основной источник: Афанасьев И.Б., Лавренов А.Н. "Большой космический клуб"
(Схема ракеты-носителя А. Шлядинский)
[в квадратных скобках расшифровка аббревиатур, сносок, разъяснение слов —
их цвет, в т.ч. текст, выделенный авторами — синий]
Первый реальный спутник СШАВ отличие от СССР, где в начале-середине 1950-х годов межконтинентальными баллистическими ракетами (БР) и ракетами-носителями (РН) на их основе занималось ТОЛЬКО ОКБ-1 С.П.Королева, в США ситуация складывалась иначе. Конкурирующие между собой за влияние и ресурсы виды вооруженных сил — в отсутствие внешнего соперника — продвигали СОБСТВЕННЫЕ «космические» проекты (об успехах Советского Союза в ракетостроении было неполное и искаженное представление: с одной стороны, из-за недостатка достоверной информации, с другой, вследствие традиционного «технического снобизма» американцев). ГЛАВНЫМ элементом каждого проекта являлся спутниковый носитель. История распорядилась так, что ПЕРВЫМ АМЕРИКАНСКИМ ИСЗ стал Explorer 1 («Эксплорер-1»), выведенный на орбиту 31 января 1958 г. ракетой-носителем Jupiter С (Juno I). А основой «Юпитера-С»/«Юноны», в свою очередь, послужил Redstone («Редстоун») — прямой потомок «оружия возмездия» III Рейха V-2 («Фау-2», А-4).
Разработка первой американской баллистической ракеты, способной нести ядерную боеголовку на расстояние свыше 800 км (500 миль), началась еще осенью 1948 г. Через полтора года к работам была подключена группа специалистов-ракетчиков во главе с Вернером фон Брауном, вывезенная из Германии. Ракета Redstone [Получила свое название 8 апреля 1952 г. в честь арсенала, «приютившего» головных разработчиков] являлась глубокой модернизацией В феврале 1951 г. тактико-технические требования заказчика были изменены (возможно, под влиянием неуязвимости корейских подземных сооружений): массу боеголовки увеличили до 3100 кг (6900 фунтов) с соответствующим уменьшением дальности полета ракеты до 245 км (150 миль). Ракетой управляла инерциальная СУ ST-80, выдававшая команды на исполнительные органы — графитовые рули, установленные в струе истекающих из сопла газов, и воздушные рули на концах крестообразного аэродинамического стабилизатора. Опытные изделия были построены в Редстоунском арсенале; серийное изготовление велось корпорацией Chrysler (г. Стерлинг-Хайтс, шт. Мичиган). Одним из интересных эпизодов в общем успешной программы ЛКИ были эксперименты «Ньюзрил» (Newsreel), по другим источникам «Хардтэк» (Hardtack), по высотным ядерным взрывам. Redstone рассматривался как БР оперативно-тактического назначения т.н. «полевого» базирования, что совершенно не соответствует современным воззрениям на это оружие: для его перевозки, установки, проверки, заправки и запуска требовалась дюжина полуприцепов, фургонов и трейлеров. К моменту поступления на вооружение (1958 г.) система уже считалась слишком громоздкой. «Редстоуны» были развернуты в Европе до 1964 г., затем их сменили более компактные и подвижные твердотопливные комплексы Pershing ("Першинг"). Поскольку «практика — основа познания», этот спор должен был разрешить эксперимент. За счет замены горючего (вместо спиртового раствора воды, называемого иногда «vodka», стали применять Hydyne — смесь 60% несимметричного диметилгидразина и 40% диэтилентриамина) тяга двигателя возросла с 34 до 37,6 тс. А удлинение топливного отсека на 2,4 м позволило увеличить продолжительность работы (при расходе топлива 190 л/с) со 121 с до 155 с. Кроме того, изделие оснастили верхними ступенями — в такой конфигурации ракета получила название Jupiter С, где «С» означает Composite — «составная», «многоступенчатая». В 1950-1953 гг. Лаборатория реактивного движения JPL (Jet Propulsion Laboratory) Калифорнийского технологического института по заданию Армии США проводила исследования и разработку ракетных топлив, РДТТ [ракетных двигателей твердого топлива], ЖРД, а также систем управления и телеметрии. В ходе этих работ JPL спроектировала боевую жидкостную ракету Corporal («Капрал») и начала разработку твердотопливной ракеты следующего поколения Sergeant («Сержант»). Для отработки рецептур твердого топлива и конфигураций заряда, определения характеристик запуска и внутри-баллистических параметров, проверки конструкционных и теплозащитных материалов применялся т.