SM-65E Atlas

Atlas-E (SM-65E)

Uppskjutning av en Atlas-E-missil
Fungera	ICBM Expendable lanseringssystem
Tillverkare	Convair
Ursprungsland	Förenta staterna
Starthistorik
Status	Pensionerad
Starta webbplatser	LC-11 & 13 CCAFS OSTF-1 , LC-576 & SLC-3 , VAFB
Totala lanseringar	48
Framgång(ar)	33
Misslyckande(n)	15
Första flygningen	11 oktober 1960
Sista flygningen	24 mars 1995

SM -65E Atlas , eller Atlas-E , var en operativ variant av Atlas- missilen. Den flög först den 11 oktober 1960 och användes som en operativ ICBM från september 1961 till april 1966. Efter pensioneringen som en ICBM , renoverades Atlas-E tillsammans med Atlas -F för orbitaluppskjutningar som Atlas E. /F . Den sista Atlas E/F-uppskjutningen genomfördes den 24 mars 1995 med en raket som ursprungligen hade byggts som en Atlas E.

Som fullt fungerande ICBM:er hade Atlas E och F, som endast skilde sig åt i styrsystem, uppgraderade motorer och tröghetskontroll istället för Atlas D:s radiomarkvägledning. Tändsystemet skilde sig också från det som användes i D-serien, som använde en "våt" start, vilket innebär att drivmedlen sprutades in i förbränningskammaren före tändningen, och en hypergolisk tändare på den fullt utvecklade versionen. Atlas E/F för jämförelse använde pyrotekniska patroner och en torrstart (tändning kommer före drivmedelsinjektion) för en extremt snabb tändning som inte krävde någon nedhållningstid på dynan för att förhindra förbränningsinstabilitet. Boostermotorerna hade separata gasgeneratorer till skillnad från Atlas D som hade en gasgenerator för båda motorerna. Avfyrningssystemet som användes för E- och F-serien skilde sig också från D-serien, vilket eliminerade nedhållningsarmarna till förmån för en mekanism som omedelbart skulle frigöra missilen när dragkraften byggdes upp.

Atlas-E uppskjutningar genomfördes från Cape Canaveral Air Force Station , vid lanseringskomplex 11 och 13 , och Vandenberg Air Force Base vid OSTF-1 , LC-576 och SLC-3 .

1960-61

Atlas E-testprogrammet startade den 11 oktober 1960, när Missile 3E avfyrades från Cape Canaverals LC-13. Cirka 40 sekunder efter lanseringen tappade sustainer-hydrauliksystemet trycket. Efter boosterkastning tappade missilen attitydkontrollen, tumlade och bröts upp vid T+154 sekunder. Den 30 november upprepade det andra försöket, Missile 4E, samma misslyckande förutom att missilen förblev strukturellt intakt tills den träffades i havet. Båda dessa misslyckanden spårades till utstrålad värme som orsakade ett misslyckande i den hydrauliska uppstigningsfrånkopplingen, som sprack och tillät hydraulvätskan att rinna ut; de resulterade i att skärmning lades till för att skydda uppstigningsfrånkopplingen.

Missil 8E den 24 januari 1961 förlorade rullningskontrollen på grund av aerodynamisk uppvärmning som kortsluter vernier pitch control servo, ett problem som inte hade uppstått sedan de tidiga Atlas A-testerna. Missil 9E den 4 februari upplevde problem med drivmedelsutnyttjandet och tömde i förtid dess bränsletillförsel, men stridsspetsen landade bara några mil från målet, så flygningen ansågs vara en framgång. Missil 13E (14 mars) upplevde ett liknande problem, men med en mycket tidigare avskärning av upprätthållandet och stridsspetsen missade sitt mål med nästan 2 000 miles (3 200 km). Missil 16E (25 mars) tömde sin tillgång på heliumkontrollgas tidigt, vilket gjorde det omöjligt att kasta boostersektionen. Missilen drogs ner av vikten av de förbrukade boostermotorerna och hamnade under avsedd räckvidd, även drivmedelsutnyttjandet fungerade igen och fick motorerna att gå bränslerika. Misslyckandet spårades till två felaktigt transponerade ledningar som orsakade falsk ventilering av kontrollheliumet ut från verniermotorerna.

