Титан (ракетное семейство) - Titan (rocket family)

Семья Титанов
Titan Missile Family.png
Семейство ракет Titan.
Роль Расходуемая система запуска с различными приложениями
Производитель Компания Гленна Л. Мартина
Первый полет 1958-12-20
Вступление 1959 г.
В отставке 2005 г.
Основные пользователи Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ВВС США
Произведено 1957–2000-е годы (десятилетие)
Количество построенных 368
Варианты Титан I
Титан II
Титан IIIA
Титан IIIB
Титан IIIC
Титан IIID
Титан IIIE
Титан 34D
Титан IV

Titan была семьей США расходных ракет не используемых в период с 1959 по 2005 г. Titan I и Titan II были часть ВВС США «с межконтинентальной баллистической ракетой (МБР) флотом до 1987 года версия автомобиля запуска космического способствовала большинству из 368 запусков Titan, включая все пилотируемые полеты Project Gemini середины 1960-х годов. Транспортные средства Титан также использовались для подъема военного груза США, а также разведывательных спутников гражданских агентств и для отправки межпланетных научных зондов по всей Солнечной системе.

Ракета Титан I

МБР Titan I

HGM-25A Titan I, построенный компанией Martin , был первой версией ракет семейства Titan. Он начинался как резервный проект межконтинентальной баллистической ракеты на случай задержки SM-65 Atlas . Это была двухступенчатая ракета, действовавшая с начала 1962 года до середины 1965 года. Разгонный двигатель LR-87 был оснащен РП-1 (керосин) и жидким кислородом (LOX). Наземным наведением для Титана был компьютер UNIVAC ATHENA , разработанный Сеймуром Креем , расположенный в прочном подземном бункере. Используя данные радара, он скорректировал курс во время фазы прожига.

В отличие от списанных ракет Thor, Atlas и Titan II, инвентарь Titan I был списан и никогда не использовался повторно для космических запусков или испытаний RV, поскольку к 1965 году вся вспомогательная инфраструктура для ракеты была преобразована в семейство Titan II / III.

Титан II

Ракета Титан II

Большинство ракет Titan были межконтинентальными баллистическими ракетами Titan II и их гражданскими производными для НАСА . Titan II использовала LR-87-5 двигатель, модифицированную версию LR-87 , который использовал самовоспламеняющееся метательное сочетание четырехокиси азота (НТО) для окислителя и его Aerozine 50 (50/50 смеси гидразина и несимметричного диметилгидразина (НДМГ) вместо жидкого кислорода и ракетного топлива РП-1 Титана I.

Первая система наведения Titan II была построена компанией AC Spark Plug . В нем использовалась инерциальная измерительная единица, созданная AC Spark Plug, созданная на основе оригинальных разработок лаборатории Чарльза Старка Дрейпера в Массачусетском технологическом институте. Компьютер наведения ракеты (MGC) был IBM ASC-15 . Когда запасные части для этой системы стало трудно достать, она была заменена более современной системой наведения, универсальной космической системой наведения Delco Electronics (USGS). Геологическая служба США использовала IMU Carousel IV и компьютер Magic 352. Геологическая служба США уже использовалась на космической ракете-носителе Titan III, когда в марте 1978 года начались работы по замене системы наведения Titan II. Основная причина заключалась в снижении стоимости обслуживания на 72 миллиона долларов в год; переоборудование было завершено в 1981 году.

Гиперголические пропелленты

Жидкий кислород опасно использовать в замкнутом пространстве, таком как ракетная шахта , и не может храниться в течение длительного времени в баке бустерного окислителя. Несколько ракет Атлас и Титан I взорвались и разрушили свои шахты. Компания Martin смогла улучшить конструкцию с помощью Titan II. Комбинация RP-1 / LOX была заменена топливом комнатной температуры, окислитель которого не требовал криогенного хранения. Использовался тот же ракетный двигатель первой ступени с некоторыми модификациями. Диаметр второй ступени был увеличен, чтобы соответствовать первой ступени. Гиперголическое топливо и окислитель Титана II воспламенились при контакте, но они были высокотоксичными и едкими жидкостями. Топливо представляло собой Аэрозин 50 , смесь гидразина и НДМГ в соотношении 50/50, а окислитель - NTO.

