 фунтов (68 кг) на высоту 300 000 футов (91 000 м). 15 новых ракет должны были быть выделены APL, а 5 — NRL. Aerojet должен был стать генеральным подрядчиком, в то время как Douglas Aircraft , также производитель WAC Corporals, должен был обеспечить аэродинамическое проектирование и взять на себя часть производства. [2]
Обозначение Aerojet для новой ракеты было "Aerobee", сокращение от Aerojet, производителя двигателя, и Bumblebee, программы ВМС по управляемым ракетам. [3] : 57 [4] Это была одноступенчатая, работающая на жидком топливе, стабилизированная плавниками ракета, использующая твердотопливный ракетный двигатель в качестве ускорителя. Этот ускоритель сбрасывался через 2,5 секунды работы. Носовой конус, содержащий телеметрический передатчик и научную полезную нагрузку, можно было восстановить и вернуть на землю на парашюте. [5] Как и в случае с его предшественником, WAC Corporal , Aerobee требовалась высокая пусковая башня для обеспечения необходимой устойчивости, пока относительно медленно ускоряющаяся ракета не наберет достаточно скорости, чтобы ее плавники стали эффективными для управления положением. [5] Пусковые башни можно было регулировать по наклону и азимуту для компенсации ветра. [3] : 59
25 сентября 1947 года макет Aerobee, прикрепленный к реальному двигателю ускорителя, был запущен с ракетного полигона Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико , для летных испытаний. За этим последовал (после еще двух испытательных макетов в октябре [6] ) первый полноценный запуск Aerobee 24 ноября. Полет был прекращен через 35 секунд, когда хвост ракеты начал рыскать вперед и назад. [2] Этот Aerobee был первой ракетой, запущенной ВМС США с Уайт-Сэндс [3] : 66 и предметом первой всеобъемлющей программы безопасности ракетного полигона . [3] : 59
Следующий запуск Aerobee, 5 марта 1948 года, оказался полностью успешным: была достигнута высота 73 мили (117 км) и преодолена граница космоса в 62 мили (100 км) (согласно определению Всемирной федерации воздушного спорта [1] ). [2]
Первоначальный проект Aerobee был обозначен RTV-N-8 ВМС и XASR-1 Aerojet и Армией. Эта ракета была оснащена XASR-1, версией 21AL-2600 тягой 11,5 килоньютонов (2600 фунт -сил ) [5] , также используемой в Nike Ajax . [7] [3] : 70
Двигатель XASR-1 был заменен на XASR-2, который использовал гелий для наддува топливного бака вместо сжатого воздуха. Впервые поднявшиеся в воздух в конце 1949 года, Aerobee, использующие новый двигатель, получили обозначение RTV-N-10(a) в ВМС и RTV-A-1 в ВВС. Варианты этой конструкции, используемые ВВС, включали RTV-A-1a, который использовал маршевый двигатель Aerojet AJ10-25 с тягой 18 кН (4000 фунт- сила ), но с меньшей продолжительностью; RTV-A-1c, идентичный, но без твердотопливного ракетного ускорителя; RTV-A-1b, использующий двигатель XASR-1, но с химическим наддувом; и RTV-A-1d, использующий 18 кН (4000 фунт- сила ) двигатель −1a, с химическим наддувом и запускаемый без ускорителя. [5]
ВМС также усовершенствовали свои XASR-2 Aerobees. RTV-N-10b использовал вариант двигателя −10a с более высоким удельным импульсом ; RTV-N-10c был производственным вариантом −10b. ВВС США выставили на вооружение производственную версию RTV-N-10b, которая не получила официального обозначения. [5]
2 декабря 1949 года ВВС запустили свой первый Aerobee с пускового комплекса А авиабазы Холломан . Хотя ракета поднялась на высоту около 60 миль (97 км) и сделала первые цветные киноснимки Земли из космоса, полезная нагрузка была утеряна и не возвращалась до 13 июля 1950 года, к тому времени пленка (а также рентгеновские эмульсии, которые также находились на борту) уже не подлежали спасению. За этим зловещим началом последовало еще 32 полета Aerobee, большинство из которых были успешными, включая первый успешный полет обезьяны 18 апреля 1951 года. [2]
