Титан II ГЛВ

Одноразовая пусковая система

Titan II GLV (ракета-носитель Gemini) или Gemini-Titan II — американская одноразовая пусковая система , созданная на основе ракеты Titan II , которая использовалась для запуска двенадцати миссий Gemini для НАСА в период с 1964 по 1966 год. За двумя запусками без экипажа последовали десять запусков с экипажем. проводились со стартового комплекса 19 на базе ВВС на мысе Канаверал , начиная с «Джемини-1» 8 апреля 1964 года.

Титан II представлял собой двухступенчатую жидкотопливную ракету , в которой использовалась гиперголическая комбинация топлива Aerozine 50 и окислителя тетроксида азота . Первая ступень приводилась в движение двигателем ЛР87 (с двумя камерами сгорания и соплами, питаемыми отдельными комплектами турбомашин), ^{[2] [3]} , а вторая ступень приводилась в движение двигателем ЛР-91 .

Модификации ракеты Титан II

Схема сборки компонентов первой ступени Titan II GLV.

Схема сборки компонентов второй ступени Titan II GLV.

Титан с капсулой Gemini в туннеле Transonic Dynamics (1964).

Помимо большей грузоподъемности, Титан II обещал большую надежность, чем Атлас LV-3B , который был выбран для проекта Меркурий , поскольку двигатели Титана, работающие на гиперголическом топливе, содержали гораздо меньше компонентов. ^{[ нужна цитата ]}

В ракету «Титан» было внесено несколько модификаций, чтобы оценить ее для проекта «Джемини»: ^[4]

• Была установлена ​​«Система обнаружения неисправностей Gemini» для информирования экипажа о состоянии ракеты и улучшения реагирования в чрезвычайной ситуации.
• Для снижения вероятности неудачного запуска были установлены резервные системы.
• Инерциальную систему наведения заменили на более легкую наземную радиосистему наведения.
• Немного видоизменилась ферма авионики на втором этапе.
• Чтобы предотвратить возможность неисправности наведения, приводящей к резкому повороту сопел двигателя вправо или влево, была добавлена ​​дополнительная резервная система наведения.
• Топливные баки второй ступени были удлинены для увеличения времени горения, а ненужные нониусные двигатели и тормозные ракеты были удалены. Поскольку у двигателя второй ступени были проблемы с нестабильностью сгорания, он был оснащен форсунками с перегородками.
• Первая ступень была загружена на 13 000 фунтов (5,9 т) больше топлива, чем межконтинентальная баллистическая ракета «Титан», хотя размер резервуара для хранения остался неизменным.
• В целях повышения надежности были внесены изменения в системы слежения, электрическую и гидравлическую систему.
• Топливо было охлаждено, чтобы немного улучшить характеристики автомобиля. Это позволило разместить большую массу.
• Тяга двигателя первой ступени была немного уменьшена, чтобы снизить вибрацию и перегрузки.
• Горение двигателя первой ступени будет продолжаться до тех пор, пока не закончится топливо, в отличие от межконтинентальных баллистических ракет «Титан», которые были спроектированы так, чтобы отключаться, когда расход / давление топлива и тяга двигателя начинали падать по мере опорожнения баков. Это было сделано для предотвращения возможности неисправности датчика давления, вызывающей состояние прерывания. Кроме того, работа до истощения немного увеличит грузоподъемность Титана.

Модификации курировались Командованием систем ВВС . Компания Aerojet , производитель двигателей Титана, выпустила обновленную модель в середине 1963 года из-за недостатков оригинальной конструкции, а также в попытке улучшить производственные процедуры. ^{[ нужна цитата ]}

Видеозапись запуска "Джемини-10 " показала, что резервуар с окислителем первой ступени взорвался вскоре после запуска и выпустил облако N ₂ O ₄ . Поскольку телеметрия первой ступени была отключена на этапе подготовки, не было никаких других данных, кроме фотографических / визуальных доказательств, однако был сделан вывод о том, что либо обломки попали в купол бака окислителя, либо выхлопные газы двигателя второй ступени прожгли его. ^{[ нужна цитата ]}

Ракета-носитель «Джемини-12 » также испытала разрыв бака после того, как постановка и видеообзор запусков межконтинентальных баллистических ракет «Титан II» выявили несколько случаев этого явления. Поскольку это не представляло никакой угрозы для безопасности астронавтов, НАСА решило, что это не вызывает беспокойства. ^{[ нужна цитата ]}

