WAC Corporal

WAC Corporal на пусковой

WAC «Корпорал» (англ. WAC Corporal, в русскоязычных источниках встречается также наименование по значению слова «Капрал») — американская исследовательская ракета, разработанная вскоре после окончания Второй мировой войны. Первая военная жидкостная ракета, разработанная и построенная в США. Использовалась в исследовательских целях для исследования особенностей полёта жидкостных ракет и изучения верхних слоев атмосферы. Стала элементом ряда других исследовательских программ. На её основе в 1950-х была разработана первая в мире ядерная баллистическая ракета MGM-5 Corporal.

История

После успешного завершения экспериментов с твердотопливной ракетой Private, лаборатория реактивного движения JPL (англ. Jet Propulsion Laboratory) Калифорнийского Технологического Института сочла возможным приступить к разработке более совершенных ракет. Успешное применение немцами баллистических ракет Фау-2 по Лондону, хотя и не дало значительного военного эффекта, тем не менее позволило сделать вывод о гораздо большем потенциале жидкостных ракет.

Основной целью программы ORDCIT была разработка тактической боевой жидкосной ракеты, по характеристикам сравнимой с Фау-2. Эта программа в конечном итоге завершилась созданием в 1950-х MGM-5 Corporal. Но, в 1945 году, инженеры США не имели еще никакого опыта в постройке больших жидкостных ракет и очень мало информации о строении верхних слоев атмосферы, необходимой для реализации проекта.

Чтобы решить многочисленные встающие технические проблемы, JPL инициировала разработку сравнительно небольшой жидкоcтной ракеты, предназначенной для отработки технических особенностей проекта. В рамках требований было установлено, что ракета должна иметь возможность доставить 11 кг полезной нагрузки (исследовательской аппаратуры) на высоту до 30 км. Ракета получила официальное обозначение WAC Corporal^[1] (производственное — RTV-G-1).

Конструкция

Первая военная жидкостная ракета, разработанная в США, и вторая в мире жидкостная баллистическая ракета после Фау-2, WAC Corporal была сравнительно небольшой ракетой, существенно уступающей в размерах своей немецкой предшественнице. Простой цилиндрический корпус ракеты, диаметром в 305 мм, имел длину 4,39 м. Снизу к нему крепился стартовый ускоритель длиной 2,41 м.

Устойчивость в полёте ракете придавали три хвостовых стабилизатора, размахом в 610 мм. Какая-либо система управления отсутствовала.

Старт ракеты осуществлялся с помощью порохового ускорителя, взятого от артиллерийской неуправляемой ракеты «Tiny Tim», диаметром 29 см. Ускоритель развивал тягу в 222 Кн продолжительностью в 0,5 секунды.

Дальнейшее движение ракеты обеспечивалось разработанным фирмой Aerojet жидкостным ракетным двигательем, работавшим на азотной кислоте в качестве окислителя и смеси анилина со спиртом в качестве горючего. Реактивная тяга двигателя достигала 6,7 кН, продолжительность работы — 47 секунд.

Запуск ракеты выполнялся через шахту в центре трехопорной решетчатой стартовой башни, выполняющей начальную стабилизацию ракеты. Как только ракета оказывалась в воздухе, ускоритель отбрасывался^[как?] и включался ЖРД.

Важной особенностью конструкции WAC Corporal была отделяемая носовая часть, автоматически отстреливающаяся после прекращения работы двигателя и спускающаяся на землю на парашюте. Она позволяла мягко опускать с высоты записывающие приборы и оборудование.^[2]

История применения

Первый успешный пуск WAC Corporal состоялся 30 октября 1945 года, после целой серии бросковых испытаний. Ракета превзошла ожидания экспериментаторов, поднявшись на высоту 70 км, но из-за технической неполадки, парашют спускаемой носовой части не раскрылся и мягко приземлить её не удалось. Последующие испытания предпринимались в 1946 году, в основном с целью исследования верхних слоев атмосферы. В целом, ракета показала себя простой и надёжной в эксплуатации, хотя проблемы с парашютной системой продолжались.

В 1946 году, когда запас оригинальных WAC Corporal был исчерпан, появилась вторая модификация ракеты, WAC-B с более лёгким двигателем. Основным её отличием было наличие телеметрической система передачи данных, позволяющей получать информацию от бортовых приборов ракеты непоспедственно в ходе полёта, без необходимости дожидаться её приземления, тем более с риском потерять данные в случае его неудачного течения. Ещё восемь ракет были запущены в 1946-1947-х годах, прежде чем основная программа WAC Corporal была успешно завершена. Пуски трофейных германских ракет Фау-2 в ходе программы «Гермес» и новая геофизическая ракета Aerojet Aerobee сменили WAC-Corporal как основную исследовательскую ракету США.

Наработки по программе WAC-Corporal были использованы при создании тактической ракеты MGM-5 Corporal.

Программа Bumper

Двухступенчатая ракета Bumper в полете

В феврале 1946 года, после первых успешных американских запусков трофейной Фау-2, лаборатория реактивного движения JPL предложила идею двухступенчатой исследовательской ракеты, состоящей из связки Фау-2 и WAC Corporal. Значительная тяговооружённость Фау-2 позволяла без особых проблем поднять сравнительно легкую WAC-Corporal на большую высоту. По расчётам, такая «связка» могла бы добраться до сверхбольших высот, недосягаемых для одноступенчатых суборбитальных ракет.

В октябре 1946 года, армия согласилась профинансировать программу в рамках проекта Hermes. Программа имела две основные цели: исследовать вопросы конструирования двухступенчатых жидкостных ракет (зажигание двигателей на большой высоте) и изучить верхние слои атмосферы и космическое пространство.

Для экспериментов, была использована немного доработанный вариант трофейной германской ракеты Фау-2. Основным отличием от базовой модели была носовая часть, переделанная для закрепления WAC-Corporal. Ракета WAC-Corporal, используемая в эксперименте, была модифицирована более значительно: её модификация получила название Bumper WAC.

В отличие от основной модели WAC Corporal, Bumper WAC имела не три а четыре стабилизатора, увеличенных для обеспечения устойчивости ракеты в разрежённой атмосфере на высоте более 40 км. Помимо основного двигателя, на ракете были смонтированы два небольших твердотопливных двигателя раскрутки, для обеспечения стабилизации в космосе за счёт гироскопического эффекта. Ракета размещалась в носовой части Фау-2, при этом стабилизаторы Bumper WAC располагались в прорезях носовой оконечности трофейной ракеты.

Предполагалось, что ракета Фау-2 поднимет Bumper WAC на значительную высоту, где, при помощи запального шнура, произойдет запуск двигателей второй ступени, стабилизаторы Bumper WAC выскользнут из прорезей, и ракета отправится в полёт.

В 1948 году программе Bumper было присвоено обозначение RTV-G-4, и в мае того же года прототип Bumper (с инертной второй ступенью, имевшей лишь небольшой твердотопливный ускоритель для отработки разделения ступеней на высоте) был запущен.

Первым полномасштабным запуском Bumper стал третий в серии, выполненный 30 сентября 1948 года. Первая ступень — Фау-2, сработала нормально, но в момент разделения произошел взрыв двигателя Bumper WAC, разрушивший ракету. Тем не менее, бортовая аппаратура передала на землю телеметрию полёта, что позволило быстро выявить и исправить недостатки. Вторая попытка запустить систему была предпринята в ноябре, но на этот раз подвела первая ступень.

Первый успешный полет Bumper состоялся 24 февраля 1949 года. На этот раз все сработало отлично: первая ступень разогнала систему до требуемой скорости, на высоте порядка 100 км произошло их разделение и включившийся двигатель забросил WAC Corporal на высоту 393 км, установив новый мировой рекорд.

Программа предусматривала ещё три запуска, но после аварии в шестом пуске — снова подвела Фау-2, цель программы изменили с исследования космичесокго пространства на изучение баллистики скоростных ракет. С этой целью, Bumper запускали почти горизонтально, под небольшим углом к горизонту над океаном. В качестве основной площадки был выбран Мыс Канаверал. Первый опыт завершился неудачей из-за сбоя WAC Corporal, но последний, восьмой пуск по программе Bumper прошел успешно, поставив новый мировой рекорд скорости — 5260 км/ч.

В 1951 году, в связи с исчерпанием запаса трофейных гермнаских ракет и появлением новых, более совершенных исследовательских ракет, программа Bumper закрыта.

Примечания

1. ↑ Происхождение аббревиатуры WAC точно неизвестно. Вероятно, она происходит от англ. Without Attitude Control, буквально «отсутствие контроля ориентации». Однако, достоверных подтверждений этому не существует.
2. ↑ Именно из-за отсутствия этой функции, исследователи США считали неудобной для использования обладавшую значительно большей грузоподъёмностью "Фау-2".

Литература

• Peter Alway Rockets of the World. — Saturn Press, 1999.
• Frederick I. Ordway III, Ronald C. Wakeford International Missile and Spacecraft Guide. — McGraw-Hill, 1960.
• «Army Ordnance Department Guided Missiles Program», U.S. Army Ordnance Department, 1948