SM -65F Atlas , или Atlas-F , был последним эксплуатационным вариантом ракеты Atlas , отличаясь от Atlas E только пусковым комплексом и используемым комплектом наведения. Он впервые поднялся в воздух 8 августа 1961 года [1] и был развернут в качестве оперативной МБР между 1961 и 1966 годами. После вывода из эксплуатации в качестве МБР, Atlas-F, вместе с Atlas-E , был переоборудован для орбитальных запусков как Atlas E/F . [2]
Ракеты Atlas E и F также различались по своим стартовым сооружениям; ракеты Atlas E использовали те же шахты-гробы, что и ракеты Atlas D, при этом ракета хранилась горизонтально и поднималась вертикально для запуска. Для сравнения, ракеты Atlas F использовали вертикальную шахту с подъемником, похожую на Titan I. Первоначально ракета Atlas F была задумана, когда ВВС решили, что шахты-гробы, используемые для ракет Atlas D и E, были слишком уязвимы для атак противника.
Atlas E и F использовали двигательную установку MA-3, которая имела отдельный газогенератор для всех трех двигателей, в отличие от Atlas D, где один газогенератор приводил в действие оба турбонасоса ускорителя. Кроме того, они использовали пиротехнические патроны для быстрого запуска, а газогенераторы и насосы были установлены на каждом двигателе ускорителя, а не размещались в центральной секции тяги. Такая установка была разработана для простоты обслуживания и замены двигателя в полевых условиях, в то время как более простая конфигурация Atlas D считалась предпочтительной для космических запусков. Общая тяга MA-3 составляла 375 000 фунтов силы (1670 кН).
Atlas E/F использовал инерциальную систему наведения ARMA вместо радионаведения Atlas D; некоторые полеты Atlas D IOC (Initial Operational Capability) испытывали систему ARMA вместо стандартного радионаведения GE Mod II. Помимо незначительных различий в ARMA на Atlas E и F, основное различие между ними состояло в различном размещении линий быстрого заполнения для двух используемых систем шахт.
Большинство отремонтированных космических запусков Atlas F использовали твердотопливные верхние ступени, заметным исключением была ракета 23F, которая запустила Seasat, океанографический спутник NASA, 27 июня 1978 года, последний полет ракеты Atlas-Agena. Последний запуск Atlas F состоялся 23 июня 1981 года, когда ракета 87F успешно вывела на орбиту метеорологический спутник NOAA. Космические ракеты-носители Atlas E/F были подвергнуты масштабному демонтажу и восстановлению компанией Convair, а система ARMA была заменена на систему наведения GE Mod II.
Первые два полета Atlas F были Missile 2F 8 августа 1961 года и Missile 4F 22 ноября, оба с LC-11 в CCAS. [1] Оба испытания прошли полностью успешно, и 12 декабря Missile 5F была запущена с LC-11. Это испытание было частично неудачным; электрическое короткое замыкание в системе наведения привело к отправке ранней команды SECO, и ракета не достигла запланированной дальности. 21-го числа Atlas 6F стартовала с LC-11 с резус-макакой по имени Скатбэк. Это был третий запуск примата на Atlas за последний месяц — первым был Mercury-Atlas 5 , который успешно поднял шимпанзе на двухвитковой миссии, в то время как второй, испытательный Atlas E, дал сбой вскоре после старта и был уничтожен, унеся жизнь беличьей обезьяны, которую он вез. Atlas 6F функционировал приемлемо до тех пор, пока после сброса ускорителя не произошел отказ гидравлики, приведший к потере тяги маршевого двигателя. Капсула отделилась и приводнилась около острова Вознесения в Южной Атлантике, однако маяк слежения не сработал, и спасательные команды не смогли ее обнаружить. Они прекратили поиски, и Scatback официально был потерян в море. Причиной отказа было возгорание отработанного топлива после сброса ускорителя, что повредило клапаны и/или воздуховоды; проблема была решена установкой отсечных клапанов в секции ускорителя. [3]
До сих пор программа испытаний Atlas F шла хорошо, и никто не был готов к предстоящей катастрофе 9 апреля 1962 года, когда ракета 11F взорвалась всего через секунду после старта с LC-11. Исследование извлеченных частей ракеты показало, что произошел какой-то взрыв или детонация в турбонасосе маршевого двигателя. Маршевый двигатель отключился почти сразу же при старте, после чего произошла потеря телеметрических данных о параметрах двигателя. Двигатели ускорителя работали удовлетворительно до разрушения ракеты в момент времени T+3 секунды. [4]
13 мая ракета 1F загорелась и взорвалась на испытательном стенде в каньоне Сикамор в начале запланированного 40-секундного испытательного запуска. Расследование показало, что в маршевом турбонасосе LOX произошел такой же взрыв, как и в 11F. Система подачи LOX была разорвана, что привело к интенсивному пожару, вызванному подачей LOX. В двигательную установку была отправлена команда на автоматическое отключение, но повреждение проводки не привело к отключению B-2, и двигатель работал на 100% тяги до финального взрыва. Группа расследования пришла к выводу, что произошла небольшая задержка открытия клапана HS в маршевом двигателе; турбонасос вращался с максимальной скоростью 10 000 об/мин, что привело к чрезмерной нагрузке на него. Вал насоса вибрировал и заставлял лопасти тереться о корпус, вызывая искру трения и взрыв. Окончательное решение этой проблемы заключалось в добавлении пластиковой облицовки внутрь турбонасоса.
