SM -65E Atlas , или Atlas-E , представлял собой действующий вариант ракеты Atlas . Первый полет он совершил 11 октября 1960 года и использовался в качестве оперативной межконтинентальной баллистической ракеты с сентября 1961 года по апрель 1966 года. После выхода из эксплуатации в качестве межконтинентальной баллистической ракеты Atlas-E вместе с Atlas-F был отремонтирован для орбитальных запусков как Atlas E. /Ф . [1] Последний запуск Atlas E/F был проведен 24 марта 1995 года с использованием ракеты, которая изначально строилась как Atlas E.
Будучи полностью боеспособными межконтинентальными баллистическими ракетами, Atlas E и F, отличавшиеся только системами наведения, имели модернизированные двигатели и инерциальное управление вместо наземного радионаведения Atlas D. Система зажигания также отличалась от той, которая использовалась в серии D, где использовался «мокрый» запуск, то есть топливо впрыскивалось в камеру сгорания перед воспламенением, а в полностью доработанной версии использовался гиперголический воспламенитель. Для сравнения в Atlas E/F использовались пиротехнические патроны и сухой запуск (зажигание происходит до впрыска топлива) для чрезвычайно быстрого воспламенения, не требующего времени удержания на подушке для предотвращения нестабильности горения. Разгонные двигатели имели отдельные газогенераторы, в отличие от Atlas D, у которого был один газогенератор для обоих двигателей. Пусковая система, используемая в сериях E и F, также отличалась от серии D: в ней были исключены прижимные рычаги в пользу механизма, который немедленно выпускал ракету по мере увеличения тяги.
Запуски Atlas-E проводились с базы ВВС на мысе Канаверал , на стартовых комплексах 11 и 13 , а также с базы ВВС Ванденберг на OSTF-1 , LC-576 и SLC-3 . [1]
Программа испытаний Atlas E началась 11 октября 1960 года, когда ракета 3E была запущена с корабля LC-13 на мысе Канаверал. Примерно через 40 секунд после запуска маршевая гидравлическая система потеряла давление. После сброса ракеты-носителя ракета потеряла ориентацию, упала и разбилась на Т+154 секунды. 30 ноября вторая попытка, «Ракета 4Е», повторила ту же неудачу, за исключением того, что ракета оставалась структурно неповрежденной до падения в океан. Обе эти неисправности были связаны с излучением тепла, которое привело к выходу из строя гидравлического разъединителя маршевого механизма, который разорвался и позволил вытечь гидравлической жидкости; в результате было добавлено экранирование для защиты отводящего разъединителя. [2]
Ракета 8E 24 января 1961 года потеряла управление по крену из-за аэродинамического нагрева, закоротившего сервопривод управления тангажем - проблема, которой не возникало со времен первых испытаний Атласа А. Ракета 9Э 4 февраля имела проблемы с системой использования топлива и преждевременно исчерпала запас топлива, однако боеголовка приземлилась всего в нескольких милях от цели, поэтому полет был признан успешным. Ракета 13E (14 марта) столкнулась с аналогичной проблемой, но с гораздо более ранним отключением маршевого двигателя, и боеголовка не попала в цель почти на 2000 миль (3200 км). Ракета 16E (25 марта) досрочно исчерпала запасы управляющего газа гелия, что сделало невозможным сброс разгонной секции. Ракета была утянута вниз под тяжестью отработавших ускорительных двигателей и не достигла намеченной дальности, а система использования топлива снова вышла из строя, что привело к переработке топлива в двигателях. Неисправность была связана с двумя ошибочно переставленными проводами, которые вызвали ложную утечку контрольного гелия из нониусных двигателей. [3]
