Введение
Первая американская оперативная межконтинентальная баллистическая ракета SM 65 Atlas была первой оперативной межконтинентальной баллистической ракетой (МБР), разработанной Соединенными Штатами и первым представителем семейства ракет Atlas. Она была построена для ВВС США подразделением Convair компании General Dynamics на сборочном заводе, расположенном в Кирни-Меса, Сан-Диего. Разработка проекта началась в 1946 году, но в течение следующих нескольких лет проект несколько раз отменялся и возобновлялся. Углубление холодной войны и разведданные, указывающие на то, что Советский Союз работал над созданием МБР, привели к тому, что в конце 1952 года проект стал приоритетным, одновременно с началом разработки нескольких других ракетных проектов, чтобы обеспечить ввод в строй хотя бы одной из них в кратчайшие сроки. Первый испытательный пуск был произведен в июне 1957 года и закончился неудачей. Первый успех советской Р-7 «Семёрка» в августе придал программе новую срочность, что привело к первому успешному запуску Atlas A в декабре. Из восьми полетов модели A только три оказались успешными, но более поздние модели продемонстрировали возрастающую надежность, и модель C была допущена к эксплуатации. Atlas C была объявлена оперативной в сентябре 1959 года. Даже в то время она считалась неидеальной, поскольку требовала заправки непосредственно перед запуском, что обеспечивало очень медленное время реакции. ВВС по-прежнему рассматривали свои стратегические бомбардировщики как основную ударную силу и считали Atlas оружием последнего шанса, которое обеспечит ответный удар в случае внезапного нападения советских войск на базы американских бомбардировщиков. Первоначальные версии хранились на уровне земли и, следовательно, были уязвимы для атак советских бомбардировщиков, что значительно снижало их пригодность для этой роли. Начиная с моделей F, они хранились в подземных силосах, которые обеспечивали некоторую защиту от воздушных атак. Новые конструкции, особенно Minuteman, сделали Atlas устаревшей, и к 1965 году она была снята с вооружения в качестве МБР. Эти недостатки не повлияли на ее использование для космических запусков, и ракеты-носители, созданные на базе Atlas, долгое время использовались для запуска спутников. Еще до завершения эксплуатации в качестве МБР в 1965 году, Atlas вывела на орбиту четырех астронавтов проекта Mercury и стала основой для семейства успешных космических ракет-носителей, в частности Atlas Agena и Atlas Centaur. Слияния привели к приобретению линии Atlas Centaur компанией United Launch Alliance. Сегодня ULA поддерживает более крупную Atlas V, которая сочетает в себе верхнюю ступень Centaur с новым ускорителем. До 1995 года многие списанные МБР Atlas были восстановлены и объединены с верхними ступенями для запуска спутников. В то время самые маленькие атомные боеголовки были больше максимальной теоретической полезной нагрузки планируемых ракет большой дальности, поэтому контракт был отменен в 1947 году, но Армейские ВВС разрешили Convair запустить три почти завершенных исследовательских аппарата, используя оставшиеся средства контракта. Три полета были лишь частично успешными, но показали, что баллоны и двигатели ракет с поворотными соплами являются жизнеспособными концепциями. 23 января 1951 года компании Convair был заключен второй контракт на разработку того, что тогда называлось MX 1593, с относительно низким приоритетом. Разработка Atlas находилась под строгим контролем Западного отдела разработки ВВС, WDD, позднее вошедшего в состав Баллистического ракетного дивизиона ВВС. Контракты на боеголовки, системы наведения и двигатели обрабатывались отдельно WDD. Первый успешный полет полностью оснащенной ракеты Atlas на полную дальность состоялся 28 ноября 1958 года. МБР Atlas были приняты на вооружение с 31 октября 1959 года по 12 апреля 1965 года. Первоначально ракета получила обозначение XB 65 – экспериментальный бомбардировщик; в 1955 году она была переобозначена как SM 65 («Стратегическая ракета 65»), а с 1962 года стала CGM 16. Буква «C» обозначала «гроб» или «контейнер», поскольку ракета хранилась в полузащищенном контейнере и готовилась к запуску путем подъема и заправки на открытом воздухе. Atlas F (HGM 16) хранилась вертикально под землей, но запускалась после подъема на поверхность. Проникающая смазка WD-40 впервые использовалась в качестве коррозионно-ингибирующего покрытия для внешней обшивки ракеты Atlas.
