Ракета-зонд Фау-2 - V-2 sounding rocket

Ракета-зонд Фау-2
V-2 White Sands.jpg
Зондирующая ракета Фау-2 на Ракетном полигоне Уайт-Сэндс в 1946 году
ТипОдноступенчатый
История обслуживания
В сервисе1946-1952
ИспользованСоединенные Штаты Соединенные Штаты
Характеристики
Масса13000 кг (29000 фунтов)
Длина14 м (45 футов 11 дюймов)
Диаметр1,65 м (5 футов 5 дюймов)
Размах крыльев3,56 м (11 футов 8 дюймов)
Пропеллент

Немецкий Ракеты Фау-2 захвачен Армия США в конце Вторая Мировая Война использовались как зондирующие ракеты переносить научные инструменты на землю верхняя атмосфера в Ракетный полигон Белых Песков (WSMR) для программы исследования атмосферы и Солнца до конца 1940-х годов. Траектория ракеты предназначалась для полета ракеты на высоту около 100 миль (160 км) и на 30 миль (48 км) по горизонтали от стартового комплекса WSMR 33. Скорость удара возвращающихся ракет была снижена за счет разрушения конструкции планера ракеты при входе в атмосферу. . Более надежные записи и инструменты могут быть извлечены из ракет после удара о землю, но телеметрия был разработан для передачи и записи показаний приборов во время полета.[1]:112–116

История

Первый из 300 вагонов Ракета Фау-2 компоненты начали поступать Лас-Крусес, Нью-Мексико в июле 1945 г. для передачи в WSMR.[2]:246 (Из Германии было вывезено столько оборудования, что Немецкий музей позже пришлось получить Фау-2 для выставки из США.[3]) В ноябре General Electric Сотрудники (GE) начали идентифицировать, сортировать и повторно собирать компоненты ракеты V-2 в здании WSMR 1538, обозначенном как сборочное здание WSMR 1. В сентябре 1945 года армия завершила блокпост в стартовой зоне 1 WSMR. Стартовый комплекс 33 WSMR для захваченных Вокруг этого сруба построили Фау-2.[4]

При первоначальной сборке Фау-2 было выпущено 25 ракет, доступных для запуска. Армия собрала Группа по исследованию верхних слоев атмосферы представителя от Командование воздушным материалом, Лаборатория военно-морских исследований (NRL), Армейский корпус связи, Лаборатория баллистических исследований, Лаборатория прикладной физики, университет Мичигана, Гарвардский университет, Университет Принстона, и General Electric Company.[1]:112 Немецкие ракетостроители Операция Скрепка прибыл на Форт Блисс в январе 1946 г. для содействия программе испытаний ракеты Фау-2.[4] После статических испытаний двигателя Фау-2 15 марта 1946 г. Запуск ракеты Фау-2 из стартового комплекса 33 - 16 апреля 1946 года. По мере реализации возможностей программы персонал GE построил новые элементы управления для замены вышедших из строя частей и использовал запасные части с утилизированными материалами, чтобы сделать более 75 ракет Фау-2 доступными для атмосферных и солнечные исследования в WSMR. Приблизительно два запуска Фау-2 в месяц были запланированы со стартового комплекса 33 до тех пор, пока не закончится запас ракет-зондов Фау-2.[1]:112 Сниженная частота исследований ракет Фау-2 со стартового комплекса 33 продолжалась до 1952 года.

Смотрите также: Запуск трофейных ракет Фау-2 в США после 1945 г.

Модификации

Фугасная боеголовка массой 2200 фунтов (1000 кг) объемом 17 кубических футов (0,48 м)3) носовой обтекатель был заменен пакетом приборов весом в среднем 1 200 фунтов (540 кг). Приборы иногда добавлялись в отсек управления, в задней моторной части, между топливными баками, на стабилизаторах или обшивке ракеты. Контрольно-измерительные приборы с носовым обтекателем обычно собирались в участвующих лабораториях и доставлялись на WSMR для присоединения к ракете в Сборочном корпусе 1.[1]:113–115&135

Ракеты, возвращаясь на землю в целости и сохранности, создали ударную воронку шириной около 80 футов (24 м) и такой же глубины, которая заполнена обломками до глубины около 35 футов (11 м). Стремясь сохранить инструменты, динамит был стратегически размещен внутри планера для взрыва на высоте 50 километров (31 миль) во время полета вниз в конце интервала научных наблюдений на большой высоте. Эти взрывчатые вещества ослабили конструкцию ракеты, так что она могла быть разорвана аэродинамическими силами при повторном входе в более плотные нижние слои атмосферы. Предельная скорость Количество падающих осколков уменьшилось на порядок.[1]:115–116&138

