SM-64 Navaho

редактировать

Ракета Navaho на стартовой площадке

Североамериканский SM-64 Navaho был сверхзвуковая межконтинентальная крылатая ракета проекта компании North American Aviation (NAA). Окончательная конструкция была способна доставить ядерное оружие в СССР с баз в США при крейсерской скорости 3 Маха (3675 км / ч; 2284 миль / ч) на высоте 60000 футов (18000 футов). м) высота. Ракета названа в честь народа навахо.

. Первоначальный проект 1946 года предусматривал создание системы с относительно малым радиусом действия, планирующего оружия на основе крылатой ракеты Фау-2 дизайн. Со временем требования неоднократно расширялись, как из-за стремления ВВС США к системам большей дальности, так и из-за конкуренции со стороны аналогичного оружия, которое успешно заполнило нишу малой дальности. Это привело к новой конструкции на основе ПВРД с двигателем крылатой ракеты, которая также превратилась в серию все более крупных версий вместе с ракетами-ускорителями для их разгона.

В течение этого периода ВВС США разрабатывали SM-65 Atlas, основанный на ракетных технологиях, разработанных для Навахо. Atlas преследовал те же цели по производительности, но мог делать это с общим временем полета, измеряемым минутами, а не часами, и летая со скоростью и высотой, которые делали их невосприимчивыми к перехвату, в отличие от просто очень трудных для перехвата, как в случае с Навахо. С запуском Спутника 1 в 1957 году и последовавшими за этим опасениями по поводу ракетного бреши, Атлас получил высшие полномочия на разработку. Навахо продолжал работать в качестве резервного, но затем был отменен в 1958 году, когда Atlas успешно созрел.

Хотя навахо не поступили на вооружение, его разработка дала возможность провести полезные исследования в ряде областей. Вариантом планера Navaho с одним турбореактивным двигателем стал AGM-28 Hound Dog, который доставлялся к своим целям на Boeing B-52 Stratofortress. а затем пролетел остаток пути примерно со скоростью 2 Маха. Система наведения использовалась для наведения первых подводных лодок Polaris. Конструкция ускорительного двигателя, переданная новой дочерней компанией NAA Rocketdyne, использовалась в различных версиях Atlas, PGM-11 Redstone, PGM-17 Thor, PGM-19 Jupiter, Mercury-Redstone и Juno серии ; поэтому он является прямым предком двигателей, используемых для запуска лунных ракет Сатурн I и Сатурн V.

Содержание
  • 1 Разработка
    • 1.1 Послевоенные исследования ракет в армии
    • 1.2 Конкурирующие конструкции
    • 1.3 Работа двигателя
    • 1.4 Развитие конструкции
    • 1.5 Новая концепция
    • 1.6 WS-104A
  • 2 История операций
  • 3 Операторы
  • 4 Выжившие
  • 5 Технические характеристики
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
    • 7.1 Примечания
    • 7.2 Библиография
  • 8 Внешние ссылки
Разработка

Исследования ракет в послевоенной армии

V-1 вдохновил на создание ряда ракет для ВВС США.

Немцы представили ряд новых «чудо-оружия» во время войны, которые представляли большой интерес для всех союзных войск. Реактивные двигатели уже широко использовались после их внедрения в Великобритании, но летающая бомба V-1 и ракета V-2 представляли собой технологии, которые не были разработаны где-либо еще. В немецком использовании это оружие имело относительно небольшой стратегический эффект, и его нужно было стрелять тысячами, чтобы нанести реальный ущерб. Но если бы оно было вооружено ядерным оружием, даже одно такое оружие могло бы нанести ущерб, эквивалентный тысячам обычных вооруженных версий, и это направление исследований было быстро подхвачено ВВС США (USAAF) в конце 1944 года.

Ванневар Буш из Научно-консультативного совета USAAF был убежден, что пилотируемые или автоматизированные самолеты, такие как V-1, были единственно возможным решением для задач дальнего действия. баллистическая ракета, способная нести даже самую маленькую боеголовку, должна была быть «по крайней мере через десять лет», и когда его спросили прямо по этой теме, он отметил:

На мой взгляд, такое невозможно. Я не думаю, что кто-то в мире знает, как это сделать, и я уверен, что это не будет сделано еще очень долго.

