Tên lửa thử nghiệm McDonnell WS-199D Alpha Draco (Mỹ)

3
Vào giữa những năm XNUMX, chiến lược hàng không Bộ chỉ huy Lực lượng Không quân Hoa Kỳ đang tìm kiếm những cách mới để cải thiện các đặc tính kỹ thuật và chiến đấu của vũ khí tên lửa. Trong số những thứ khác, việc tìm kiếm được thực hiện cho những ý tưởng và giải pháp mới, cũng như những khái niệm khác thường vũ khí. Để kiểm tra các ý tưởng ban đầu, cần có các mẫu thử nghiệm, một trong số đó là sản phẩm WS-199D Alpha Draco của McDonnell.

Đến lúc đó, các nhà phát triển tên lửa đạn đạo đang phải đối mặt với một vấn đề lớn. Phần đầu của tên lửa có tầm bay liên lục địa trong phần quỹ đạo đi xuống phải chịu tải trọng cơ học và nhiệt quá mức. Nó cần được bảo vệ khỏi các yếu tố tiêu cực, đảm bảo cung cấp một khoản phí đầy đủ chức năng cho mục tiêu. Để tìm kiếm các giải pháp tối ưu trong lĩnh vực này, người ta đã đề xuất phát triển một tên lửa thử nghiệm đặc biệt.



Dự án mới bắt đầu vào năm 1957. Ban đầu, chỉ cần nghiên cứu hành vi của các đơn vị chiến đấu trong các lớp khí quyển dày đặc. Trong tương lai, nó bắt đầu được coi là một phương tiện để thử nghiệm khái niệm mới về hệ thống giảm xóc. Cuối cùng, trong một thời gian nhất định, vấn đề sử dụng một tên lửa đầy hứa hẹn làm vũ khí chống vệ tinh đã được nghiên cứu. Điều đáng chú ý là giải pháp cho các nhiệm vụ khác nhau như vậy không yêu cầu phải làm lại hoàn toàn tên lửa.

Tên lửa thử nghiệm McDonnell WS-199D Alpha Draco (Mỹ)
Tên lửa WS-199D trên bệ phóng. Chỉ định ảnh-systems.net


Một số dự án thử nghiệm do Không quân Hoa Kỳ đưa ra vào cuối những năm 199 có cùng một tên. Việc phát triển các biến thể mới của các đơn vị chiến đấu cho ICBM sẽ được thực hiện như một phần của dự án với tên gọi WS-199D (Hệ thống vũ khí XNUMXD). Dự án cũng được đặt cho cái tên "ngôi sao" Alpha Draco ("Rồng Alpha"). McDonnell đã nhận được hợp đồng phát triển tên lửa và các thử nghiệm tiếp theo của nó. Một số tổ chức khác đã tham gia vào công việc với tư cách là nhà thầu phụ.

Là một phần của dự án WS-199D, người ta đã đề xuất từ ​​bỏ chuyến bay "truyền thống" dọc theo quỹ đạo đạn đạo và tìm ra khái niệm về BGRV (Phương tiện quay trở lại Boost-glide - "Warbox với khả năng tăng tốc và lập kế hoạch"). Nó đã được lên kế hoạch bao gồm một vài giai đoạn với động cơ nhiên liệu rắn và phần đầu được chế tạo dưới dạng khung máy bay đặc biệt vào thành phần của tên lửa. Người ta cho rằng giai đoạn đầu tiên sẽ đưa tên lửa hoàn chỉnh lên độ cao định trước, nhiệm vụ của giai đoạn thứ hai là tăng tốc đến tốc độ thiết kế, và sau khi tách ra, đầu đạn sẽ tự tiếp tục bay ngang, cho đến khi mất hoàn toàn năng lượng dự trữ và rơi vào vùng xác định.

Theo tính toán, giai đoạn thứ hai được cho là tăng tốc tàu lượn lên tốc độ hơn M = 5. Trong suốt chuyến bay, tốc độ có thể giảm đáng kể, nhưng vẫn đủ để tạo ra lực nâng. Các chỉ số tốc độ như vậy cho phép phân loại đầu đạn của tên lửa WS-199D là máy bay siêu thanh. Hơn nữa, nó hóa ra là một trong những ví dụ đầu tiên về đẳng cấp của nó cả ở Hoa Kỳ và trên thế giới.

Sử dụng một tên lửa với các nguyên tắc hoạt động này, các nhà khoa học có thể nghiên cứu hành vi của khung máy bay ở tốc độ cao trong các lớp khí quyển dày đặc. Ngoài ra, có thể nghiên cứu khả năng sử dụng tên lửa loại BGRV làm vũ khí độc lập. Trong cả hai trường hợp, dự án Alpha Draco được cho là tạo ra những kết quả có thể áp dụng được trên thực tế.

Dự án WS-199D về bản chất là thử nghiệm và không mất quá nhiều thời gian để thực hiện. Để tăng tốc độ phát triển, xây dựng và thử nghiệm thiết bị mới, McDonnell đã quyết định sử dụng rộng rãi các loại linh kiện sẵn có, mượn từ thiết bị nối tiếp. Vì vậy, người ta đã lên kế hoạch sử dụng động cơ cho hai giai đoạn từ tên lửa MGM-29 Sergeant và Nike-Hercules. Honeywell cung cấp các điều khiển cho các mô hình hiện có.

Tên lửa Alpha Dragon hoàn thiện có thiết kế khá đơn giản. Khi lắp ráp, nó là một sản phẩm hình trụ với yếm mũi hình nón dài và bánh lái hình chữ X ở đuôi của giai đoạn đầu tiên. Đuôi của giai đoạn thứ hai được phân biệt bởi sự hiện diện của một số hình nón cong. Hầu như tất cả các khối lượng bên trong của hai giai đoạn đã được dành cho việc lắp đặt động cơ nhiên liệu rắn. Các ngăn dụng cụ nhỏ của các bậc chứa các bộ điều khiển đơn giản nhất.


Chuẩn bị bắt đầu. Ảnh của Bảo tàng Tên lửa và Vũ trụ Không quân / afspacemuseum.org


Yếu tố chính của giai đoạn đầu tiên là động cơ nhiên liệu rắn Thiokol TX-20 từ tên lửa Sergeant. Nó có thân tàu bằng thép dài 5,9 m và đường kính 7,9 m, lượng nhiên liệu tiêu chuẩn được đốt cháy hết trong 29 giây, tạo ra lực đẩy 21,7 tf. Giai đoạn thứ hai được trang bị động cơ TX-30 nhỏ hơn từ cùng một nhà sản xuất. Sản phẩm này, cũng được lấy từ một trong những tên lửa nối tiếp, đã phát triển lực đẩy khoảng 5,6 tf trong 37 giây. Theo khái niệm BGRV, động cơ mạnh hơn của giai đoạn đầu tiên được cho là đảm bảo nâng tên lửa lên một độ cao nhất định và giai đoạn thứ hai chịu trách nhiệm tăng tốc đầu đạn thử nghiệm.

Theo dữ liệu đã biết, dưới lớp vỏ hình nón của tên lửa WS-199D, một chiếc máy bay có thiết kế khác thường đã được chế tạo. Theo tính toán của các tác giả của dự án, khi bắt đầu một chuyến bay độc lập, anh ta phải có tốc độ M = 5, điều này đặt ra các yêu cầu đặc biệt đối với thiết kế. Nó phải được phân biệt bằng độ bền cơ học, và ngoài ra, nó phải chịu được tải trọng nhiệt độ cao.

Theo nhiều nguồn khác nhau, trọng tải của tên lửa Alpha Draco trông giống như một hình nón có đầu tròn và được chế tạo theo ý tưởng của cơ thể nâng - cơ quan hỗ trợ. Các đường viền của thân hình nón được xác định sao cho lực nâng được tạo ra trong chuyến bay tốc độ cao. Để bảo vệ các thiết bị bên trong khỏi nhiệt độ cao, người ta đã đề xuất sử dụng các hợp kim chịu nhiệt hiện đại, lớp phủ mài mòn và các giải pháp hứa hẹn khác. Phương pháp bảo vệ hiệu quả nhất có thể được phát triển và sử dụng trong các dự án trong tương lai.

Dự án WS-199D liên quan đến việc sử dụng các điều khiển khá đơn giản. Trên tên lửa có hệ thống dẫn đường quán tính kết hợp với lái tự động. Dựa trên dữ liệu về vị trí của tên lửa trong không gian, các lệnh đã được tạo cho các máy lái. Đồng thời, việc điều khiển chuyến bay chỉ tiếp tục cho đến khi kết thúc giai đoạn thứ hai. Sau khi tách ra, phần đầu rơi vào trạng thái bay lượn mất kiểm soát. Tuy nhiên, thiết bị riêng của nó đã có mặt trên tàu - để thu thập và truyền dữ liệu.

Sản phẩm Alpha Draco được lắp ráp có chiều dài chỉ hơn 14 m, đường kính thân tàu tối đa được xác định theo kích thước của động cơ TX-20 và là 790 mm. Nhịp của các thanh ổn định là 2,16 m, khối lượng theo nhiều nguồn khác nhau vượt quá 4,5-5 tấn.

Tên lửa thử nghiệm sẽ được phóng từ bệ phóng trên mặt đất từ ​​tổ hợp nối tiếp MGR-1 Honest John. Trên khung gầm có bánh xe ba trục có cabin mở và thanh dẫn hướng nâng. Trước khi phóng tên lửa, một cỗ máy như vậy phải được treo trên các giá đỡ và nâng thanh dẫn hướng lên một góc nhất định. Tiếp theo, động cơ được khởi động và tên lửa bắt đầu chuyến bay.


Hệ thống tên lửa MGR-1 Honest John, bệ phóng được sử dụng với tên lửa WS-199D. Ảnh của Wikimedia Commons


Quá trình phát triển dự án WS-199D được hoàn thành vào cuối năm 1958, sau đó McDonnell và các nhà thầu phụ của họ bắt đầu chuẩn bị cho các cuộc thử nghiệm trong tương lai. Tất cả các đơn vị mới đã được sản xuất, cũng như các bộ phận nối tiếp đã được nhận. Trong số này, một số tên lửa thử nghiệm đã được lắp ráp, trong tương lai gần sẽ được gửi đến bãi thử nghiệm ở Cape Canaveral. Bệ phóng LC-10 được phân bổ để phóng thử nghiệm. Các chuyến bay sẽ diễn ra trên Đại Tây Dương.

Chương trình bay tiêu chuẩn cho tên lửa Alpha Dragon như sau. Với sự trợ giúp của hướng dẫn phóng, tên lửa đã tăng lên góc nâng tối đa cho phép. Theo lệnh của người điều khiển, động cơ giai đoạn đầu tiên được kích hoạt. Trong nửa phút làm việc, anh ấy đã nâng tên lửa lên độ cao 12800 m, sau đó giai đoạn đầu tiên được hạ xuống, ngoài ra, tên lửa còn nghiêng về phía trước trong quá trình bay. Sau khi đạt được góc cần thiết, động cơ của giai đoạn thứ hai được khởi động. Với sự trợ giúp của nó, WS-199D được cho là sẽ leo lên độ cao 30500 m và tăng tốc lên tốc độ ít nhất là M = 5. Hơn nữa, giai đoạn thứ hai đã qua sử dụng được tách ra khỏi phần đầu, tấm chắn đầu đã bị loại bỏ. Máy bay lượn bắt đầu chuyến bay độc lập. Theo tính toán, anh có thể lui cách điểm xuất phát 380-400 km.

Vào ngày 16 tháng 1959 năm 199, các chuyên gia từ SAC của Lực lượng Không quân và các nhà thầu đã tiến hành vụ phóng thử nghiệm đầu tiên của một tên lửa thử nghiệm mới. Sản phẩm WS-30D đã đạt thành công độ cao được chỉ định và đạt được tốc độ cần thiết, sau đó nó đã bỏ đơn vị lập kế hoạch. Xuống từ độ cao hơn 415 km, chiếc thứ hai cho thấy tầm bay cao hơn so với tính toán. Tàu lượn rơi xuống nước ở khoảng cách XNUMX km tính từ điểm xuất phát. Tất cả các hệ thống hoạt động bình thường và thông tin cần thiết đã được thu thập. Lần phóng thử đầu tiên được coi là thành công.

Đúng một tháng sau, tên lửa thứ hai được phóng. Có lẽ, trước những thử nghiệm này, thiết kế Alpha Draco hiện tại đã được hoàn thiện, nhưng không có thông tin chi tiết về điều này. Lần phóng mới cũng thành công, nhưng lần này tên lửa cho thấy ít đặc điểm tầm cao hơn. Điểm rơi xuống nước cách bệ phóng 393 km.

Vào ngày 27 tháng XNUMX, lần phóng thử thứ ba và cũng là lần cuối cùng đã diễn ra. Giai đoạn đầu tên lửa hoạt động bình thường và nâng nó lên độ cao định trước. Sau lượt cuối cùng, động cơ giai đoạn thứ hai đã được bật, nhưng hệ thống điều khiển không thành công. Tên lửa đã đi sai hướng. Vài giây sau đó, để tránh những hậu quả tiêu cực, những người thử nghiệm buộc phải kích hoạt bộ tự thanh lý của tên lửa. Chuyến bay kéo dài chưa đầy một phút và trong thời gian này, tên lửa không có thời gian để di chuyển ra khỏi bệ phóng một cách đáng kể.

Trong số ba lần phóng được thực hiện, chỉ có hai lần thành công và kết quả thử nghiệm được coi là khả quan. Ngay cả trong hai chuyến bay, các chuyên gia đã thu thập được một lượng thông tin đáng kể về hoạt động của các hệ thống khác nhau trong điều kiện khó khăn, cũng như thử nghiệm một số giải pháp mới trong thực tế. Nó không còn được lên kế hoạch để tiếp tục thử nghiệm, vì bây giờ các nhà thiết kế của các tổ chức khác nhau phải đối phó với việc giới thiệu trải nghiệm mới.


Alpha Draco khi ra mắt. Không gian ảnh.skyrocket.de


Một phân tích về kết quả thử nghiệm cho thấy các hệ thống loại BGRV nói chung được quan tâm từ quan điểm sử dụng quân sự, nhưng cho đến nay vẫn chưa thể tìm thấy ứng dụng thực tế. Khái niệm này cần nhiều nghiên cứu, thử nghiệm và thử nghiệm. Chỉ sau đó, người ta mới có thể bắt đầu phát triển một đầu đạn có kế hoạch đầy đủ cho các tên lửa đạn đạo đầy hứa hẹn.

Đồng thời, một số phát triển nhất định trong dự án McDonnell WS-199D Alpha Draco có thể được thực hiện ngay bây giờ. Vì vậy, trong thực tế, người ta đã chứng minh rằng hình dạng hình nón của đầu đạn cho phép đạt được chất lượng khí động học ít nhất là 3-3,5 đơn vị và điều này giúp tăng phạm vi bay. Ngoài ra, có thể sử dụng các phương tiện bảo vệ nhiệt đã được thử nghiệm trong chuyến bay. Chúng được cho là sẽ tìm thấy ứng dụng trong lĩnh vực vũ khí chiến lược, cũng như trong lĩnh vực du hành vũ trụ mới nổi.

Những phát triển lý thuyết và thực tế trong dự án WS-199D lần đầu tiên được sử dụng để tạo ra tên lửa đạn đạo xuyên lục địa đầy hứa hẹn LGM-30 Minuteman. Có tính đến kinh nghiệm của Alpha Dragon, đầu đạn cho một tên lửa như vậy đã được chế tạo. Trong tương lai, những phát triển này đã được phát triển và ở dạng mới đã được sử dụng trong tất cả các dự án vũ khí tên lửa chiến lược tiếp theo.

Vào cuối những năm XNUMX, NASA bắt đầu quan tâm đến kết quả thử nghiệm của một chiếc máy bay có thân chịu lực. Ngay sau đó, tổ chức này đã khởi động chương trình của riêng mình, mục đích là nghiên cứu chi tiết hơn về kiến ​​​​trúc phi tiêu chuẩn của máy bay. Kể từ đầu những năm sáu mươi, NASA và các nhà sản xuất máy bay liên quan đã chế tạo và thử nghiệm nhiều loại máy bay khác thường. Chương trình này có tác động đáng chú ý đến những phát triển tiếp theo trong lĩnh vực tàu vũ trụ tái nhập cảnh.

Theo một số báo cáo, tên lửa Alpha Draco, giống như các phát triển khác theo mã WS-199, trong một thời gian nhất định đã được coi là vũ khí đầy triển vọng để chống lại tàu vũ trụ ở quỹ đạo thấp. Tuy nhiên, thông tin chi tiết về chủ đề này không có sẵn. Hơn nữa, thông tin đã biết về các đặc tính của sản phẩm này khiến người ta có thể nghi ngờ về khả năng sử dụng nó cho các mục đích như vậy. Thực tế là các đặc tính của động cơ hai tầng có thể không đủ để đưa tên lửa hoặc đầu đạn của nó lên độ cao cần thiết hàng trăm km.

Công việc trong dự án thử nghiệm McDonnell WS-199D Alpha Draco kéo dài chưa đầy hai năm và chỉ kết thúc với ba lần phóng tên lửa thử nghiệm. Tuy nhiên, mặc dù thời gian ngắn, họ đã kết thúc với việc thu thập một lượng lớn thông tin về các công nghệ và giải pháp đầy hứa hẹn phù hợp để sử dụng trong việc tạo ra công nghệ tên lửa mới. Một số ý tưởng của dự án này vẫn được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau và giải quyết thành công các nhiệm vụ.

Theo các trang web:
http://designation-systems.net/
https://globalsecurity.org/
http://alternatewars.com/
http://militaryparitet.com/
http://space.skyrocket.de/
3 bình luận
tin tức
Bạn đọc thân mến, để nhận xét về một ấn phẩm, bạn phải đăng nhập.
  1. +1
    Ngày 5 tháng 2018 năm 17 40:XNUMX
    Nó có thân tàu bằng thép dài 5,9 m và đường kính 7,9 m.
    Đúng? Loại kỳ lạ!
  2. +1
    Ngày 6 tháng 2018 năm 08 56:XNUMX
    Oh yoy yoy ... nó gần giống như một chiếc tàu lượn siêu thanh được chiếu trong phim hoạt hình của tổng thống hóa ra !? Và khi!? đầu những năm sáu mươi...!
  3. 0
    27 Tháng 1 2019 13: 19
    tác giả đã nhầm về kích thước: chiều dài 7,9 mét, đường kính 0,59 mét .. Đâu đó như vậy. Mặt trăng của chúng ta rất giống cơ thể ...