Missil 12E (13 maj) och Missil 18E (26 maj) presterade båda bra. Testerna började nu vid VAFB på västkusten, men det första försöket slutade illa när Missile 27E lyfte från OSTF-1 (Operational Silo Test Facility) den 7 juni. Nästan omedelbart vid lyftet upplevde B-1-motorn grov förbränning, vilket orsakade en brand i dragsektionen som ledde till explosionen av missilen endast fyra sekunder efter avfyrningen. Felet, en nästan upprepning av två Atlas D-olyckor föregående år, skadade OSTF-1 omfattande och satte den ur bruk i månader. Undersökningar efter flygning av missilhårdvaran fann omfattande skador på B-1-motorn, särskilt injektorhuvudet, som var nästan helt förstört. Efteråt installerades kopparbafflar i alla injektorhuvuden och motorns startsekvens ändrades till våtstart (en inert vätska som hölls i motorrören för att minska stötar vid tändning). Nackdelen med detta var att lägga till 40 pund (18 kg) extra vikt samt något minskad motorprestanda. ARMA-styrsystemet på 27E upplevde också oregelbundet beteende på grund av en intermittent kortsluten diod; hade flygningen fortsatt, är det möjligt att missilen inte hade uppnått en korrekt bana.

Nästa Atlas E-test, från Cape Canaveral, var också ett misslyckande. Missil 17E den 23 juni upplevde ett fel i pitchgyrot, som uppenbarligen körde på halvfart. Missilen började svänga i stigningsplanet med början vid T+15 sekunder och så småningom överskred den alltför höga stigningshastigheten missilens strukturella gränser. Den bröts antingen av aerodynamiska belastningar eller uppvärmning 101 sekunder efter lanseringen. Efter detta debacle hade alla återstående Atlas E/F FoU-flygningar SMRD-systemet (Spin Motor Rotation Detector) installerat.

Atlas E-tester vid VAFB begränsades tills OSTF-1 kunde repareras, och för resten av 1961 ägde alla tester rum från udden. Efter två på varandra följande flygningar som slutade i explosioner och en bränd uppskjutningsplats, kom de framgångsrika flygningarna av missiler 22E och 21E under juli, följt av den första Atlas F-flygningen i augusti, som en lättnad. Den 9 september förlorade Missile 26E stödkraften efter BECO och ramlade och föll ner i Atlanten nästan 3 200 km från sitt mål. Två flygningar i E-serien i oktober, 25E ​​och 30E, var båda framgångsrika.

Den 10 november slutade ett försök att starta ett biologiskt uppdrag (Missile 32E) med en ekorreapa vid namn Goliath i katastrof när Atlas upprätthållande motor stängdes av nästan omedelbart vid uppstigningen, medan nockarna inte startade alls. Boostermotorerna lyckades behålla attitydkontrollen tills en brand bröt ut i dragkraftssektionen och fick B-1-motorn att stängas av vid T+22 sekunder. Telemetridata blev oberäkneliga vid denna tidpunkt. Atlasen började tumla okontrollerat och förstördes av Range Safety vid T+35 sekunder, B-2-motorn fortsatte att fungera tills missilen förstördes. Näskonen träffade i havet cirka 20 sekunder senare. Goliath, som befann sig i en vadderad container utan begränsningar, återhämtades från Atlanten tre dagar senare. En obduktionsundersökning av apan fann att han hade dött av flera huvudskador troligen orsakade av ett slag mot havet snarare än separation av kapseln från boostern. Hade flygningen lyckats skulle Goliath ha skickats på en 5 000 miles (8 000 km) suborbital lobb och återhämtat sig i södra Atlanten. Kapseln hade ingen instrumentering eller medicinsk övervakning av apan, bara en TV-kamera för att registrera hans handlingar under flygningen. Underhållsmotorn drogs från havsbotten och undersöktes, vilket visade att en tryckgivare av misstag hade installerats på testporten på LOX-regulatorn. Detta resulterade i nästan total LOX-svält av sustainermotorn. Kraftiga vibrationer i gasgeneratorn från avstängningen bröt lågtrycksledningar och startade en drivmedelsläcka som ledde till en skjutsektionsbrand. Verniermotorerna aktiverades aldrig på grund av att deras starttimer ställdes in för att aktiveras efter underhållsstart (vilket misslyckades, vilket förhindrade att startsignalen skickades till verniers). Trots dessa missöden förklarades Atlas E operativt den månaden.