Во время разработки межконтинентальной баллистической ракеты Titan II было обнаружено, что редуктор турбонасоса первой ступени склонен к полному выходу из строя из-за резонансной вибрации промежуточной шестерни. Эта проблема не возникала при реальных запусках, а только при статических огневых испытаниях. Это считалось критически важным моментом, который необходимо исправить. Компания Aerojet разработала полностью переработанную коробку передач, и ее использовали все ракеты-носители Gemini, за исключением беспилотной Gemini 1 . ^{[ нужна цитата ]}

Также существовала потенциально серьезная проблема с подшипниками турбонасоса, которая привела к дополнительным изменениям в конструкции, однако вероятность отказа при запуске Gemini была практически равна нулю, поскольку в бустерах GLV использовались специально выбранные и проверенные подшипники, кроме того, турбонасосы должны были подвергаться «горячему обжигу». " в ^{рамках предпусковых проверок}

Нестабильность сгорания в двигателе второй ступени также вызывала беспокойство, хотя это тоже наблюдалось только при статических запусках. Для двигателя была разработана новая форсунка с улучшенной перегородкой и испытана в полете при запуске Titan IIIC ; все GLV, начиная с Gemini 8, включали его. ^{[ нужна цитата ]}

После того, как во время заводских проверок было обнаружено, что линия подачи топлива Титана II имеет некоторые повреждения, НАСА выдвинуло требование о том, чтобы все линии топлива GLV прошли рентгеновское обследование , чтобы предотвратить потенциально катастрофическую утечку топлива во время запуска. Позже рентгеновские тесты обнаружили еще несколько поврежденных топливопроводов, скорее всего, из-за неосторожного обращения. ^{[ нужна цитата ]}

^{Наиболее} важной проблемой при оценке экипажа Титана II было решение проблем с резонансной вибрацией, известной как «пого» (поскольку действие, как говорили, напоминало действие пого-палки ) , которая могла создавать перегрузки, достаточные для вывода астронавтов из строя ^{. ]} , но ВВС не были заинтересованы в помощи НАСА с проблемой, которая не затрагивала программу межконтинентальных баллистических ракет и потенциально могла задержать ее или потребовать серьезных изменений в конструкции. Однако Мартин-Мариетта утверждал, что проблему с пого можно решить довольно легко, а также ВВС начали проявлять больший интерес к оценке пилотируемого Титана II из-за предложенной программы пилотируемой орбитальной лаборатории . Основные изменения, внесенные для устранения пого, заключались в добавлении стояков окислителя , увеличении давления в топливных баках и добавлении механического аккумулятора на стороне всасывания топлива. ^[5]

Еще одна неприятная проблема, возникшая во время программы «Джемини», носила кодовое название «Зеленый человек» и заключалась в мгновенных колебаниях тангажа второй ступени Титана после отключения двигателя. Это явление произошло как на полетах «Джемини», так и на беспилотных полетах «Титана II/III» и привело как минимум дважды к выходу из строя абляционной юбки второй ступени (эти случаи получили название «Коричневый человек»). Расследование после отказа юбки при запуске Титана IIIC пришло к выводу, что повышение давления в абляционной юбке вызвало колебания шага, но НАСА решило, что, вероятно, вероятность того, что свободные обломки юбки соприкоснутся с космическим кораблем Джемини, мала, поэтому никаких корректирующих действий предпринимать не нужно. и в любом случае инцидент с Титаном IIIC оказался результатом плохого контроля качества, который не повлиял на более строго контролируемую программу «Джемини». ^{[ нужна цитата ]}

Сборка этих ракет производилась на заводе Мартина-Мариетты в Балтиморе, штат Мэриленд , чтобы не мешать ракетным работам на заводе в Денвере, штат Колорадо , хотя это также спасло бывший завод от запланированного закрытия. Как и в случае с ракетами-носителями «Меркурий-Атлас», подчеркивался высокий уровень качества изготовления, а также более тщательные испытания компонентов и улучшенные процедуры обращения по сравнению с «Титанами», предназначенными для беспилотных полетов. ^[6]

Рейсы

Запуск Titan II GLV

Титан II имел гораздо более высокую тяговооруженность, чем Сатурн V. Астронавты испытали почти 6G, прежде чем вторая ступень прекратила стрельбу на высоте 100 миль (160 км). Ричард Ф. Гордон-младший сравнил Титан II с «поездкой молодого летчика-истребителя. Он быстрее, чем поездка старика Сатурна». Фрэнк Борман сказал, что моделирование не подготовило его к «почти оглушительному» шуму, который он сравнил с форсажной камерой самолета или большим поездом. Однако Уолтер Ширра и Гордон Купер сообщили, что поездка была более плавной, чем на Атласе. ^[7]

Дисплеи

На выставке представлены две снятые с вооружения ракеты «Титан II» , перекрашенные в ракеты-носители «Джемини», а также несколько копий.