Испытания теперь начались в Ванденберге, и ракета 15F успешно взлетела с 576-E 1 августа. Девять дней спустя ракета 57F стартовала с OSTF-2 и не смогла выполнить свой маневр крена. Последовательность тангажа была выполнена правильно, но отсутствие программы крена не позволило ракете выйти на правильную траекторию, и она была взорвана Range Safety через 67 секунд после запуска. Причиной, как полагают, был разомкнутый контур гироскопов, хотя конкретная точка отказа не была определена. Сигнал крена был отправлен правильно системой наведения, но система управления полетом не отреагировала на него, в результате чего траектория полета ракеты оказалась примерно на 55° правее запланированной траектории. [5] Следующий испытательный запуск состоялся с теперь уже отремонтированного LC-11 на мысе два дня спустя, и все последующие полеты НИОКР прошли без сучка и задоринки, за исключением 13F 14 ноября, у которого произошло возгорание секции тяги, начавшееся на T+18 секунде. Температура в секции тяги взлетела до более чем 400° и вызвала разрыв пневматической системы. Давление в баке LOX и контрольном баллоне упало, за чем последовала потеря давления в резервуаре смазочного масла. Маршевый двигатель и верньеры отключились в T+94 секунды из-за отсутствия смазки турбонасоса. Двигатели ускорителя продолжали работать до T+120 секунд, когда преждевременный сигнал BECO прекратил тягу. Столкновение произошло в 360 милях (579 км) от цели. [6] Причина возгорания секции тяги была неизвестна, однако предполагалась утечка топлива. Следующий запуск, ракеты 21F 5 декабря, успешно завершил фазу НИОКР программы Atlas F.
Испытания Atlas F достигли высокой степени успеха в 1963 году, и в течение года было выполнено восемь полетов. В марте с VAFB была проведена серия запусков SAC с ракетами, лишенными минимального оборудования. Три из них были Atlas D и две серии F. Atlas 63F был успешно запущен 16 марта с 576-D. За ним последовал также успешный 83F, не входящий в серию полетов SAC, 22 марта. Полет 52F 24 марта закончился внезапным взрывом через 90 секунд после запуска, и минимального оборудования на борту было недостаточно, чтобы дать какое-либо объяснение. Пленка камеры слежения показала, что ракета находилась на правильной траектории полета, и никаких других очевидных признаков неисправности не было видно.
Затем 27 апреля ракета 135F провела успешное испытание ABRES с LC-11 на мысе Канаверал. Шесть месяцев спустя последовал следующий полет серии F, когда 4 октября ракета 45F столкнулась с заклинившим клапаном двигателя во время эксплуатационного испытания с 576-G VABF, что помешало запуску двигателя B-2. Ракета перевернулась и взорвалась при ударе о землю. Испытание ABRES с LC-11 на мысе Канаверал 28 октября с использованием ракеты 136F не удалось, когда маршевый двигатель потерял гидравлическое давление при разделении ступеней и перевернулся. Последний полет серии F в этом году состоялся 18 декабря, когда 576-G провел успешный полет 109F, последний запуск Atlas R&D.
Пять Atlas F были запущены в 1964 году. Ракета 137F вылетела с LC-11 на мысе 1 апреля и выполнила успешный полет. Два дня спустя ракета 3F вылетела с 576-G на VAFB и повторила ту же неудачу, что и 45F. Двигатель B-1 столкнулся с заклиниванием главного топливного клапана и не запустился, ракета снова упала и взорвалась при ударе о землю. Повреждения шахтного комплекса были более обширными, чем в случае с 45F, и 576-G больше не использовалась в течение шести месяцев. Расследование двух неудач показало, что заклинивание клапанов на обоих аппаратах Atlas было вызвано затвердевшими остатками гипергола, которые накопились в результате многократных испытательных запусков, и что на 3F топливный клапан в конечном итоге открылся, но слишком поздно, чтобы запуск двигателя стал возможным. GD/A выпустило сервисный бюллетень для всех расчетов шахт Atlas, чтобы убедиться, что ракеты были надлежащим образом проверены и свободны от остатков гипергола. Еще три полета серии F в течение года (110F, 36D и 111F) были успешными.