Misslyckandet med Atlas 32E orsakade tillfällig oro över Project Mercury, men NASA försäkrade allmänheten att flygningen använde en annan modell av booster och att olyckan inte hade någon relevans för Mercury.

Underhållarfelet på Missile 26E hade spårats till ett gasgeneratorfel som inträffade under inställningssekvensen, men den exakta orsaken till det var oklart, delvis på grund av det normala tillfälliga telemetriavbrottet som inträffade vid booster jettison på grund av joniserade motoravgaser träffar telemetriantennen. När telemetrin återvände var temperaturen på generatorn för underhållsgasen över 1 000 °F (538 °C), vilket tyder på en LOX-rik avstängning.

Ed Hujsak, biträdande chefsingenjör för mekanik och framdrivningssystem för Atlas-programmet, trodde att platsen för drivmedelsledningarna på E/F-missilerna gjorde att LOX och RP-1 kastades ut från de förbrukade boostermotorerna efter iscensättning att blandas och explodera, eventuellt skada ventiler eller VVS. Som bevis på detta pekade han på telemetridata från flygningar som indikerar en momentan pitchrörelse av missilen efter booster-kastning, vilket kan vara resultatet av den energi som genereras av exploderande drivmedel. Slutsatsen var att en sådan händelse hade brustit i lågtryckskanalerna på missil 26E och orsakat förlust av bränsleflöde till stödgasgeneratorn, eller annars hade drivmedelsrester blockerat kanalen. Hujsak föreslog att ytterligare avstängningsventiler skulle läggas till drivmedelsledningarna i boostermotorerna som skulle stängas strax före flygning. Denna uppgradering var tvungen att eftermonteras till missiler som redan hade skickats, men flygvapnets tjänstemän hävdade att de bara behövde lägga till ventiler till LOX-linjerna med motiveringen att RP-1 inte kunde detonera utan oxidator.

Den 6 december drabbades Missile 6F av en läcka i underhållshydrauliksystemet vid BECO, vilket resulterade i att hydraultrycket slutligen försvann och att den planerade räckvidden inte uppnåddes. Efter detta debacle gav flygvapnet avkall och gick med på att installera avstängningsventiler för RP-1-linjerna också, och detta felläge upprepade sig inte.

1962

Det sista Atlas E-testet från CCAS var Missile 40E den 13 februari 1962. Med OSTF-1 tillbaka i drift, lanserade Missile 66E den 1 mars. Kort efter uppskjutningen startade en skjutsektionsbrand i närheten av bränslepåfyllnings-/avtappningsventilen . Det fortsatte till cirka T+50 sekunder och försvann sedan, men resulterade tydligen i skador på dragkraftssektionen, eftersom heliumkontrollgasen läckte och resulterade i en mer effektiv motoravstängning samt ingen booster-jettison. Efter BECO lämnades sustainermotorn och släpade dödvikten från boostersektionen. Detta i kombination med förlusten av rullningskontrollen från verniers avstängning fick missilen att tumla och slutligen bröts upp vid T+295 sekunder. Den exakta orsaken till branden i skjutsektionen kunde inte fastställas. Dessutom öppnade en felaktig signal från en navelsträng LOX-avkokningsventilen vid lyftet, vilket orsakade en gradvis minskning av tanktrycket under uppstigning, även om detta var ett sekundärt fel som inte bidrog till missilens slutliga förlust.

