SM -65E Atlas , или Atlas-E , была оперативным вариантом ракеты Atlas . Она впервые поднялась в воздух 11 октября 1960 года и использовалась в качестве оперативной МБР с сентября 1961 года по апрель 1966 года. После снятия с вооружения в качестве МБР, Atlas-E, наряду с Atlas-F , была переоборудована для орбитальных запусков как Atlas E/F . [1] Последний запуск Atlas E/F был проведен 24 марта 1995 года с использованием ракеты, которая изначально была построена как Atlas E.
Как полностью боеспособные МБР, Atlas E и F, которые отличались только системами наведения, имели модернизированные двигатели и инерциальное управление вместо радионаземного наведения Atlas D. Система зажигания также отличалась от той, что использовалась в серии D, которая использовала «мокрый» старт, что означало, что топливо впрыскивалось в камеру сгорания до зажигания, и гиперголический воспламенитель в полностью разработанной версии. Atlas E/F для сравнения использовал пиротехнические патроны и сухой старт (воспламенение происходило до впрыска топлива) для чрезвычайно быстрого зажигания, которое не требовало времени удержания на площадке для предотвращения нестабильности сгорания. Двигатели ускорителей имели отдельные газогенераторы, в отличие от Atlas D, который имел один газогенератор для обоих двигателей. Пусковая система, используемая для серий E и F, также отличалась от серии D, исключая удерживающие рычаги в пользу механизма, который немедленно освобождал ракету по мере нарастания тяги.
Запуски Atlas-E проводились с базы ВВС на мысе Канаверал , на стартовых комплексах 11 и 13 , а также с базы ВВС Ванденберг на пусковых площадках OSTF-1 , LC-576 и SLC-3 . [1]
Программа испытаний Atlas E началась 11 октября 1960 года, когда ракета 3E была запущена с LC-13 на мысе Канаверал. Примерно через 40 секунд после запуска в гидравлической системе маршевого двигателя произошло падение давления. После сброса ускорителя ракета потеряла управление ориентацией, перевернулась и развалилась на T+154 секунде. 30 ноября вторая попытка, ракета 4E, повторила тот же отказ, за исключением того, что ракета оставалась структурно целой до удара о океан. Оба этих отказа были связаны с излучаемым теплом, которое вызвало отказ гидравлического разъединителя подъема маршевого двигателя, который разорвался и позволил гидравлической жидкости вытечь; они привели к добавлению экранирования для защиты разъединителя подъема. [2]
Ракета 8E 24 января 1961 года потеряла управление по крену из-за аэродинамического нагрева, закоротившего сервопривод управления шагом верньера, проблема, которая не возникала со времен ранних испытаний Atlas A. Ракета 9E 4 февраля столкнулась с проблемами в системе 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 похожей проблемой, но с гораздо более ранним отключением маршевого двигателя, и боеголовка промахнулась мимо цели почти на 2000 миль (3200 км). Ракета 16E (25 марта) рано исчерпала запас управляющего газа гелия, что сделало невозможным сброс ускорительной секции. Ракета была утянута вниз весом отработанных ускорительных двигателей и не достигла предполагаемой дальности, также система использования топлива снова вышла из строя и привела к тому, что двигатели работали на избыточном топливе. Причиной отказа стали два ошибочно перепутанных провода, что привело к ложному выбросу гелия из контрольных двигателей. [3]
Ракета 12E (13 мая) и ракета 18E (26 мая) обе показали хорошие результаты. Испытания начались на VAFB на Западном побережье, но первая попытка закончилась позорно, когда ракета 27E поднялась с OSTF-1 (эксплуатационный испытательный центр шахтного типа) 7 июня. Почти сразу после старта в двигателе B-1 произошло бурное сгорание, вызвавшее пожар в секции тяги, который привел к взрыву ракеты всего через четыре секунды после запуска. Неудача, почти повторившая две аварии Atlas D в предыдущем году, серьезно повредила OSTF-1 и вывела ее из эксплуатации на несколько месяцев. Послеполетное обследование