Титан II GLV

Titan II GLV (Gemini Launch Vehicle) или Gemini-Titan II — американская одноразовая пусковая система , разработанная на основе ракеты Titan II , которая использовалась для запуска двенадцати миссий Gemini для НАСА в период с 1964 по 1966 год. Два беспилотных запуска, а затем десять пилотируемых, были проведены со стартового комплекса 19 на базе ВВС на мысе Канаверал , начиная с Gemini 1 8 апреля 1964 года.

Titan II был двухступенчатой жидкотопливной ракетой , использующей гиперголическую комбинацию топлива Aerozine 50 и окислителя тетраоксида азота . Первая ступень приводилась в движение двигателем LR87 (с двумя камерами сгорания и соплами, питаемыми отдельными наборами турбомашин), ^[2]^[3] , а вторая ступень приводилась в движение двигателем LR-91 .

Модификации ракеты Titan II

Помимо большей грузоподъемности, Titan II обещал большую надежность, чем Atlas LV-3B , который был выбран для проекта Mercury , поскольку двигатели Titan, работающие на гиперголическом топливе, содержали гораздо меньше компонентов. ^{[ необходима цитата ]}

Для оценки пригодности ракеты «Титан» для проекта «Джемини» было сделано несколько модификаций: ^[4]

Была установлена «Система обнаружения неисправностей Gemini», которая информирует экипаж о состоянии ракеты и повышает оперативность реагирования в чрезвычайных ситуациях.
Для снижения вероятности неудачных запусков были установлены резервные системы.
Инерциальная система наведения была заменена на более легкую наземную радиосистему наведения.
Ферма авионики на втором этапе была немного модифицирована.
Чтобы защититься от возможного сбоя в работе системы наведения, приводящего к резкому отклонению сопел двигателя вправо или влево, была добавлена дополнительная резервная система наведения.
Топливные баки второй ступени были удлинены для более длительного времени горения, а ненужные двигатели верньера и тормозные ракеты были удалены. Поскольку двигатель второй ступени имел проблемы с нестабильностью горения, он был оснащен инжекторами с перегородками.
Первая ступень была загружена на 13 000 фунтов (5,9 тонны) топлива больше, чем МБР «Титан», хотя размер бака для хранения остался неизменным.
В целях повышения надежности были внесены изменения в системы слежения, электрику и гидравлику.
Топливо было охлаждено, чтобы немного улучшить характеристики транспортного средства. Это позволило разместить больше массы.
Тяга двигателя первой ступени была немного уменьшена для снижения вибрации и перегрузок.
Работа двигателя первой ступени будет продолжаться до истощения топлива, в отличие от МБР Titan, которые были разработаны для отключения, когда расход/давление топлива и тяга двигателя начинали падать по мере опустошения баков. Это было сделано для того, чтобы предотвратить возможность срабатывания аварийного состояния из-за неисправности датчика давления. Кроме того, работа до истощения немного увеличила бы грузоподъемность Titan.

Модификации контролировались Командованием систем ВВС . Компания Aerojet , производитель двигателей Titan, выпустила пересмотренную модель в середине 1963 года из-за недостатков оригинальной конструкции, а также для попытки улучшить производственные процедуры. ^{[ необходима цитата ]}

На видеозаписи запуска Gemini 10 видно, что бак окислителя первой ступени разорвался вскоре после ступенчатых действий и высвободил облако N ₂ O ₄ . Поскольку телеметрия первой ступени была прекращена при ступенчатых действиях, не было никаких данных, кроме фотографических/визуальных свидетельств, однако был сделан вывод, что либо свободные обломки попали в купол бака окислителя, либо выхлопные газы двигателя второй ступени прожгли его. ^{[ необходима ссылка ]}

Ракета-носитель Gemini 12 также испытала разрыв бака после постановки и просмотра фильмов о запусках МБР Titan II, которые обнаружили несколько случаев этого явления. Поскольку это, по-видимому, не представляло никакой угрозы безопасности для астронавтов, НАСА решила, что это не вызывает беспокойства. ^{[ необходима цитата ]}