Спектакль

Ракеты для зондирования V-2 имели длину 47 футов (14 м) и диаметр 5 футов 5 дюймов (1,65 м) и весили 28 000 фунтов (13 000 кг) с полной загрузкой жидкого топлива, составлявшей две трети этого веса. Топливо было израсходовано в первую минуту полета, что привело к толчок 56000 фунтов силы (250 кН). Максимальное ускорение 6 гs была достигнута при минимальной массе топлива непосредственно перед выгоранием, а виброускорения были аналогичной величины во время полета с двигателем. Скорость при выгорании составляла приблизительно 5000 футов (1500 м) в секунду. Ракета обычно имеет небольшой непредсказуемый угловой момент при выгорании, вызывая непредсказуемые катиться по тангажу или рысканию пока он поднимался вверх примерно на 75 миль (121 км). Типичный полет обеспечивал 5-минутное окно наблюдения на высоте более 35 миль (56 км).[1]:135–137

Приборы

Сервомеханизмы были разработаны для компенсации изменения внешнего вида ракеты, когда она упала после сгорания. Это позволило устройствам слежения за солнцем измерять солнечную электромагнитный спектр. Ограниченный успех был достигнут с помощью парашютного подъема приборов, но некоторые из более надежных приборов или записей в корпусе ракеты могли выдерживать удар о землю на дозвуковых скоростях.[1]:116&137

Компания NRL разработала телеметрическую систему с использованием 23-канальной импульсно-временной модуляции. Напряжение, подаваемое на входные клеммы данного канала, определяло интервал между двумя соседними импульсами, что мало чем отличается от метода импульсно-позиционная модуляция. Промежуток между первым и вторым импульсами определялся каналом 1, между вторым и третьим импульсами - каналом 2 и так далее. Система производила 200 выборок в секунду из 24 импульсов. Информация передавалась по мощному модуляция частоты. Наземные приемные станции переводили интервалы импульсов обратно в напряжения, которые подавались на ряд струн. гальванометры для приблизительно непрерывной записи каждого канала на движущемся рулоне пленки. Точность была в пределах примерно 5 процентов.[1]:116&138

Тесты на животных

Первые животные, отправленные в космос, были плодовые мошки на борту американской ракеты Фау-2, 20 февраля 1947 г. Ракетный полигон Белых Песков, Нью-Мексико.[5][6][7][8] Целью эксперимента было изучение эффектов радиационного воздействия на больших высотах. Ракета достигла 68 миль (109 км) за 3 минуты 10 секунд, обогнав 50 миль ВВС США и международный 100 км определения границы пространства. Капсула Blossom была катапультирована и успешно развернула парашют. Дрозофилы были восстановлены живыми. Другие миссии V-2 несли биологические образцы, в том числе мох.

Альберт II, а макака резус, стал первым обезьяна в космосе 14 июня 1949 года на американском стартовом самолете Фау-2 после провала первоначальной миссии Альберта по восхождению. Альберт I достиг высоты всего 30–39 миль (48–63 км); Альберт II достиг примерно 83 миль (134 км). Альберт II погиб при ударе парашюта. Многочисленные обезьяны нескольких видов были доставлены самолетами США в 1950-х и 1960-х годах. Обезьянам были имплантированы датчики для измерения показателей жизнедеятельности, и многие во время запуска находились под анестезией. Уровень смертности обезьян на этом этапе был очень высоким: около двух третей всех обезьян, выпущенных в 1940-х и 1950-х годах, умерли во время миссий или вскоре после приземления.[9]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час Койпер, Жерар (1952) [1949]. Атмосферы Земли и планет. Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 112–117 и 134–138.
  2. ^ Лей, Вилли (1958) [1944]. Ракеты, ракеты и космические путешествия. Нью-Йорк: Викинг Пресс. С. 246, 253.
  3. ^ Лей, Вилли (июнь 1964 г.). "Кто-нибудь еще для космоса?". Довожу до вашего сведения. Галактика Научная фантастика. С. 110–128.
  4. ^ а б "Краткая история полигона Белые пески 1941–1965 гг." (PDF). Государственный университет Нью-Мексико. Архивировано из оригинал (PDF) 28 октября 2014 г.. Получено 19 августа 2010.
  5. ^ Beischer, DE; Fregly, AR (1962). «Животные и человек в космосе. Хронология и аннотированная библиография по 1960 г.». Военно-морская школа авиационной медицины США. ОНР ТР АКР-64 (AD0272581). Получено 14 июн 2011.
  6. ^ ОБЗОР ВЕРХНЕЙ ВОЗДУШНОЙ РАКЕТЫ V-2 NO. 20. postwarv2.com
  7. ^ "Начало исследований в области космической биологии в Центре разработки ракет ВВС, 1946–1952 гг.". История исследований в области космической биологии и биодинамики. НАСА. В архиве из оригинала 25 января 2008 г.. Получено 31 января 2008.
  8. ^ «Столы для стрельбы Фау-2». Ракетный полигон Белых Песков. Архивировано из оригинал 25 января 2008 г.. Получено 31 января 2008.
  9. ^ Грей, Тара. «Краткая история животных в космосе». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. НАСА. Получено 9 декабря 2019.