ракетного оборудования обнаружило серьезные повреждения двигателя B-1, в частности головки инжектора, которая была почти полностью разрушена. После этого во все головки инжектора были установлены медные перегородки, а последовательность запуска двигателя была изменена на мокрый запуск (инертная жидкость, хранящаяся в трубках двигателя для уменьшения удара при зажигании). Недостатком этого было добавление 40 фунтов (18 кг) дополнительного веса, а также небольшое снижение производительности двигателя. Система наведения ARMA на 27E также демонстрировала неустойчивое поведение из-за периодически закорачивающегося диода; если бы полет продолжался, возможно, ракета не достигла бы правильной траектории. [4]
Следующий тест Atlas E с мыса Канаверал также оказался неудачным. Ракета 17E 23 июня столкнулась с неисправностью гироскопа тангажа, который, по-видимому, работал на половинной скорости. Ракета начала колебаться в плоскости тангажа, начиная с T+15 секунд, и в конечном итоге чрезмерная скорость тангажа превысила структурные ограничения ракеты. Она развалилась либо из-за аэродинамических нагрузок, либо из-за нагрева через 101 секунду после запуска. После этой катастрофы все оставшиеся полеты Atlas E/F R&D имели установленную систему SMRD (Spin Motor Rotation Detector). [5]
Испытания Atlas E на VAFB были сокращены до тех пор, пока не удалось отремонтировать OSTF-1, и до конца 1961 года все испытания проводились с мыса. После двух последовательных полетов, закончившихся взрывами и сожженным стартовым стендом, успешные полеты ракет 22E и 21E в июле, за которыми последовал первый полет Atlas F в августе, стали облегчением. 9 сентября ракета 26E потеряла тягу маршевого двигателя после BECO и упала в Атлантический океан почти в 2000 милях (3200 км) от своей цели. Два полета серии E в октябре, 25E и 30E, оба были успешными.
10 ноября попытка запустить биологическую миссию (ракета 32E) с беличьей обезьяной по имени Голиаф закончилась катастрофой, поскольку маршевый двигатель Atlas отключился почти сразу при старте, а верньеры вообще не запустились. Двигатели ускорителей сохраняли контроль положения до тех пор, пока в секции тяги не вспыхнул пожар, который привел к отключению двигателя B-1 в T+22 секунды. В этот момент данные телеметрии стали нестабильными. Atlas начал бесконтрольно кувыркаться и был уничтожен Range Safety в T+35 секунд, двигатель B-2 продолжал работать до уничтожения ракеты. Носовой конус упал в океан примерно через 20 секунд. Голиаф, который находился в мягком контейнере без каких-либо ограничений, был извлечен из Атлантического океана через три дня. Посмертное обследование обезьяны показало, что он умер от множественных травм головы, вероятно, вызванных ударом об океан, а не отделением капсулы от ускорителя. Если бы полет удался, Голиаф был бы отправлен на суборбитальный бросок на 5000 миль (8000 км) и найден в Южной Атлантике. В капсуле не было никаких приборов или медицинского наблюдения за обезьяной, только телевизионная камера для записи ее действий во время полета. Маршевый двигатель был поднят со дна океана и обследован, в результате чего было обнаружено, что датчик давления был случайно установлен на испытательном порту регулятора LOX. Это привело к почти полному отсутствию LOX маршевого двигателя. Сильная вибрация в газогенераторе от отключения разорвала воздуховод низкого давления и начала утечку топлива, что привело к возгоранию секции тяги. Верньерные двигатели так и не активировались из-за того, что их таймер запуска был установлен на активацию после запуска маршевого двигателя (который не сработал, тем самым предотвратив отправку сигнала запуска на верньеры). Несмотря на эти неудачи, Atlas E был объявлен работоспособным в том месяце. [6]
Авария Atlas 32E вызвала кратковременную обеспокоенность по поводу проекта «Меркурий», но НАСА заверило общественность, что в полете использовалась другая модель ускорителя и что авария не имеет никакого отношения к проекту «Меркурий».