Во время разработки МБР Titan II было обнаружено, что турбонасосный редуктор первой ступени был склонен к полному отказу из-за резонансной вибрации в промежуточной шестерне. Эта проблема не возникала при реальных запусках, а только при статических огневых испытаниях. Это считалось критически важным для исправления. Aerojet разработал полностью переработанный редуктор, и все ракеты-носители Gemini, за исключением беспилотной Gemini 1, использовали его. ^{[ необходима цитата ]}

Также существовала потенциально серьезная проблема с подшипниками турбонасоса, которая привела к дополнительным изменениям в конструкции, однако вероятность отказа при запуске Gemini была близка к нулю, поскольку в ускорителях GLV использовались специально отобранные и испытанные подшипники, кроме того, турбонасосы должны были пройти «горячую проверку» в рамках предстартовых проверок ^{[ требуется ссылка ]}

Нестабильность сгорания в двигателе второй ступени также вызывала беспокойство, хотя это тоже наблюдалось только в статических огневых испытаниях. Для двигателя был разработан новый инжектор с улучшенной перегородкой, который прошел летные испытания на запуске Titan IIIC ; все GLV, начиная с Gemini 8, включали его. ^{[ необходима цитата ]}

После того, как в ходе заводских проверок были обнаружены повреждения топливной линии Titan II, NASA выдвинуло требование о том, чтобы все топливные линии GLV были просвечены рентгеном, чтобы предотвратить потенциально катастрофическую утечку топлива во время запуска. Позднее рентгеновские тесты обнаружили еще несколько поврежденных топливных линий, скорее всего, из-за неосторожного обращения. ^{[ необходима цитата ]}

Самой важной проблемой в оценке человеком Titan II было решение проблем с резонансной вибрацией, известной как «пого» (так как действие, как говорили, напоминало действие пого-стика ), которая могла создавать перегрузки, достаточные для того, чтобы вывести из строя астронавтов, ^{[ требуется ссылка ]} но ВВС не были заинтересованы в помощи NASA с проблемой, которая не влияла на программу МБР и могла потенциально задержать ее или потребовать серьезных изменений в конструкции. Однако Мартин-Мариетта утверждал, что проблема пого может быть решена довольно легко, и также ВВС начали проявлять больше интереса к оценке человеком Titan II из-за предложенной программы пилотируемой орбитальной лаборатории . Основными изменениями, внесенными для решения проблемы пого, были добавление стояков окислителя , увеличение давления в топливных баках и добавление механического аккумулятора на стороне всасывания топлива. ^[5]

Другая неприятная проблема, возникшая во время программы Gemini, получила кодовое название «Green Man» и включала кратковременные колебания тангажа второй ступени Titan после отключения двигателя. Это явление случалось как во время полетов Gemini, так и во время полетов Titan II/III без экипажа и приводило к отказу абляционной юбки на второй ступени по крайней мере дважды (эти случаи были названы «Brown Man»). Расследование после отказа юбки при запуске Titan IIIC пришло к выводу, что нарастание давления в абляционной юбке вызвало колебания тангажа, но NASA решило, что вероятность контакта свободных обломков юбки с космическим аппаратом Gemini, вероятно, мала, поэтому никаких корректирующих действий предпринимать не пришлось, и в любом случае инцидент с Titan IIIC был признан результатом плохого контроля качества, который не повлияет на более строго контролируемую программу Gemini. ^{[ необходима цитата ]}

Сборка этих ракет производилась на заводе Martin-Marietta в Балтиморе, штат Мэриленд , чтобы не мешать работе над ракетами на заводе в Денвере, штат Колорадо , хотя это также спасло бывший завод от запланированного закрытия. Как и в случае с ракетами-носителями Mercury-Atlas, подчеркивалась высокая степень мастерства, а также более тщательное тестирование компонентов и улучшенные процедуры обработки по сравнению с Titan, разработанными для беспилотных полетов. ^[6]

Рейсы

У Titan II было гораздо большее отношение тяги к весу, чем у Saturn V. Астронавты испытали почти 6G, прежде чем вторая ступень прекратила работу на высоте 100 миль (160 км). Ричард Ф. Гордон-младший сравнил Titan II с «полётом молодого лётчика-истребителя. Он быстрее, чем полёт старика на Saturn». Фрэнк Борман сказал, что моделирование не подготовило его к «почти оглушительному» шуму, который он сравнил с форсажной камерой реактивного самолёта или большим поездом. Однако Уолтер Ширра и Гордон Купер сообщили, что полёт был более плавным, чем на Atlas. ^[7]

Дисплеи

На выставке представлены две снятые с вооружения ракеты Titan II, перекрашенные в ракеты-носители Gemini, а также несколько их копий.