н. «модельный» РДТТ, изготовленный в масштабе 1:5 по отношению к полноразмерному двигателю «Сержанта» (иногда его называют «Бэби-Сержант»). В этот же период Лаборатория начинает проявлять интерес к исследованиям космического пространства. В 1954 г.. все более проникаясь идеями фон Брауна, JPL совместно с Управлением баллистических ракет Армии (Army Ballistic Missiles Agency, АВМА) и Управлением научно-исследовательских работ ВМС (ONR) выдвинула предложение по созданию космической РН Orbiter, у которой нижняя ступень представляла собой модификацию БР [баллистической ракеты] Redstone, а верхние ступени — связки двигателей от ракет Loki 2A [Неуправляемая боевая ракета диаметром 70 мм класса «земля-воздух», разработанная в JPL]. Однако уточненный анализ показал: для запуска на околоземную орбиту нужен 31 двигатель Loki, что, учитывая их надежность, делало неприемлемо высокой вероятность отказов. В ходе последующих проработок фон Браун и его коллеги приняли предложение JPL по использованию РДТТ «Бэби-Сержант» для установки на второй, третьей и четвертой ступенях. К июлю 1955 г. проект космической РН «завязался».
...Немедленно после запуска Первого спутника Вернер фон Браун и директор АВМА [Army Ballistic Missile Agency (Huntsvill, Alabama) — Армейское агенство баллистических ракет (Хантсвилл, шт. Алабама)] генерал Джон Медарис (John В. Medaris) убедили нового министра обороны США Нейла МакЭлроя (Neil McElroy) разрешить Армии работы по созданию РН на базе Jupiter С. 8 ноября 1957 г. МакЭлрой поручил Армии готовить два «космических» старта в качестве дублеров «Авангарда». В калейдоскопе событий того времени остался факт, что месяцем ранее генерал Медарис на свой страх и риск уже отдал приказ о подготовке Jupiter С в варианте РН...
После «флопника» — титула, которым пресса наградила Vanguard TV-3 [ракета-носитель "Авангард TV-3" с одноименным спутником "Авангард" — "шариком" массой 1,542 кг, взорвалась практически на стартовом столе 6 декабря 1957 г. Спутник при этом уцелел!] — Армии были даны все полномочия вывести Соединенные Штаты в космос. Фон Браун полагал, что его группа будет создавать и спутник, но Медарис солидаризовался с директором JPL доктором Уильямом Пикерингом (William H. Pickering): эту работу сделают его ребята... Признавая, что искать «инертную» 20-дюймовую [~51 см] сферу в безбрежных просторах космоса исключительно с помощью оптического оборудования после триумфа советских ИСЗ, мягко говоря, несолидно, на спутник решили установить легкие приборы и маломощный передатчик типа того, что создавала NRL [Naval Research Laboratory — Научно-исследовательская лаборатория ВМС США и ее "ракетный" отдел] для проекта Vanguard.
Группа JPL, которой руководил доктор Джек Фройлих Jack E. Froehlich), начала спешную доработку проекта Orbiter. [Один из членов группы — Альберт Р. Гиббс (Albert R. Hibbs) — физик из Калифорнийского технологического института] Чтобы не усложнять конструкцию носителя аэродинамическим обтекателем, от сферического КА по типу «Авангарда» отказались и встроили ПГ [полезный груз] в неотделяющийся контейнер, приделанный спереди к четвертой ступени РН. При этом обшивку ИСЗ изготовили из нержавеющей стали, которую отполировали, а сверху нанесли продольные полосы оксида алюминия для штатной работы системы терморегулирования в космосе. Как вспоминают участники этой работы, КА [космический аппарат] накладывал «чудовищные» ограничения на аппаратуру. Поскольку обтекателя не было, все элементы, установленные на поверхности ИСЗ, подвергались аэродинамическому нагреву.