Армейские планировщики начали планировать самые разные послевоенные ракетные системы. это варьировалось от баллистических ракет малой дальности до летающих бомб большой дальности. После значительных внутренних дебатов между армейскими подразделениями в августе 1945 года они были систематизированы в секретном документе, в котором описывалось множество таких систем, в том числе различные ядерные крылатые ракеты, в основном V-1 с увеличенной дальностью действия и более мощные. полезная нагрузка, необходимая для перевозки ядерной боеголовки. В зависимости от дальности имелось три широких контура: один для ракеты, летящей от 175 до 500 миль (282–805 км), другой от 500 до 1500 миль (800–2410 км), и, наконец, один для полета на расстояние от 1500 до 5000 миль (2400–8000 км).). Будут рассмотрены как дозвуковые, так и сверхзвуковые проекты.

Конкурирующие проекты

31 октября 1945 года различные предложения были отправлены семнадцати авиационным фирмам. Из множества полученных предложений шести компаниям были предоставлены контракты на разработку. Все заявки на заявки на большую дальность были основаны на проектах крылатых ракет, тогда как образцы меньшей дальности представляли собой смесь конструкций. Им были присвоены обозначения в соответствии с серией "MX" Секции экспериментальной инженерии USAAF.

Главный конструктор NAA, голландец Кинделбергер, был убежден, что будущее за ракетами, и нанял Уильяма Боллая из ВМС США Бюро аэронавтики Управлять своей новообразованной исследовательской лабораторией. Боллай ранее руководил разработкой ВМФ турбореактивного двигателя. Боллай прибыл, чтобы найти предложения армии, и решил представить проект малой дальности на основе крылатой баллистической ракеты на основе немецкой конструкции A-4b (иногда известной как A-9), разработки базовый Фау-2. 24 марта 1946 года НАА получила письмо с контрактом W33-038-ac-1491 на эту ракету, обозначенную как MX-770. Первоначальная конструкция предусматривала дальность действия 500 миль (800 км) с полезной нагрузкой 2000 фунтов (910 кг), но 26 июля она была увеличена до 3000 фунтов (1400 кг).

Ряд других Были также приняты проекты, но все они были проектами крылатых ракет, отвечающими требованиям большей дальности. Это были -A Мартина для дозвуковой ракеты и -B для сверхзвуковой версии, -A и -B из Curtiss-Wright, -A и -B из Republic Aircraft., а также MX-775-A и -B из Northrop. Предполагалось, что в производство будут запущены один дозвуковой и один сверхзвуковой конструкции, которым были присвоены обозначения SSM-A-1 и SSM-A-2 соответственно. Единственная баллистическая ракета в группе, MX-774, попала в Consolidated-Vultee.

, когда президент Гарри С. Трумэн приказал резко сократить военные расходы на 1947 финансовый год в рамках Доктрина Трумэна, ВВС США были вынуждены существенно сократить свою программу разработки ракет. Финансирование ракет было сокращено с 29 до 13 миллионов долларов (с 332 до 149 миллионов долларов в сегодняшних долларах). Во время так называемого «черного Рождества 1946 года» многие оригинальные проекты были отменены, а остальные компании работали над одним дизайном вместо двух. Только Мартин продолжил разработку дозвуковой конструкции, их MX-771-A, поставив первый SSM-A-1 Matador в 1949 году. Остальным компаниям было приказано работать только над сверхзвуковыми конструкциями.

Работа с двигателями

НАА начала экспериментировать с ракетными двигателями в 1946 году, стреляя ракетами на стоянке компании и защищая автомобили, ставя бульдозер перед двигателями. Сначала они использовали конструкцию с усилием 1100 фунтов (4900 Н) от Aerojet, а затем разработали свою собственную модель с силой 300 фунтов (1300 Н). Но к весне 1946 года собранные немецкие данные стали распространяться по отрасли, и в июне 1946 года группа решила отказаться от собственных разработок и построить новый двигатель на основе модели 39 V-2.

В В конце 1946 года два двигателя Model 39 были отправлены в NAA для изучения, где они получили обозначение XLR-41 Mark I. «XLR» называлось «eXperimental Liquid Rocket», новая система обозначения, используемая военно-воздушными силами. Они использовали их в качестве основы для перехода с метрических измерений на измерения SAE и методов строительства в США, которые они назвали Mark II.

