Аэрожет: Американдық ракета және қозғалтқыш өндірушісінің тарихы

Кіріспе

Аэроджет – бұрынғы американдық ракета және зымыран қозғалтқыштарын өндіруші компания.

Аэроджет компаниясының негізгі кеңсесі Калифорния штатының Ранчо-Кордова қаласында орналасқан, сондай-ақ Вашингтон штатының Редмонд, Вирджиния штатының Оранж және Гейнсвилл, және Арканзас штатының Кэмден қалаларында да бөлімшелері болған. Аэроджет GenCorp компаниясына тиесілі болды. 2013 жылы GenCorp Аэроджетті бұрынғы Pratt & Whitney Rocketdyne компаниясымен біріктіріп, Aerojet Rocketdyne құрды.

Тарих

Аэроджет 1936 жылы Теодор фон Карманның үйінде өткен кездесуден туындады. Калифорния технология институтының Гуггенхайм аэронавтикалық зертханасының директоры болған фон Карманға бірнеше Калтех профессорлары мен студенттері қосылды, олардың ішінде зымыран ғалымы және астрофизик Фриц Цвикки, сондай-ақ жарылғыш заттар жөніндегі сарапшы Джек Парсонс бар еді. Барлығы да ғарышқа ұшу тақырыбына қызығушылық танытты. Топ уақыт-уақыт кездесіп тұрды, бірақ олардың қызметі тәжірибелерге емес, талқылаулармен шектелді. Олардың алғашқы құрылғысы 1941 жылғы 16 тамызда сынақтан өтті – ол ұшақтың түбіне бекітілген кішкентай цилиндрлі қатты отынды қозғалтқыштан тұрды. Ұшуға кеткен қашықтық екі есе қысқарды, ал АҚШ Әуе күштері тәжірибелік өндіріс үлгілерін тапсырыс берді.

1990 жылдар

Aerojet компаниясы қысқарған кезде, олардың көптеген өндірістік орналасқан жерлері тоқтап қалды, ал компания оларды пайдаланудың жолдарын іздеді. Қатты отынмен жұмыс істейтін зымырандар құрастыруға қолданылған химиялық қоспаларды араластыру жабдықтарына жасаған үлкен инвестициялары кейіннен үшінші тараптарға, әсіресе фармацевтикалық компанияларға, Aerojet Fine Chemicals деген атпен жалға берілді. Бұл бөлім кейін сатылды. Aerojet Real Estate компаниясы тікелей әрекет етті, Aerojet-тің ғимараттарын толығымен жалға алды және Aerojet-тің дамытылмаған жерлерін сатты. Олар Сакраменто қаласының ортасынан 15 миль (24 км) шығысқа қарай орналасқан шамамен 12 600 акр (51 км²) жерге иелік етті. Aerojet компаниясының қалған ғылыми-зерттеу және әзірлеу бөлімдері Аэроғарыш және қорғаныс бөлімшесі (ADS) ретінде қайта ұйымдастырылды. Олар стратегиялық және тактикалық зымырандарға, дәлдікті соққы беретін ракеталарға және зымыранға қарсы қорғанысқа қажетті жақын арадағы және алысқа ұшатын, сұйық және қатты отынмен жұмыс істейтін қозғалтқыштарды әзірлеуді және өндіруді жалғастырды. Қорғаныс жүйелеріне арналған өнімдерге стратегиялық және тактикалық зымыран қозғалтқыштары; маневрлік жетегі бар жүйелер; бағытталған басқару жүйелері; дәлдікті қару жүйелерінде және зымыранға қарсы қорғаныста қолданылатын жарылғыш заттар жиынтығы, сондай-ақ F-22 Raptor ұшағында қажетті ұшақ құрылымдары және әскери және азаматтық көлік құралдары үшін өрт сөндіру жүйелері кірді. Олардың ғарышқа қатысты өнімдеріне бір реттік және қайта пайдалануға болатын ұшыру құралдары үшін сұйық отынмен жұмыс істейтін қозғалтқыштар, жоғарғы саты қозғалтқыштары, спутниктік жетегі, ірі қатты күшейткіштер және біріктірілген жетегі бар жүйелер кірді. Aerojet Busek Corporation компаниясынан лицензия алған технология негізінде 4,5 кВт Холл эффектілі электр жетегі жүйесіне сертификат алды. Aerojet Lockheed Martin компаниясымен келісімшарт бойынша АҚШ Әскери-әуе күштерінің келесі буын Advanced Extremely High Frequency (AEHF) жүйесі үшін жаңа жетегі жүйесінің алғашқы екі жиынтығын жеткізуге міндеттенді. 1990 жылдары келесі буынның озық немесе "экологиялық" монопропелленттік қозғалтқыштарын зерттеудің нәтижелері әр түрлі болды. АҚШ Әуе күштері мен Зымыранға қарсы қорғаныс агенттігімен келісімшарт бойынша әзірленген HAN қозғалтқыштары концепцияның дұрыстығын көрсетті.

As Aerojet downsized, many of their industrial plants were idled, and the company looked for ways to capitalize them. Their massive investment in chemical mixing equipment used to build their solid fuel rockets was later leased to third parties, notably pharmaceutical companies, under the name Aerojet Fine Chemicals. The division was later sold. Aerojet Real Estate was more direct in its actions, leasing entire Aerojet buildings and selling off undeveloped Aerojet land. It owned approximately 12,600 acres (51 km2), located 15 miles (24 km) east of downtown Sacramento. The remaining research and development sections of Aerojet were organized into the Aerospace and Defense division (ADS). They continued to develop and produce liquid fuel, solid fuel, and air breathing engines for strategic and tactical missiles, precision strike missiles, and interceptors required for missile defense. Product applications for defense systems included strategic and tactical missile motors; maneuvering propulsion systems; attitude control systems; and warhead assemblies used in precision weapon systems and missile defense, as well as airframe structures required on the F 22 Raptor aircraft and fire suppression systems for military and commercial vehicles. Their space related products included liquid fuel engines for expendable and reusable launch vehicles, upper stage engines, satellite propulsion, large solid boosters, and integrated propulsion subsystems. Aerojet qualified a 4.5 kW Hall effect thruster electric propulsion system based on technology licensed from the Busek Corporation. Aerojet is under contract to Lockheed Martin to provide the first two shipsets of the new thruster system for the next generation Advanced Extremely High Frequency (AEHF) system, a US Air Force program. Research into the next generation of advanced or "green" monopropellant engines met with mixed success in the 1990s. HAN engines developed under contract to the US Air Force and Missile Defense Agency provided proof of concept.

Жақында болған тарих

Aerojet компаниясы штаб-пәтері Калифорния штатының Ранчо Кордова қаласында орналасқан GenCorp компаниясына тиесілі болды. GenCorp 1984 жылға дейін General Tire & Rubber Company деп аталды. 2015 жылдың 27 сәуірінде компанияның корпоративтік атауы GenCorp, Inc. компаниясынан Aerojet Rocketdyne Holdings, Inc. болып ресми түрде өзгертілді. Бұл өзгеріс компанияның үздіксіз өнімдік инновациялар мен миссиялық табыстарға толы тарихын құрметтеу және 70 жылдан астам уақыт бойы ұлттық қорғаныс пен ғарыш зерттеулеріне жасаған маңызды үлесін мойындау мақсатында жасалды. 2002 жылдан бастап Aerojet тұрақты түрде өсіп, 2008 жылы 3500-ден астам қызметкерге жетті. 2009 жылдың 6 ақпанында Delta II екінші сатысына арналған Aerojet зымыран қозғалтқышы 1960 жылдан бері рекордтық 268 сәтті ұшырылымды аяқтады. NASA Constellation бағдарламасы үшін Orion (ғарыш кемесі) қозғалтқыш жүйелерінің негізгі дизайны мен дамуын жүзеге асыру үшін Aerojet-ті таңдады. 2010 жылдың қарашасында NASA Aerojet компаниясын ауыр көтергіш ұшыру жүйесінің тұжырымдамалары мен қозғалтқыш технологиялары бойынша келісімшарттар алуға қарастырды. 2012 жылдың шілдесінде GenCorp Aerojet компаниясының бәсекелесі Pratt & Whitney Rocketdyne компаниясын сатып алатынын хабарлады, ал сатып алу 2013 жылы аяқталды.

Флоридадағы нысан және канал

Аэрожеттік қатты отын технологиясы Аполлонның Сатурн V алғашқы сатыларында қолдануға қарастырылып жатты. 1963 жылы АҚШ Әуе күштері Флорида штатының Хоумстед қаласынан оңтүстік-батысқа қарай бірнеше шақырым жерде өндіріс және сынақ алаңын салу үшін Aerojet General компаниясына 3 миллион доллар қаржы бөлді. "Аэрожет" зауыты үшін жер Эверглейдс ұлттық паркіне 8 шақырымнан кем емес қашықтықта сатып алынды. Моторларды құрастырып, сынақтан өткізетін нысан салынды, ал SW 232-ші даңғыл "Аэрожет жолы" деп аталды. 6 метрлік монолитті ракеталық қозғалтқыш жобаланды, ол теміржолмен тасымалдауға тым үлкен болды. Ракеталық қозғалтқыштарды Кеп-Канавералға баржамен тасымалдау жоспары жасалды. Баржаларды жеңілдету үшін канал (C 111) қазылып, АҚШ-тың 1-ші тас жолының 116-шы шақырымындағы өтпеге көпір орнатылды. Бұл канал Оңтүстік-Шығыс Флоридадағы ең оңтүстік тұщы су каналына айналды және "Аэрожет каналы" деп аталды. Каналдың қоршаған ортаға келтірген ұзақ мерзімді зиянын жою жұмыстары жүргізілуде, оның ішінде Тейлор-Слугтан және Флорида шығанағынан Барнс-Саундқа тәтті суді қайта бағыттау қарастырылуда. Сонымен қатар, Эверглейдс тереңдігіне 180 футқа дейін бетондық сило салынды, ол ракеталық қозғалтқышқа арналған. Аэроджетке ғарышқа ұшатын ракетаның күшін және қуатын төзімділікпен ұстайтын цилиндрлік камера қажет болды. Аэроджет компаниясы диаметрі 260 дюйм, ұзындығы 24 метр болатын камераны жасауды тапсырды. Камералар қысқа ұзындықта жобаланды, яғни соңғы өнімнің жартысына жуық мөлшерде, сондықтан сынақ ракеталарына SL 1, SL 2 және SL 3 деген атаулар берілді. Екі қозғалтқыш та толық ұзындығы жобасына сәйкес келетін жанар майдың жану жылдамдығы мен соплосының мөлшерін қолданды және 114 секунд ішінде шамамен 1,600,000 кг күшін тудыруға қабілетті болды. Мұндай ракета үшін қажетті жанар майдың көп мөлшері Эверглейдс зауытында өндірілді. Қозғалтқышты іске қосу үшін "Блоторч" деп аталған Polaris зымырасының B3 бірінші сатысы пайдаланылды. 1965 жылдың 25 қыркүйегі мен 1967 жылдың 17 маусымы аралығында үш статикалық сынақ жүргізілді. SL 1 түнде ұшырылды, жалыны 50 км қашықтықтағы Майамиден анық көрінді, ол 3 миллион фунттан астам итерме күшін берді. SL 2 ұшырылуы да осындай табысты және оқиғасыз болды. SL 3, үшінші және соңғы сынақ ракетасы, ішінара су астында қалған соплоны пайдаланып, 2,670,000 кг күшін тудырды, бұл оны қатты отынмен жұмыс істейтін ең үлкен ракетаға айналдырды. Үшінші сынақ кезінде проблемалар туындады, себебі ракетаның соплосы жарылып, тұз қышқылынан жасалған жанар май Эверглейдс сулы алқаптарына, Хоумстедтегі бірнеше егістіктерге және үйлерге тарады. Хоумстед тұрғындары көптеген зиян келтіргені туралы шағымданып, оның ішінде көліктеріне бояу зақымдалды және мыңдаған долларлық өнімдер жойылды. 1969 жылы НАСА Сатурн V ракеталары үшін сұйық отынмен жұмыс істейтін қозғалтқыштарды таңдады, бұл Эверглейдс зауытының жұмысшыларын жұмыстан босатып, зауытты тастауға әкелді. 1986 жылы НАСА Юта штатының Мортон Тиоколына ғарыш айлағының келісімшартын бергеннен кейін, Аэроджет Флорида штатын сотқа берді, өз мүмкіндіктерін пайдаланып, Оңтүстік Флоридадан біржола кетіп қалды. Компания өзінің жерлерінің көп бөлігін South Dade Land Corporation компаниясына 6 миллион долларға сатты. Оны өсіруге тырысқаннан кейін, корпорация оны Флоридаға 12 миллион долларға сатты. Округтік және федералды соттар жылдар бойы "Аэроджет", "Дейд округі" және Флорида штаты арасындағы сот процестерімен айналысты. 1986 жылы Шаттл келісімшартын жоғалтқаннан кейін, Aerojet кейіннен Оңтүстік Дейдтің сулы жерлеріндегі қалған 5100 акр жерін Невададағы АҚШ Жерді басқару бюросына тиесілі экологиялық сезімтал 55000 акр жерге айырбастады. Зауыттың айналасындағы 5100 акр жерді қазір Оңтүстік Флориданың су шаруашылығы ауданы және Флориданың Балық және жабайы табиғатты қорғау комиссиясы табиғи қорық ретінде басқарады. Аэроджет белгілері әлі күнге дейін жол мен канал үшін сақталған, ал ауа райы бұзылған болса да, нысанның ғимараттарының көпшілігі сақталған. Невададағы мүлікті 1996 жылы Aerojet компаниясы Невада штатындағы Coyote Springs қаласындағы жоспарланбаған қалашықтың құрылысы үшін сатты. AJ 260 2 ракеталық қозғалтқышы осы күнге дейін силода қалды. 2013 жылы силоны жауып тұрған үлкен сарай бөлшектелді, ал сило бірнеше 33 тонналық бетон арқалармен жапылды. Бұл нысан Space Miami және Aerojet Dade: An Unfinished Journey деректі фильмдерінің тақырыбы болды. 2007 жылы бұл жерге жасалған қалалық зерттеу сапары да "Urban Explorers: Into the Darkness" атты деректі фильмде көрсетілді.

Aerojet solid fuel technology was under consideration for use in Apollo's Saturn V first stages. In 1963, the U. S. Air Force provided Aerojet General with $3 million in funding to start construction of a manufacturing and testing site several miles southwest of Homestead, Florida. Aerojet acquired the land for the plant less than five miles from Everglades National Park. A facility was constructed where the motors could be built and tested SW 232nd Avenue was renamed "Aerojet Road". A monolithic 21 feet (6 m) rocket motor was designed, which was too big to be transported by rail. A plan was devised where the rocket motors would be transported by barge to Cape Canaveral. To facilitate barges, a canal was dug (C 111) and a drawbridge installed for the U. S. Highway 1 crossing at mile marker 116 This canal became the southernmost freshwater canal in Southeast Florida and was dubbed the "Aerojet Canal". Efforts are being made to remediate the long term environmental damage caused by the canal, which include the redirection of fresh water from Taylor Slough and thus Florida Bay to Barnes Sound. Additionally, a concrete silo was constructed for the rocket motor, 180 feet deep into the Everglades. Aerojet needed a cylindrical chamber that would withstand the force and power a space faring rocket would cause. Aerojet subcontracted the fabrication of 260 inch diameter, 24m long chamber. The chambers were designed in short length, meaning half the size of what the final product would be, hence the names given to the test rockets, SL 1, SL 2 and SL 3. Both motors used a propellant burning rate and nozzle size appropriate for the full length design and were capable of about 1,600,000 kgf thrust for 114 seconds. The large amount of propellant needed for such a rocket was manufactured at the Everglades plant. An ignition motor, a knocked down Polaris missile B3 first stage known as “Blowtorch,” was used to jump start the motor. Between Sept. 25, 1965 and June 17, 1967, three static test firings were done. SL 1 was fired at night, and the flame was clearly visible from Miami 50 km away, producing over 3 million pounds of thrust. SL 2 was fired with similar success and relatively uneventful. SL 3, the third and what would be the final test rocket, used a partially submerged nozzle and produced 2,670,000 kgf thrust, making it the largest solid fuel rocket ever. Problems arose during the third test when, near burnout, the rocket nozzle was ejected, causing propellant made of hydrochloric acids to be spread across wetlands in the Everglades and a few crop fields and homes in Homestead. Many residents of Homestead complained about the damage done, which included paint damage to their cars and the death of thousands of dollars worth of crops. By 1969, NASA had decided to go with liquid fueled engines for the Saturn V rockets, causing the workers of the Everglades plant to be laid off and the abandonment of the facility. In 1986, after NASA had awarded the Space Shuttle booster contract to Morton Thiokol of Utah, Aerojet sued the State of Florida, exercised its options and pulled out of South Florida for good. The company sold most of its land holdings to the South Dade Land Corporation for $6 million. After unsuccessfully trying to farm it, the corporation sold it to Florida for $12 million. County and federal courts were kept busy for years with lawsuits between Aerojet, Dade County and the State of Florida. After losing the Shuttle contract in 1986, Aerojet later traded its remaining 5,100 acres in the wetlands of South Dade for 55,000 acres of environmentally sensitive land belonging to the U. S. Bureau of Land Management in Nevada. Those 5,100 acres surrounding the factory site are now controlled by the South Florida Water Management District and the Florida Fish and Wildlife Conservation Commission as a nature preserve. The Aerojet signage still remains for both the road and canal, and although weather damaged, most of the facility's buildings remain intact. The Nevada property was sold by Aerojet in 1996 to be used for the unbuilt planned community Coyote Springs, Nevada. The AJ 260 2 rocket motor remains in the silo to this day. In 2013, the massive shed structure covering the silo was dismantled and the silo covered with several 33 ton concrete beams. The facility was the subject of documentaries Space Miami and Aerojet Dade: An Unfinished Journey. An urban exploration visit to the site in 2007 was also featured in the documentary Urban Explorers: Into the Darkness.

EPA Суперфондының аумақтары

Aerojet-тің өндірісі, сынағы және жою әдістері Rancho Cordova аймағындағы жер және жер асты суларының уытты ластануына алып келді, нәтижесінде бұл аймақ Superfund учаскесі деп белгіленді. 1979 жылы Aerojet-ке жақын жердегі ауыз су құдықтарынан трихлорэтилен (ТХЭ), хлороформ сияқты еріткіштер, сондай-ақ зымыран отынының қосалқы өнімдері – N-нитрозодиметиламин (NDMA) және перхлорат табылды. Осыдан бері екі мемлекеттік орган және Қоршаған ортаны қорғау агенттігі Aerojet компаниясымен бірлесіп, осы учаскедегі қызметінен туындаған ластануды жоюды қамтамасыз етіп келеді. Мемлекеттік және федералдық мәжбүрлеу бұйрықтарына сәйкес, Aerojet өзінің меншігінің шекарасында ластанған жер асты суларын сору және тазалау жүйелерін орнатты. Aerojet сонымен қатар учаскедегі топырақ, сұйықтықтар мен шламды жою бойынша бірқатар шаралар жүргізді. 2003 жылы жер асты суларынан алынған сынамалар нәтижесінде Кармайкл аймағының батыс-солтүстігіне қарай созылған ластану ошағы анықталды. Сакраментодағы ТХЭ ластануының анықталуы Aerojet-ті Azusa зауытындағы жер асты суларының ластануын зерттеуге итермеледі, онда JATO және ракеталық қозғалтқыштардың көптеген сынақтары Сакраментоға көшірілмес бұрын жүргізілген. 1980 жылы штат сенаторы Эстебан Торрес төрағалық еткен тыңдауда Azusa зауытындағы жер асты суларында ТХЭ ластануы бар екені жарияланды. 1985 жылы бұл учаске EPA (Қоршаған ортаны қорғау агенттігі) тарапынан San Gabriel Superfund Site II деп жарияланды және тазалау жұмыстары Baldwin Park Operable Unit аясында жүргізілді. 1997 жылы осы ластану ошағында NDMA және аммоний перхлораты да бар екені анықталды, сондай-ақ Aerojet тағы да осы іс бойынша әлеуетті жауапты тарап (PRP) деп танылды. Aerojet бұл зауытты 2001 жылы Northrop Grumman Corporation компаниясына сатты. Aerojet-тің улы материалдарды жоюы 1992 жылы 0,0001 мг/кг/күн деңгейінде перхлоратқа арналған уақытша RfD шегі белгіленгенге дейін 20 жыл бұрын жүзеге асырылды (барлық компаниялар 1995 жылға дейін осы деңгейге қол жеткізуі тиіс болды). Бұл шек 1998 жылы 0,0009 мг/кг/күн деңгейіне дейін көтерілді, ал NAS зерттеулерінің нәтижелерінен кейін 2002 жылы 0,00004 мг/кг/күн деңгейіне дейін төмендетілді. NAS зерттеулері 0,00004 шегін жоққа шығарды және қазіргі 0,0007 мг/кг/күн деңгейін ұсынды.

Aerojet's manufacture, testing and disposal methods led to toxic contamination of both the land and groundwater in the Rancho Cordova area, leading to the designation of a Superfund site. Solvents such as trichloroethylene (TCE) and chloroform and rocket fuel by products such as N Nitrosodimethylamine (NDMA) and perchlorate were discovered in drinking water wells near Aerojet in 1979. Since then, two State agencies and the Environmental Protection Agency have been working with Aerojet to ensure that the company cleans up pollution caused by its operations at the site. Under state and federal enforcement orders, Aerojet installed several systems on the borders of its property to pump out and treat contaminated groundwater. Aerojet has also conducted a number of removal actions for onsite soils, liquids, and sludges. In 2003, groundwater sampling data revealed a plume of contamination extending northwest under Carmichael. Discovery of TCE contamination at the Sacramento facility also led Aerojet to look into possible contamination of the groundwater at Aerojet's Azusa facility, where much of the testing of JATO's and Rocket engines was conducted before those operations were moved to Sacramento. In 1980, it was announced that there was TCE contamination in the groundwater at Aerojet's facility in Azusa in a hearing chaired by State Senator Esteben Torres. In 1985, it was declared a Superfund Site by the EPA as San Gabriel Superfund Site II and the cleanup done under the Baldwin Park Operable Unit. In 1997, it was also discovered that there was also NDMA and Ammonium Perchlorate contamination in this plume and that Aerojet was once again labeled a Potentially Responsible Party (PRP) in this action. Aerojet sold this facility in 2001 to Northrop Grumman Corporation. Aerojet's disposal of toxic material occurred 20 years prior to the establishment of a provisional perchlorate RfD limit of 0.0001 mg/kg/day in 1992 (to have been achieved by all companies by 1995). This limit was increased to 0.0009 mg/kg/day in 1998, and prior to the results from NAS studies, the limit was reduced to 0.00004 mg/kg/day in 2002. The NAS studies disputed the 0.00004 limit, and recommended its current limit of 0.0007 mg/kg/day.

Аэроби

Аэроби зымыран – АҚШ-тың ең көп өндірілген және өнімді дыбыстық зымырандарының бірі болды. Aerojet корпорациясымен әзірленген Аэроби, V-2 зымыранының биіктігі мен ұшыру мүмкіндіктерін WAC Corporal зымыранының төмен құнмен және жаппай өндіріспен үйлестіру мақсатында жасалған. 1947 жылдан 1985 жылға дейін 1000-нан астам Аэроби зымырандары ұшырылып, астрономиялық, физикалық, аэрономиялық және биомедициналық деректердің мол көлемін қамтамасыз етті.

Aerojet General X-8

Aerojet General X 8 – 150 фунт (68 кг) салмақты жүк көтеріп, 200 000 фут (61,0 км) биіктікке ұшыруға арналған, бағытталмаған, айналу арқылы тұрақтандырылатын зондтық ракета. X 8 – Aerobee ракеталар отбасының көптеп шығарылған түрі.

1.8KS7800

1.8KS7800 – Aerojet компаниясымен жасалған қатты отынмен жұмыс істейтін ракеталық қозғалтқыш. Ол AIM 7A, AIM7B және AIM7C Sparrow зымырандарында, сондай-ақ Aerobee 300 300A зондтық ракетасында қолданылады. 1.8KS7800 белгілемесі қозғалтқыш 1,8 секунд бойы жұмыс істейді және 7800 фунт көтеріс күшін (тракциясын) тудырады дегенді білдіреді. Оның вакуумдағы көтеріс күші 35 кН, ал камералық қысымы 1000 фунт/квадрат дюйм (psi) құрайды. Вакуумда оның импульстік сипаттамасы 238,8 секундқа, ал массалық шығыны 32,09 фунт/секундқа тең. Оның ұзындығы шамамен 1,3 метр, ал диаметрі 0,2 метр.