Елуінші жылдардың ортасында АҚШ әскери-әуе күштерінің стратегиялық әуе қолбасшылығы зымырандық қарудың техникалық және жауынгерлік сипаттамаларын жақсартудың жаңа әдістерін іздеді. Басқалармен қатар, жаңа идеялар мен шешімдерді, сондай -ақ қарудың ерекше түсініктерін іздеу жүргізілді. Түпнұсқа идеяларды тексеру үшін эксперименттік үлгілер қажет болды, олардың бірі McDonnell WS-199D Alpha Draco өнімі болды.
Сол кезде баллистикалық зымыран дизайнерлері үлкен проблемаға тап болды. Траектория бойынша континентаралық қашықтығы бар ракетаның басы шамадан тыс механикалық және термиялық кернеуге ұшырауға мәжбүр болды. Ол теріс факторлардан қорғалуы керек еді, бұл мақсатқа толық операциялық зарядтың жеткізілуін қамтамасыз етеді. Бұл бағытта оңтайлы шешімдерді іздеу үшін арнайы эксперименттік зымыран жасау ұсынылды.
Жаңа жоба 1957 жылы басталды. Бастапқыда атмосфераның тығыз қабаттарындағы оқтұмсықтардың мінез -құлқының ерекшеліктерін зерттеу қажет болды. Болашақта ол ереуіл жүйесінің жаңа концепциясын сынау құралы ретінде қарастырыла бастады. Ақырында, белгілі бір уақыттан бастап перспективалы зымыранды спутникке қарсы қару ретінде қолдану мәселесі пысықталды. Мұндай әр түрлі міндеттерді шешу зымыранды түбегейлі өңдеуді қажет етпейтіні таңқаларлық.
WS-199D зымыран тасығышы. Фото белгісі-systems.net
Елуінші жылдардың аяғында АҚШ Әскери -әуе күштері бастаған бірнеше эксперименттік жобалар ұқсас атауға ие болды. ICBM-ге арналған оқтұмсықтардың жаңа нұсқаларын әзірлеу WS-199D (Weapon System 199D) белгісімен жоба аясында жүзеге асырылуы тиіс еді. Сондай -ақ, жобаға Альфа Драко («Альфа айдаһар») «жұлдызды» атауы берілді. Зымыранды жасауға және оның кейінгі сынақтарына келісімшартты Макдонелл алды. Басқа бірнеше ұйымдар жұмысқа қосалқы мердігер ретінде қатысуға мәжбүр болды.
WS-199D жобасы аясында баллистикалық траектория бойынша «дәстүрлі» ұшудан бас тарту және BGRV (Boost-glide reentry көлік-«Жеделдету мен жоспарлаумен жауынгерлік бірлік») тұжырымдамасын әзірлеу ұсынылды. Қатты қозғалтқыш қозғалтқышы бар және зымыранға арнайы ұшақ түрінде жасалған жауынгерлік ұңғылы бар екі кезеңді қосу жоспарланды. Бірінші сатыда зымыран қондырғысы берілген биіктікке шығарылады деп есептелді, екінші кезеңнің міндеті - жобалық жылдамдыққа дейін жету, ал бөлінгеннен кейін оқтұмсық өздігінен көлденең ұшуды жалғастырады. жинақталған энергияның толық жоғалуы және көрсетілген аймаққа түсуі.
Есептеулер бойынша, екінші кезең планерді M = 5 -тен жоғары жылдамдыққа дейін тездетуі керек еді. Ұшу кезінде жылдамдық айтарлықтай төмендеуі мүмкін, бірақ бәрібір лифт жасау үшін жеткілікті болып қалады. Мұндай жылдамдық көрсеткіштері WS-199D зымыран тасығышын гиперзонды ұшақ ретінде жіктеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл Америка Құрама Штаттарында да, әлемде де өз сыныбының алғашқы мысалдарының бірі болып шықты.
Осы жұмыс принциптері бар зымыранды қолдана отырып, ғалымдар планераның атмосфераның тығыз қабаттарында жоғары жылдамдықпен жүруін зерттей алады. Сонымен қатар, тәуелсіз қару ретінде BGRV типті зымыранды қолдану мүмкіндігін зерттеу мүмкін болды. Екі жағдайда да Альфа Драко жобасы іс жүзінде қолайлы нәтиже беруі керек еді.
WS-199D жобасы эксперименттік сипатта болды және оны жүзеге асыру үшін көп уақыт қажет болмады. Жаңа жабдықты әзірлеуді, құрастыруды және сынауды жеделдету үшін Макдоннелл сериялық жабдықтардан алынған әр түрлі типтегі қол жетімді компоненттерді кеңінен қолдануға шешім қабылдады. Сонымен, екі кезеңге арналған қозғалтқыштарды MGM-29 Sergeant және Nike-Hercules зымырандарынан алу жоспарланды. Қолданыстағы модельдер үшін бақылауды Honeywell қамтамасыз етті.
Аяқталған Alpha Dragon зымыраны өте қарапайым дизайнға ие болды. Жиналған кезде бұл цилиндр тәрізді бұйым болды, ол ұзын конус тәрізді басы бар және бірінші кезеңнің құйрығында X тәрізді рульдері бар. Екінші кезеңнің құйрығы бірнеше қисық конустың болуымен ерекшеленді. Екі сатының барлық ішкі көлемі дерлік қатты отын қозғалтқыштарын орнатуға берілді. Қадамдардың кіші құрал -сайман бөлімшелері ең қарапайым басқару элементтерін орналастырды.
Бастауға дайындық. Әуе күштері ғарыш және ракета мұражайы фотосуреті / аfspacemuseum.org
Бірінші кезеңнің негізгі элементі сержант зымыранынан жасалған Thiokol TX-20 қатты отын қозғалтқышы болды. Оның болат корпусы болды, ұзындығы 5, 9 м, диаметрі 7, 9 м. Отынның стандартты заряды 29 с -та жанып, 21, 7 tf серпіліс жасады. Екінші кезең сол өндірушіден кішірек TX-30 қозғалтқышымен жабдықталған. Бұл өнім, сондай -ақ сериялық зымырандардың бірінен алынған, 37 секунд ішінде шамамен 5,6 тф күшін шығарды. BGRV тұжырымдамасына сәйкес, зымыранды берілген биіктікке бірінші сатыдағы мықты қозғалтқыш көтеруі керек еді, ал екінші кезең эксперименттік оқтұмсықты тездетуге жауап берді.
Белгілі мәліметтер бойынша, ерекше дизайндағы планерлік ұшақ WS-199D зымыранының конустық қаптамасының астында орналасқан. Жоба авторларының есептеулері бойынша, тәуелсіз ұшудың басында ол M = 5 ретіндегі жылдамдыққа ие болуы керек еді, бұл дизайнға ерекше талаптар қойды. Ол механикалық беріктігімен ерекшеленуі керек еді, сонымен қатар ол жоғары температуралық жүктемелерге төтеп беруі керек еді.
Әр түрлі деректерге сәйкес, Alpha Draco зымыранының пайдалы жүктемесі дөңгелектенген басы бар конусқа ұқсас болды және көтергіш корпус - тасымалдаушы дененің идеяларына сәйкес салынған. Конустық дененің контурлары жоғары жылдамдықтағы ұшу кезінде көтергішті құрайтындай анықталды. Ішкі құрылғыларды жоғары температурадан қорғау үшін қазіргі заманғы ыстыққа төзімді қорытпаларды, абляциялық жабындарды және басқа да перспективалы шешімдерді қолдану ұсынылды. Болашақ жобаларда қорғаудың ең тиімді әдісін жасап шығаруға болады.
WS-199D жобасы қарапайым басқару элементтерін қолдануды қамтыды. Зымыран бортында автопилотпен біріктірілген инерциялық навигациялық жүйе болды. Зымыранның ғарыштағы орны туралы мәліметтерге сүйене отырып, рульдік машиналар үшін командалар әзірленді. Бұл ретте ұшуды басқару тек екінші кезеңнің соңына дейін жалғасты. Бөлінгеннен кейін жауынгерлік ұшақ бақылаусыз сырғып ұшуға кірісті. Алайда, оның бортында деректерді жинауға және беруге арналған өз жабдықтары болды.
Жиналған Alpha Draco өнімінің ұзындығы 14 м-ден сәл асады, корпустың максималды диаметрі TX-20 қозғалтқышының өлшемдерімен анықталды және 790 мм болды. Тұрақтандырғыштардың ауқымы 2, 16 м. Массасы, әр түрлі мәліметтер бойынша, 4, 5-5 тоннадан асты.
Тәжірибелік зымыран MGR-1 Honest John сериялық кешенінің жердегі ұшырғышынан ұшырылуы тиіс еді. Үш осьті доңғалақты шассиде ашық кабинасы мен көтергіш арқалық бағыттаушысы болды. Зымыран ұшырылмас бұрын мұндай машинаны домкратқа іліп, бағыттаушыны берілген бұрышқа көтеру керек болды. Содан кейін қозғалтқыш іске қосылды, ал зымыран ұшуды бастады.
WGR-1D зымыран тасығышымен қолданылған MGR-1 Honest John зымырандық кешені. Суреттер Wikimedia Commons
WS-199D жобасын әзірлеу 1958 жылдың аяғында аяқталды, содан кейін Макдоннелл мен оның қосалқы мердігерлері болашақ сынақтарға дайындықты бастады. Барлық жаңа қондырғылар, сонымен қатар сериялық бөлшектер шығарылды. Олардан бірнеше эксперименттік зымырандар жиналды, олар жақын арада Канаверал мүйісіндегі полигонға жіберілуі керек еді. Сынақ ұшыру үшін LC-10 ұшыру алаңы бөлінді. Ұшулар Атлант мұхитының үстінде орындалуы керек еді.
Alpha Dragon зымыранының стандартты ұшу бағдарламасы осылай көрінді. Зымыран ұшыру бағыттағышының көмегімен рұқсат етілген биіктік бұрышына көтерілді. Оператордың бұйрығымен бірінші сатыдағы қозғалтқыш жандырылды. Жарты минуттық жұмыс кезінде ол зымыранды 12 800 м биіктікке көтерді. Содан кейін бірінші саты түсірілді, сонымен қатар, ұшу кезінде зымыран алға қарай еңкеюде. Қажетті бұрышқа жеткеннен кейін екінші сатыдағы қозғалтқыш іске қосылды. Оның көмегімен WS-199D 30500 м биіктікке көтеріліп, кем дегенде M = 5 жылдамдыққа дейін жылдамдауы керек еді. Әрі қарай, өткізілген екінші кезең оқтұмсықтан бөлініп, қаптау тоқтатылды. Планеталық ұшақ тәуелсіз ұшуды бастады. Есептеулер бойынша, ол бастапқы нүктеден 380-400 км зейнеткерлікке шығуы мүмкін еді.
1959 жылы 16 ақпанда ӘКК мен мердігер компаниялардың мамандары жаңа эксперименттік зымыранды алғашқы сынақтан өткізді. WS-199D өнімі белгіленген биіктікке сәтті жетті және қажетті жылдамдықты алды, содан кейін ол сырғанау қондырғысын тастады. 30 км -ден астам биіктіктен түсе отырып, соңғысы есептелгеннен жоғары ұшу қашықтығын көрсетті. Планер бастапқы нүктеден 415 км қашықтықта суға құлады. Барлық жүйелер дұрыс жұмыс істеді, қажетті ақпарат жиналды. Бірінші сынақ сәтті өтті.
Тура бір айдан кейін екінші зымыран ұшырылды. Альфа Драконың қолданыстағы дизайны осы сынақтарға дейін өзгертілген болуы мүмкін, бірақ бұл туралы толық ақпарат жоқ. Жаңа ұшыру да сәтті болды, бірақ бұл жолы зымыран төмен диапазондық сипаттамаларды көрсетті. Оның суға құлау нүктесі ұшыру алаңынан 393 км қашықтықта болды.
27 сәуірде үшінші және соңғы сынақ болды. Зымыранның бірінші сатысы қалыпты жұмыс істеді және оны берілген биіктікке көтерді. Айналуды аяқтағаннан кейін екінші сатыдағы қозғалтқыш қосылды, бірақ басқару жүйелері істен шықты. Зымыран дұрыс емес бағытта кетті. Осыдан бірнеше секунд өткен соң, теріс салдардың алдын алу үшін тестерлер зымыранның өздігінен жойғышын қосуға мәжбүр болды. Ұшу бір минуттан аз уақытқа созылды, және осы уақыт ішінде зымыран ұшыру алаңынан айтарлықтай алыстауға үлгермеді.
Жүргізілген үш ұшырудың тек екеуі сәтті болды және сынақ нәтижелері қанағаттанарлық деп танылды. Тіпті екі рейсте мамандар қиын жағдайларда әр түрлі жүйелердің жұмыс істеуі туралы ақпараттың үлкен көлемін жинай алды, сонымен қатар тәжірибеде кейбір жаңа шешімдерді тексерді. Енді тестілеуді қайта бастау жоспарланбады, өйткені қазір әр түрлі ұйымдардың дизайнерлері жаңа тәжірибені енгізумен айналысты.
Альфа Драко іске қосылды. Фото Space.skyrocket.de
Сынақ нәтижелерін талдау көрсеткендей, BGRV типті жүйелер, жалпы алғанда, әскери мақсатта қызығушылық тудырады, бірақ әзірге олар практикалық қолдануды таба алмайды. Бұл тұжырымдама қосымша зерттеулерді, тестілеу мен эксперименттерді қажет етті. Осыдан кейін ғана перспективалы баллистикалық зымырандарға арналған толыққанды жоспарланатын оқтұмсық жасауды бастауға болады.
Сонымен қатар, McDonnell WS-199D Alpha Draco жобасы үшін белгілі бір әзірлемелерді қазір іске асыруға болады. Сонымен, іс жүзінде оқтұмсықтың конустық пішіні кем дегенде 3-3,5 бірлік аэродинамикалық сапаны алуға мүмкіндік беретіні көрсетілді, бұл ұшу қашықтығын ұлғайтуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, ұшу кезінде сыналған термиялық қорғаныс құралдарын қолдануға мүмкіндік болды. Олар стратегиялық қару -жарақ саласында, сондай -ақ жаңадан пайда болған астронавтика саласында қолданылуы керек еді.
WS-199D жобасы бойынша теориялық және практикалық әзірлемелер алғаш рет перспективалы құрлықаралық баллистикалық LGM-30 Minuteman зымыранын жасау үшін қолданылды. Alpha айдаһарының тәжірибесіне сүйене отырып, мұндай зымыранға арналған оқтұмсықтар жасалған. Болашақта бұл әзірлемелер әзірленді және стратегиялық зымырандық қарудың барлық кейінгі жобаларында жаңа формада қолданылды.
Елуінші жылдардың соңында НАСА корпусы монококты ұшақтардың сынақтарының нәтижелеріне қызығушылық танытты. Көп ұзамай бұл ұйым өзінің жеке бағдарламасын іске қосты, оның мақсаты ұшақтардың стандартты емес архитектурасын егжей-тегжейлі зерттеу болды. Алпысыншы жылдардың басынан бастап НАСА мен онымен байланысты авиациялық құрылыс ұйымдары әртүрлі ерекше ұшақтар жасап, сынақтан өткізді. Бұл бағдарлама қалпына келтірілетін ғарыш аппараттарының одан әрі дамуына айтарлықтай әсер етті.
Кейбір мәліметтерге сәйкес, Alpha Draco зымыраны, WS-199 коды бойынша басқа әзірлемелер сияқты, белгілі бір уақытқа дейін төмен орбиталық ғарыш аппараттарымен күресудің перспективалы қаруы ретінде қарастырылды. Алайда бұл көрсеткіш бойынша толық ақпарат жоқ. Сонымен қатар, осы өнімнің сипаттамалары туралы белгілі ақпарат оны осындай мақсаттарда қолдану мүмкіндігіне күмән тудырады. Факт мынада: екі сатылы қозғалтқыштардың сипаттамасы зымыранды немесе оның зымыранын қажетті биіктікке жүздеген шақырымға ұшыру үшін жеткіліксіз болуы мүмкін.
McDonnell WS-199D Alpha Draco пилоттық жобасы бойынша жұмыс екі жылға жетпеді және тек үш сынақ зымыранымен аяқталды. Алайда, қысқа мерзімге қарамастан, олар жаңа зымыран технологиясын құруға жарамды перспективалы технологиялар мен шешімдер туралы үлкен көлемді ақпарат жинауымен аяқталды. Бұл жобаның кейбір идеялары әлі де әр түрлі салаларда қолданылады және қойылған міндеттерді шешуде табысты күресуде.