В течение этого периода компания получила ряд запоздалых war сообщает о разработках двигателя Model 39a для V-2, который заменил восемнадцать отдельных топливных форсунок оригинальной модели на одну пластину "душевой лейки" внутри единственной камеры сгорания большего размера. Это не только упростило конструкцию, но и сделало ее легче и улучшило характеристики. Немцы так и не смогли заставить это работать из-за нестабильности горения и продолжили использовать более раннюю конструкцию, несмотря на более низкие характеристики.

Команда, которая разработала двигатель, теперь находилась в Соединенных Штатах после того, как была захвачена в составе Операция Скрепка. Многие из них организовывали новую исследовательскую работу, финансируемую Армией, под руководством Вернера фон Брауна. Компания наняла Дитера Хузеля в качестве координатора между NAA и армейской ракетной командой. В сентябре 1947 года компания приступила к проектированию двигателя, включающего дизайн душевой лейки, который они назвали Mark III. Первоначально цель заключалась в том, чтобы соответствовать тяговому усилию 56 000 фунтов силы (250 000 Н) Model 39, но быть на 15% легче.

Работа над Mark II продолжалась, и рабочий проект был завершен в июне 1947 года. В марте компания арендовала большой участок земли в западной части долины Сан-Фернандо к северу от Лос-Анджелеса, в горах Санта-Сусана, для испытаний больших двигателей. Здесь был построен ракетный испытательный центр с использованием 1 миллиона долларов (что эквивалентно 11 миллионам долларов сегодня) корпоративных фондов и 1,5 миллиона долларов (17,2 миллиона долларов сегодня) от USAAF. Первые части начали поступать в сентябре. Параллельно шла разработка Mark III с использованием уменьшенной в масштабе версии, развивающей силу 3300 фунтов (15000 Н), которую можно было запустить на стоянке. Команда внесла ряд изменений в это и в конечном итоге устранила проблемы сгорания.

Развитие конструкции

Еще один набор немецких исследовательских работ, полученных НАА, касался работы над сверхзвуковыми прямоточными воздушно-реактивными двигателями, которые, по-видимому, сделали Возможна конструкция сверхзвуковой крылатой ракеты. Боллай начал серию параллельных дизайнерских проектов; Фаза 1 представляла собой оригинальную конструкцию планирующего устройства, фаза 2 была конструкцией, в которой использовались ПВРД, а фаза 3 представляла собой исследование того, какой тип ракеты-носителя потребуется, чтобы разогнать корабль Фазы 2 до скорости от система вертикального пуска.

Между тем аэродинамики в компании обнаружили, что конструкция стреловидного крыла A-4b изначально нестабильна на околозвуковых скоростях. Они изменили конструкцию ракеты с треугольным крылом в крайней задней части и утками в носовой части. Инженеры, работающие над инерциальной навигационной системой (INS), изобрели совершенно новую конструкцию, известную как кинетический двойной интегрирующий акселерометр (KDIA), который измерял не только скорость, как в версии V-2, но и интегрировал ее в также укажите местоположение. Это означало, что автопилоту просто нужно было сравнить местоположение цели с текущим местоположением от INS, чтобы разработать поправку, если таковая имеется, которая необходима для возвращения ракеты в цель.

Итак, к июню 1947 года первоначальный дизайн A-4b был изменен во всех отношениях; двигатель, планер и навигационные системы были теперь полностью новыми.

Новая концепция

В сентябре 1947 года ВВС США были выделены из армии США. В рамках раскола силы согласились разделить текущие проекты развития в зависимости от дальности, при этом армия взяла на себя все проекты с дальностью 1000 миль (1600 км) или меньше, а ВВС - все, что выше этого. MX-770 был значительно ниже этого предела, но вместо того, чтобы передать его в Управление вооружений армии, которое работало с фон Брауном над баллистическими ракетами, в феврале 1948 года ВВС вместо этого потребовали, чтобы NAA удвоила дальность действия MX-770, чтобы поставить это во владение ВВС.

