I midten af firserne startede den amerikanske militærafdeling et program til udvikling af flere nye missilsystemer. Gennem en række organisationers indsats var det planlagt at oprette flere langdistance krydsermissiler. Disse våben skulle bruges til at levere atomsprænghoveder til mål på fjendens område. I løbet af de næste par år har militæret gentagne gange justeret kravene til projekter, hvilket førte til tilsvarende ændringer i lovende teknologi. Desuden betød de unikt høje krav, at kun et nyt missil var i stand til at nå militærtjeneste. Andre forblev på papir eller forlod ikke testfasen. En af disse "tabere" var SM-64 Navaho-projektet.
Husk på, at i sommeren 1945, kort efter krigens afslutning i Europa, beordrede den amerikanske kommando at undersøge de fangede prøver af tysk udstyr og dokumentation om dem for at opnå vigtige udviklinger. Kort tid efter var der et forslag om at udvikle et lovende krydstogtsraket fra overflade til overflade med høj rækkevidde. Flere førende forsvarsindustriorganisationer var involveret i skabelsen af sådanne våben. Blandt andre har Rocketdyne, en afdeling i North American Aviation (NAA), ansøgt om programmet. Efter at have undersøgt de tilgængelige teknologier og deres udsigter foreslog NAA -specialisterne en omtrentlig projektplan, i overensstemmelse med hvilken den skulle oprette en ny raket.
Tidligt arbejde
Det blev foreslået at udvikle et projekt til et nyt våben i tre faser. Under den første var det nødvendigt at tage udgangspunkt i det tyske V-2 ballistiske missil i A-4b-versionen og udstyre det med aerodynamiske fly og dermed lave et projektilfly. Den anden fase af det foreslåede projekt involverede fjernelse af en flydende jetmotor med installation af en ramjet (ramjet). Endelig var programmets tredje fase beregnet til at oprette et nyt affyringsvogn, som skulle øge flyvningsområdet for kampmissilet betydeligt i de to første faser.
Rocket XSM-64 / G-26 på lanceringsstedet. Foto Wikimedia Commons
Efter at have modtaget de nødvendige dokumenter og forsamlinger, begyndte Rocketdine -specialister forsknings- og designarbejde. Af særlig interesse er deres eksperimenter med tilgængelige motorer af forskellige typer. Uden den nødvendige testbase testede designerne dem lige på parkeringspladsen ved siden af deres kontor. For at beskytte andet udstyr mod reaktive gasser blev der brugt en gasplade, i rollen som en almindelig bulldozer virkede. På trods af det mærkelige udseende tillod sådanne tests os at indsamle en masse nødvendig information.
I foråret 1946 fik NAA en militær kontrakt for at fortsætte udviklingen af et nyt krydstogtsraket. Projektet modtog den officielle betegnelse MX-770. Derudover blev der indtil et bestemt tidspunkt brugt et alternativt indeks-SSM-A-2. I overensstemmelse med den første kontrakt var det nødvendigt at bygge et missil, der var i stand til at flyve i en rækkevidde på 175 til 500 miles (280-800 km) og bære et atomsprænghoved, der vejer omkring 910 kg. I slutningen af juli blev der udstedt en opdateret teknisk opgave, der krævede en stigning i nyttelasten til 3 tusinde pund (1,4 ton).
I de tidlige faser af MX-770-projektet var der ingen særlige krav til rækkevidden af et lovende missil. Naturligvis var en rækkevidde i størrelsesordenen 500 miles allerede en temmelig vanskelig opgave i betragtning af de tilgængelige teknologier, men højere ydelse var først påkrævet på et bestemt tidspunkt.
Situationen ændrede sig i midten af 1947. Militæret kom til den konklusion, at den krævede rækkevidde var utilstrækkelig til at løse de eksisterende kampmissioner. På grund af dette blev der foretaget store ændringer i kravene til MX-770-projektet. Nu skulle raketten kun udstyres med en ramjetmotor, og rækkevidden skulle øges til 1.500 miles (ca. 2, 4 tusinde km). På grund af nogle vanskeligheder af teknologisk og designmæssig karakter blev kravene hurtigt blødgjort i et vist omfang. I begyndelsen af foråret den 48. blev missilområdet ændret igen, og der blev foretaget justeringer af kravene under hensyntagen til projektets videre udvikling. Så de tidlige eksperimentelle missiler skulle flyve i en afstand på omkring 1000 miles, og de senere krævede en tre gange længere rækkevidde. Endelig måtte masseproducerede missiler til hæren flyve over 8.000 km.
Start af XSM-64 raket. Foto Spacelaunchreport.com
Nye krav fra 47. juli tvang ingeniører fra North American Aviation til at opgive deres tidligere planer. Beregninger har vist, at det ikke er muligt at udføre den tekniske opgave ved hjælp af færdige tyske udviklinger. Raketten og dens enheder skulle udvikles fra bunden ved hjælp af den eksisterende erfaring og teknologi. Desuden besluttede specialisterne sig endelig for at bygge et krydstogtmissil med et fuldt udbygget kraftværk og et ekstra overtrin, og ikke et totrinssystem med et overtrin og et svævefly udstyret med et sprænghoved og ikke have egen motor.
Udseendet af de opdaterede krav tillod også udviklerfirmaets specialister at formulere projektets hovedbestemmelser, i overensstemmelse med hvilke yderligere arbejde skulle udføres. Så det blev besluttet at oprette et nyt inertialnavigationssystem til brug som vejledningsudstyr, og forskning i en vindtunnel gjorde det muligt at bestemme det optimale udseende af raketrammen. Det blev fundet, at den mest effektive aerodynamiske konfiguration for MX-770 ville være delta-vingen. Den næste fase af arbejdet med det nye projekt indebar undersøgelse af de vigtigste spørgsmål og oprettelse af enheder i overensstemmelse med de opdaterede krav og planer.
Yderligere beregninger viste effektiviteten af brugen af en ramjet -motor. De eksisterende og lovende designs af et sådant kraftværk lovede en mærkbar forøgelse af ydeevnen. Ifølge beregninger af den tid havde en ramjet -raket en tredjedel længere rækkevidde end et lignende produkt med en flydende motor. Samtidig blev den nødvendige flyvehastighed sikret. Konsekvensen af disse beregninger var intensiveringen af arbejdet med oprettelsen af nye ramjet -motorer med forbedrede egenskaber. I sommeren 1947 modtog NAA-motordivisionen en ordre om at opgradere den eksisterende eksperimentelle XLR-41 Mark III-motor med en forøgelse af trykstyrken til 300 kN.
Flyvende laboratorium X-10. Foto Designation-systems.net
Parallelt med motoropgraderingen arbejdede nordamerikanske specialister på projektet N-1 inertial navigation system. På de indledende faser af projektet viste beregninger, at overvågning af raketens bevægelse i tre fly ville give en tilstrækkelig høj nøjagtighed ved bestemmelse af koordinaterne. Den beregnede afvigelse fra de reelle koordinater var 1 kilometer i timen. Når man flyver til det maksimale område, burde den cirkulære sandsynlige nedbøjning af raketten således ikke have overskredet 2, 5 tusinde fod (ca. 760 m). Ikke desto mindre blev N-1-systemets designkarakteristika anset for utilstrækkelige ud fra den videre udvikling af raketteknologi. Med en stigning i missilens rækkevidde kan KVO stige til uacceptable værdier. I denne henseende begyndte udviklingen af N-2-systemet i efteråret den 47., hvor der ud over inertialt navigationsudstyr blev inkluderet en enhed til orientering af stjerner.
Baseret på resultaterne af de første undersøgelser af det opdaterede projekt, relateret til ændringen i kundernes krav, blev planen for udviklingen af projektet og test af færdige missiler justeret. Nu, under den første fase, var det planlagt at teste MX-770-raketten i forskellige konfigurationer, herunder når den blev affyret fra et luftfartøjsfly. Formålet med anden etape var at øge flyvningsområdet til 2-300 miles (3200-4800 km). Den tredje etape var beregnet til at bringe rækkevidden op til 5 tusinde miles. På samme tid var det nødvendigt at øge rakettens nyttelast til 4,5 tusinde pund.
Hovedparten af designarbejdet på MX-770-raketten blev afsluttet i 1951. Imidlertid var udviklingen af dette våben forbundet med mange vanskeligheder. Som et resultat, selv efter den 51., måtte designerne af Rocketdyne og NAA konstant forfine projektet, rette de identificerede mangler og også bruge forskellige hjælpeudstyr til yderligere forskning.
Eksperimentelt støtteprojekt
For at lette arbejdet og studere de foreliggende forslag i 1950 blev udviklingen af et yderligere projekt RTV-A-5 aftalt. Målet med dette projekt var at skabe et radiostyret fly med et aerodynamisk udseende, der ligner en ny type kampmissil. I 1951 blev projektet omdøbt til X-10. Denne betegnelse forblev indtil selve lukningen af projektet i midten af halvtredserne.
X-10 under flyvning. Foto Designation-systems.net
RTV-A-5 / X-10-produktet var et radiostyret fly med en langstrakt strømlinet skrog, elevatorer i næsen, en deltavinge i halen og to køl. På bagsiden af flykroppens sider var der to naceller med Westinghouse J40-WE-1 turbojetmotorer med et tryk på 48 kN hver. Enheden havde en længde på 20, 17 m, et vingespænd på 8, 6 m og en total højde (med et treposters landingsudstyr forlænget) på 4,5 m. En højde på 13,6 km og flyve i en rækkevidde på op til 13800 km.
Designet af X-10 flyrammen blev udviklet på grundlag af MX-770 raketdesignet. Ved hjælp af test af det radiostyrede fly var det planlagt at teste udsigterne for den foreslåede flyramme, når de flyver i forskellige tilstande. Derudover var der på et bestemt tidspunkt i programmet en lighed med hensyn til udstyr om bord. Oprindeligt modtog X-10 kun radiostyringsudstyr og en autopilot. I de senere testfaser var prototypeflyet udstyret med N-6 inertialnavigationssystemet, som blev foreslået til brug på en fuldgyldig raket.
Den første flyvning af X-10-produktet fandt sted i oktober 1953. Flyet startede med succes fra en af flyvepladserne og gennemførte flyveprogrammet, hvorefter det foretog en vellykket landing. Testflyvninger i det flyvende laboratorium fortsatte indtil 1956. Under dette arbejde kontrollerede NAA-specialister forskellige funktioner i det eksisterende design og indsamlede også data for yderligere forbedringer af MX-770-projektet.
X-10 under landing. Foto Boeing.com
Tretten X-10 fly blev bygget til brug i testene. Noget af denne teknik gik tabt under hovedtestene. Desuden i efteråret og vinteren 1958-59. Nordamerikaner gennemførte en række yderligere tests, hvor yderligere tre droner gik tabt på grund af ulykker. Kun en X-10 overlevede indtil programmets afslutning.
Produkt G-26
Efter at have kontrolleret det foreslåede aerodynamiske udseende ved hjælp af et radiostyret fly blev det muligt at bygge eksperimentelle missiler. I overensstemmelse med eksisterende planer begyndte NAA -virksomheden først at bygge forenklede prototyper af et lovende krydstogtsraket. Disse køretøjer modtog fabriksbetegnelsen G-26. Militæret gav denne teknik navnet XSM-64. Derudover var det på dette tidspunkt, at programmet modtog den yderligere betegnelse Navaho.
Designmæssigt var XSM-64 en let forstørret og modificeret version af den ubemandede X-10. Samtidig blev der foretaget væsentlige ændringer i individuelle strukturelle elementer samt introduktion af nye enheder i komplekset. For at opnå det nødvendige flyveområde blev den eksperimentelle raket bygget i henhold til en totrinsplan. Den første flydende fase var ansvarlig for at løfte op i luften og indledende acceleration. Og krydstogtsmissilet var et krydstogtsmissil med en nyttelast.
Diagram over G-26 raketten. Figur Astronautix.com
Lanceringstrinnet var en enhed med en konisk hovedkappe og en cylindrisk halesektion, hvorpå to køl blev fastgjort. Længden af den første etape var 23,24 m, den maksimale diameter var 1,78 m. Da den var klar til lancering, vejede scenen 34 tons. Den var udstyret med en nordamerikansk XLR71-NA-1 flydende motor med et tryk på 1070 kN, kørende på petroleum og flydende ilt …
Krydsningsfasen i XSM-64-raketten bevarede hovedfunktionerne i X-10-produktet, men var udstyret med en anden type motor og havde også en række andre funktioner. Samtidig blev landingsudstyret beholdt efter testflyvningen. Med en lanceringsvægt på 27, 2 tons havde hovedscenen en længde på 20, 65 m og et vingefang på 8, 71 m. 36 kN hver. Til styring af missilet blev der brugt styringsudstyr af typen N-6. Desuden var missilet til nogle tests udstyret med radiokommandostyring.
Lanceringen af XSM-64-raketten blev foreslået udført fra en lodret affyringsrampe. Den første etape med en flydende motor skulle løfte raketten op i luften og levere den til en højde på mindst 12 km og udvikle en hastighed på op til M = 3. Derefter var det planlagt at starte ramjet -motoren i bærerfasen og nulstille startfasen. Ved hjælp af sine egne motorer skulle krydsermissilet stige til omkring 24 km højde og bevæge sig mod målet med en hastighed på M = 2,75. Flyvningsområdet kunne ifølge beregninger nå op på 5600 km).
XSM-64-projektet havde flere kritiske tekniske og teknologiske funktioner. Så i designet af bæreren og lanceringsfasen blev dele fra titanium og nogle andre nyeste legeringer meget udbredt. Desuden blev alle elektroniske komponenter i raketten udelukkende bygget på transistorer. Således blev Navajo -raketten et af de første våben i historien uden lampeudstyr. Brugen af brændstofparret "petroleum + flydende oxygen" kan betragtes som ikke mindre et teknisk gennembrud.
Testlancering den 26. juni 1957, LC9 -lanceringskompleks. Foto Wikimedia Commons
I 1956 blev et affyringskompleks for XSM-64 / G-26 missiler bygget på den amerikanske luftvåbnebase ved Cape Canaveral, hvilket gjorde det muligt at begynde at teste lovende våben. Den første testopskydning af raketten fandt sted den 6. november samme år og endte med fiasko. Raketten var i luften i kun 26 sekunder, hvorefter den eksploderede. Snart blev samlingen af den anden prototype afsluttet, som også gik til test. Indtil midten af marts 1957 gennemførte NAA- og luftvåbnets specialister ti testopskydninger, som endte med ødelæggelse af forsøgsmissiler inden for få sekunder efter opsendelsen eller lige ved affyringsstedet.
Den første relativt vellykkede lancering fandt kun sted den 22. marts, 57. Denne gang blev raketten i luften i 4 minutter 39 sekunder. Samtidig sluttede den næste flyvning, den 25. april, med en eksplosion bogstaveligt talt over affyringsrampen. Den 26. juni samme år lykkedes det igen Navaho -raketten at flyve en temmelig stor afstand: Disse tests varede 4 minutter 29 sekunder. Således blev alle missiler, der blev lanceret under testene, ødelagt ved lancering eller flyvning, hvorfor de ikke kunne vende tilbage til basen, efter at flyvningen var afsluttet. Ironisk nok viste det sig, at de beholdte chassisaggregater var ubrugelig last.
Slutningen af projektet
Test af G-26 eller XSM-64 missiler viste, at produktet udviklet af NAA ikke opfyldte kundens krav. Måske kunne sådanne krydsermissiler i fremtiden demonstrere den nødvendige hastighed og rækkevidde, men fra sommeren 1957 var de ikke særlig pålidelige. Som følge heraf var implementeringen af de resterende planer i tvivl. Efter en relativt vellykket (i sammenligning med massen af andre) lancering den 26. juni 1957 besluttede kunden, repræsenteret ved Pentagon, at revidere sine planer for det aktuelle projekt.
Udviklingsprogrammet for MX-770 / XSM-64 langdistance krydstogtsmissil har stået over for enorme udfordringer. På trods af alle bestræbelser lykkedes det ikke projektets forfattere at bringe missilets pålidelighed til det krævede niveau og sikre en acceptabel flyvetid. Yderligere forfining af projektet tog tid og rejste også alvorlig tvivl. Derudover blev der i slutningen af 1950'erne gjort bemærkelsesværdige fremskridt inden for ballistiske missiler. Således var videreudvikling af Navajo -projektet upraktisk.
