Кіріспе
XX ғасырдағы АҚШ ғылыми-зерттеу жобасы RTV A 2 Hiroc (жоғары биіктіктегі зымыран) - бұл Америка Құрама Штаттарының континентаралық баллистикалық зымыран (ICBM) әзірлеудегі алғашқы әрекеті. Жобаның атауы MX 774 болды. 1947 жылы жоба тоқтатылды, бірақ қалған қаражат жоспарланған 10 зерттеу машинасының үшін RTV A 2 деп атауға және іске қосуға жұмсалды. Құрылымына бірнеше жаңалық енгізілген: ұшқышты басқаруды қамтамасыз ететін иілгіш камералар, ұшақтың ішкі газ қысымы ұшақтың құрылымын қолдауға пайдаланылған және мұрын қақпағы ажыратылатын. Бұл тұжырымдамалардың барлығы кейіннен "Атлас" зымыранында және алғашқы екеуі "Викинг" зымыранында қолданылды. Сондай-ақ, MX 774 құрамында "Азуза" бағыттау жүйесі жасалды, ол "Хирок" зымыранында қолданылмаған, бірақ "Атлас" зымыранына, сондай-ақ Кэп-Канвералдан ұшырылған басқа да көптеген ертедегі басқарылатын зымырандарға ықпал етті.
The RTV A 2 Hiroc (high altitude rocket) was a product of the United States' first effort to develop an intercontinental ballistic missile (ICBM). The project was named MX 774. The project was canceled in 1947, but leftover funds were used to build and launch three of the planned 10 research vehicles designated RTV A 2. The design included several innovations; the gimbaled thrust chambers provided guidance control, the internal gas pressure was used to support the airframe and the nose cap was separable. All of these concepts were later used on the Atlas missile and the first two on the Viking rocket. Also developed as part of MX 774 was the Azusa guidance system which was not used on the Hiroc missile but did contribute to the Atlas missile as well as many other early guided missiles launched from Cape Canveral.
Дизайн
Hiroc зымыранының ұзындығы 10 м, қанатының ені 6 фут (2 м), диаметрі - 2,0 м, салмағы - 0,7 м, жүкпен қоса алғанда, ұшқышта ұшып көтерілу салмағы (GLOW) - 0,7 м. Зымыранның қозғалтқыш жүйесі төрт қозғалтқыш камерадан тұратын XLR35 RM 1 болды, оларды Reaction Motors компаниясы жасады, олардың әрқайсысы қозғалтқыш өндірді және бір осьте он градусқа дейін айналдыра алды. Гимбальдық қозғалыс зымыранның ұшу жолын басқару үшін пайдаланылды, бұл V 2 зымыранының қозғалмалы желкендерді тұрақты қозғалтқышқа орналастырған жүйесін алмастырды. Гимбалдық жүйе қозғалтқышты орнатуды күрделілендіреді, бірақ маневрлер кезінде ракетаның көбірек энергиясын сақтайды. Двигательдің нақты импульсі теңіз деңгейінде 210 с болды. Хирок зымыраны сұйық оттегімен тотықтырғыш ретінде, ал спиртпен отын ретінде пайдаланылды. Хирок зымыранының отын мен тотықтырғышы үшін бөлек резервуарлары болмаған, олар екі қалқамен бөлінген бір резервуарда орналастырылған. Ракетаның корпусы резервуардағы азот газ қысымымен қамтамасыз етілді, онда сақталған кезде қозғалтқыш немесе азот газы болуы мүмкін. Газ қысымы құрылыстың қаттылығын қамтамасыз етуі, конструкциялық нығайту үшін аз металл компоненттерді талап ету арқылы бос салмақты азайтты, бірақ зымыранды нәзік етті, өйткені ол үздіксіз қысымды қажет етті. RTV A 2 Hiroc ұшақ корпусының отынға қатынасы V 2-ден үш есе артық болды. Құрал-саймандар салынған мұрындық пішіні зымыранның қосалқы қондырғысынан бөлінеді. Бұл ракетаны жеңіл етті, өйткені тек мұрын конусы мен оның аспаптары мен жазу камерасы ғана бүкіл ракетаның орнына қалпына келтіруден аман қалуы керек еді. Hiroc зымыранының ерекше жаңалықтары, мысалы, иілгіштік қозғалтқыш камералары және ішкі қысыммен қамтамасыз етілген ұшақ корпусы, Atlas зымыранында пайдаланылатын болады. Атласта бірнеше өзгерістер енгізілді, мысалы, "Хирок" зымыранының ұшақ корпусына арналған алюминий "Атласта" тот баспайтын болатқа ауыстырылды. Ертедегі Атлас MX 774 жобасы бойынша әзірленген Azusa интерферометрияға негізделген бағыттау жүйесін пайдаланды, ол ерте ғарыш дәуірінде Канаверал мысығына қызмет етті. Атлас зымыранының қозғалтқыштары да әлдеқайда қуатты болды, олар "Хироктың" жалпы күшінен гөрі жалпы күшін өндірді.
The missile's propulsion system consisted of an XLR35 RM 1 composed of four thrust chambers, built by Reaction Motors, which produced of thrust each and could independently swivel up to ten degrees on one axis. The gimbaling motion was used to control the flight path of the missile, replacing the system of the V 2 missile that used moving fins placed within a fixed engine. The gimbal system adds complexity to the engine mounting but preserves more of the energy of the rocket exhaust during maneuvering. The engine had a specific impulse of 210 s at sea level. The Hiroc missile used liquid oxygen as its oxidizer, and alcohol for its fuel. The Hiroc missile did not have separate tanks for its fuel and oxidizer, which were instead contained in one tank separated by two bulkheads. The airframe of the rocket was supported by nitrogen gas pressure inside the tank, which could contain propellant or nitrogen gas when stored. Having gas pressure provide rigidity to the structure reduced the empty weight by requiring less metallic components for structural reinforcement, but made the missile fragile because it required continuous pressurization. The RTV A 2 Hiroc had an airframe to propellant ratio three times better than the V 2. The nose cone, which contained instrumentation, would separate from the rocket booster. This made the rocket lighter as only the nose cone and its instruments and recording camera had to be able to survive recovery, rather than the entire rocket. The unique innovations of the Hiroc missiles, such as the gimbaled thrust chambers, and the internal pressure supported airframe, would go on to be utilized in the Atlas rockets. Several changes were made in the Atlas, such as the aluminum used for the missiles airframe of the Hiroc, was changed to stainless steel in the Atlas. The early Atlas utilized the MX 774 project developed Azusa interferometry based guidance system which served Cape Canaveral during the early space age. The engines of the Atlas missiles were also much more powerful, generating a total of of thrust, compared to the Hiroc's total of thrust.
Тарих
1946 жылдың сәуірінде Конвейр АҚШ үкіметінен баллистикалық зымырандарды әзірлеуді зерттеу үшін Аэроматтылық командалық атауы Material, Experimental 774B (MX 774B) бойынша 1,9 миллион долларлық келісімшарт алды. Бұл сол кезде АҚШ армиясы зерттеген зымыран жобаларының бірі болды, оған баллистикалық зымырандар мен әр түрлі ұзақ қашықтықтағы зымырандар кірді. MX 774B-дің түпнұсқасы пайдалы зарядты жеткізе алатын және оны нысанадан 5 000 фут (1524 м) қашықтықта жеткізе алатын дәлдікке ие зымыранды талап етті. MX 774B жобасын Карел Боссарт басқарды, ол Atlas зымырандарын жасауды басқарды. MX 774B спецификациясын әзірлеуге неміс V 2 әсер еткен болса да, MX 774B бірнеше маңызды жаңалықтарды енгізді, мысалы, интеграцияланған отын резервуары, айналатын қозғалтқыштар, қысымдағы корпус және ажыратылатын мұрын конусы. 1946 жылы және 1947 жылы қорғаныс саласындағы кескілі қысқартулар нәтижесінде АҚШ-тың ракеталық бюджеті 29 миллион доллардан 13 миллион долларға дейін қысқартылды, бұл "1946 жылғы қара Рождество" деп аталды. Көптеген жобалар бірден тоқтатылды, бірақ MX 774 қаржыландыруды азайтып жалғастырды. Жоба 1947 жылы маусымда тоқтатылды, өйткені армия күш-жігерін сол кездегі перспективалы зымыранға бағыттады. Конвейр қалған келісімшарт қаражатын үш зымыранды ұшыруға жұмсады, оларды RTV A 2 Hiroc деп атады. Сынақтар Уайт-Сэндс полигонында жүргізілді. Үш сынақ 1947 жылдың 13 шілдесінде, 27 қыркүйегінде және 2 желтоқсанында өткізілді. Бұл сынақтар қозғалтқыш пен бағыттау үшін гимбалды қозғалтқыштар пайдалану тұжырымдамасын растады. Хирок Белі құмдардың блоктарының солтүстігіндегі 600 метр жерде ұшып келген. Трекерлер үшін Аскания кинотеодолиті, камералар, Sky экранды бақылаушылар және төрт телескоп пен радар орнатылды. Уайт-Сэндс полигоны ұшыру бағдарламасына үй-жай мен қолдау көрсетті. RTV A 2 (MX 774) камерасында ұшу деректері аспаптар панеліне көрсетілді. Тіркелген параметрлердің саны да, фильмнің сақталуы да шектеулі болды. Сондықтан, камераның толық қалпына келуіне байланысты мәселе туындады. 13 шілдедегі сынақ кезінде Хирок 6200 фут (1890 м) биіктікке жетті, бірақ 12.6 секундтан кейін итермелеуді жоғалтып, 48.5 секундта жерге ұшып, 415 фут (126 м) ұшыру алаңшасынан ұшып кетті. Қателікпен оралғандықтан, жүк қалпына келтіру парашюты ашылмады; камера және басқа да бірнеше аспаптар аман қалды, сондықтан сынақ ішінара сәтті деп танылды. 27 қыркүйектегі сынақ кезінде Hiroc 48 секундта 39 км биіктікке жетіп, парашюттің ең жоғары жылдамдығы қайтадан сәтсіз болды, бұл жолы батареяның бұзылуына байланысты; Hiroc 20000 футтан жарылғанға дейін еркін құлай бастады. Бұл оның бұзылуына себеп болды, бірақ камера мен кейбір құралдар аман қалды. 2 желтоқсанда жүргізілген сынақ кезінде Hiroc 30 миль (48 км) ең жоғары биіктікке және ең жоғары жылдамдыққа жетті. Парашют қайтадан ашылмады, бұл жолы мұрын конусы лақтырылғаннан кейін зақымдалды, ал Hiroc 121000 фут (36881 м) биіктікте және жылдамдықпен қозғалды. Камера қалпына келтірілді, бірақ ол ішінара зақымдалды. Үшінші "Хироктың" мұрындысы 34 дюймге ұзартылды, бұл қосымша аспаптарды қолдануға мүмкіндік берді. Үш Hiroc зымыранының барлығы сұйық оттегі клапандарының ерте жабылуынан ішінара сәтсіз аяқталды. Ақаулық себебі аспаптың клапан жабылып тұрған кезде жанған жарығынан анықталды. Клапанның жабылуының себебі сутек перекисі желісінің қысымының өзгеруіне әкеліп соққан соленоидтардың тербелісіне байланысты болды, бұл азоттың қозғалтқышты басқару желілерінен шығуына мүмкіндік берді, нәтижесінде қысымның төмендеуі LOX клапанды жапты. 1948 жылдың соңында Әскери-әуе күштері MX 774 бағдарламасын жоғары биіктіктегі зерттеулер үшін қосымша 15 зымыранмен жалғастыруды ұсынды, бірақ бұл ұсынысты ҒЗК-нің басқарылатын зымыран жөніндегі комитеті қабылдамады, ол қабілеттірек "Викинг" зымыраны RTV N 12 жоғары биіктіктегі зерттеу құралы деп шешті. Конвейр бағдарламаның тоқтатылуынан кейін негізгі жобалау тобын сақтады. Бұл ядро Convair-ге әуе күштері MX 1593 ұсынысын ұсынуға арналған зымыранды ұсынуға әкелді, бұл ақыр соңында Американың алғашқы ICBM-і B 65 / SM 65 Atlas ретінде белгілі 107A қару жүйесіне әкелді.