К началу 1950-х годов Aerobee стала ракетой-зондом, которую выбрали для полетов Исследовательская лаборатория ВМС, ВВС США и Корпус связи армии. Стоимость подъема фунта научной полезной нагрузки на высоту была значительно ниже, чем у любого конкурента. [8] [9] В 1955 году ракеты RTV-A-1 ВВС США были переименованы в X-8 (X-8a-d, что соответствовало старой серии RTV-A-1a-d). [5]
Первая крупная производная версия, Aerobee-Hi (впервые запущенная в 1955 году), отличалась увеличенной длиной, емкостью топливного бака и улучшенной конструкцией. Было две версии Aerobee-Hi. Aerobee Hi для ВВС (MX-1960, XRM-84) и немного более длинная Aerobee-Hi для ВМС (RV-N-13, PWN-2A). Разработка двигателя продолжилась с AJ11-6, AJ11-18, AJ11-20, AJ11-21 и AGVL0113C/F/H/I Aerobee-Hi. [10] : 265 [5] Aerobe-Hi был улучшен ускорителем 2,5 KS-18000. [3] : 75 Aerobee-Hi ВМС значительно отличался от Aerobee-Hi ВВС, используя регулятор давления топлива от Nike Ajax, функцию отложенного запуска и герметичный хвостовой конус, что позволяло лучше измерять внешние верхние слои атмосферы. [3] : 79–80
После создания NASA, разработка Aerobees в значительной степени направлялась NASA. Исключениями, разработанными для вооруженных сил, были Aerobee 170, он же Nike-Aerobee, который объединил ускоритель Nike M5E1 с Aerobee 150, и Aerobee 300, который использовал двигатель ракеты AIM-7 Sparrow на своей второй ступени; Aerobee 300 также был известен как Sparrowbee. Существовали версии Aerobee-Hi, такие как Aerobee 150 и 150A, в которых разница заключалась в количестве крыльев, у 150 их было три, а у 150A — четыре. Aerobee 100 по сути был укороченным Aerobee 150 с двигателем AJ11. Безусловно, самой большой из серии Aerobee была Aerobee 350, состоящая из четырех сгруппированных Aerobee 150, усиленных Nike M5E1. [11] [12] Хотя они и носили название Aerobee, Aerobee 75 и предлагаемый Aerobee 90 на самом деле не были связаны с другими, поскольку они были твердотопливными ракетами, причем 75 имела двигатель HAWK, а 90 была 75 со второй ступенью Sparrow. [13]
За десятилетия разработки Aerobees летали 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 двигателей AJ10 и AJ-11 выдавали 17,8 кН (4000 фунт- сил ) тяги. [3] : 70 Ускорители включали излишки ускорителей Nike M5E1 и VKM-17 и VKM-20, как и оригинальный 2.5KS-18000. [14]
Пусковые вышки для ракет Aerobee были построены на ракетном полигоне Уайт-Сэндс и авиабазе Холломан в Нью-Мексико; летном комплексе Уоллопс в Вирджинии; авиабазе Эглин во Флориде; ракетном исследовательском полигоне Черчилля в Манитобе, Канада; и Вумере , Южная Австралия. Aerobee также запускались с Centro de Lancamento da Barreira do Inferno (CLBI), Натал, Рио-Гранде, Бразилия; испытательного комплекса Кауаи , Баркинг-Сэндс, Кауаи; Нуадибу , Дахлет-Нуадибу, Мавритания; авиабазы Ванденберг , Калифорния; Уокерс-Кей , Багамы; и с борта исследовательского судна USS Norton Sound . [14] Две ракеты Seabee были запущены с моря у мыса Мугу, Калифорния . Seabee (Aerobee, запускаемые с моря) запускались с плавающего положения в воде в рамках проекта Роберта Труакса Sea Dragon для Aerojet. [15] Aerobee, запускаемые из-за рубежа, например, с Багамских островов, использовали модифицированную стартовую башню, которая изначально использовалась на USS Norton Sound. NASA дополнительно модифицировало эту башню в Mobile Aerobee Launch Facility (MALF), которая впервые была использована в 1966 году для запусков из Натала, Бразилия. [11] : 56
Всего было запущено 1037 Aerobee (включая варианты) со всех площадок с успешностью более 97%. Более половины из них были Aerobee 150/150A. [6] Последний Aerobee, 150 MI, запустил полезную нагрузку Airglow в Уайт-Сэндс 17 января 1985 года. [16]
Соглашение между правительством Австралии и правительством Соединенных Штатов Америки о запуске трех ракет Aerobee было заключено в Канберре в марте 1970 года. [17] Аналогичный договор был заключен в 1973 году на семь запусков [18] и в 1977 году на шесть запусков [19] для различных астрономических и солнечных экспериментов, проводимых Центром космических полетов имени Годдарда НАСА .