Erfaren raket under flyvning. 1. januar 1957 Foto Wikimedia Commons
I begyndelsen af juli beordrede luftvåbnets kommando nedskæring af alt arbejde med det mislykkede projekt. Konceptet med et langdistance- eller interkontinentalt krydstogtmissil bevæbnet med et atomsprænghoved blev anset for tvivlsomt. Samtidig fortsatte arbejdet med et andet projekt af lignende våben: det strategiske krydstogtmissil Northrop MX-775A Snark. Snart blev den endda taget i brug, og i 1961 var disse missiler i alarmberedskab i flere måneder. Imidlertid var udviklingen af dette våben forbundet med mange vanskeligheder og omkostninger, hvorfor det blev taget ud af drift kort efter starten på en fuldgyldig operation.
Efter ordren underskrevet i juli 1957 betragtede ingen XSM-64-produktet som et fuldgyldigt militært våben. Ikke desto mindre blev det besluttet at fortsætte arbejdet med at indsamle oplysninger, der er nødvendige for gennemførelsen af fremtidige projekter. Den 12. august gennemførte NAA og luftvåbnet den første lancering af serien, kodenavnet Fly Five. Indtil den 25. februar den 58. blev der foretaget yderligere fire flyvninger. På trods af alle udviklerens bestræbelser var raketten ikke særlig pålidelig. Ikke desto mindre var Navaho i en af XSM-64-flyvningerne i stand til at nå en hastighed af størrelsesordenen M = 3 og blive i luften i 42 minutter og 24 sekunder.
I efteråret 1958 blev de eksisterende Navajo -raketter brugt som platforme for videnskabeligt udstyr. Inden for rammerne af RISE -programmet (bogstaveligt talt "stigning", var der også en udskrift af Research in Supersonic Environment - "Research in supersonic conditions"), blev der udført to forskningsflyvninger, som dog endte med at mislykkes. Under flyvningen den 11. september kunne XSM-64 hovedscenen ikke starte sine motorer og faldt derefter. Den 18. november steg den anden raket til en højde på 77 tusind fod (23,5 km), hvor den eksploderede. Dette var den sidste missilaffyring af Navaho -projektet.
Projekt G-38
Det skal erindres, at G-26 eller XSM-64 raketten var resultatet af anden fase af MX-770-projektet. Det tredje skulle være et større krydstogtsraket, der fuldt ud opfylder kundens krav. Udviklingen af dette projekt startede allerede inden starten af test af G-26. Den nye version af raketten modtog den officielle betegnelse XSM-64A og fabrikken G-38. Det var planlagt, at den vellykkede gennemførelse af XSM-64-testene ville åbne vejen for nyere udvikling, men konstante tilbageslag og manglende fremskridt førte til lukning af hele projektet. Da denne beslutning blev taget, var udviklingen af XSM-64A-projektet afsluttet, men det forblev på papir.
Diagram over missilet G-38 / XSM-64A. Figur Spacelaunchreport.com
G-38 / XSM-64A-projektet i den endelige version, der blev præsenteret i februar 1957, var en modificeret version af den tidligere G-26. Dette missil blev kendetegnet ved sin øgede størrelse og en anden sammensætning af udstyr om bord. På samme tid forblev principperne for lancering og andre funktioner i projektet næsten uændrede. Den nye raket skulle have et to-trinsdesign med en øvre etape og et krydsermissilignende bærerstadium.
I det nye projekt blev det foreslået at bruge en større og tungere første etape med motorer med øget effekt. Den nye lanceringsfase havde en længde på 28,1 m og en diameter på 2,4 m, og dens vægt nåede 81,5 tons. Den skulle udstyres med en nordamerikansk XLR83-NA-1 flydende motor med et tryk på 1800 kN. Opgaverne ved lanceringsfasen forblev de samme: stigningen af hele raketten til en højde på flere kilometer og den indledende acceleration af bærerstadiet, som er nødvendig for at lancere dens ramjet -motorer.
Marschstadiet var stadig bygget efter "andemønsteret", men nu havde det en diamantformet vinge. Rakettens længde steg til 26,7 m, vingespændet var op til 13 m. Den anslåede startvægt for bærerstadiet nåede 54,6 tons. To Wright XRJ47-W-7 ramjetmotorer med et tryk på 50 kN hver blev foreslået som en kraftværk. Et sådant kraftværk skulle bruges til at nå en højde på ca. 24 km og flyve med en hastighed på M = 3,25. Det anslåede flyveområde var på niveauet 10.000 km.
Det blev foreslået at udstyre XSM-64A Navaho-raketten med N-6A inertialnavigationssystemet med yderligere astronomisk udstyr, der øger nøjagtigheden af kursberegningen. Som nyttelast skulle raketten bære et W39 termonukleare sprænghoved med en kapacitet på 4 megaton i TNT -ækvivalent. Prototyper af G-38-bærerfasen var planlagt til at blive udstyret med et cykeltype landingsudstyr til at vende tilbage til flyvepladsen efter en vellykket testflyvning.
Resultater
Efter flere mislykkede og relativt vellykkede (især på baggrund af andre) testopskydninger af XSM-64 / G-26-raketten besluttede kunden, repræsenteret af Air Force, at opgive den videre udvikling af Navaho-projektet. Det resulterende krydsermissil havde ekstremt lav pålidelighed, hvorfor det ikke kunne betragtes som et lovende strategisk våben. Finjusteringen af strukturen blev anset for for kompliceret, dyr, tidskrævende og urentabel. Resultatet af dette var opgivelse af den videre udvikling af raketten som et lovende middel til at levere atomvåben. Imidlertid blev der i fremtiden brugt syv missiler i nye forskningsprojekter.
En af årsagerne til lukningen af SM-64-projektet var dens for høje omkostninger. Ifølge tilgængelige data kostede projektet på det tidspunkt, hvor denne beslutning blev truffet, skatteyderne omkring 300 millioner dollars (i halvtredsernes priser). På samme tid førte sådanne investeringer ikke til reelle resultater: G-26-rakettens længste flyvning varede lidt mere end 40 minutter, hvilket tydeligvis ikke var nok til en fuldgyldig brug med en raketflyvning fuldt ud rækkevidde. For at undgå yderligere spild med tvivlsom effektivitet blev projektet lukket.
Museumsprøve af Navajo -raketten ved Cape Canaveral. Foto Wikimedia Commons
På trods af lukningen af projektet har udviklingen af et lovende strategisk krydstogtmissil givet nogle resultater. Navajo -projektet såvel som andre lignende udviklinger blev grunden til at udføre en masse forskningsarbejde inden for materialevidenskab, elektronik, motorbygning osv. I løbet af disse undersøgelser har amerikanske forskere skabt en masse nye teknologier, komponenter og samlinger. I fremtiden blev nye udviklinger, der blev skabt som en del af et mislykket krydstogtmissilprojekt, mest aktivt brugt i udviklingen af nye systemer til forskellige formål.
Det mest slående eksempel på brugen af udviklingen i MX-770 / SM-64-projektet er AGM-28 Hound Dog luft-lanceret krydsermissilprojekt, der blev oprettet af Nordamerika i 1959. Brugen af færdige udviklinger påvirkede massen af egenskaber ved dette produkt, primært på design og karakteristisk udseende. Sådanne missiler blev brugt af amerikanske strategiske bombefly i løbet af de næste flere årtier.
Flere prøver af udstyr, der blev oprettet som en del af MX-770-projektet, har overlevet til vores tid. Det eneste overlevende eksempel på X-10 flyvende laboratorium er nu på museet på Wright-Patterson Air Force Base. Det er også kendt, at lanceringsstadiet af XSM-64-raketten vises på Veterans of Foreign Wars (Fort McCoy, Florida). Den mest berømte overlevende prøve er en færdigmonteret G-26-raket gemt i et åbent område ved Cape Canaveral Air Base. Dette produkt i rød og hvid livery består af et lancerings- og sustainer -stadium og demonstrerer tydeligt konstruktionen af en samlet raket.
Ligesom mange andre udviklinger i sin tid viste SM-64 Navaho krydsermissil at være for kompleks og upålidelig til praktisk brug og havde også en uacceptabelt høj pris. Alle omkostningerne ved at oprette det er dog ikke spildt. Dette projekt gjorde det muligt at mestre nye teknologier og viste også inkonsekvensen af det oprindelige koncept om et interkontinentalt krydsermissil, som indtil et bestemt tidspunkt blev anset for lovende og lovende. Navajo -projektets fiasko og andre lignende udviklinger til en vis grad ansporede til udviklingen af ballistiske missiler, som stadig er det vigtigste middel til at levere atomsprænghoveder.