Неисправность маршевого двигателя на ракете 26E была отслежена до отказа газогенератора, который произошел во время последовательности ступеней, но точная причина этого была неясна, отчасти из-за обычного кратковременного отключения телеметрии, которое произошло при сбросе ускорителя из-за ионизированных выхлопных газов двигателя, ударившихся о телеметрическую антенну. Когда телеметрия вернулась, температура газогенератора маршевого двигателя была более 1000 °F (538 °C), что предполагало отключение с высоким содержанием LOX. [7]
Эд Хаджсак, помощник главного инженера по механическим и двигательным системам программы Atlas, считал, что расположение топливопроводов на ракетах E/F приводило к смешиванию и взрыву LOX и RP-1, выбрасываемых из отработанных ускорительных двигателей после отделения ступеней, что могло привести к повреждению клапанов или трубопроводов. В качестве доказательства он указал на данные телеметрии с полетов, указывающие на кратковременное движение ракеты по тангажу после отделения ускорителя, что могло быть результатом энергии, вырабатываемой взрывом топлива. Вывод заключался в том, что такое событие привело к разрыву воздуховодов низкого давления на ракете 26E и вызвало потерю потока топлива в газогенератор маршевого двигателя, или же остатки топлива засорили воздуховоды. Хаджсак предложил добавить дополнительные отсечные клапаны к топливопроводам в ускорительных двигателях, которые будут закрываться непосредственно перед отделением. Эту модернизацию необходимо было установить на уже отправленные ракеты, но представители ВВС утверждали, что им нужно было только добавить клапаны к линиям подачи жидкого кислорода, поскольку RP-1 не мог взорваться без окислителя.
6 декабря ракета 6F потерпела течь в гидравлической системе маршевого двигателя на BECO, что привело к потере гидравлического давления и невозможности достичь запланированной дальности. После этой катастрофы ВВС смягчились и согласились установить запорные клапаны также и для линий RP-1, и этот режим отказа больше не повторялся.
Последним испытанием Atlas E от CCAS стал Missile 40E 13 февраля 1962 года. Когда OSTF-1 снова вступил в строй, Missile 66E был запущен 1 марта. Вскоре после старта в районе клапана заправки/слива топлива начался пожар в секции тяги. Он продолжался примерно до T+50 секунд, а затем исчез, но, по-видимому, привел к повреждению секции тяги, поскольку произошла утечка управляющего газа гелия, что привело к отключению двигателя верньера, а также к отсутствию сброса ускорителя. После BECO маршевый двигатель остался тащить мертвый вес секции тяги. Это в сочетании с потерей управления креном из-за отключения верньера привело к тому, что ракета перевернулась и, наконец, развалилась на T+295 секунд. Точная причина возгорания секции тяги не была определена. Кроме того, ошибочный сигнал от пускового шлангокабеля открыл клапан испарения жидкого кислорода при старте, что привело к постепенному снижению давления в баке во время подъема, хотя это был вторичный отказ, который не способствовал окончательной потере ракеты. [8]
Программа испытаний Atlas в 1962 году в основном состояла из полетов Atlas D и F. В течение года было проведено всего два испытания Atlas E. 13 июля ракета 67E стартовала с OSTF-1. Утечка LOX, которая, по-видимому, началась при старте, привела к аномально низким температурам в секции тяги и замерзанию линий управления гелием в системе использования маршевого топлива. Это привело к полному открытию главных клапанов топлива в маршевом двигателе в момент T+60 секунд и привело к аномально высокой тяге и преждевременному отключению маршевого двигателя. Открытые клапаны топлива привели к дополнительным 43 секундам остаточной тяги после SECO, и НИС промахнулся мимо цели примерно на 20 миль. Впоследствии было сделано несколько модификаций системы подачи LOX и клапанов маршевого топлива. [9]
_(15908526150).jpg/1280px-Atlas_ICBM_Launch--'64E;_12-22-62;_OSTF-1;_10-9030;_157_(note-_neg_fogged)_(15908526150).jpg)
