Program Vanguard
| Vanguard Space Launcher
| |
 Zahájení Vanguardu. | |
| Všeobecné údaje | |
|---|---|
| Rodná země | Spojené státy |
| První let | 6. prosince 1957 |
| Poslední let | 18. září 1959 |
| Postavení | Odebráno ze služby |
| Spouští (poruchy) | 12 (9) |
| Výška | 21,6 metrů |
| Průměr | 1,14 metru |
| Vzletová hmotnost | 10,4 tuny |
| Podlaží | 3 |
| Vzletový tah | 120 kilo newtonů |
| Užitečné zatížení | |
| Nízká oběžná dráha | 45 kg (SLV-7) |
| Motorizace | |
| Ergoly | Kapalné pohonné látky + tuhá pohonná látka |
| 1 st patro | Petrolej / kapalný kyslík : 623 kN |
| 2 e patro | UDMH + kyselina dusičná : 33 kN |
| 3 e patro | Tuhá paliva : 11,6 kN |
| Mise | |
| Malé vědecké satelity | |
Vanguard je malý americký odpalovací program vyvinutý Naval Research Laboratory (NRL), jehož cílem bylo umístit první umělou družici na oběžnou dráhu . Zaměření raketometu bylo v letech 1956 až 1959 obtížné s 9 poruchami z 12 výstřelů a Vanguard nedosáhl svého cíle. Američtí představitelé konečně rozhodne svěřit zahájení prvního American Explorer 1 družice na Juno I launcher na1 st 02. 1958. První stupeň je odvozen od znějící rakety Viking, zatímco druhý stupeň pochází ze znějící rakety Aerobee . I když nesplnil svůj původní cíl, program umožňuje vývoj několika klíčových technologií a rozvinuté fáze budou následně znovu použity několika odpalovacími zařízeními.
Kontext
v Červenec 1955, USA a SSSR oznamují, že vypustí umělou družici jako součást vědecké práce plánované pro Mezinárodní geofyzikální rok (Červenec 1957-Prosinec 1958). Ve Spojených státech soutěží o vývoj nosné rakety a jejího satelitu několik projektů. Wernher von Braun v USA Army Ballistic Missile Agency (ABMA) navrhované pod názvem Project Orbiter použít krátkého dosahu Redstone balistické rakety byl vyvíjení zakončena sadou pevných raketových motorů. Tvořící Juno I spouštěč . Naval Research Laboratory navrhuje použít Vanguard spouštěč, nový spouštěč věnovanou vědeckého výzkumu, jehož druhá etapa je Aerobee sondážní rakety dodány Jet Propulsion Laboratory (JPL), zatímco US Air Force (Army of vzduchu) nabízí své mezikontinentální Atlas balistická raketa . Tyto poslední dvě rakety, na rozdíl od odpalovače Juno I, jsou však ve velmi rané fázi vývoje. Sekretariát obrany jmenuje vSrpna 1955výbor pro výběr jednoho ze tří projektů. Tento výbor se skládá ze dvou zástupců z každé ze tří ramen a předsedá mu Homer Stewart, profesor z Caltechu ( Kalifornský technologický institut ), který je také odpovědný za jednu z divizí JPL. Přestože je projekt Orbiter nejúspěšnější, je to projekt Vanguard navržený laboratoří amerického námořnictva, který v rámci projektu Orbiter von Braun vyhrává pět hlasů proti dvěma . Tato volba odráží přání současného amerického prezidenta Dwighta D. Eisenhowera oddělit vesmírný program od armády. O několik dní později bylo toto rozhodnutí potvrzeno a von Braunův tým byl vyloučen z jakéhokoli pokusu o vypuštění satelitu.
Předchůdci odpalovače Vanguard
HATV a SSTO
První projekt by měl spočívat v realizaci výškově výzkum raketové ( Vysoká nadmořská výška zkušebního vozidla - HATV) a jediném stupni hořící kapalný vodík s kapalným kyslíkem ( Single Stage Pro Orbite - SSTO ).
Tento projekt byl svěřen společnosti Glenn L. Martin Company ( Lockheed Martin ) v roce 1946 ve spolupráci s North American Aviation ( Rockwell Collins - Boeing Aerojet) jako výrobce motorů.
Spouštěč má následující vlastnosti:
- Délka: 26,2 metrů.
- Průměr: 4,9 metrů.
- Hmotnost při startu: 45,8 tuny.
- Tah: 136 tun.
- Užitečné zatížení: 450 gramů.
Příliš ambiciózní program nepřekračuje fázi jednoduchého projektu. V dnešní době (2019) žádná SSTO nespatřila denní světlo.
Vikingská znějící raketa
Sondážní raketa Viking (původně pojmenovaný Neptune) je realističtější a na technologické úrovni doby (1946).
Vikingské znějící rakety jsou přímo odvozeny z německých raket V-2 . Vikingové mají nahradit V-2, které jsou k dispozici v omezeném množství, v znějících misích horní atmosféry a pro astronomická pozorování. Projekt je také svěřen společnosti Glenn L. Martin Company .
Technologie Vikingů je zhruba identická s technologií V-2, s několika rozdíly. Nejprve je konstrukce z hliníku, mnohem lehčí než z oceli V-2, navržená tak, aby vydržela teplo atmosférického návratu (technika „oddělení“ nosné rakety od jejího užitečného zatížení ještě není k dispozici. Vynalezeno během druhé světové války ). Vývoj motoru Viking je svěřen Reaction Motors . Tento motor je méně výkonný než motor V-2 (nižší celkové zatížení).
Motor musí vyvinout průměrný tah 9,1 t (mezi 8,5 až 9,7 t).
„Pilotování“ Vikingů se provádí díky kardanovému kloubu, který umožňuje naklonění motoru na 2 osy, aby byla zajištěna stabilita rakety. Informace o pilotování pocházely z mozku gyroskopického stabilizátoru umístěného v horní části rakety. Po zastavení motoru zajišťují přerušované plynové trysky stabilitu rakety.
Vlastnosti znějící rakety Viking I pro prvních sedm let (3. května 1947 na 7. srpna 1951)- Délka: 13,8 až 14,8 metrů.
- Průměr: 0,81 metru.
- Uvedená hmotnost: 4,4 až 5,2 tuny.
- Tah: 8,5 až 9,7 tuny.
- Délka: 12,7 až 13,7 metrů.
- Průměr: 1,14 metru.
- Hmotnost při startu: 5,8 až 6,8 tuny.
- Tah: 8,5 až 9,7 tuny.
Poslední 2 lety Vikingů jsou později součástí programu Vanguard, 8. prosince 1956 a 1 st 05. 1957.
Vývoj spouštěče Vanguard
Projekt Vanguard se zrodil 5. července 1955se zveřejněním zprávy o vědeckém satelitním programu Naval Research Laboratory (NRL). Tato zpráva doporučuje použití Vikingů jako prvního stupně odpalovacího zařízení a horních stupňů sestávajících ze dvou raketových stupňů na pevnou látku nebo druhého stupně na kapalnou raketu odvozených od znějící rakety Aerobee a třetího stupně pevné rakety . Projekt je schválen dne29. července 1955by Spojené státy prezident Dwight D. Eisenhower .
Charakteristika Vanguard
První stupeň je stejný jako u znějících raket Viking II (průměr 1,14 ma výška 13,4 m), ale motor byl vyvinut společností General Electric . Nový motor s názvem X-405 poskytuje 12,7 t tahu po dobu 142 s (ve srovnání s 9,7 tunami u předchozích motorů) pomocí petroleje (s kapalným kyslíkem jako oxidačním činidlem).
Druhá etapa , (0,81 m v průměru k výšce 9,4 m, identické s Viking I) používá motor, odvozený od toho Aerobee sondážní raketa ale silnější (3,4 tuny proti 1,1 tun tahu za 120 s), AJ -10. „Pilotování“ druhého stupně se provádí podle stejného principu jako u Vikingů (kardanový kloub). Druhým palivem Vanguardu je asymetrický dimethylhydrazin ( UDMH ) s bílou dýmavou kyselinou dusičnou jako oxidačním činidlem.
Třetí stupeň tuhého paliva (prášek) je vysoký 1,5 ma průměr 50 cm a poskytuje tah 1 t (motor GRC 133-KS-2800).
Motor verze SLV-7 dodává Hercule Powder . Tento motor, model X-248, vyvíjí tah 1,4 tuny spalováním směsi nitrocelulózy a nitroglycerinu , mimo jiné s přídavkem chloristanu amonného a hliníkového prášku . Tělo motoru je vyrobeno ze skleněných vláken. Užitečné zatížení je 45 kg na nízké oběžné dráze Země . Verze SLV-7, která letí pouze jednou dovnitřZáří 1959je vybaven novým třetím stupněm s motorem X 248-A2. Vypouštěcí kapacita je 45 kg na nízké oběžné dráze Země.
Mise
Koná se čtrnáct vikingských startů (proti původně plánovaným 12). První dva nesou označení Vanguard Test Vehicle TV0 a TV1. Skutečný „Vanguard“, přesně řečeno, začíná u Vanguard TV2. Poslední start se konal v září 18 , 1959 po 12 startů a tři satelity (Vanguard 1, 2 a 3), umístěných na oběžné dráze.
Úspěch sovětského Sputniku v roce 1957 urychlil starty do takové míry, že vypuštění satelitu, původně plánovaného s Vanguard TV6, bylo postoupeno na TV3 s následkem zničení odpalovacího zařízení na jeho odpalovací rampě.
| Datováno | Označení | Užitečné zatížení | Hmotnost | Zkušenosti | Výsledek |
|---|---|---|---|---|---|
| 8. prosince 1956 | TV0 | (žádný satelit) | Jednostupňový suborbitální let | ||
| 1 st 05. 1957 | TV1 | (žádný satelit) | Suborbitální let se dvěma fázemi | ||
| 23. října 1957 | TV2 | (žádný satelit) | Selhání : suborbitální let se dvěma fázemi | ||
| 6. prosince 1957 | TV3 | Vanguard TV3 | 1,36 kg | Porucha : příliš nízký tlak v nádrži v T + 2 sekundy | |
| 5. února 1958 | Záloha TV3 | Vanguard TV 3BU | 1,36 kg | Selhání : ztráta kontroly nad 1. patrem | |
| 17. března 1958 | TV4 | Vanguard 1 | 1,47 kg | ||
| 28.dubna 1958 | TV5 | 9,98 kg | Rentgenové měření | Selhání : žádná separace 2 nd a 3 rd podlahy | |
| 27. května 1958 | SLV-1 | 9,98 kg | Měření čáry Lyman-Alpha | Porucha : ztráta kontroly polohy 2 e podlaha | |
| 26. června 1958 | SLV-2 | 9,98 kg | Měření čáry Lyman-Alpha | Selhalo : vyhynutí podlahy 2 e krátce po výstřelu | |
| 26. září 1958 | SLV-3 | 9,98 kg | Oblačnost | Selhání : Předčasné ukončení 2 e podlaze | |
| 17. února 1959 | SLV-4 | Vanguard 2 | 10,75 kg | Oblačnost Měření hustoty horních vrstev atmosféry |
|
| 13.dubna 1959 | SLV-5 | 10,3 kg | Magnetometr | Selhání : ztráta kontroly 2. stupně | |
| 22. června 1959 | SLV-6 | 10,3 kg | Radiační stupnice # 1 20 palců | Selhalo : abnormalita dna ventilu 2 helia e | |
| 18. září 1959 | SLV-7 | Vanguard 3 | 22,7 kg | Magnetometr, rentgenové měření a detekce mikrometeoritů |
Poznámky a odkazy
- Homer E. Newell (NASA), „ Beyond the Atmosphere: Early Years of Space Science - KAPITOLA 5 AKADEMIE VĚD VYDÁVÁ NÁHLED “ ,1980(zpřístupněno 11. října 2009 )
- Průzkumník 1 (monografie) , s. 15-17
- (in) Project Vanguard - Proč nedokázal dostát svému jménu , 21. října 1957, Time Magazine
- Objevování kosmu pomocí malé kosmické lodi , s. 1. preambule
Bibliografie
- (en) JD Hunley, americká technologie kosmických nosných raket: Viking do raketoplánu , University Press na Floridě,2008, 453 s. ( ISBN 978-0-8130-3178-1 )
- (en) Dennis R. Jenkins a Roger D. Launius, Dosáhnout vysoké hranice: historie amerických nosných raket , Univerzitní tisk v Kentucky,2002( ISBN 978-0-8131-2245-8 )
- (en) MC Green a M. Lomask, Vanguard: A history , NASA,1970, 329 s. ( číst online )