The SM 65 Atlas was the first operational intercontinental ballistic missile (ICBM) developed by the United States and the first member of the Atlas rocket family. It was built for the U. S. Air Force by the Convair Division of General Dynamics at an assembly plant located in Kearny Mesa, San Diego. Development dates to 1946, but over the next few years the project underwent several cancellations and re starts. The deepening of the Cold War and intelligence showing the Soviet Union was working on an ICBM design led to it becoming a crash project in late 1952, along with the creation of several other missile projects to ensure one would enter service as soon as possible. The first test launch was carried out in June 1957, which failed. The first success of the Soviet R 7 Semyorka in August gave the program new urgency, leading to the first successful Atlas A launch in December. Of the eight flights of the A model, only three were successful, but the later models demonstrated increasing reliability and the C model was cleared for use. Atlas C was declared operational in September 1959. Even at that time it was considered less than ideal as it had to be fuelled immediately before launch and thus had very slow reaction times. The Air Force still saw its strategic bombers as its primary force and considered Atlas as a last ditch weapon that would ensure a counterattack in the case the Soviets attempted a sneak attack on the US bomber bases. The initial versions were stored at ground level and thus subject to attack by Soviet bombers, which greatly reduced their suitability for this role. Starting with the F models they were stored in underground silos that offered some protection from air attack. New designs, especially the Minuteman, rendered Atlas obsolete and it was retired from the ICBM role by 1965. These disadvantages had no bearing on its use for space launches, and Atlas derived launch vehicles served a long history as launchers. Even before its ICBM use ended in 1965, Atlas had placed four Project Mercury astronauts in orbit and was becoming the foundation for a family of successful space launch vehicles, most notably Atlas Agena and Atlas Centaur. Mergers led to the acquisition of the Atlas Centaur line by the United Launch Alliance. Today ULA supports the larger Atlas V, which combines the Centaur upper stage with a new booster. Until 1995, many retired Atlas ICBMs were refurbished and combined with upper stages to launch satellites. At the time, the smallest atomic warheads were all larger than the maximum theoretical payloads of the planned long range missiles, so the contract was canceled in 1947, but the Army Air Forces allowed Convair to launch the three almost completed research vehicles using the remaining contract funds. The three flights were only partially successful, but did show that balloon tanks and gimbaled rocket engines were valid concepts. A second development contract was awarded to Convair on 23 January 1951 for what was then called MX 1593, with a relatively low priority. Atlas development was tightly controlled by the Air Force's Western Development Division, WDD, later part of the Air Force Ballistic Missile Division. Contracts for warhead, guidance and propulsion were handled separately by WDD. The first successful flight of a highly instrumented Atlas missile to full range occurred 28 November 1958. Atlas ICBMs were deployed operationally from 31 October 1959 to 12 April 1965. The missile was originally designated as the XB 65 experimental bomber; in 1955 it was redesignated SM 65 ("Strategic Missile 65") and, from 1962, it became CGM 16. This letter "C" stood for "coffin" or "Container", the rocket being stored in a semi hardened container; it was prepared for launch by being raised and fueled in the open. The Atlas F (HGM 16) was stored vertically underground, but launched after being lifted to the surface. The penetrating lubricant WD 40 found its first use as a corrosion inhibiting coating for the outer skin of the Atlas missile.
Детали ракеты
Сложная, нетрадиционная конструкция Atlas оказалась трудной в отладке по сравнению с ракетными семействами, такими как Thor и Titan, которые использовали традиционные конструкции, подобные авиационным, и двухступенчатые схемы, и в первые годы произошло несколько десятков неудачных запусков. После того, как ракета Atlas Serial 7D взорвалась вскоре после ночного старта, астронавт Гас Гриссом заметил: "Мы действительно собираемся лететь на таком?" Многочисленные неудачи привели к тому, что ракетчики прозвали Atlas "межштатной баллистической ракетой", но к 1965 году большинство проблем были устранены, и она стала надежной ракетой-носителем. Практически каждый компонент Atlas в какой-то момент выходил из строя во время испытательных полетов – от камер сгорания двигателя до системы наддува баков и системы управления полетом, – но инженеры Convair с некоторым удовлетворением отметили, что одна и та же неисправность никогда не повторялась более трех раз, и любая неисправность компонента во время полета Atlas была выявлена и устранена. Последним серьезным конструкторским препятствием была нестабильная тяга двигателя, из-за которой три ракеты Atlas (серии 51D и 48D в 1960 году и серии 27E в 1961 году) взорвались на стартовых комплексах.
Резервуары с стабилизацией давления
Atlas был необычен тем, что использовал баллонные баки для топлива, изготовленные из очень тонкой нержавеющей стали с минимальным количеством или полным отсутствием жестких поддерживающих конструкций, что было впервые применено в советской ракете Р-5, впервые запущенной в 1953 году. Давление в баках обеспечивало необходимую для полета структурную прочность. Ракета Atlas обрушилась бы под собственным весом, если бы не поддерживалось давление, и должна была содержать азот в баке даже в нетопливном состоянии. На боковых сторонах бака располагались два небольших сопла, называемые корректирующими двигателями. Они обеспечивали точную регулировку скорости и управление после выключения основного двигателя.
"Стадия-половина"
"Атлас" неофициально классифицировался как ракета "полтораэтапной" схемы, с центральным продолжительно работающим двигателем и парой разгонных двигателей, которые запускались все одновременно при старте, используя топливо из общего набора баков. В большинстве многоступенчатых ракет двигатели и топливные баки обеих ступеней сбрасываются одновременно перед запуском двигателей следующей ступени. Однако, при разработке ракеты "Атлас" существовали сомнения в возможности запуска ракетного двигателя в атмосфере. Поэтому было принято решение запускать все двигатели "Атлас" одновременно; разгонные двигатели отбрасывались, а продолжительно работающий двигатель продолжал функционировать.
Двигатели
Ускорительный двигатель состоял из двух больших тяговых камер. На ракетах-носителях Atlas A/B/C один турбонасосный агрегат приводил в действие оба ускорительных двигателя. На ракетах-носителях Atlas D ускорительные двигатели имели отдельные насосные агрегаты. Различные варианты ракеты-носителя Atlas часто оснащались двигателями с улучшенными характеристиками.
Руководство
Ракеты Atlas A–D использовали радиоуправление: ракета передавала информацию из своей инерциальной системы на наземную станцию по радио и получала взамен информацию для коррекции курса. Ракеты Atlas E и F были оснащены полностью автономными инерциальными системами наведения. Наземный вычислительный комплекс был ключевой частью ракетной системы, пока вычислительные комплексы не стали достаточно миниатюрными для установки внутри ракеты. Айзек Л. Ауэрбах разработал вычислительный комплекс Burroughs для межконтинентальных баллистических ракет Atlas. Вычислительный комплекс Burroughs был одним из первых транзисторных компьютеров. Он обрабатывал 24-битные данные, используя 18-битные инструкции. Всего было поставлено 17 таких наземных вычислительных комплексов. Эти же вычислительные комплексы впоследствии использовались для Atlas Able, проекта Mercury и других ранних космических аппаратов.
Боеголовка
Боеголовкой ракеты Atlas D изначально являлся возвращаемый аппарат (RV) G. E. Mk 2 "теплоотвод" с термоядерным оружием W49, общий вес и мощность которого составляли 1,44 мегатонны (Mt). Позднее W49 был размещен в аблятивном RV Mk 3. Ракеты Atlas E и F использовали RV AVCO Mk 4, содержащий термоядерную боеголовку W38 мощностью 3,75 Mt, с возможностью подрыва в воздухе или при контакте. RV Mk 4 также включал средства преодоления ПРО в виде миларовых шаров, имитирующих радиолокационную сигнатуру RV Mk 4. Совокупный вес RV Mk 4 с W38 составлял… Боеголовка ракеты Atlas была более чем в 100 раз мощнее бомбы, сброшенной на Нагасаки в 1945 году.
Сравнение с R-7
R 7 "Семёрка" была первой советской межконтинентальной баллистической ракетой (МБР) и, подобно другим ракетам того времени, запускала все двигатели перед стартом, чтобы избежать воспламенения большого жидкостного двигателя на большой высоте. Однако у R 7 был центральный маршевый блок с четырьмя боковыми ускорителями, прикреплёнными к нему. Большие боковые ускорители требовали использования дорогостоящего стартового комплекса и делали невозможным запуск ракеты из шахтной пусковой установки. Как и у ракеты "Атлас", использование криогенного жидкого кислорода означало, что ракету нельзя было поддерживать в состоянии готовности к запуску неограниченно долго, и она оказалась малопригодной для первоначального назначения (военного). В связи с этим она была переработана в ракету-носитель, первоначально выводящую на орбиту спутники "Спутник" и "Восток". Ракета "Союз" является развитием R 7 и продолжает использоваться до настоящего времени.
СМ-65А Атлас
Convair X-11/SM-65A Atlas/Atlas A был первым полномасштабным прототипом ракеты Atlas, совершившим первый полет 11 июня 1957 года. Это была тестовая модель, предназначенная для проверки конструкции и двигательной установки, и не имела маршевого двигателя или разделяемых ступеней. Первые три запуска Atlas A использовали раннюю конструкцию двигателя Rocketdyne с коническими камерами тяги и тягой всего 135 000 фунтов. К четвертому испытанию они были заменены улучшенной конструкцией двигателя с колоколообразными камерами тяги и тягой 150 000 фунтов. В 1957–1958 годах было проведено восемь испытательных полетов Atlas A, из которых четыре оказались успешными. Все запуски осуществлялись с авиабазы Кейп-Канаверал, со стартовых площадок 12 или 14. Первый полет Atlas B состоялся 19 июля 1958 года. Из десяти запусков девять были суборбитальными испытательными полетами Atlas в качестве межконтинентальной баллистической ракеты, с пятью успешными миссиями и четырьмя неудачами; один запуск вывел спутник SCORE на орбиту. Все запуски проводились с авиабазы Кейп-Канаверал, со стартовых комплексов 11, 13 и 14. Совершено шесть полетов, все суборбитальные баллистические испытательные полеты Atlas, из которых три оказались успешными, а три – неудачными. Все запуски проводились с авиабазы Кейп-Канаверал, на стартовой площадке 12.
СМ-65Д Атлас
SM 65D Atlas, или Atlas D, была первой серийной версией ракеты Atlas и основой для всех ракет-носителей Atlas, впервые представленной в 1959 году. Atlas D весил (без полезной нагрузки) и имел конструктивный вес всего ; остальные 95,35% составляли компоненты топлива. Отказ от разгонного блока и обтекателя уменьшил конструктивный вес до , что составляло всего 2,02% от первоначальной взлетной массы ракеты (все еще без учета полезной нагрузки). Этот крайне низкий конструктивный вес обеспечивал Atlas D дальность полета до 9000 миль (14484 км) или возможность вывода полезных нагрузок на орбиту без использования верхней ступени. Первый полет состоялся 14 апреля 1959 года. Для обеспечения США временной или экстренной возможностью применения межконтинентальных баллистических ракет в сентябре 1959 года ВВС развернули три ракеты SM 65D Atlas на открытых стартовых позициях на авиабазе Ванденберг, Калифорния, находящиеся под оперативным управлением 576-й стратегической ракетной эскадрильи, 704-го стратегического ракетного крыла. Полностью незащищенные от внешних воздействий, эти три ракеты обслуживались с помощью портального крана. Одна ракета находилась в состоянии боевой готовности постоянно. Они оставались в боевой готовности до 1 мая 1964 года.
История запусков варианта SM-65B (Atlas B)
За всю историю существования этого варианта было совершено десять запусков Atlas B. (SM 65B) Дата Время (GMT) Площадка Серийный номер Апогей Результат Примечания 1958 07 19 17:36 LC 11 3B Неудача 1958 08 02 22:16 LC 13 4B Успех 1958 08 29 04:30 LC 11 5B Успех 1958 09 14 05:24 LC 14 8B Успех 1958 09 18 21:27 LC 13 6B Неудача 1958 11 18 04:00 LC 11 9B Неудача 1958 11 29 02:27 LC 14 12B Успех Первый полномасштабный испытательный полет 1958 12 18 22:02 LC 11 10B N/A Успех Выведен спутник SCORE на орбиту с наклонением 32.3° 1959 01 16 04:00 LC 14 13B Неудача 1959 02 04 08:01 LC 11 11B Успех