Еще одна ракета серии E летала в течение года, когда ракета 64E поднялась с OSTF-1 18 декабря и самоуничтожилась через 40 секунд после запуска, когда двигатель B-2 отключился, что привело к маневру рыскания, который превысил структурные ограничения ракеты. Неисправность была отслежена до импульса давления при взлете, который привел к тому, что изоляционный чехол B-2 заклинило вверху и зацепило сливной клапан бака смазочного масла турбонасоса. Во время подъема масло вытекало, пока насос не исчерпал смазку и не заклинил, что привело к отключению двигателя и потере ракеты. Были внедрены усовершенствования изоляционных чехлов и изменения в предполетных процедурах для предотвращения формирования импульсов давления. [10]
После Карибского кризиса в октябре 1962 года несколько конгрессменов выразили свою обеспокоенность по поводу надежности арсенала МБР и того, будет ли он действительно работать, если его вызовут. Поэтому министр обороны Роберт Макнамара решил провести испытательный запуск ракеты Atlas, чтобы проверить ее работоспособность. Серийные номера всех в настоящее время развернутых ракет Atlas были записаны на листках бумаги, помещены в шляпу, и одна из них вытаскивалась наугад. Победителем оказалась ракета 65E, тогда находившаяся на базе ВВС Уокер в Канзасе. Это был бы первый запуск действующей МБР из действующего шахтного комплекса, ядерная боеголовка Mk IV была бы заменена фиктивной, а программа наведения была бы изменена для запуска Atlas в Тихий океан, а не через Северный полюс в Советский Союз. Однако проект быстро столкнулся с противодействием со стороны губернатора Канзаса Джона Андерсона, а также политиков из соседних штатов, которые протестовали против идеи полета ракеты над населенными районами, особенно с учетом того, что у дежурных МБР не было системы самоуничтожения Range Safety в случае неисправности. Даже если бы Atlas летел идеально, у разгонного блока все равно были бы высокие шансы приземлиться в населенном районе. В конце концов министр Макнамара согласился перевезти Atlas 65E в Ванденберг и поручить экипажу Walker AFB запустить ее там.
Даже с этим изменением на более безопасное место запуска 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 Карибского кризиса. Atlas 65E в конечном итоге 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 изменений, направленных на исправление проблем, возникших при предыдущих запусках Atlas, был полностью успешным, и ракета пролетела 6000 миль (9700 км) по дальности, промахнувшись мимо цели всего на несколько сотен метров. Это был также первый полностью успешный запуск с OSTF-1 после пяти неудачных попыток. [11]
В 1963 году было совершено семь полетов Atlas E. Первые три, включая 65E, были полностью успешными. Atlas 24E, запущенный с OSTF-1 26 июля, испытал аварийное отключение маршевого двигателя в T+143 секунды из-за электрических замыканий в системе безопасности полигона, которая отправила ложную команду ручного отключения. Причина была неясна, и GD/A не могла предложить никакого решения, кроме улучшенных процедур проверки перед запуском. 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 года, был запущен с 576-C 25 сентября и испытал разрыв гидравлической линии маршевого двигателя при ступенчатых действиях, что привело к кувырку ракеты и провалу миссии.
Три Atlas Es были запущены в 1964 году. Первым из них был 48E 12 февраля, запущенный с 576-F. Примерно в T+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 падение ракеты на площадку или около нее, ничего не произошло. Команда BECO была разблокирована в T+120 секунд, а команда SECO/VECO в T+200 секунд, в результате чего ракета упала всего в 685 милях (1102 км) по дальности. Это был первый прямой сбой в работе компьютера наведения на Atlas серии E, и окончательное решение этой проблемы включало оснащение системы наведения акустической прокладкой и противоударными креплениями для защиты ее от вибрации, вызванной взлетом. [12] Ракета 5E 25 февраля была успешной. 27 августа ракета 57E упала на 70 миль (110 км) меньше запланированной дальности, когда неисправность акселерометра системы наведения привела к подаче сигналов отключения маршевого и верньерного двигателей на четыре секунды раньше.
