Немецкие ракеты Фау-2 , захваченные армией США в конце Второй мировой войны, использовались в качестве зондирующих ракет для доставки научных приборов в верхние слои атмосферы Земли и в суборбитальное пространство на ракетном полигоне Уайт-Сэндс (WSMR). программа исследований атмосферы и Солнца на конец 1940-х годов. Траектория ракеты была рассчитана на то, чтобы нести ракету на высоту около 100 миль (160 км) и на 30 миль (48 км) по горизонтали от стартового комплекса WSMR 33. Скорость удара возвращающихся ракет была уменьшена за счет разрушения конструкции планера ракеты при входе в атмосферу. . Более надежные записи и инструменты можно было бы восстановить с ракет после удара о землю, но была разработана телеметрия для передачи и записи показаний приборов во время полета. [1] : 112–116
Первые из 300 вагонов с компонентами ракеты Фау-2 начали прибывать в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико, в июле 1945 года для передачи WSMR. [2] : 246 Из Германии было вывезено так много оборудования, что Немецкому музею позже пришлось приобрести Фау-2 для экспоната из США. [3] В ноябре сотрудники General Electric (GE) начали идентифицировать, сортировать и собирать компоненты ракеты Фау-2 в здании WSMR 1538, обозначенном как сборочный корпус WSMR 1. В сентябре 1945 года армия завершила строительство блокхауса в стартовой зоне WSMR 1. Вокруг этого сруба был построен стартовый комплекс 33 WSMR для трофейных Фау-2. [4]
В результате первоначальной сборки Фау-2 было выпущено 25 ракет, доступных для запуска. Армия собрала группу по исследованию верхних слоев атмосферы, состоящую из представителей командования авиатехники , военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), армейского корпуса связи , лаборатории баллистических исследований , лаборатории прикладной физики , Мичиганского университета , Гарвардского университета , Принстонского университета и компании General Electric. [1] : 112 немецких ученых-ракетчиков, участвовавших в операции «Скрепка», прибыли в Форт-Блисс в январе 1946 года для оказания помощи в программе испытаний ракеты Фау-2. [4] После статического испытательного запуска двигателя Фау-2 15 марта 1946 года первый пуск ракеты Фау-2 со стартового комплекса 33 состоялся 16 апреля 1946 года. По мере реализации возможностей программы персонал GE построил новый блок управления. компоненты для замены изношенных деталей и использованные запасные части из утилизированных материалов, чтобы сделать более 75 зондирующих ракет Фау-2 доступными для исследований атмосферы и Солнца в WSMR. Со стартового комплекса 33 было запланировано примерно два запуска Фау-2 в месяц до тех пор, пока не исчерпается запас ракет-зондов Фау-2. [1] : 112 Сокращение частоты исследований зондирующих ракет Фау-2 со стартового комплекса 33 продолжалось до 1952 года. [5]
Смотрите также: Запуски трофейных ракет Фау-2 в США после 1945 года.
Взрывная боеголовка массой 2200 фунтов (1000 кг) в носовом обтекателе объемом 17 кубических футов (0,48 м 3 ) была заменена комплектом приборов весом в среднем 1200 фунтов (540 кг). Приборы иногда добавлялись в отделение управления, в заднюю моторную часть, между топливными баками, на киле или обшивке ракеты. Приборы носового обтекателя обычно собирались в участвующих лабораториях и доставлялись в WSMR для присоединения к ракете в сборочном корпусе 1. [1] : 113-115 и 135.