Научная аппаратура ИСЗ была разработана и изготовлена доктором Джеймсом Ван Алленом из Университета штата Айова. Она включала блок обнаружения космических лучей, датчик внутренней температуры, три датчика внешней температуры, датчик температуры носового конуса, микрофон для регистрации ударов микрометеоров и датчик микрометеорной эрозии.
Электропитание обеспечивали никель-кадмиевые химические батареи, которые составляли примерно 40% массы полезного груза. От них передатчик «большой» мощности должен был работать в течение 31 дня, а передатчик «малой» мощности — в течение 105 дней. Один передатчик «слушала» система MINITRACK, разработанная ВМС по программе Vanguard, другой — система MICROLOCK, созданная JPL. 20 декабря 1957 г. самолетом С-124 Globemaster ракету Jupiter С доставили на мыс Канаверал. Почти месяц с ней работали в ангаре Восточного испытательного полигона. С 17 января 1958 г. РН стояла на стартовой площадке LC-26A, где проводился монтаж и балансировка «вращающегося стола» и каждой верхней ступени в отдельности. Три последних дня января были «зарезервированы» Управлением АВМА как стартовое окно: для обеспечения пуска РН Vanguard и Jupiter С, стартовые площадки которых разделяло не более километра, использовались общие наземные агрегаты и системы. Заметим: при неудачном запуске «армейцы» могли повторить попытку только в марте. Предпусковые операции начались 31 января 1958 г. в 13 ч 30 мин по местному времени. Через два часа специалисты приступили к заправке ракеты. За 12 сек до старта были запущены электромоторы закрутки верхних ступеней. В 22 ч 40 мин включился двигатель, и ракета Jupiter С, «задним числом» переименованная в Juno I, стала набирать высоту. Поскольку бортовое оборудование РН не позволяло автоматически определять ее траекторные параметры, их рассчитывали специалисты наземных служб. На вычисления ушло не более четырех инут (!), и в момент Т+404 сек с Земли последовала радиокоманда на запуск второй ступени. Никто не мог со 100%-ной уверенностью заявить, что спутник на орбите. Лишь через 117 минут «агонизирующего ожидания» станция в Калифорнии приняла радиосигнал ИСЗ, подтвердив, что первый виток вокруг Земли замкнут. Чудо свершилось! Первый американский спутник вышел на орбиту с параметрами: Общая масса ИСЗ составила 13,91 кг, из которых 8,22 кг приходилось на приборы.
Запуск первого американского спутника вызвал небывалый подъем национального настроения. В Вашингтоне ликующий В. фон Браун объявил: «Мы создали собственный плацдарм в космосе. Никогда больше мы не сдадимся!» «Мощный» передатчик функционировал около двух недель, прием данных с другого прекратился 23 мая 1958 г. Несмотря на непродолжительный срок активного существования, Explorer 1 позволил получить ряд важных данных о космическом пространстве — в частности, было выявлено наличие у Земли радиационных поясов [Пояс Ван Аллена]. Спутник оставался на орбите до 31 марта 1970 г. 1 февраля 1958 года. Америка в космосе! Из статьи К. Русакова "Сапфировая годовщина. К 45-летию запуска
Explorer 1": ← О создателях Первого спутника Биографии создателей Explorer 1 (Исследователь-1): |
источники: | 1. Афанасьев И.Б., Лавренов А.Н. "Большой космический клуб". —
М.: Издательский дом "Новости космонавтики", Издательство "РТСофт", 2006. |
© Александр Коваль 2004-2016 |
|