Изучив проделанную к настоящему времени работу, НАА отказалась от концепции планирующего ускорения и перешла на крылатую ракету с прямоточным воздушно-реактивным двигателем в качестве основной конструкции. Даже с более эффективным двигателем, предлагаемым ПВРД, ракета должна быть на 33% больше, чтобы достичь требуемой дальности. Это, в свою очередь, потребовало более мощного ускорительного двигателя для запуска пусковой установки, поэтому требования для XLR-41 Mark III были повышены до 75 000 фунтов силы (330 000 Н). Однако система INS N-1 дрейфует со скоростью 1 милю в час, поэтому на максимальной дальности она не сможет соответствовать требованиям ВВС США на высоте 2500 футов (760 м) CEP. Компания начала разработку N-2, чтобы удовлетворить эту потребность и обеспечить значительный запас хода, если потребуется большая дальность полета. По сути, это был механизм N-1, соединенный с звездным трекером, который обеспечивал бы обновления в середине курса для корректировки любого накопленного дрейфа.

ВВС присвоили ракете XSSM-A- 2, а затем изложил трехэтапный план развития. На этапе 1 существующая конструкция будет использоваться для разработки технологий и в качестве испытательного стенда для различных концепций запуска, включая исходную концепцию ускорителя, а также запусков ракетных гусениц и версий для сбрасывания с воздуха. Фаза 2 расширит дальность полета ракеты до 2 000–3 000 миль (3 200–4 800 км), а Фаза 3 еще больше увеличит ее до межконтинентальной дальности 5 000 миль (8 000 км), неся при этом более тяжелую боеголовку на 10 000 фунтов (4 500 кг). Эволюция конструкции окончательно завершилась в июле 1950 года спецификациями Air Force of Weapon System 104A. В соответствии с этим новым требованием целью программы была разработка ядерной ракеты дальностью 5 500 миль (8 900 км).

WS-104A

В соответствии с WS-104A, программа навахо была нарушена до трех ракетных ударов. Первой из этих ракет была North American X-10, летающая машина поддиапазона, которая доказала общие аэродинамические характеристики, технологии наведения и управления для второй и третьей машин. По сути, X-10 представлял собой беспилотный реактивный самолет с высокими характеристиками, оснащенный двумя турбореактивными двигателями Westinghouse J40 и убирающимся шасси для взлета и посадки. Он был способен развивать скорость до 2 Махов и пролетать почти 800 км. Его успех на авиабазе Эдвардс, а затем на мысе Канаверал заложил основу для разработки второй машины: XSSM-A-4, Navaho II или G-26.

Второй этап, G-26, был почти полноразмерный ядерный корабль навахо. Запущенный вертикально жидкостным ракетным ускорителем, G-26 будет подниматься вверх, пока не достигнет скорости примерно 3 Маха и высоты 50 000 футов (15 000 м). В этот момент ускоритель будет израсходован, и ПВРД машины воспламенится, чтобы привести машину к своей цели. Всего в период с 1956 по 1957 год G-26 совершил 10 запусков со стартового комплекса 9 (LC-9) со станции ВВС на мысе Канаверал (CCAFS). Стартовый комплекс 10 (LC-10) также был включен в программу Навахо, но с него никогда не запускали Г-26 (он использовался только для наземных испытаний планируемой переносной пусковой установки).

Двухмоторный SM-64 Navaho в Центре Удвар-Хейзи.

Последняя рабочая версия, G-38 или XSM-64A, была той же базовой конструкции, что и G-26. больше. Он включает в себя множество новых технологий, титановые компоненты, карданные ракетные двигатели, комбинацию топлива керосин / LOX и полностью твердотельные электронные средства управления. Ни один из них никогда не летал, программа была отменена до того, как был завершен первый пример. Усовершенствованная технология ракетного ускорителя была использована в других ракетах, включая межконтинентальную баллистическую ракету Атлас , а инерционная система наведения позже использовалась в качестве системы наведения на первой американской ядерной ракете. подводные лодки.

Разработка ракетного двигателя первой ступени для Навахо началась с двух модернизированных двигателей V-2 в 1947 году. В том же году был разработан двигатель фазы II, XLR-41-NA-1, упрощенный вариант двигателя Фау-2 из американских деталей. В двигателе III фазы, XLR-43-NA-1 (также называемом 75K), использовалась цилиндрическая камера сгорания с экспериментальной немецкой пластиной форсунки встречного потока. Инженеры из Северной Америки смогли решить проблему стабильности сгорания, которая помешала его использованию в V-2, и двигатель был успешно испытан на полной мощности в 1951 году. Двигатель Phase IV, XLR-43-NA-3 ( 120K) заменил плохо охлаждаемую тяжелую немецкую стенку двигателя на паяную трубчатую («спагетти») конструкцию, которая становилась новым стандартным методом регенеративного охлаждения в американских двигателях. Его двухмоторная версия XLR-71-NA-1 (240K) использовалась в G-26 Navaho. С улучшенным охлаждением была разработана более мощная версия, работающая на керосине, для трехмоторного XLR-83-NA-1 (405K), используемого в G-38 Navaho. Со всеми элементами современного двигателя (кроме колоколообразного сопла) это привело к разработке двигателей Atlas, Thor и Titan.

История эксплуатации

Первая попытка запуска, 6 ноября 1956 г., не удалась после 26 секунд полета. За этим последовало десять неудачных запусков, прежде чем 22 марта 1957 года был осуществлен еще один успешный запуск в течение 4 минут 39 секунд. Попытка 25 апреля взорвалась через несколько секунд после старта, в то время как полет 26 июня длился всего 4 минуты 29 секунд.

Официально программа была отменена 13 июля 1957 года после того, как первые четыре запуска закончились неудачей. На самом деле программа устарела к середине 1957 года, так как первая межконтинентальная баллистическая ракета Atlas начала летные испытания в июне, а БРСД Jupiter и Thor показывали большие перспективы. Однако эти баллистические ракеты были бы невозможны без разработок жидкостных ракетных двигателей, осуществленных в рамках программы Навахо. Запуск советского спутника «Спутник» в октябре 1957 года только закончил Навахо, поскольку ВВС перевели свои исследовательские деньги на межконтинентальные баллистические ракеты. Но технологии, разработанные для навахо, были повторно использованы в 1957 году для разработки AGM-28 Hound Dog, ядерной крылатой ракеты, которая была запущена в производство в 1959 году.

Советский Союз был работают над параллельными проектами: Мясищев РСС-40 «Буран» и Лавочкин «Буря », а чуть позже Туполев Ту-123. Первые два типа также были большими прямоточными воздушно-реактивными двигателями с ракетным двигателем, а третий - турбореактивным. С отменой Navaho и обещанием использования межконтинентальных баллистических ракет в качестве стратегических ракет, первые две также были отменены, хотя проект Лавочкина, в котором было несколько успешных испытательных полетов, выполнялся в исследовательских и опытно-конструкторских целях, а Туполев - переделан в большой и быстрый разведывательный дрон.

Операторы
  • США : ВВС США отменили программу перед принятием навахо на вооружение.
Выжившие
навахо на выставке CCAFS, Флорида

Остающийся X-10 выставлен в пристройке к Музею ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон, штат Огайо. Ракета-носитель навахо, хотя и не отмечена как таковая, в настоящее время отображается перед постом VFW в Форт Маккой, Флорида.

Одна ракета навахо ранее была выставлена ​​за южными входными воротами базы ВВС на мысе Канаверал, Флорида. Этот выживший был уничтожен ураганом Мэтью 7 октября 2016 года.

Технические характеристики

Общие характеристики

  • Длина: 67 футов 11 дюймов (20,7 м)
  • Размах крыльев : 28 футов 7 дюймов (8,71 м)
  • Масса брутто: 64850 фунтов (29420 кг)
  • Силовая установка: 2 × Wright Aeronautical XRJ47 -W-5 ПВРД, тяга 15 000 фунтов силы (67 кН) каждый
  • Силовая установка: 2 ракетных ускорителя XLR83-NA-1, тяга 200 000 фунтов силы (890 кН) каждый

Характеристики

  • Максимальная скорость: 1700 узлов (2000 миль / ч, 3200 км / ч) (расчет. Reality 2 500 км / ч)
  • Максимальная скорость: 3 Маха
  • Диапазон: 3500 нм (4000 миль, 6500 км) (расчет)
  • Практический потолок: 77000 футов (23000 м)
  • Тяга / масса : 0,46

Вооружение .

  • 1 × W41 ядерная боеголовка
См. Также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Список литературы

Примечания

Библиография

Внешние ссылки
Викискладе есть материалы, связанные с SM-64 Navaho.
Последняя правка сделана 2021-06-06 03:43:52
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте