RM -81 Agena ( / ə dʒ i n ə / ) была американской ракетой- носителем и спутниковой платформой , которая была разработана корпорацией Lockheed изначально для отмененной программы разведывательного спутника WS-117L . [1] После разделения WS-117L на SAMOS и Corona для разведывательной информации и MIDAS для раннего предупреждения, Agena позже использовалась в качестве верхней ступени и интегрированного компонента для нескольких программ, включая разведывательные спутники Corona и целевое транспортное средство Agena, использовавшееся для демонстрации сближения и стыковки в ходе проекта Gemini . Она использовалась в качестве верхней ступени на ракетах Atlas , Thor , Thorad и Titan IIIB , а также рассматривалась для других, включая Space Shuttle [2] и Atlas V. Всего в период 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 США.
В некоторых миссиях полезная нагрузка была встроена непосредственно в Agena, что обеспечивало ее электроэнергией, связью и трехосной стабилизацией . 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 была дважды модернизирована по сравнению с оригинальной Agena A, чтобы поддерживать более тяжелые и более сложные спутники, такие как космический аппарат Corona с несколькими и более мощными камерами.
Название Agena было предложено Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны для звезды Бета Центавра , также известной как Agena, потому что эта верхняя ступень должна была «загореться в небе». Это соответствовало традиции Lockheed называть продукты по звездным явлениям. [4]
Последний запуск Agena D состоялся 12 февраля 1987 года, в конфигурации верхней ступени Titan 34B . Всего NASA и ВВС США запустили 365 аппаратов Agena. [5]
Agena была 5,0 футов (1,5 м) в диаметре, стабилизирована по трем осям (для камер разведывательной системы), а ее двигатель Bell Aircraft XLR81 выдавал 16 000 фунтов (71 кН) тяги, используя несимметричный диметилгидразин (UDMH) в качестве топлива и ингибированную красную дымящуюся азотную кислоту (IRFNA) в качестве окислителя. [6] Это гиперголическая комбинация топлива/окислителя, и как таковая, она не нуждается в системе зажигания. Этот ракетный двигатель можно было перезапускать несколько раз на орбите по радиокоманде , и это часто случалось. Двигатель отличался своей необычной алюминиевой конструкцией. Регенеративно охлаждаемые каналы, которые охлаждали горловину и сопло, были образованы из прямых каналов, сформированных сверлом пушки . Параболическая форма горловины камеры сгорания создавала сложную проблему сверления отверстий, которую инженеры Bell Aerosystems решили, расположив охлаждающие каналы в форме «однослойного кругового гиперболоида », что позволило машинистам сверлить прямые охлаждающие каналы через изогнутые поверхности камеры сгорания. [ необходима цитата ] Двигатель был создан на основе силовой установки XLR-81 для отмененного ракетного ядерного боеголовочного контейнера бомбардировщика Convair B-58 Hustler . До 1959 года Agena также была известна как Discoverer Vehicle или Bell Hustler. [3]
Управление ориентацией горизонтально летящего Agena обеспечивалось инерциальным опорным пакетом с тремя гироскопами , двумя датчиками горизонта и микроструями, использующими азотно-фреоновую смесь холодного газа. Тангаж и крен определялись двумя герметичными интегрирующими гироскопическими блоками. Гироскопический блок скорости определял ошибку рыскания путем измерения орбитальной скорости. Ошибки гироскопов тангажа и крена корректировались датчиками горизонта, которые позже были дополнены датчиками Солнца и звезд . Это позволило Agena обеспечить более высокую стабильность наведения, необходимую для лучшего разрешения изображения на земле с помощью улучшенных камер Corona. [1]
Поскольку Agena была спроектирована так, чтобы сохранять фиксированную ориентацию в пространстве во время движения по орбите вокруг Земли, была разработана пассивная система терморегулирования. [1]
Основным источником электроэнергии Agena были батареи на основе перекиси серебра и цинка , которые с начала 1960-х годов дополнялись солнечными батареями. Транспондер S-диапазона позволял Agena получать последовательности наземных команд (компенсация движения изображения, изменение ориентации и т. д.), которые можно было сохранять для последующего выполнения. [1]
Были совершены полеты трех версий Agena:
Agena-A была первым типом Agena, который был построен. Она запускалась на ракетах Thor и Atlas, в основном на полярные орбиты с пускового комплекса 75 на базе ВВС Ванденберг и пускового комплекса 1 на мысе Аргуэлло соответственно. Два запуска Atlas были произведены с пускового комплекса 14 на мысе Канаверал .
Agena-A оснащался двигателем Bell 8048 (XLR-81-BA-5), который мог развивать тягу 69 кН (около 15 500 фунтов) при времени работы 120 секунд.
В период с 1959 по 1961 год было запущено двадцать аппаратов Agena-A, все они были предназначены для программ Discoverer, MIDAS и Samos. [7]
В 1960 году Lockheed представила улучшенную Agena-B, которая могла быть перезапущена на орбите и имела более длинные топливные баки для увеличения времени горения. Она запускалась на ракетах Thor и Atlas.