Ракета 12Э (13 мая) и Ракета 18Э (26 мая) показали себя хорошо. Испытания начались на VAFB на западном побережье, но первая попытка закончилась позорно, когда 7 июня ракета 27E была поднята из OSTF-1 (оперативного шахтного испытательного полигона). Почти сразу же при старте в двигателе B-1 произошло резкое сгорание, что привело к пожар в секции тяги, приведший к взрыву ракеты всего через четыре секунды после пуска. Авария, почти повторившая две аварии Atlas D в прошлом году, привела к серьезному повреждению OSTF-1 и вывела его из строя на несколько месяцев. Послеполетное обследование аппаратуры ракеты выявило серьезные повреждения двигателя В-1, в частности головки форсунки, которая была почти полностью разрушена. После этого во все головки форсунок были установлены медные перегородки, а последовательность запуска двигателя была изменена на мокрый запуск (в трубках двигателя сохранялась инертная жидкость для уменьшения ударов при зажигании). Обратной стороной этого было увеличение веса на 40 фунтов (18 кг), а также небольшое снижение производительности двигателя. Система наведения ARMA на 27E также работала нестабильно из-за периодически замыкающегося диода; если бы полет продолжился, возможно, ракета не вышла бы на правильную траекторию. [4]
Следующее испытание Атласа Е с мыса Канаверал также оказалось неудачным. На ракете 17Е 23 июня произошел сбой в работе гироскопа тангажа, который, очевидно, работал на половинной скорости. Ракета начала раскачиваться в плоскости тангажа, начиная с Т+15 секунд, и в конечном итоге чрезмерная скорость тангажа превысила конструктивные ограничения ракеты. Он сломался либо от аэродинамических нагрузок, либо от нагрева через 101 секунду после запуска. После этого фиаско на всех оставшихся научно-исследовательских полетах Atlas E/F была установлена система SMRD (детектор вращения двигателя). [5]
Испытания Atlas E на VAFB были сокращены до тех пор, пока OSTF-1 не будет отремонтирован, а до конца 1961 года все испытания проводились с мыса. После двух последовательных полетов, закончившихся взрывами и сожженной стартовой установкой, успешные полеты ракет 22E и 21E в июле, за которыми последовал первый полет Atlas F в августе, стали облегчением. 9 сентября ракета 26E потеряла маршевую тягу вслед за BECO и упала в Атлантический океан почти на 2000 миль (3200 км) от своей цели. Два полета серии E в октябре, 25E и 30E, прошли успешно.
10 ноября попытка запустить биологическую миссию (Ракета 32Е) с участием беличьей обезьяны по имени Голиаф закончилась катастрофой, поскольку маршевый двигатель Атласа отключился почти сразу при старте, а верньеры вообще не запустились. Разгонным двигателям удавалось сохранять ориентацию до тех пор, пока в тяговой секции не возник пожар, вызвавший остановку двигателя В-1 на Т+22 секунды. В этот момент данные телеметрии стали нестабильными. «Атлас» начал бесконтрольно кувыркаться и был уничтожен системой Range Safety в Т+35 секунд, двигатель В-2 продолжал работать до уничтожения ракеты. Примерно через 20 секунд носовой обтекатель врезался в океан. Голиаф, находившийся в мягком контейнере без каких-либо средств защиты, был извлечен из Атлантического океана три дня спустя. Вскрытие обезьяны показало, что она умерла от множественных травм головы, вероятно, вызванных столкновением с океаном, а не отделением капсулы от ракеты-носителя. Если бы полет удался, «Голиаф» был бы отправлен на суборбитальный полет на расстояние 5000 миль (8000 км) и возвращен в Южную Атлантику. В капсуле не было приборов и медицинского наблюдения за обезьяной, только телекамера, записывающая ее действия во время полета. Маршевый двигатель был поднят со дна океана и исследован, в ходе которого выяснилось, что датчик давления был случайно установлен на испытательном порту регулятора LOX. Это привело к почти полному отказу LOX маршевого двигателя. Сильная вибрация газогенератора из-за остановки привела к разрыву воздуховодов низкого давления и вызвала утечку топлива, что привело к возгоранию упорной секции. Нониусные двигатели никогда не активировались из-за того, что их таймер запуска был настроен на активацию после запуска маршевого двигателя (который не удался, что предотвратило отправку сигнала запуска на нониусы). Несмотря на эти неудачи, в том же месяце Atlas E был объявлен работоспособным. [6]
Неудача Atlas 32E вызвала кратковременное беспокойство по поводу проекта «Меркурий», но НАСА заверило общественность, что в полете использовалась другая модель ракеты-носителя и что авария не имела никакого отношения к Меркурию.
Неисправность маршевого двигателя на ракете 26E была связана с отказом газогенератора, который произошел во время этапа включения, но точная причина этого была неясна, отчасти из-за обычного мгновенного отключения телеметрии, которое произошло при сбросе ускорителя из-за ионизированных выхлопных газов двигателя. воздействие на телеметрическую антенну. Когда телеметрия вернулась, температура генератора маршевого газа превысила 1000 ° F (538 ° C), что указывает на остановку из-за большого количества LOX. [7]
Эд Худжсак, помощник главного инженера механических и двигательных систем программы Атлас, полагал, что расположение топливных линий на ракетах E/F приводило к тому, что LOX и RP-1, выброшенные из отработавших ускорительных двигателей после ступени, смешивались и взрывались. возможно повреждение клапанов или водопровода. В качестве доказательства он указал на данные телеметрии полетов, свидетельствующие о мгновенном движении ракеты по тангажу после сброса ускорителя, которое могло быть результатом энергии, вырабатываемой при взрыве топлива. Был сделан вывод, что такое событие привело к разрыву трубопровода низкого давления на ракете 26E и вызвало потерю подачи топлива к генератору маршевого газа, или же остатки топлива заблокировали воздуховод. Хуйсак предложил добавить дополнительные запорные клапаны к топливным магистралям в ускорительных двигателях, которые закрывались бы непосредственно перед сбросом. Эту модернизацию пришлось переоборудовать на уже поставленные ракеты, но представители ВВС утверждали, что им нужно было только добавить клапаны к линиям LOX на том основании, что РП-1 не мог взорваться без окислителя.
6 декабря у ракеты 6F произошла утечка в маршевой гидравлической системе на BECO, что привело к потере гидравлического давления и неспособности достичь запланированной дальности полета. После этого фиаско ВВС уступили и согласились установить запорные клапаны и на линиях РП-1, и этот отказ не повторился.
Последним испытанием Atlas E от CCAS была ракета 40E, состоявшаяся 13 февраля 1962 года. Когда OSTF-1 снова была в работе, ракета 66E была запущена 1 марта. Вскоре после старта в районе клапана заправки/слива топлива начался пожар в секции тяги. . Он продолжался примерно до Т + 50 секунд, а затем исчез, но, по-видимому, привел к повреждению секции тяги, поскольку утечка управляющего газа гелия привела к остановке двигателя, а также к отсутствию сброса ускорителя. После BECO маршевый двигатель остался тащить на себе вес ускорительной секции. Это в сочетании с потерей управления по крену из-за остановки нониуса привело к кувырку ракеты и, наконец, к разрушению через Т + 295 секунд. Точная причина возгорания опорной секции не установлена. Кроме того, ошибочный сигнал от шлангокабеля площадки привел к открытию выпарного клапана LOX при взлете, что привело к постепенному падению давления в баке во время подъема, хотя это был вторичный отказ, который не способствовал возможной потере ракеты. [8]
Программа испытаний Атласа в 1962 году в основном состояла из полетов Атласа D и F. В течение года было проведено еще два испытания Atlas E. 13 июля ракета 67Э была поднята с OSTF-1. Утечка LOX, которая, очевидно, началась при взлете, привела к аномально низким температурам в секции тяги и замерзанию линий управления гелием, идущих к системе использования маршевого топлива. Это привело к тому, что главные топливные клапаны маршевого двигателя полностью открылись через Т + 60 секунд, что привело к аномально высокой тяге и преждевременному отключению маршевого двигателя. Открытие топливных клапанов привело к дополнительным 43 секундам остаточной тяги после SECO, и НИС пролетел мимо цели примерно на 20 миль. Впоследствии было внесено несколько модификаций в систему питания LOX и маршевые топливные клапаны. [9]
Еще одна серия E совершила полет в течение года, когда ракета 64E поднялась с OSTF-1 18 декабря и самоуничтожилась через 40 секунд после запуска, когда двигатель B-2 выключился, что привело к маневру рыскания, который превысил конструктивные ограничения ракеты. Неисправность была связана с импульсом давления при взлете, из-за которого изоляционный чехол B-2 застрял вверх и зацепился за сливной клапан бака смазочного масла турбонасоса. Во время подъема масло вытекало до тех пор, пока в насосе не закончилась смазка и он не заклинил, что привело к остановке двигателя и потере ракеты. Были реализованы усовершенствования изоляционных чехлов и изменения в предполетных процедурах для предотвращения образования импульсов давления. [10]
После кубинского ракетного кризиса в октябре 1962 года несколько конгрессменов выразили обеспокоенность по поводу надежности арсенала межконтинентальных баллистических ракет и того, действительно ли они сработают, если потребуется. Поэтому министр обороны Роберт Макнамара решил провести испытательный пуск ракеты «Атлас» для проверки ее работоспособности. Серийные номера всех развернутых в настоящее время ракет «Атлас» записывались на листах бумаги, помещались в шляпу, и одну из них вытаскивали наугад. Победителем оказалась Ракета 65E, находившаяся тогда на базе ВВС Уокер в Канзасе. Это будет первый пуск действующей межконтинентальной баллистической ракеты из действующей шахты, ядерная боеголовка Mk IV будет заменена макетом, а программа наведения будет изменена на запуск Атласа в Тихий океан, а не через Северный полюс в космос. Советский Союз. Однако проект быстро встретил сопротивление со стороны губернатора Канзаса Джона Андерсона , а также политиков из соседних штатов, которые протестовали против идеи полета ракеты над населенными пунктами, тем более что на дежурных межконтинентальных баллистических ракетах отсутствовала какая-либо система уничтожения Range Safety в случае неисправности. . Даже если бы «Атлас» летел идеально, у разгонной секции все равно были бы высокие шансы приземлиться в населенном пункте. Госсекретарь Макнамара в конце концов согласился перевезти Атлас 65E в Ванденберг и поручить экипажу авиабазы Уокер запустить его там.
Даже несмотря на изменение места запуска на более безопасное, Конгресс все еще спорил о геополитических последствиях такого испытания. Неудача нанесла бы ущерб престижу США, успех стал бы ненужной провокацией для Советского Союза, особенно после кубинского ракетного кризиса. В конечном итоге Atlas 65E был запущен 25 апреля 1963 года с OSTF-1 в Ванденберге в качестве научно-исследовательского полета, выполненного командой Convair, а не ракетчиками Walker. Полет, в который был внесен ряд модификаций, направленных на устранение проблем, возникших при предыдущих запусках Атласа, оказался полностью успешным, и ракета пролетела на 6000 миль (9700 км) вниз по дальности, промахнувшись мимо целевой точки всего на несколько сотен метров. Это также был первый полностью успешный запуск с OSTF-1 после пяти неудачных попыток. [11]
В 1963 году состоялось семь полетов Атласа Е. Первые три, включая 65Е, были полностью успешными. Атлас 24E, запущенный с OSTF-1 26 июля, испытал случайное отключение маршевого двигателя на Т + 143 секунды из-за короткого замыкания в системе безопасности дальности, которая отправила ложную команду ручного отключения. Причина их была неясна, и GD/A не смогла предложить никакого решения, кроме усовершенствованных процедур предстартовой проверки. Atlas 70E был запущен с 576-C 30 июля и прошел успешно, как и 72E, запущенный 24 августа с OSTF-1. Atlas 71E, последний полет в году, стартовал с 576-C 25 сентября, и на этапе подготовки произошел разрыв маршевой гидравлической линии, что привело к падению ракеты и провалу миссии.
Три Atlas E были запущены в 1964 году. Первым из них был 48E 12 февраля, запущенный с 576-F. Примерно через Т+3 секунды система наведения выдала непреднамеренные дискретные сигналы отключения BECO и SECO/VECO. Однако, поскольку программатор был настроен на блокировку команд отключения в течение первых двух минут полета, чтобы предотвратить откат ракеты на площадку или вокруг нее, ничего не произошло. Команда BECO была разблокирована через T+120 секунд, а команда SECO/VECO - через T+200 секунд, в результате чего ракета поразила дальность полета только на 685 миль (1102 км). Это была первая полная неисправность компьютера наведения на Атласе серии E, и окончательное решение этой проблемы заключалось в оснащении системы наведения акустической прокладкой и противоударными креплениями для защиты ее от вибрации, вызванной взлетом. [12] Ракета 5E 25 февраля увенчалась успехом. Ракета 57E 27 августа упала на 70 миль (110 км) от запланированной дальности, когда из-за неисправности акселерометра системы наведения сигналы отсечки маршевого и нониусного устройства были поданы на четыре секунды раньше.
