Military Review

McDonnell WS-199D Rocket experimental de Draco alfa (EE. UU.)

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Mediados de los años cincuenta estratégicos aviación El Comando de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos estaba buscando nuevas formas de mejorar las características técnicas y de combate de las armas de misiles. Entre otras cosas, se realizó una búsqueda de nuevas ideas y soluciones, así como conceptos inusuales armas. Para probar las ideas originales se requerían muestras experimentales, una de las cuales era el producto WS-199D Alpha Draco de la compañía McDonnell.


En ese momento, los desarrolladores de misiles balísticos enfrentaron un grave problema. La parte superior de la gama de misiles intercontinentales en la parte descendente de la trayectoria debía someterse a cargas mecánicas y térmicas excesivas. Fue requerido para protegerlo de factores negativos, asegurando la entrega de un cargo completamente operativo al objetivo. Para buscar soluciones óptimas en esta área, se propuso desarrollar un cohete experimental especial.

Nuevo proyecto iniciado en 1957 año. Inicialmente, solo era necesario estudiar las características del comportamiento de las unidades de combate en las densas capas de la atmósfera. Posteriormente, se consideró como un medio para probar el nuevo concepto de un sistema de choque. Finalmente, el problema de usar un misil prometedor como un arma anti-satélite ha sido resuelto por algún tiempo. Notable es el hecho de que la solución de tareas tan diferentes no requirió un procesamiento cardinal del cohete.

McDonnell WS-199D Rocket experimental de Draco alfa (EE. UU.)
Ejecute WS-199D en el lanzador. Foto Designation-systems.net


Varios proyectos piloto lanzados por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos a fines de la década de 1950 tenían un nombre similar. El desarrollo de nuevas versiones de unidades de combate para ICBM se llevaría a cabo en el marco del proyecto con la designación WS-199D (Weapon System 199D). Además, al proyecto se le dio el nombre de "estrella" Alpha Draco ("Alpha Dragon"). El contrato para el desarrollo del cohete y sus pruebas posteriores recibió la empresa McDonnell. Varias otras organizaciones debían estar involucradas en el trabajo como subcontratistas.

Como parte del proyecto WS-199D, propusieron abandonar el vuelo "tradicional" a lo largo de una trayectoria balística y trabajar a través del concepto de BGRV (vehículo de reentrada Boost-glide - "Unidad de combate con overclocking y programación"). El cohete fue planeado para incluir un par de etapas con motores de combustible sólido y una cabeza hecha en forma de un fuselaje especial. Se asumió que la primera etapa llevaría el ensamble del cohete a una altura predeterminada, la tarea de la segunda etapa sería la aceleración a la velocidad de diseño, y luego de su separación, la parte de la cabeza continuará el vuelo horizontal de forma independiente, hasta una pérdida completa de energía almacenada y caerá en el área especificada.

Según los cálculos, la segunda etapa debería acelerar el planeador a una velocidad de más M = 5. Durante el vuelo, la velocidad podría disminuir notablemente, pero seguir siendo suficiente para formar una fuerza de elevación. Estos indicadores de velocidad nos permiten clasificar al jefe del cohete WS-199D en la categoría de aeronave hipersónica. Además, resulta ser uno de los primeros modelos de su clase tanto en los Estados Unidos como en el mundo.

Usando un cohete con tales principios de operación, los científicos podrían investigar el comportamiento del fuselaje a altas velocidades en capas densas de la atmósfera. Además, fue posible estudiar la posibilidad de usar un misil BGRV como un arma independiente. En ambos casos, se suponía que el proyecto Alpha Draco daría resultados prácticos.

El proyecto WS-199D fue de naturaleza experimental y no se asignó demasiado tiempo para su implementación. Para acelerar el desarrollo, la construcción y la prueba de nuevas tecnologías, McDonnell decidió hacer un uso extensivo de los componentes disponibles de varios tipos prestados de equipos en serie. Por lo tanto, fue planeado tomar motores para dos etapas de cohetes MGM-29 Sergeant y Nike-Hercules. Los controles de modelo existentes son proporcionados por Honeywell.

El cohete Alpha Dragon terminado tenía un diseño bastante simple. Montado, era un producto cilíndrico con un largo carenado de cabeza cónica y timones en forma de X en la cola de la primera etapa. La cola de la segunda etapa se distinguió por la presencia de varios conos curvos. Casi todos los volúmenes internos de las dos etapas se dieron para la instalación de motores de combustible sólido. Los pequeños compartimentos de instrumentos de los pasos contenían los controles más simples.


Preparando para empezar. Foto del Museo de la Fuerza Aérea y de Misiles / аfspacemuseum.org


El elemento principal de la primera etapa fue un sólido motor Thiokol TX-20 del cohete Sergeant. Tenía una caja de acero con una longitud de 5,9 my un diámetro de 7,9 M. La carga de combustible se quemó para 29 s, creando 21,7 tf empuje. La segunda etapa se completó con un motor TX-30 más pequeño del mismo fabricante. Este producto, también tomado de uno de los misiles en serie, desarrolló un empuje cerca de 5,6 tf para 37 s. De acuerdo con el concepto de BGRV, se suponía que un motor de primera etapa más potente proporcionaría un cohete a una altura predeterminada, y la segunda etapa fue responsable de la aceleración del cabezal de prueba.

Según datos conocidos, una aeronave de planificación de diseño inusual estaba ubicada debajo del carenado cónico del cohete WS-199D. De acuerdo con los cálculos de los autores del proyecto, al comienzo de un vuelo independiente tenía que tener una velocidad del orden de M = 5, lo que imponía exigencias especiales en el diseño. Tenía que ser una resistencia mecánica diferente, y además, para soportar cargas de alta temperatura.

Según diferentes fuentes, la carga útil del cohete Alpha Draco era similar a un cono con una cabeza redondeada y se construyó de acuerdo con las ideas del cuerpo de elevación. Los contornos del casco cónico se definieron de tal manera que durante el vuelo a alta velocidad crearon una fuerza de elevación. Para proteger los dispositivos internos de las altas temperaturas, se propuso utilizar modernas aleaciones resistentes al calor, recubrimientos ablativos y otras soluciones prometedoras. La forma más efectiva de proteger se podría desarrollar y encontrar aplicación en proyectos futuros.

El proyecto WS-199D involucró el uso de controles bastante simples. Un sistema de navegación inercial combinado con piloto automático estaba presente a bordo del cohete. Sobre la base de los datos sobre la posición del cohete en el espacio, se desarrollaron comandos para engranajes de dirección. En este caso, el control de vuelo continuó hasta el final de la segunda etapa. Después de su separación, la parte de la cabeza se convirtió en un vuelo de planificación descontrolado. Sin embargo, a su junta directiva asistió su propio equipo: para recopilar y transmitir datos.

El ensamblaje del producto Alpha Draco tenía una longitud ligeramente mayor que 14 M. El diámetro máximo de la caja se determinó por las dimensiones del motor TX-20 y fue de 790 mm. La escala de los estabilizadores - 2,16 m. Masa, según diversas fuentes, superó a 4,5-5 t.

Se suponía que el cohete experimental se lanzaría desde un lanzador desde tierra de la serie MGR-1 Honest John. En el chasis con ruedas triaxial, había una cabina abierta y una guía de viga de elevación. Antes del lanzamiento del cohete, una máquina de este tipo tenía que colgarse de las tomas y levantar la guía en un ángulo dado. Además, el motor fue lanzado, y el cohete comenzó su vuelo.


Sistema de misiles MGR-1 Honest John, cuyo lanzador se usó con el cohete WS-199D. Foto de Wikimedia Commons


El desarrollo del proyecto WS-199D se completó al final de 1958, después de lo cual McDonnell y sus subcontratistas comenzaron a prepararse para futuras pruebas. Todas las unidades nuevas fueron fabricadas, y también se recibieron partes en serie. De ellos recolectaron varios misiles experimentados, que en un futuro próximo deberían enviarse a la gama en Cabo Cañaveral. Para los lanzamientos de prueba se asignó la plataforma de lanzamiento LC-10. Los vuelos tendrían lugar sobre el océano Atlántico.

El programa de vuelo estándar para el cohete Alpha Dragon tenía el siguiente aspecto. Con la ayuda de la guía de lanzamiento, el cohete se elevó al ángulo de elevación máximo permisible. Por orden del operador, se encendió el motor de la primera etapa. Durante medio minuto de trabajo, levantó el cohete a una altura de 12800 m. Luego se dejó caer la primera etapa y, además, el cohete se inclinó hacia adelante a lo largo del vuelo. Después de alcanzar el ángulo requerido, se arrancó el motor de la segunda etapa. Con él, WS-199D tuvo que elevarse a una altura de 30500 m y acelerar a velocidades de al menos M = 5. A continuación, la segunda etapa gastada se separó de la parte de la cabeza, se dejó caer el carenado. La aeronave de planificación comenzó el vuelo independiente. Según los cálculos, podría retirarse a 380-400 km desde el punto de partida.

Febrero 16 1959, los especialistas de la Fuerza Aérea de la Fuerza Aérea y las empresas contratistas realizaron el primer lanzamiento de prueba de un nuevo cohete experimental. El producto WS-199D alcanzó con éxito la altura especificada y ganó la velocidad requerida, después de lo cual la unidad de programación cayó. Descendiendo desde una altura de más de 30 km, este último mostró el rango de vuelo por encima del calculado. El planeador cayó al agua a una distancia de 415 km desde el punto de partida. Todos los sistemas funcionaron correctamente, y se recogió la información necesaria. La primera prueba fue considerada exitosa.

Exactamente un mes después, tuvo lugar el lanzamiento del segundo cohete. Es posible que antes de estas pruebas, el diseño existente de Alpha Draco haya sido finalizado, pero no hay información detallada al respecto. El nuevo lanzamiento también tuvo éxito, pero esta vez el cohete mostró un rendimiento de rango alto menor. El punto de su caída al agua fue en 393 km desde el sitio de lanzamiento.

Abril 27 llevó a cabo la tercera y última prueba de ejecución. La primera etapa del cohete funcionó correctamente y lo elevó a una altura predeterminada. Después de ajustar, el motor de la segunda etapa se encendió, pero los sistemas de control fallaron. El cohete tomó el rumbo equivocado. Unos segundos después de eso, para evitar consecuencias negativas, los probadores se vieron obligados a activar la autodestrucción de misiles. El vuelo duró menos de un minuto, y durante este tiempo el cohete no tuvo tiempo de alejarse de la plataforma de lanzamiento.

De los tres lanzamientos, solo dos tuvieron éxito, y los resultados de la prueba se consideraron satisfactorios. Incluso durante los dos vuelos, los especialistas lograron reunir una cantidad considerable de información sobre el funcionamiento de varios sistemas en condiciones difíciles y también para probar en la práctica algunas soluciones nuevas. Las pruebas de currículum ya no estaban planeadas, porque ahora los diseñadores de varias organizaciones tenían que lidiar con la introducción de una nueva experiencia.


Alpha Draco en el momento del lanzamiento. Foto Space.skyrocket.de


El análisis de los resultados de las pruebas mostró que los sistemas BGRV, en general, son interesantes desde el punto de vista del uso militar, pero hasta el momento no pueden encontrar una aplicación práctica. Este concepto requería investigación adicional, pruebas y experimentación. Solo después de eso fue posible comenzar a desarrollar una unidad de combate de planificación en toda regla para misiles balísticos prometedores.

Al mismo tiempo, ciertos desarrollos en el proyecto McDonnell WS-199D Alpha Draco podrían implementarse ahora. Entonces, en la práctica, se demostró que la forma cónica de la unidad de combate permite obtener una calidad aerodinámica de al menos unidades 3-3,5, y esto hizo posible aumentar el rango de vuelo. Además, fue posible utilizar medios de protección térmica probados en vuelo. Debían usarse en el campo de las armas estratégicas, así como en la cosmonauta emergente.

Los desarrollos teóricos y prácticos del proyecto WS-199D se utilizaron por primera vez para crear el prometedor misil balístico intercontinental LGM-30 Minuteman. Teniendo en cuenta la experiencia de Alpha Dragon, las ojivas fueron construidas para tal cohete. En el futuro, estos desarrollos se desarrollaron y ya se utilizaron de forma nueva en todos los proyectos posteriores de armas de misiles estratégicos.

Ya a finales de los años cincuenta, los resultados de las pruebas de una aeronave con un estuche de transporte se interesaron en la NASA. Pronto, esta organización lanzó su propio programa, cuyo objetivo era estudiar con más detalle la arquitectura no estándar de las aeronaves. Desde principios de los años sesenta, la NASA y las organizaciones de construcción de aeronaves relacionadas han construido y probado varios aviones inusuales. Este programa tuvo un impacto significativo en futuros desarrollos en el campo de las naves espaciales retornables.

Según algunos informes, el cohete Alpha Draco, al igual que otros desarrollos bajo el cifrado WS-199, ha sido considerado de vez en cuando como un arma prometedora para combatir naves espaciales en órbitas bajas. Sin embargo, no hay información detallada sobre esto. Además, la información conocida sobre las características de este producto nos permite dudar de la posibilidad misma de su uso para tales fines. El hecho es que las características de los motores de las dos etapas podrían ser insuficientes para llevar el cohete o su unidad de combate a la altura requerida de cientos de kilómetros.

El trabajo en el proyecto piloto McDonnell WS-199D Alpha Draco duró menos de dos años y terminó con solo tres lanzamientos de misiles experimentados. Sin embargo, a pesar de la corta duración, terminaron con la recopilación de una gran cantidad de información sobre tecnologías prometedoras y soluciones adecuadas para usar en la creación de nuevas tecnologías de cohetes. Algunas de las ideas de este proyecto todavía se utilizan en varios campos y se enfrentan con éxito a la solución de las tareas.

En los materiales de los sitios:
http://designation-systems.net/
https://globalsecurity.org/
http://alternatewars.com/
http://militaryparitet.com/
http://space.skyrocket.de/
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3 comentarios
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  1. Micfoster
    Micfoster 5 Mayo 2018 17: 40
    +1
    Tenía una caja de acero de 5,9 m de largo con un diámetro de 7,9 m.
    ¿Derecha? ¡Algo raro!
  2. Tchoni
    Tchoni 6 Mayo 2018 08: 56
    +1
    Oh, oye, ¿es este el planeador hipersónico que casi se muestra en los dibujos animados del presidente? ¿¡Y cuando!? a principios de los sesenta ...!
  3. Dzafdet
    Dzafdet 27 января 2019 13: 19
    0
    el autor cometió un error de tamaño: longitud 7,9 metros, diámetro 0,59 metros. Algo así. Muy similar a nuestra luna en el cuerpo ...