Он был оснащен двигателем Bell 8081 , который мог развивать тягу 71 кН при времени работы 240 секунд и мог запускаться повторно на орбите.
Они запустили военные спутники раннего предупреждения SAMOS-E , SAMOS-F (ELINT Ferret) и MIDAS (Missile Defense Alarm System), лунные зонды Ranger , планетарные зонды Mariner , спутники OGO и Nimbus. Первым полетом Agena-B был (неудачный) запуск Discoverer 16 26 октября 1960 года. Agena-B потребовались месяцы, чтобы подготовиться к запускам Atlas, и она не летала на этом ускорителе до Midas 3 12 июля 1961 года. Последним полетом Agena-B был запуск OGO 3 7 июня 1966 года. Всего было запущено 76 спутников.
Agena D была результатом предложения инженерного руководителя Lockheed Лоуренса Эдвардса , который предложил стандартизировать базовую конфигурацию Agena (до этого момента каждая Agena изготавливалась на заказ как для полезной нагрузки, так и для ракеты-носителя, с которой она использовалась), и добавить дополнительные функции в зависимости от требований к полезной нагрузке, а также требования Пентагона о совместимости Agena с ракетой Titan . Это предложение возникло в конце 1962 года, когда растущее разочарование по поводу высокой частоты отказов Thor и Atlas-Agena побудило предположить, что большая стандартизация ракет-носителей повысит надежность. Дэвид Н. Спайерс резюмирует стандартизацию следующим образом:
Стандартная конфигурация Agena D включала четыре используемых модуля, содержащих основное оборудование наведения, маяка, электропитания и телеметрии, стандартную консоль полезной нагрузки и заднюю стойку над двигателем для установки дополнительных солнечных панелей в виде шестеренок, дополнительных спутников и дополнительного двигателя Bell Aerosystems, который можно было запускать 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 Вт·ч электроэнергии от батарей. [9] По состоянию на 2014 год Agena-D является самой запускаемой верхней ступенью США. [10] Была создана специальная производственная линия для выпуска 40 космических аппаратов Agena-D в год. Эдвардс оставался ответственным за проектирование в течение нескольких лет, пока ВВС не объявили Agena-D действующей и не заморозили ее проектирование. К моменту вывода из эксплуатации надежность Agena-D превысила 95 процентов.
Он был запущен на ракетах Atlas, Thor, Thorad и Titan IIIB. Он был оснащен двигателем Bell 8096 , который мог генерировать тягу 71 кН при времени горения 265 секунд.
Первый запуск Agena-D состоялся 28 июня 1963 года с ракетой KH-4 № 7, всего было запущено 269 Agena-D. Agena-D использовалась для запуска разведывательных спутников KH-7 GAMBIT и KH-8 Gambit 3 , трех зондов Mariner к Венере и двух космических зондов Mariner к Марсу .
Thor-Agena совершила последний полет в 1972 году, когда запустила спутник KH-4B. Последняя Atlas-Agena использовала ступень Agena D на отремонтированной ракете Atlas F для запуска Seasat в 1978 году. Еще двенадцать Agena были запущены на носителях Titan до 1987 года, прежде чем ступень была полностью выведена из эксплуатации.
Последняя верхняя ступень Agena-D была запущена на ракете Titan IIIB 12 февраля 1987 года, выведя на орбиту USA-21 — последний спутник SDS-1 .
Agena Target Vehicle был создан на основе Agena-D, с оборудованием, установленным для поддержки использования в качестве цели сближения и стыковки для миссий, проводимых в рамках проекта Gemini . Он был оснащен двигателем Bell Aerospace Model 8247 , который был квалифицирован для 15 перезапусков. [2] В более поздних миссиях двигатель Agena запускался во время стыковки космического корабля Gemini, чтобы поднять космический корабль на более высокую орбиту и вернуть его обратно. Во время миссии Gemini 11 была достигнута эллиптическая орбита с апогеем 1375 километров (854 мили), что установило рекорд высоты для пилотируемых космических полетов, который держался до тех пор, пока Apollo 8 , первая пилотируемая миссия на Луну, не превзошла его.
В начале 1970-х годов Lockheed изучала возможность использования Agena в качестве ускорителя полезной нагрузки в грузовом отсеке Space Shuttle. Была предложена Agena-C с увеличенным диаметром, но она так и не была построена.
Agena-2000 задумывалась как модернизированная Agena и должна была использоваться на ракете-носителе Atlas V Light Evolved Expendable Launch Vehicle . [11] Ракета-носитель Atlas V Light была отменена в пользу стандартизации конфигурации Medium, и в результате Agena-2000 так и не была построена.
Первый запуск Agena-D состоялся 27 июня 1962 года (рейс Agena № 64). К концу 1967 года было запущено 162 самолета Agena-D: [12]
Поскольку многие из Agenas оставались на орбите долгое время после того, как они были необходимы, у них было время разрушиться, что привело к появлению большего количества орбитального мусора. [13] Предполагается, что они взорвались из-за возгорания остатков топлива. [14]
Связанные списки