Снятая с вооружения ракета Titan II, перекрашенная в GLV-3 12558 (Gemini 3), экспонируется в KSC Rocket Garden с 2010 года. ^[8]
Еще одна снятая с вооружения ракета Titan II, перекрашенная как GLV-9 12564 (Gemini 9A), экспонируется в Музее авиации и космонавтики Стаффорда . ^[9]
Полномасштабная копия Gemini-Titan II была возведена для Всемирной выставки в Нью-Йорке 1964 года . Она по-прежнему экспонируется в Нью-Йоркском зале науки , Корона-парк , штат Нью-Йорк. ^[10]
Еще одна полноразмерная копия экспонируется в Канзасском центре космонавтики и космонавтики . ^[11]
Третья копия была выставлена в Парке де лас Сьенсиас Луиса А. Ферре , Баямон , PR. ^[12]
Макет, созданный из двух первых ступеней Titan I , экспонировался в KSC Rocket Garden до 2006 года. ^[13] В 2010 году эта копия была отправлена в Космический центр имени Джонсона в Техасе. ^[14]

Ракета Titan II, перекрашенная в GLV-3 12558 (Gemini 3), в KSC Rocket Garden .
Ракета Titan II, перекрашенная как GLV-9 12564 (Gemini 9A), в Музее авиации и космонавтики Стаффорда .
Копия Джемини-Титана II (справа) в Нью-Йоркском зале науки ,
Макет Gemini-Titan II, созданный из двух первых ступеней Titan I, в KSC Rocket Garden .
Копия Джемини-Титана II (внизу) в Канзасском центре космонавтики и космонавтики .

Смотрите также

Ссылки

^ Гатланд, Кеннет (1976), Пилотируемый космический корабль (2-е пересмотренное издание), Нью-Йорк: MacMillan, стр. 37, ISBN 0-02-542820-9
^ Sutton, George P. (2006). История жидкостных ракетных двигателей. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. стр. 381, 384. ISBN 1-56347-649-5. OCLC 63680957.
^ "Aerojet-General LR87 Liquid Rocket". Национальный музей ВВС США . Архивировано из оригинала 25 декабря 2010 г. Получено 25 декабря 2010 г.
↑ Простота и дублирование дадут возможность пилотируемого полета «Титана-2», Aviation Week & Space Technology, 3 сентября 1962 г., стр. 38–45.
↑ Хакер и Гримвуд, стр. 105
^ "Новое изображение - ТОЛЬКО - Сканировать в PDF" (PDF) . Получено 13 октября 2018 г.
↑ Agle, DC (сентябрь 1998 г.). «Верхом на Титане II». Воздух и космос .
↑ Роберт З. Перлман (24 сентября 2010 г.). «Ракета Gemini-Titan снова поднимается в Космическом центре Кеннеди». Space.com . Получено 20 сентября 2023 г. .
^ "A Field Guide to American Spacecraft". 27 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Получено 20 сентября 2023 г.
^ "A Field Guide to American Spacecraft". 27 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Получено 20 сентября 2023 г.
^ "A Field Guide to American Spacecraft | KCSC Gemini-Titan". 27 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Получено 20 сентября 2023 г.
^ "A Field Guide to American Spacecraft". 18 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 18 марта 2019 г. Получено 20 сентября 2023 г.
^ "A Field Guide to American Spacecraft". 27 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Получено 20 сентября 2023 г.
^ "Редкая поставка ракеты: демонстрационный образец Gemini-Titan прибыл в Хьюстон | collectSPACE". collectSPACE.com . Получено 20 сентября 2023 г. .

Ссылки

Кребс, Гюнтер. "Titan-2-GLV". Космическая страница Гюнтера . Получено 29 апреля 2009 г.
Уэйд, Марк. «Титан». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинала 5 августа 2008 г. Получено 29 апреля 2009 г.

Внешние ссылки

Медиа, связанные с Titan II Gemini на Wikimedia Commons