Atlas E и F были выведены из эксплуатации в качестве действующих межконтинентальных баллистических ракет в 1965 году и заменены Титаном II с гиперголическим топливом . Списанные ракеты «Атлас» затем использовались для запусков военных спутников с авиабазы Ванденберг вплоть до 1990-х годов, иногда с твердотопливными разгонными блоками, иногда без них. Эти Атласы не следует путать с Атласом H, который летал пять раз в 1980-х годах и представлял собой стандартный Атлас SLV-3 (потомок оригинального Атласа D) с твердыми верхними ступенями.
В 1962–74 гг. ВВС провели многие десятки испытательных полетов боеголовок и ракет-мишеней «Найк/Зевс». Большинство из них были на ракетах Atlas D или F, однако шесть из них использовали Atlas E. После 1964 года в течение оставшейся части 1960-х годов было совершено всего три полета Atlas E, и все они прошли успешные испытания ABRES в 1968 году. В период с 1969 по 1979 год ни один Atlas E не запускался.
9 декабря 1980 года ракета 68E была использована для запуска спутника NOSS ELINT с корабля SLC-3W VABF. Незадолго до запуска двигатель B-1 выключился, в результате чего ракета-носитель развернулась на 180 градусов и упала обратно к Земле. Была отправлена команда уничтожения Range Safety, что привело к взрыву на большой высоте. Неисправность была связана с коррозией участка воздуховода, которая привела к потере смазки турбонасоса В-1. Воздуховоды в «Атласе» можно было легко заменить, но ВВС решили не делать этого на том основании, что космический челнок вскоре заменит одноразовые ракеты-носители. Кроме того, переоборудованные ракеты «Атлас» по-прежнему имели различные аппаратные средства межконтинентальных баллистических ракет, которые были ненужны для космических запусков и добавляли больше сложности и точек отказа. В их число входили соединительные каналы, позволяющие монтировать бак со смазочным маслом как горизонтально, так и вертикально во время подготовки к запуску из шахты. В результате послеполетного расследования Атласа 68Е было решено проверить все существующие ракеты-носители на наличие коррозии сантехники, а также удалить ненужное оборудование МБР.
Последним отказом Атласа, вызванным самой ракетой-носителем, а не разгонными блоками или другими внешними факторами, стала попытка запуска военного GPS-спутника Navstar 7 19 декабря 1981 года с использованием ракеты 76E. Двигатель B-2 заглох через несколько секунд после взлета, в результате чего «Атлас» перевернулся и пикировал в землю. Офицер полигона подал команду на уничтожение за несколько мгновений до удара, оставив сгоревшую воронку всего в нескольких сотнях футов от стартового комплекса SLC3E. Исследование обломков ракеты-носителя быстро выявило причину проблемы; неудачный ремонт металлического уплотнительного кольца, из-за которого герметик забил вентиляционные отверстия в газогенераторе, в котором образовалось избыточное давление, и он разорвался вскоре после воспламенения. Вырвавшееся пламя затем прожгло линию подачи LOX, перекрыв подачу окислителя к газогенератору и вызвав остановку двигателя B-2.
17 сентября 1986 года Atlas 52E успешно запустил NOAA-G, метеорологический спутник Национального управления океанических и атмосферных исследований . Запуск был запланирован на лето 1985 года, но был отложен более чем на год из-за бесконечных технических проблем и необходимости использовать площадки Атласа на VAFB для запусков Министерства обороны. После серии досадных проблем с баком LOX Атласа и турбонасосами-ускорителями старт состоялся в 7:52 утра по тихоокеанскому стандартному времени. Запуск прошел идеально и вывел метеорологический спутник на орбиту размером 507 на 493 мили (816 × 793 км); его считали «огромным облегчением» после года многочисленных катастроф для космической программы США, и он вывел на орбиту крайне необходимый спутник после потери GOES-G четырьмя месяцами ранее.
Последний запуск Atlas E (ракета 45E, запущенная 24 марта 1995 года) успешно поднял в воздух метеорологический спутник для ВВС. Всего с 1960 по 1995 год было запущено 64 корабля Atlas E, тридцать из них были космическими. Шестнадцать пусков закончились неудачей.