В 1974 году Управление перспективных исследовательских проектов США (DARPA) через Кембриджскую исследовательскую лабораторию ВВС и Австралию договорились о запуске трех ракет в рамках проекта Hi Star South . [20]
Всего на испытательном полигоне Вумера было произведено 20 запусков Aerobee : [21]
Научные исследования, проведенные с семьей Aerobee, включали фотографию, биомедицинские исследования, биологию, изучение энергичных частиц, физику ионосферы, метеорологию, радиоастрономию, физику Солнца, аэрономию, спектрометрию, исследования в области радиотехнической разведки, инфракрасные исследования, магнитометрию, ультрафиолетовую и рентгеновскую астрономию, а также многие другие области, такие как аэродинамические исследования и разработка ракетных технологий. [11] : 82 Aerobee были важной частью усилий Америки в Международный геофизический год , составляя более половины выделенного бюджета ракет-зондов МГГ. [11] : 31
Первые космические биомедицинские миссии были запущены с помощью Aerobee: три миссии ВВС с мышами и обезьянами, запущенные в 1951–52 годах, определили, что кратковременное (~15 минут) воздействие ускорения, пониженной гравитации и высотной космической радиации не имело существенных негативных последствий. [2]
Aerobee 150, запущенный 19 июня 1962 года (UTC), обнаружил первое рентгеновское излучение, испускаемое источником за пределами нашей солнечной системы [22] [23] ( Scorpius X-1 ). [24]
16 октября 1957 года с космодрома Холломан LC-A в Нью-Мексико был запущен Aerobee USAF-88 [25] , чтобы вывести первые искусственные объекты в межпланетное пространство . Несколько разновидностей алюминиевых конусов, начиненных взрывчатыми зарядами, были установлены в носовой части ракеты. Через 91 секунду после старта, на высоте 85 км (53 мили), заряды были сброшены. Последовала яркая зеленая вспышка, наблюдаемая из Паломарской обсерватории на расстоянии 1000 км (620 миль). Анализ после запуска показал, что по крайней мере два фрагмента взорвавшихся зарядов улетели от Земли с кинетической энергией, вдвое превышающей необходимую для достижения второй космической скорости , и стали первыми искусственными спутниками Солнца. [26] Когда в следующем месяце было объявлено об этом достижении, в современной прессе его сравнили с советским запуском первого искусственного спутника, Спутника-1 , всего за 12 дней до запуска Aerobee. [27] Однако последующий анализ историка космоса Джонатана Макдауэлла показывает, что ни один из фрагментов полезной нагрузки на самом деле не достиг второй космической скорости. [25]
Артефактом программ Aerobee, который используется и по сей день, является большая закрытая стартовая башня, построенная для Aerobee 350 на стартовом комплексе White Sands 36. [ 28]
(еще 36 самолетов Aerobee неизвестного типа были запущены армией, флотом и военно-воздушными силами в 1957–59 гг.) [6]
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
Медиа, связанные с Aerobee на Wikimedia Commons