Аварии на элеваторах

В бункерах Titan II произошло несколько аварий, повлекших за собой гибель людей и / или серьезные травмы. В августе 1965 года 53 рабочих-строителя погибли в Арканзасе, когда гидравлическая жидкость, использованная в Titan II, загорелась из сварочной горелки в ракетной шахте к северо-западу от Сирси . Ракеты на жидком топливе были склонны к утечкам токсичного топлива.

24 августа 1978 года в бункере за пределами Рока, штат Канзас , произошел разрыв линии перекачки окислителя, по которой идет NTO. Возникшее оранжевое облако пара вынудило 200 сельских жителей покинуть этот район. Старший сержант ремонтной бригады был убит при попытке спасения, в общей сложности двадцать человек были госпитализированы.

На другом объекте в Потвине, штат Канзас, в апреле 1980 г. произошла утечка окислителя NTO без смертельных исходов, и позже он был закрыт.

В сентябре 1980 года в шахте 374-7 Titan II недалеко от Дамаска, штат Арканзас , техник уронил патрон весом 8 фунтов (3,6 кг), который упал на 70 футов (21 м), отскочил от упорной установки и сломал обшивку первой ракеты. стадии, более чем за восемь часов до возможного взрыва . Прокол произошел около 18:30, и когда вскоре после этого была обнаружена утечка, бункер был затоплен водой, и гражданским властям было рекомендовано покинуть этот район. Поскольку проблема решалась около 3 часов ночи, протекшее ракетное топливо загорелось, и ядерная боеголовка весом 8000 фунтов (3630 кг) вылетела из шахты. Он безвредно приземлился в нескольких сотнях футов от него. Один человек погиб и 21 человек был ранен, все из группы аварийного реагирования с авиабазы ​​Литл-Рок . Взрыв взорвал 740-тонную крышку пусковой трубы на 200 футов (60 м) в воздух и оставил воронку диаметром 250 футов (76 м).

Списание ракет

54 Titan II в Аризоне, Арканзасе и Канзасе были заменены 50 твердотопливными ракетами MX "Peacekeeper" в середине 1980-х годов; последняя шахта "Титан II" была дезактивирована в мае 1987 года. С середины 1960-х до середины 1980-х годов было развернуто 54 "Титан II" вместе с тысячей ракет " Минитмен ".

Ряд ракет Titan I и Titan II были распространены в качестве музейных экспонатов по всей территории Соединенных Штатов.

Ракета-носитель Titan II

Самым известным использованием гражданского Титана II была программа NASA Gemini по пилотируемым космическим капсулам в середине 1960-х годов. Двенадцать Titan II GLV были использованы для запуска двух американских испытательных запусков Gemini без экипажа и десяти капсул с экипажем и экипажами из двух человек. Все запуски прошли успешно.

Титан 23G

Начиная с конца 1980-х годов, некоторые из дезактивированных Titan II были преобразованы в космические ракеты-носители, которые будут использоваться для запуска полезных нагрузок правительства США. Ракеты «Титан 23Г» состояли из двух ступеней, работающих на жидком топливе . Первая ступень приводилась в движение одним двигателем Aerojet LR87 с двумя камерами сгорания и соплами, а вторая ступень приводилась в движение LR91 . В некоторых полетах космический корабль включал ударный двигатель, обычно Star-37XFP-ISS ; однако использовалась и Star-37S .

Тринадцать из них были запущены из космического стартового комплекса 4W (SLC-4W) на базе ВВС Ванденберг, начиная с 1988 г. Последний такой аппарат запустил метеорологический спутник оборонной метеорологической спутниковой программы (DMSP) 18 октября 2003 г.

Галерея

Титан III

Titan III представлял собой модифицированный Titan II с дополнительными твердотопливными ракетными ускорителями . Он был разработан по заказу ВВС США в качестве сверхтяжелой спутниковой пусковой установки, которая будет использоваться в основном для запуска американских военных грузов и спутников гражданских разведывательных служб, таких как спутники мониторинга запрета ядерных испытаний Vela Hotel, спутники наблюдения и разведки ( для сбора разведданных), а также различных серий оборонительных спутников связи.

Ядро Titan III было похоже на Titan II, но имело несколько отличий. К ним относятся:

  • Более толстые стенки резервуара и абляционные юбки для поддержки дополнительного веса верхних ступеней
  • Радиоуправляемое наземное наведение вместо инерциального наведения на межконтинентальных баллистических ракетах Titan II
  • Пакет инструкций, размещенный на верхних ступенях (при наличии)
  • Удаление ретроков и другого ненужного оборудования межконтинентальных баллистических ракет
  • Баки с порохом на второй ступени немного большего размера для увеличения времени горения; поскольку они расширились до некоторого неиспользуемого пространства в ферме авионики, фактическая длина сцены осталась неизменной.

Семейство Titan III использовало те же базовые двигатели LR-87, что и Titan II (с улучшенными характеристиками за эти годы), однако варианты, оснащенные SRB, имели тепловой экран над ними в качестве защиты от выхлопа SRB, а двигатели были модифицированы для запуска от воздуха. .

Авионика

Первая система наведения для Titan III использовала IMU (инерциальный измерительный блок) компании AC Spark Plug и компьютер наведения IBM ASC-15 от Titan II. Для Titan III барабанная память компьютера ASC-15 была увеличена, чтобы добавить еще 20 пригодных для использования треков, что увеличило объем памяти на 35%.

Более совершенный Titan IIIC использовал карусель Delco VB IMU и MAGIC 352 Missile Guidance Computer (MGC).

Титан IIIA

Titan IIIA был прототипом ракетного ускорителя и состоял из стандартной ракеты Titan II с разгонным блоком Transtage .

Титан IIIB

Titan IIIB с его различными версиями (23B, 24B, 33B и 34B) имел основной бустер Titan III с верхней ступенью Agena D. Эта комбинация была использована для запуска разведывательных спутников серии KH-8 GAMBIT . Все они были запущены с базы ВВС Ванденберг, расположенной прямо на юг над Тихим океаном, на полярные орбиты . Их максимальная масса полезной нагрузки составляла около 7 500 фунтов (3 000 кг).

Титан IIIC

Мощный Titan IIIC использовал ракету с ядром Titan III с двумя большими навесными твердотопливными ускорителями для увеличения пусковой тяги и максимальной массы полезной нагрузки. Твердотопливные ускорители, разработанные для Titan IIIC, представляли собой значительный технический прогресс по сравнению с предыдущими твердотопливными ракетами из-за их большого размера и тяги, а также передовых систем управления вектором тяги.

Титан IIID

Titan IIID был версией Titan IIIC с авиабазы ​​Ванденберг без транстейджа, который использовался для вывода разведывательных спутников серии Key Hole на полярные низкие околоземные орбиты .

Титан IIIE

Titan IIIE с верхней ступенью Centaur с высоким удельным импульсом использовался для запуска нескольких научных космических аппаратов, в том числе двух космических зондов НАСА « Вояджер» к Юпитеру, Сатурну и за его пределами, а также двух миссий « Викинг» для размещения двух орбитальных аппаратов вокруг. Марс и два аппарата на его поверхности.

Титан 34D

На Titan 34D были установлены Stage 1 и Stage 2 с более мощными твердотопливными двигателями UA1206 . Разнообразие верхних ступеней были доступны, в том числе инерциальной верхней ступени , на переходной орбите стадии , и Transtage . Titan 34D совершил свой первый полет в год 1982 по 30 октября с двумя DSCs обороны спутников связи для Соединенных Штатов Министерства обороны (DOD).

Коммерческий Титан III

Создан на основе Titan 34D и первоначально предлагался в качестве одноразовой пусковой системы средней грузоподъемности для ВВС США, которые вместо этого выбрали Delta II. Разработка была продолжена как коммерческая пусковая система, и первая ракета поднялась в воздух в 1990 году. Коммерческий Titan III отличался от Titan 34D тем, что у него была удлиненная вторая ступень и увеличенный обтекатель полезной нагрузки для размещения двух спутниковых полезных нагрузок.