Ракеты, вернувшиеся на Землю в целости и сохранности, создали ударный кратер шириной около 80 футов (24 м) и такой же глубины, который заполнился обломками на глубину около 35 футов (11 м). Чтобы сохранить инструменты, динамит был стратегически размещен внутри корпуса планера, чтобы взорваться на высоте 50 километров (31 миль) во время полета вниз в конце интервала высотных научных наблюдений. Эта взрывчатка ослабила конструкцию ракеты, и она могла быть разорвана на части аэродинамическими силами при повторном входе в более плотную нижнюю атмосферу. Конечная скорость кувыркающихся фрагментов снизилась на порядок. [1] : 115-116&138
Ракеты-зонды Фау-2 имели длину 47 футов (14 м), диаметр 5 футов 5 дюймов (1,65 м) и весили 28 000 фунтов (13 000 кг), причем две трети этого веса составляла полная загрузка жидкого топлива. Топливо израсходовалось за первую минуту полета, создав тягу 56 000 фунтов силы (250 кН). Максимальное ускорение 6 G с было достигнуто при минимальной массе топлива непосредственно перед выгоранием, аналогичную величину вибрационные ускорения имели во время полета с двигателем. Скорость при выгорании составляла примерно 5000 футов (1500 м) в секунду. Ракета обычно имела небольшой непредсказуемый угловой момент при выгорании, вызывающий непредсказуемый крен по тангажу или рысканию, когда она двигалась вверх примерно на 75 миль (121 км). Типичный полет обеспечивал окно наблюдения продолжительностью 5 минут на высоте более 35 миль (56 км). [1] : 135–137
Сервомеханизмы были разработаны для компенсации изменений аспекта ракеты при ее падении после выгорания. Это позволило устройствам слежения за Солнцем измерить солнечный электромагнитный спектр . Ограниченный успех был достигнут при спасении приборов с помощью парашюта, но некоторые из наиболее прочных инструментов или записей внутри планера ракеты могли выдержать удар о землю на дозвуковых скоростях. [1] : 116 и 137
НРЛ разработала систему телеметрии, использующую 23-канальную импульсно-временную модуляцию. Напряжение, подаваемое на входные клеммы данного канала, определяет интервал между двумя соседними импульсами, что мало чем отличается от метода позиционно-импульсной модуляции . Промежуток между первым и вторым импульсами определялся каналом 1, между вторым и третьим импульсами - каналом 2 и т.д. Система производила 200 выборок в секунду по 24 импульса. Информация передавалась посредством мощной частотной модуляции . Наземные приемные станции преобразовывали интервалы между импульсами обратно в напряжения, которые подавались на группу струнных гальванометров для приблизительно непрерывной записи каждого канала на движущемся рулоне пленки. Точность была в пределах примерно 5 процентов. [1] : 116 и 138
В 1946 году [5] в результате запуска военно-морской исследовательской лаборатории были сделаны первые фотографии Солнца в ультрафиолетовом спектре на высоте 88 км (55 миль). [6] [7]
Первый ночной полет ракеты-зонда Фау-2 начался в 22:00 (МСК) 17 декабря 1946 года в ходе полета Лаборатории прикладной физики . Эта ракета несла несколько зарядов взрывчатого вещества, которые генерировали искусственные метеоры, которые можно было наблюдать фотографически. Пакет эксперимента был установлен Джеймсом Ван Алленом . Хотя сам полет был сфотографирован наблюдателями так далеко (285 миль (459 км)) как Тусон, штат Аризона , зарядов и ожидаемых метеоров не было, и вполне вероятно, что они не выстрелили. [8]
Первыми животными, отправленными в космос, были плодовые мухи на борту ракеты Фау-2, запущенной США 20 февраля 1947 года с ракетного полигона Уайт-Сэндс в Нью-Мексико . Целью эксперимента было изучение последствий радиационного воздействия на больших высотах. Ракета достигла 68 миль (109 км) за 3 минуты и 10 секунд, преодолев как 50-мильную границу ВВС США, так и международную 100-километровую границу космического пространства. Капсула «Блоссом» катапультировалась и успешно раскрыла парашют. Плодовые мухи были найдены живыми. Другие миссии Фау-2 перевозили биологические образцы, включая семена. [9] [10] [11] [12]
Альберт II , макака-резус , стал первым приматом и первым млекопитающим в космосе 14 июня 1949 года на запущенном в США ракете Фау-2, после провала первоначальной миссии Альберта по восхождению. Альберт I достиг высоты всего 30–39 миль (48–63 км); Альберт II преодолел около 83 миль (134 км). Альберт II погиб при ударе из-за отказа парашюта.
В 1950-х и 1960-х годах из США были перевезены многочисленные обезьяны нескольких видов. Обезьянам были имплантированы датчики для измерения жизненно важных показателей, и во время запуска многие из них находились под наркозом. Смертность среди обезьян на этом этапе была очень высокой: около двух третей всех обезьян, запущенных в 1940-е и 1950-е годы, погибли во время миссий или вскоре после приземления. [13]
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )