I midten af halvtredserne begyndte det amerikanske luftvåben at udvikle nye muligheder for strategiske våben. I 1957 lancerede Pentagon et program med kodebetegnelsen WS-199, hvis formål var at studere mulighederne og skabe lovende modeller af flymissilvåben. Inden for rammerne af det generelle program blev flere missilsystemer samtidigt udviklet på én gang. En af dem var Lockheed WS-199C High Virgo-systemet.
Den vigtigste forudsætning for fremkomsten af WS-199-programmet var fremskridt inden for luftforsvarssystemer. Bombefly med frifaldsbomber kunne blive skudt ned på vej til målene, og derfor havde luftfarten brug for missilvåben, så de ikke kunne nærme sig farlige zoner. Efter analyse har Pentagon-eksperter fastslået, at den bedste kombination af flyveegenskaber og sprænghovedmasse skulle have luftaffyrede ballistiske missiler.
Rocket WS-199C på bæresuspension
I begyndelsen af 1957 blev et nyt program lanceret under det ubeskrivelige navn WS -199 (Weapon System 199 - "Weapon System 199"). Flere førende virksomheder i luftfartsindustrien var involveret i implementeringen, som skulle have udarbejdet og implementeret nye ideer og løsninger i metal. Lockheed og Convair sluttede sig til programmet sammen med andre virksomheder. Sidstnævnte på dette tidspunkt formåede at blive en del af General Dynamics.
Rakets udvikling blev overtaget af Lockheed. Hendes projekt blev betegnet som WS-199C. Derudover fik produktet et "stjerne" navn - High Virgo ("Jomfru i sin højde"). Convair-selskabets opgave var at færdiggøre transportflyet, der blev valgt som det nyeste supersoniske bombefly B-58 Hustler. Så vidt vi ved, havde det opgraderede fly ikke sin egen betegnelse.
Raketdiagram
WS-199C-projektet var baseret på nye og uudforskede ideer, men det var planlagt at implementere dem ved hjælp af færdige produkter. For at fremskynde designet og forenkle efterfølgende produktion som en del af en lovende raket, blev det foreslået at bruge komponenter og samlinger fra Lockheed Q-5 Kingfisher-målflyet samt X-17, MGM-29 Sergeant og UGM-27 Polaris ballistiske missiler. Først og fremmest blev kraftværket og kontrolsystemerne lånt fra det eksisterende våben.
Fra et arkitektonisk synspunkt var den nye High Virgo-raket et et-trins produkt med en kraftig fast drivmotor. Et meget enkelt design af karosseriet blev foreslået, samlet fra en ramme og aluminiumsskind. Der blev brugt en konisk hovedafskærmning, bag hvilken hovedstyringsenhederne blev placeret inde i det cylindriske rum. De centrale og haledele af skroget, som var kendetegnet ved en øget diameter, blev givet under motoren. I halen blev der anbragt X-formede aerodynamiske ror.
Produkt på samlingsstakken
Som et ballistisk missil kunne WS-199C-produktet udstyres med et relativt simpelt styresystem, der er lånt fra AGM-28 Hound Dog-projektet. Instrumentrummet husede en autopilot og et inertialt navigationssystem. De skulle spore rakettens position i rummet og udvikle kommandoer til halestyremaskinerne. I kontrolautomatiseringen var der midler til modtagelse af data fra transportflyet. Det var planlagt at bruge telemetri -dataoverførselsudstyr under flyvningen. Under testene blev der anvendt forenklede kontrolsystemer, der kun var i stand til at udføre et forudtegnet flyveprogram.
Skrogdimensionerne gjorde det muligt at udstyre High Virgo -raketten med et monoblock -sprænghoved med en konventionel eller atomladning. Samtidig var brugen af ægte kampudstyr ikke oprindeligt planlagt. Indtil slutningen af arbejdet var raketterne kun udstyret med sin vægtsimulator. Hvilke eksisterende og fremtidige atomsprænghoveder der kunne bruges på WS-199C er ukendt.
B-58 bombefly med en særlig pylon til High Virgo-missilet
Det meste af raketlegemet blev givet til installationen af TX-20-bæreren med fast drivmotor fra Thiokol-virksomheden. Dette produkt blev udviklet til MGM-29 Sergeant operationelt-taktisk missil og viste meget høj ydeevne. Motoren med en længde på 5, 9 m med en diameter på lidt mindre end 790 mm udviklede fremdrift op til 21, 7 tf. Den eksisterende ladning blev brændt ud på 29 sekunder, hvilket sikrede acceleration af raketten til høj hastighed.
Den komplette raket havde en længde på 9, 25 m. Den maksimale kropsdiameter var 790 mm. Startmassen blev bestemt til 5,4 ton. Flyvningen langs en ballistisk bane tillod raketten at nå en hastighed på op til M = 6. Skydebanen skulle ifølge beregninger nå 300 km.
Den aeroballistiske raket skulle leveres til opsendelsesstedet ved hjælp af et luftfartøjsfly. Funktionen med at transportere og affyre våben blev overdraget til Convair B-58 Hustler supersonisk bombefly. I den grundlæggende konfiguration bestod bevæbningen af et sådant fly af en fritfaldsbeholder udstyret med et specielt sprænghoved. Oprettelsen af et nyt missil gjorde det muligt at udvide køretøjets kampmuligheder. I slutningen af halvtredserne blev B-58 testet og forberedt til masseproduktion, og derfor var succesen med WS-199C-projektet af særlig betydning for amerikansk strategisk luftfart.
Suspension af en raket på et fly
Som en del af projektet "Jomfru i Zenith" har Convair udviklet et specielt køretøj til transport og tabning af en lovende raket. I stedet for standardophængsindretningen til den originale beholder blev det foreslået at montere en særlig pylon til raketten. Samtidig var der ikke behov for ændringer af flyets struktur.
Den nye pylon var et produkt af høj forlængelse, placeret under bunden af skroget. Pylonkroppen blev fremstillet i form af en kåbe, der beskyttede det interne udstyr mod den indgående luftstrøm. Det øvre snit af en sådan kåbe var fladt og støttede til bunden af skroget. Den nederste del af pylonen blev til gengæld lavet i form af en brudt linje, der svarer til rakettens konturer. Inde i pylonen var der låse til at holde raketten og elektriske apparater til kommunikation med flyets udstyr.
Bomber i flugt
Udkastet til designet af WS-199C High Virgo-missilsystemet blev udarbejdet i begyndelsen af 1958. Repræsentanter for Pentagon gjorde sig bekendt med den indsendte dokumentation og udstedte snart tilladelse til at fortsætte arbejdet. I juni modtog militærafdelingen og entreprenørvirksomheder en kontrakt om konstruktion og test af prototypemissiler. Testene var planlagt til at begynde i den nærmeste fremtid.
Projektets komparative enkelhed og brugen af færdige komponenter gjorde det muligt at samle de eksperimentelle missiler på kortest mulig tid. Det var dog ikke uden problemer. Der var vanskeligheder med levering af et inertialnavigationssystem, hvorfor de to første missiler kun var udstyret med en autopilot. Som en konsekvens måtte de flyve i henhold til et forudbestemt program. Test af autonome kontroller blev udskudt til efterfølgende flyvninger.
Nulstiller WS-199C fra medier for første gang
Til testlanceringer i begyndelsen af september 1958 fløj et af prototypen B-58 fly, der modtog en ny model pylon, til Eglin Air Force Base (Florida). Nogle af flyvningerne skulle udføres på hendes flyveplads. Desuden planlagde testene at bruge basen ved Cape Canaveral. De planlagte missileruter løb over den centrale del af Atlanterhavet. De teoretiske målområder var også på åbent hav.
Teststartprogrammet så sådan ud. Luftfartøjsflyet med en raket under flyet startede fra Eglin flybase eller fra Cape Canaveral, opnåede højde og gik ind i et kampkurs. I en højde af 12,1 km ved en bærehastighed på M = 1,5 blev raketten tabt, som derefter skulle tænde motoren og gå ud til den krævede bane. Flyvningen sluttede med, at raketten faldt i havet. Under hele flyvningen skulle det ledsagende fly modtage telemetri.
Motorens startpunkt
Den første testopskydning af WS-199C-raketten i et forenklet kontrolsystem fandt sted den 5. september 1958. Dumping og fjernelse fra bæreren blev foretaget normalt. Ved det 6. sekund af flyvningen tændte motoren og gik til den nødvendige tilstand. Efter et par sekunder mislykkedes imidlertid autopiloten. Raketten begyndte at lave ukontrollerbare vibrationer, og den måtte ødelægges ved hjælp af en selv-likvidator. Under flyvningen steg produktet til 13 km højde og tilbagelagde en afstand på flere titalls kilometer.
Telemetri analyse gjorde det muligt at finde årsagen til ulykken. Kontrolsystemerne er blevet forfinet, og ændringerne er blevet indarbejdet i projektet. Grundkontrol i fuld skala blev udført før den næste testlancering. Først derefter blev der udstedt tilladelse til den anden affyring fra luftfartøjsflyet.
Den 19. december 1958 tabte en erfaren B-58 igen et aeroballistisk missil. Efter en kort vandret acceleration begyndte hun at kravle kraftigt. Bevæger sig langs en ballistisk bane, WS-199C kravlede til en højde på 76 km, hvorefter den skiftede til et faldende segment af banen. Den maksimale hastighed under denne flyvning nåede M = 6. Raketten faldt i havet cirka 300 km fra opsendelsesstedet. Lanceringen blev anset for vellykket.
Raketten ved frigivelse (øverst til højre). Kablerne til kommunikation med transportøren er synlige
Den 4. juni 1959, efter den næste fase af forbedringen af raketten, fandt den tredje testlancering sted. Denne gang løftede flyet en fuldt lastet raket op i luften, udstyret med et standard styresystem. Missionen med denne flyvning var at opnå maksimal rækkevidde. Ved at korrigere banen ved hjælp af rorene, løftede de indbyggede automatik raketten til en højde på over 59 km. Flyvningen sluttede 335 km fra faldpunktet. Det tog præcis 4 minutter at overvinde denne afstand. Inertialnavigationssystemet og kontrollerne fungerede uden fejl, og "Jomfru i Zenith" gennemførte opgaven med succes.
I slutningen af halvtredserne sendte de førende lande deres første satellitter i kredsløb. Det var indlysende, at rummet i den nærmeste fremtid kunne blive et andet sted for indsættelse af våben, og derfor er der brug for midler til at bekæmpe sådanne trusler. Af denne grund var der et forslag om at teste WS-199-missilfamilien som et antisatellitvåben. I midten af 1959 begyndte Lockheed og Convair forberedelserne til et testangreb på rumfartøjet.
Kameraer af den fjerde eksperimentelle raket
Til den nye test blev der udarbejdet en særlig raket, som var mærkbart forskellig fra de tidligere. Næsten alt skrog og ror blev udskiftet med stål. Sprænghovedsimulatoren blev fjernet fra hovedrummet, og placeringen af instrumenter blev også ændret. Udviklet en ny hovedkåbe med gennemsigtige vinduer. Et specielt system med 13 kameraer, der peger i forskellige retninger, blev installeret under det. Ifølge flyveprogrammet skulle 9 overvåge raketens og målsatellitens tilgang, og resten var beregnet til at undersøge Jorden. Inden montering af kåbe blev klemmerne med kameraerne pakket ind med en varmeisolator. Endelig blev et faldskærms redningssystem og et radiofyr placeret i hovedkåben.
Uddannelsesmålet var Explorer 4 -satellitten, der blev opsendt i juli 1958. Det var beregnet til at studere strålingsbælter og bar Geiger -tællere. Produktet var i kredsløb med en apogee på 2213 km og en perigee på 263 km. Aflytningen var planlagt til at blive udført, når satellitten passerede i en minimumsafstand fra Jorden.
Særlig kåbe til fotografisk udstyr
Test af WS-199C-raketten i en antisatellitkonfiguration fandt sted den 22. september 1959. For en større acceleration af raketten med en efterfølgende stigning i flyvehøjde udviklede luftfartsselskabet en hastighed på M = 2. Frakoblingen og de efterfølgende procedurer blev udført normalt. Men få sekunder efter frigivelsen sendte raketten en besked om fejl i kontrolsystemerne. På det 30. sekund af flyvningen gik kommunikationen med hende tabt. En kontrail blev set fra jorden, hvilket indikerede, at missilet var gået ind i en ballistisk bane, men de nøjagtige flyveparametre kunne ikke fastslås.
Kommunikationsfejl førte hurtigt til tabet af missilet. Som testerne kunne fortælle, vendte WS-199C tilbage og faldt i havet. En lang søgning gav dog ingen resultater. Det nøjagtige sted for missilets fald er stadig ukendt. Sammen med prototypen gik kameraer og deres film i bund, hvilket gjorde det muligt at evaluere effektiviteten af at skyde mod en satellit. Resultatet var dog næppe enestående, da Explorer 4 forblev i sin bane.
Antisatellit "Jomfru i zenit" på nulstillingstidspunktet
Af de fire High Virgo -testkørsler var kun halvdelen vellykkede. De to andre viste sig på grund af kontroludstyrets fejl at være nødsituationer. I efteråret 1959 analyserede specialister fra udviklingsselskaberne og det amerikanske forsvarsministerium de indsamlede data og bestemte projektets videre skæbne.
I sin nuværende form kunne Lockheed WS-199C High Virgo aeroballistisk missil ikke komme i drift og forbedre kampmulighederne for B-58 Hustler-flyet. Retningen som helhed var imidlertid af interesse for luftvåbnet. I denne henseende beordrede kunden at afslutte arbejdet med emnet "Jomfru i zenit", men at bruge udviklingen på dette projekt, når han opretter det næste ballistiske missil. Hovedresultatet af det efterfølgende udviklingsarbejde var den nye GAM-87 Skybolt-raket.
Som en del af Air Force-programmet, kodenavnet WS-199, har amerikanske forsvarsselskaber udviklet to luftaffyrede ballistiske missiler. De resulterende produkter viste temmelig høje egenskaber, men var stadig ikke egnede til adoption. Under design og test var det imidlertid muligt at samle en masse erfaring og indsamle de nødvendige data om den virkelige drift af sådanne våben. Udviklingen, løsningerne og projekterne WS-199B og WS-199C fandt snart anvendelse i oprettelsen af en ny aeroballistisk raket.
