Programa Vanguard
| Lanzador espacial Vanguard
| |
 El lanzamiento de un Vanguard. | |
| Datos generales | |
|---|---|
| País de origen | Estados Unidos |
| Primer vuelo | 6 de diciembre de 1957 |
| Último vuelo | 18 de septiembre de 1959 |
| Estado | Retirado del servicio |
| Lanzamientos (fallos) | 12 (9) |
| Altura | 21,6 metros |
| Diámetro | 1,14 metros |
| Peso al despegar | 10,4 toneladas |
| Piso (s) | 3 |
| Despegue empuje | 120 kilo newtons |
| Carga útil | |
| Órbita baja | 45 kg (SLV-7) |
| Motorización | |
| Ergols | Propelentes líquido + propelente sólido |
| 1 st piso | Queroseno / Oxígeno líquido : 623 kN |
| 2 e piso | UDMH + Ácido nítrico : 33 kN |
| 3 e piso | Propelente sólido : 11,6 kN |
| Misiones | |
| Pequeños satélites científicos | |
Vanguard es un pequeño lanzador estadounidense desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) cuyo objetivo era poner en órbita el primer satélite artificial . Enfocar el lanzador fue difícil con 9 fallas de 12 tiros entre 1956 y 1959 y Vanguard no logró su objetivo. Los funcionarios estadounidenses finalmente deciden confiar el lanzamiento del primer satélite American Explorer 1 al lanzador Juno I en1 st de febrero de 1958. La primera etapa se deriva del cohete con sonda Viking, mientras que la segunda etapa proviene del cohete con sonda Aerobee . Aunque no habiendo cumplido su objetivo inicial, el programa permite el desarrollo de varias tecnologías clave y las etapas desarrolladas serán reutilizadas posteriormente por varios lanzadores.
Contexto
En Julio de 1955, Estados Unidos y la URSS anuncian que lanzarán un satélite artificial como parte del trabajo científico planificado para el Año Geofísico Internacional (Julio de 1957-Diciembre de 1958). En Estados Unidos, varios proyectos están en competencia para desarrollar el lanzador y su satélite. Wernher von Braun de la Agencia de Estados Unidos Ejército de misiles balísticos (ABMA) propone bajo el nombre de Proyecto Orbiter usar el de corto alcance Redstone misil balístico está desarrollando coronado por un conjunto de cohetes propulsores sólidos. Formando la Juno I lanzador . El Laboratorio de Investigación Naval propone utilizar el lanzador Vanguard, un nuevo lanzador dedicado a la investigación científica cuya segunda etapa es un cohete sonda Aerobee suministrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) mientras que la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (Ejército del aire) ofrece su Atlas intercontinental. misil balístico . Sin embargo, estos dos últimos cohetes, a diferencia del lanzador Juno I, se encuentran en una etapa muy temprana de desarrollo. La Secretaría de Defensa nombra enAgosto de 1955un comité para seleccionar uno de los tres proyectos. Este comité está compuesto por dos representantes de cada una de las tres ramas y está presidido por Homer Stewart, profesor de Caltech ( Instituto de Tecnología de California ) también responsable de una de las divisiones del JPL. Aunque el proyecto Orbiter es el más exitoso, es el proyecto Vanguard propuesto por el laboratorio de la Marina de los Estados Unidos el que gana por cinco votos contra dos para el proyecto Orbiter de von Braun. Esta elección refleja el deseo del actual presidente de Estados Unidos, Dwight D. Eisenhower , de separar el programa espacial del ejército. Unos días más tarde, esta decisión fue confirmada y el equipo de von Braun fue excluido de cualquier intento de lanzar un satélite.
Los predecesores del lanzador Vanguard
HATV y SSTO
El primer proyecto debería consistir en la realización de un cohete de investigación de gran altitud ( Vehículo de prueba de gran altitud - HATV) y una etapa única de combustión de hidrógeno líquido con oxígeno líquido ( Single Stage To Orbite - SSTO ).
Este proyecto fue confiado a Glenn L. Martin Company ( Lockheed Martin ) en 1946, en asociación con North American Aviation , ( Rockwell Collins - Boeing Aerojet) como fabricante de motores.
El lanzador tiene las siguientes características:
- Eslora: 26,2 metros.
- Diámetro: 4,9 metros.
- Peso de lanzamiento: 45,8 toneladas.
- Empuje: 136 toneladas.