8 января 1965 года с 576-G был успешно запущен последний испытательный образец МБР Atlas, ракета 106F. В том же году Atlas был снят с эксплуатации в качестве МБР, а оставшиеся ракеты использовались для суборбитальных и орбитальных запусков в течение следующих нескольких десятилетий. Это включало испытания боеголовок ABRES, RMP и BMRS в Ванденберге. Шахты OSTF были переоборудованы в специальные стартовые площадки для этих целей и испытаний ракет-мишеней Nike/Zeus (последние никогда не запускались с Atlas F). Шестьдесят пять таких испытаний состоялись между 1965 и 1974 годами, примерно в половине из которых использовались Atlas F. Некоторые имели твердотопливную верхнюю ступень Trident, и было несколько неудач, наиболее заметной из которых было испытание 1967 года, когда заряды RSO Atlas были воспламенены статическим электричеством при разделении ГЧ, после чего ГЧ была добавлена пробковая изоляция, чтобы предотвратить повторение этого режима отказа.
За 20 лет использования в качестве спутникового пускового устройства произошло две крупных неудачи. Одна из них была попыткой запуска военной испытательной полезной нагрузки Radiometer 20 12 апреля 1975 года на Atlas 71F. [7] Капля загущенного LOX и керосина упала в огненную яму при зажигании, взорвалась и повредила маршевый двигатель Atlas. Ракета-носитель продолжала работать более двух минут, но маршевый двигатель и верньеры в конечном итоге отключились, и в T+303 секунды была выдана команда на уничтожение по безопасности дальности. Поскольку взрыв геля LOX также повредил проводку в основании ускорителя, телеметрическая система потеряла питание, и во время запуска не было возвращено никаких данных, что затрудняло определение точной причины отказа двигателя. Считалось, что наиболее вероятным объяснением было повреждение части водопровода.
Другим был запуск метеорологического спутника NOAA 29 мая 1980 года с помощью Atlas 19F. Производительность казалась нормальной до сброса ускорителя, когда было обнаружено, что траектория отклоняется от курса. Маршевый двигатель продолжал работать еще 50 секунд после своего обычного времени отключения. Когда спутник наконец отделился, он был выведен на бесполезную эллиптическую орбиту.
Неисправность была вызвана тем, что уплотнение было сорвано системой зажигания скорострельного пиротехнического патрона, используемой в ракетах Atlas E/F, что привело к переполнению турбонасоса B-1 топливом и замедлению скорости его вращения, что сократило уровень тяги в двигателе до 80% и значительно снизило скорость ускорителя и расход топлива. Бортовой компьютер Atlas сначала попытался компенсировать это, увеличив время работы двигателя ускорителя, но в конечном итоге резервная команда заставила ускоритель отключиться и сбросить его. После BECO компьютер все еще пытался компенсировать это, увеличив время работы маршевого двигателя, пока оно не вышло почти на минуту за пределы того, что было бы нормальным отключением. После SECO ускоритель также продлил одиночный нониусный полет еще на 11 секунд. Однако, для простоты, спутник NOAA не имел электрического интерфейса с Atlas, что заставило его запустить свои ракеты в предустановленное время. Поскольку он все еще был прикреплен к Atlas, было невозможно для малых двигателей космического корабля правильно сориентироваться. Благодаря увеличенному времени горения SECO теперь должен был произойти в T+377 секунд, но в T+370 секунд таймер на спутнике автоматически активировал его твердотопливный ударный двигатель, при этом маршевый двигатель Atlas все еще работал. Купол бака LOX был сорван с Atlas, что было зарегистрировано на телеметрических показаниях как мгновенная потеря давления в баке. Спутник отделился, но оказался на бесполезной орбите и его пришлось оставить.
Запуски ракет Atlas F проводились с авиабазы Кейп-Канаверал , на стартовых комплексах 11 и 13 , а также с авиабазы Ванденберг на пусковых площадках OSTF-2 , LC-576 и SLC-3 . [2] Всего было проведено 55 испытаний ракет Atlas F в период с 1961 по 1974 год, все запуски после 1965 года были испытаниями боеголовок, поскольку Atlas была снята с эксплуатации МБР, а также 39 космических запусков в период с 1967 по 1981 год. Было 16 неудачных запусков.