Титан IIIM

Titan IIIM предназначался для запуска пилотируемой орбитальной лаборатории и других полезных нагрузок. Разработка была прекращена в 1969 году. Спроектированные твердотопливные ракеты-носители UA1207 в конечном итоге были использованы на Titan IV .

Галерея

Титан IV

Титан IV

Титан IV представлял собой Титан III увеличенной длины с твердотопливными ракетными ускорителями по бокам. Titan IV может быть запущен с разгонным блоком Centaur , инерционным разгонным блоком USAF (IUS) или вообще без разгонного блока. Эта ракета использовалась почти исключительно для запуска боевых нагрузок вооруженных сил США или Центрального разведывательного управления. Однако он также использовался в чисто научных целях для запуска космического зонда НАСА-ЕКА Кассини / Гюйгенс к Сатурну в 1997 году. Основным разведывательным агентством, которое нуждалось в возможностях запуска Титана IV, было Национальное разведывательное управление (NRO).

На момент производства Титан IV был самой мощной ракетой без экипажа, доступной Соединенным Штатам, с пропорционально высокими производственными и эксплуатационными расходами. К тому времени, как Титан IV вступил в строй, требования Министерства обороны и NRO к запуску спутников снизились из-за увеличения срока службы разведывательных спутников и снижения спроса на разведку, последовавшего за внутренним распадом Советского Союза . В результате этих событий и усовершенствований технологий стоимость запуска Titan IV была очень высокой. Дополнительные расходы были вызваны наземными операциями и оборудованием Титана IV на базе ВВС Ванденберг для вывода спутников на полярные орбиты. Титан IV также был запущен со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде на неполярные орбиты.

Концепт Titan V

Titan V был предложенным развитием Titan IV, для которого было предложено несколько конструкций. Одно предложение Titan V касалось увеличенного Titan IV, способного поднимать до 90 000 фунтов (41 000 кг) полезной нагрузки. Другой использовал криогенную первую ступень с ракетным топливом LOX / LH2 ; однако вместо этого для производства был выбран Atlas V EELV .

Списание ракеты-носителя

Большинство списанных межконтинентальных баллистических ракет Titan II были модернизированы и использовались для космических ракет-носителей ВВС с отличным показателем успешности запуска.

Что касается орбитальных запусков, то были значительные преимущества в использовании более эффективных аппаратов, работающих на жидком водороде или РП-1 с окислителем из жидкого кислорода; Еще одним соображением была высокая стоимость использования гидразина и тетроксида азота, а также особая осторожность, которая требовалась из-за их токсичности. Lockheed Martin решила расширить свое семейство ракет Atlas вместо своих более дорогих Titans, а также участвовала в совместных предприятиях по продаже запусков российской ракеты Proton и новых ракет-носителей класса Delta IV, построенных Boeing, средней и большой грузоподъемности. Титан IVB был последней ракетой Титан, оставшейся на вооружении. Предпоследний запуск был произведен с мыса Канаверал 30 апреля 2005 года, за которым последовал последний запуск с базы ВВС Ванденберг 19 октября 2005 года, на борту которой находился спутник оптических изображений USA-186 для космического корабля. Национальная разведка.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

  • Bonds, редактор лучей. Современная военная машина США: энциклопедия американской военной техники и стратегии. Crown Publishers, Нью-Йорк, 1989. ISBN  0-517-68802-6
  • Центр технической подготовки USAF Sheppard. «Учебное пособие для учащихся, старшина ракет / ракетный офицер (LGM-25)». Май 1967. Страницы 61–65. Доступно на WikiMedia Commons: TitanII MGC.pdf
  • Ларсон, Пол О. «Инерциальная система наведения Titan III», на втором ежегодном собрании AIAA, Сан-Франциско, 26–29 июля 1965 г., страницы 1–11.
  • Liang, AC и Kleinbub, DL "Навигация космической ракеты-носителя Titan IIIC с использованием карусели VB IMU". Конференция AIAA по руководству и контролю, Ки-Бискейн, Флорида, 20–22 августа 1973 г. Документ AIAA № 73-905.
  • Штумпф, Дэвид К. Титан II: История ракетной программы холодной войны. Издательство Университета Арканзаса, 2000.

внешние ссылки