- Carga útil: 450 gramos.
El programa, demasiado ambicioso, no pasa de la etapa de un simple proyecto. En la actualidad (2019), ninguna SSTO ha visto la luz.
El cohete que suena vikingo
El cohete sonoro Viking (originalmente llamado Neptuno) es más realista y más al nivel tecnológico de la época (1946).
Los cohetes con sonido vikingo se derivan directamente de los cohetes V-2 alemanes . Los Viking reemplazarán a los V-2, disponibles en suministro limitado, en misiones de sondeo de la atmósfera superior y para observaciones astronómicas. El proyecto también se confía a Glenn L. Martin Company .
La tecnología del Viking es aproximadamente idéntica a la del V-2, con algunas diferencias. En primer lugar, la estructura es de aluminio, mucho más ligera que la de acero del V-2, diseñada para soportar el calor de la reentrada atmosférica (la técnica de "separar" el lanzador de su carga útil aún no está disponible. Inventada durante World Segunda Guerra ). El desarrollo del motor Viking se confía a Reaction Motors . Este motor es menos potente que el del V-2 (menor carga total).
El motor debe desarrollar un empuje promedio de 9,1 toneladas (entre 8,5 y 9,7 toneladas).
El "pilotaje" del Viking se realiza gracias a una articulación cardán que permite que el motor se incline sobre 2 ejes para garantizar la estabilidad del cohete. La información de pilotaje provino del cerebro estabilizador giroscópico ubicado en la parte superior del cohete. Después de detener el motor, los chorros de gas intermitentes aseguran la estabilidad del cohete.
Características del cohete sonda Viking I durante los primeros siete vuelos (3 de mayo de 1947 a 7 de agosto de 1951)- Longitud: 13,8 a 14,8 metros.
- Diámetro: 0,81 metros.
- Peso de lanzamiento: 4,4 a 5,2 toneladas.
- Empuje: 8.5 a 9.7 toneladas.
- Longitud: 12,7 a 13,7 metros.
- Diámetro: 1,14 metros.
- Peso de lanzamiento: 5,8 a 6,8 toneladas.
- Empuje: 8.5 a 9.7 toneladas.
Los últimos 2 vuelos del Viking son parte posterior del programa Vanguard, el 8 de diciembre de 1956 y 1 st de mayo de 1957.
Desarrollo del lanzador Vanguard
El proyecto Vanguard nació el 5 de julio de 1955con la publicación de un informe sobre un programa de satélites científicos por el Laboratorio de Investigaciones Navales (NRL). Este informe recomienda el uso del Viking como la primera etapa del lanzador, y etapas superiores que consisten en dos etapas de cohete sólido o una segunda etapa de cohete líquido derivada del cohete de sondeo Aerobee y una tercera etapa de cohete sólido . El proyecto está aprobado el29 de julio de 1955por el presidente de los Estados Unidos, Dwight D. Eisenhower .
Características de Vanguard
La primera etapa es idéntica a la de los cohetes de sondeo Viking II (1,14 m de diámetro y 13,4 m de altura), pero el motor es desarrollado por General Electric . El nuevo motor, llamado X-405, proporciona 12,7 toneladas de empuje durante 142 s (en comparación con las 9,7 toneladas de los motores anteriores) mediante el uso de queroseno (con oxígeno líquido como oxidante).
La segunda etapa , (0,81 m de diámetro para una altura de 9,4 m, idéntica al Viking I) utiliza un motor derivado del cohete sonda Aerobee pero más potente (3,4 toneladas contra 1,1 toneladas de empuje durante 120 s), el AJ -10. El "pilotaje" de la segunda etapa se realiza según el mismo principio que el del Viking (articulación cardánica). El combustible de segunda etapa del Vanguard es dimetilhidrazina asimétrica ( UDMH ) con ácido nítrico fumante blanco como oxidante.
La tercera etapa del propulsor sólido (polvo) tiene 1,5 m de alto por 50 cm de diámetro y proporciona un empuje de 1 tonelada (motor GRC 133-KS-2800).
El motor de la versión SLV-7 es suministrado por Hercule Powder . Este motor, el X-248, desarrolla 1,4 toneladas de empuje quemando una mezcla de nitrocelulosa y nitroglicerina , con la adición de perclorato de amonio y polvo de aluminio , entre otros. El cuerpo del motor está hecho de fibra de vidrio. La carga útil es de 45 kg en órbita terrestre baja . La versión SLV-7 que vuela solo una vez enSeptiembre de 1959está equipado con una nueva tercera etapa con un motor X 248-A2. La capacidad de lanzamiento es de 45 kg en órbita terrestre baja.
Misiones
Se llevan a cabo catorce lanzamientos Viking (frente a los 12 inicialmente previstos). Los dos primeros llevan la designación de Vanguard Test Vehicle TV0 y TV1. Los verdaderos lanzamientos de “Vanguard”, estrictamente hablando, comienzan con el Vanguard TV2. El último lanzamiento tuvo lugar el 18 de septiembre de 1959 después de 12 lanzamientos y tres satélites (Vanguard 1, 2 y 3) puestos en órbita.
El éxito del Sputnik soviético en 1957 aceleró los lanzamientos hasta tal punto que el lanzamiento de un satélite, inicialmente previsto con el Vanguard TV6, se adelantó a TV3 con la consecuencia de destruir el lanzador en su plataforma de lanzamiento.
| Con fecha de | Designacion | Carga útil | Masa | Experiencia | Resultado |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 de diciembre de 1956 | TV0 | (sin satélite) | Vuelo suborbital de una etapa | ||
| 1 st de mayo de 1957 | TV1 | (sin satélite) | Vuelo suborbital con dos etapas | ||
| 23 de octubre de 1957 | TV2 | (sin satélite) | Falla : vuelo suborbital con dos etapas. | ||
| 6 de diciembre de 1957 | TV3 | Vanguardia TV3 | 1,36 kilogramos | Fallo : presión demasiado baja en el tanque a T + 2 segundos | |
| 5 de febrero de 1958 | Copia de seguridad de TV3 | Vanguard TV 3BU | 1,36 kilogramos | Falla : pérdida de control del 1er piso | |
| 17 de marzo de 1958 | TV4 | Vanguardia 1 | 1,47 kilogramos | ||
| 28 de abril de 1958 | TV5 | 9,98 kilogramos | Medición de rayos X | Falla : no hay separación de 2º y 3º piso | |
| 27 de mayo de 1958 | SLV-1 | 9,98 kilogramos | Medición de la línea Lyman-Alpha | Fallo : pérdida de control de actitud 2 e piso | |
| 26 de junio de 1958 | SLV-2 | 9,98 kilogramos | Medición de la línea Lyman-Alpha | Fallido : extinción del piso 2 e poco después del disparo | |
| 26 de septiembre de 1958 | SLV-3 | 9,98 kilogramos | Cubierto de nubes | Fallo : Terminación prematura del piso 2 e | |
| 17 de febrero de 1959 | SLV-4 | Vanguardia 2 | 10,75 kilogramos | Cobertura de nubes Medición de la densidad de la atmósfera superior |
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| 13 de abril de 1959 | SLV-5 | 10,3 kilogramos | Magnetómetro | Falla : pérdida de control de la 2da etapa | |
| 22 de junio de 1959 | SLV-6 | 10,3 kilogramos | Escala de radiación n. ° 1 20 pulgadas | Fallido : anomalía del piso de helio e de la válvula 2 | |
| 18 de septiembre de 1959 | SLV-7 | Vanguardia 3 | 22,7 kilogramos | Magnetómetro, medición de rayos X y detección de micrometeoritos |
Notas y referencias
- Homer E. Newell (NASA), " Más allá de la atmósfera: Primeros años de la ciencia espacial - CAPÍTULO 5 LA ACADEMIA DE CIENCIAS SE ENTIENDE " ,1980(consultado el 11 de octubre de 2009 )
- Explorer 1 (monografía) , p. 15-17
- (in) Project Vanguard: por qué no estuvo a la altura de su nombre , 21 de octubre de 1957, revista Time
- Descubriendo el cosmos con pequeñas naves espaciales , p. preámbulo
Bibliografía
- (es) JD Hunley, Tecnología de vehículos de lanzamiento espacial de EE . UU.: Viking to space shuttle , University Press of Florida,2008, 453 p. ( ISBN 978-0-8130-3178-1 )
- (en) Dennis R. Jenkins y Roger D. Launius, Para llegar a la alta frontera: una historia de los vehículos de lanzamiento de EE. UU. , The university press of Kentucky,2002( ISBN 978-0-8131-2245-8 )
- (es) MC Green y M. Lomask, Vanguard: A history , NASA,1970, 329 p. ( leer en línea )