• Списанная ракета Titan II, перекрашенная в GLV-3 12558 (Gemini 3), выставлена ​​в KSC Rocket Garden с 2010 года ^{. [8]}
• Еще одна снятая с вооружения ракета Titan II, перекрашенная в GLV-9 12564 (Gemini 9A), выставлена ​​в Стаффордском музее авиации и космонавтики . ^[9]
• Полномасштабная копия Gemini-Titan II была построена к Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1964 году . Он до сих пор выставлен в Нью-Йоркском зале науки , Корона-Парк , штат Нью-Йорк. ^[10]
• Еще одна полноразмерная копия выставлена ​​в Канзасском Космосферном и Космическом Центре . ^[11]
• Третья копия была выставлена ​​в Парке де лас Сьенсиас Луиса А. Ферре , Баямон , PR. ^[12]
• Макет, созданный на основе двух первых ступеней Титана I , экспонировался в KSC Rocket Garden до 2006 года. ^[13] В 2010 году эта копия была отправлена ​​в Космический центр Джонсона в Техасе. ^[14]

• 
  Ракета Titan II, перекрашенная в GLV-3 12558 (Gemini 3), в KSC Rocket Garden .
• 
  Ракета Titan II, перекрашенная в GLV-9 12564 (Gemini 9A), в Стаффордском музее авиации и космонавтики .
• 
  Реплика Джемини-Титана II (справа) в Зале науки Нью-Йорка ,
• 
  Макет Gemini-Titan II, созданный из двух первых ступеней Titan I, в KSC Rocket Garden .
• 
  Реплика Джемини-Титана II (внизу) в Канзасском космосферно-космическом центре .

Смотрите также

• СМ-65Д Атлас
• Союз (ракета)
• Восход (ракета)

Рекомендации

1. Гатланд, Кеннет (1976), Пилотируемый космический корабль (2-е издание), Нью-Йорк: MacMillan, стр. 37, ISBN 0-02-542820-9
2. Саттон, Джордж П. (2006). История жидкостных ракетных двигателей. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. стр. 381, 384. ISBN. 1-56347-649-5. ОСЛК  63680957.
3. "Жидкостная ракета Aerojet-General LR87" . Национальный музей ВВС США . Архивировано из оригинала 25 декабря 2010 года . Проверено 25 декабря 2010 г.
4. Простота, дублирование дадут Титану 2 возможность пилотируемого полета, Aviation Week & Space Technology, 3 сентября 1962 г., страницы 38-45
5. Хакер и Гримвуд, с. 105
6. «Новое изображение — ТОЛЬКО — сканирование в PDF» (PDF) . Проверено 13 октября 2018 г.
7. Эгл, округ Колумбия (сентябрь 1998 г.). «Верховая езда на Титане II». Воздух и космос .
8. Роберт З. Перлман (24 сентября 2010 г.). «Ракета «Джемини-Титан» снова поднимается в Космическом центре Кеннеди». Space.com . Проверено 20 сентября 2023 г.
9. «Полевой справочник по американским космическим кораблям». 27 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 20 сентября 2023 г.
10. «Полевой справочник по американским космическим кораблям». 27 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 20 сентября 2023 г.
11. "Полевой справочник по американскому космическому кораблю | KCSC Gemini-Titan" . 27 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 20 сентября 2023 г.
12. «Полевой справочник по американским космическим кораблям». 18 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 18 марта 2019 года . Проверено 20 сентября 2023 г.
13. «Полевой справочник по американским космическим кораблям». 27 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 20 сентября 2023 г.
14. «Доставка редкой ракеты: дисплей Gemini-Titan прибывает в Хьюстон | CollectSPACE» . CollectSPACE.com . Проверено 20 сентября 2023 г.

Рекомендации

• Кребс, Гюнтер. «Титан-2-ГЛВ». Космическая страница Гюнтера . Проверено 29 апреля 2009 г.
• Уэйд, Марк. «Титан». Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 5 августа 2008 года . Проверено 29 апреля 2009 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Titan II Gemini, на Викискладе?