Atlas E и F были сняты с эксплуатации в качестве действующих МБР в 1965 году и заменены на Titan II на гиперголическом топливе . Списанные ракеты Atlas затем использовались для запуска военных спутников с авиабазы Ванденберг вплоть до 1990-х годов, иногда с твердотопливными верхними ступенями, иногда нет. Эти Atlas не следует путать с Atlas H, которая летала пять раз в 1980-х годах и была стандартной Atlas SLV-3 (потомком оригинальной Atlas D), летавшей с твердотопливными верхними ступенями.
В 1962–74 годах ВВС провели десятки испытательных полетов боеголовок и ракет-мишеней Nike/Zeus. Большинство из них были на ракетах Atlas D или F, однако шесть из них использовали Atlas Es. После 1964 года только три Atlas Es были запущены в оставшиеся 1960-е годы, все они успешно прошли испытания ABRES в 1968 году. Ни одна Atlas Es не была запущена в период с 1969 по 1979 год.
9 декабря 1980 года ракета 68E была использована для запуска спутника NOSS ELINT с SLC-3W VABF. Незадолго до постановки на ступень двигатель B-1 отключился, заставив ускоритель выполнить 180-градусную петлю и резко упасть обратно к Земле. Была отправлена команда Range Safety destruct, что привело к взрыву на большой высоте. Причиной отказа была коррозия в части воздуховода, что привело к потере смазки турбонасоса B-1. Воздуховод в Atlas можно было легко заменить, но ВВС решили этого не делать, поскольку вскоре космический челнок заменит одноразовые ракеты-носители. Кроме того, переделанные ракеты Atlas по-прежнему имели различные аппаратные функции МБР, которые были не нужны для космических запусков и добавляли больше сложности и точек отказа. К ним относились каналы крепления, так что бак с масляной смазкой можно было установить как горизонтально, так и вертикально во время подготовки к запуску из шахты. В результате послеполетного расследования по Atlas 68E было принято решение осмотреть все имеющиеся ракеты-носители на предмет наличия коррозии трубопроводов, а также демонтировать ненужное оборудование МБР.
Последней неудачей Atlas, вызванной самим ускорителем, а не верхними ступенями или другими внешними факторами, была попытка запуска военного спутника GPS Navstar 7 19 декабря 1981 года с помощью ракеты 76E. Двигатель B-2 отключился через несколько секунд после старта, в результате чего Atlas перевернулся и рухнул на землю. Офицер по безопасности на полигоне отправил команду на уничтожение за несколько минут до столкновения, оставив выжженный кратер всего в нескольких сотнях футов от стартового комплекса SLC3E. Исследование обломков ускорителя быстро выявило причину проблемы: неудачный ремонт металлического уплотнительного кольца, из-за которого герметик забил вентиляционные отверстия в газогенераторе, который оказался под избыточным давлением и разорвался вскоре после зажигания. Вырывающееся пламя затем прожгло линию подачи жидкого кислорода, перекрыв подачу окислителя в газогенератор и вызвав остановку двигателя B-2.
17 сентября 1986 года Atlas 52E успешно запустил NOAA-G, метеорологический спутник для 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 использования площадок Atlas на VAFB для запусков Министерства обороны. После серии досадных проблем с баком LOX Atlas и турбонасосами ускорителя старт состоялся в 7:52 утра по тихоокеанскому времени. Запуск прошел отлично и вывел метеорологический спутник на орбиту 507 на 493 мили (816 км × 793 км); это считалось «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 вывел на орбиту метеорологический спутник для ВВС. Всего было запущено 64 Atlas Es в период с 1960 по 1995 год, тридцать из них были космическими. Шестнадцать запусков оказались неудачными.