Atlas testprogram under 1962 bestod huvudsakligen av Atlas D- och F-flygningar. Bara två ytterligare Atlas E-tester genomfördes under året. Den 13 juli lyftes missil 67E från OSTF-1. En LOX-läcka, som uppenbarligen startade vid lyftet, resulterade i onormalt kalla trycksektionstemperaturer och frysning av heliumkontrollledningarna till stödsystemet för drivmedelsanvändning. Detta kastade huvuddrivmedelsventilerna till underhållaren helt öppna vid T+60 sekunder och resulterade i onormalt hög dragkraft och för tidig underhållaravstängning. De öppna drivmedelsventilerna resulterade i ytterligare 43 sekunders kvarvarande dragkraft efter SECO och R/V missade sitt mål med cirka 20 miles. Flera modifieringar av LOX-matningssystemet och understödjande drivmedelsventiler gjordes efteråt.

En annan E-serie flög under året, när Missile 64E lyfte från OSTF-1 den 18 december och självförstörde 40 sekunder in i lanseringen när B-2-motorn stängdes av, vilket resulterade i en girmanöver som överskred missilens strukturella gränser. Felet spårades till en tryckpuls vid lyftet som gjorde att B-2 isoleringssko fastnade uppåt och fastnade i dräneringsventilen för turbopumpens smörjoljetank. Under uppstigningen rann oljan ut tills pumpen fick slut på smörjmedel och fastnade, vilket orsakade motoravstängning och missilen. Förbättringar av isoleringsstövlarna och ändringar i preflight-procedurerna för att förhindra att tryckpulser bildas implementerades.

Efter Kubakrisen i oktober 1962 uttryckte flera kongressledamöter sin oro över tillförlitligheten hos ICBM:s arsenal och huruvida den faktiskt skulle fungera om den tillkallades. Försvarsminister Robert McNamara beslutade därför att genomföra en provuppskjutning av en Atlas-missil för att verifiera dess funktionsduglighet. Serienumren för alla för närvarande utplacerade Atlas-missiler skrevs ner på papperslappar, placerade i en hatt, och en skulle dras slumpmässigt. Vinnaren visade sig vara Missile 65E, då belägen vid Walker Air Force Base i Kansas. Detta skulle vara den första lanseringen av en aktiv ICBM från en operativ siloanläggning, kärnstridsspetsen Mk IV skulle ersättas med en dummyenhet och vägledningsprogrammet ändrades till att skjuta Atlasen in i Stilla havet istället för över Nordpolen in i Sovjetunionen. Projektet mötte dock snabbt motstånd från Kansas guvernör John Anderson såväl som politiker från grannstater som protesterade mot idén om en missil som flyger över befolkade områden, särskilt eftersom ICBMs i tjänst saknade något Range Safety-förstöringssystem i händelse av ett fel. . Även om Atlasen flög perfekt skulle boostersektionen fortfarande ha en stor chans att landa i ett befolkat område. Sekreterare McNamara gick så småningom med på att transportera Atlas 65E till Vandenberg och låta Walker AFB-besättningen sjösätta den där.

Även med denna förändring till en säkrare lanseringsplats, diskuterade kongressen fortfarande de geopolitiska konsekvenserna av ett sådant test. Ett misslyckande skulle skada USA:s prestige, en framgång skulle skicka en onödig provokation till Sovjetunionen, särskilt i hälarna på Kubakrisen. Atlas 65E lanserades så småningom den 25 april 1963 från OSTF-1 vid Vandenberg, som en FoU-flygning utförd av ett Convair-team snarare än Walker-missilerna. Flygningen, som hade en rad modifieringar utformade för att rätta till problem som uppstått vid tidigare Atlas-uppskjutningar, var fullständigt framgångsrik och missilen flög 6 000 miles (9 700 km) nedåt och missade målpunkten med bara några hundra meter. Det var också den första helt framgångsrika lanseringen från OSTF-1 efter fem misslyckade försök.

1963

Sju Atlas E-flygningar ägde rum under 1963. De tre första, inklusive 65E, var helt framgångsrika. Atlas 24E, lanserad från OSTF-1 den 26 juli, upplevde en oavsiktlig underhållsavstängning vid T+143 sekunder på grund av elektriska kortslutningar i Range Safety-systemet som skickade ett falskt manuellt avstängningskommando. Orsaken till dem var oklar, och GD/A kunde inte erbjuda någon lösning förutom förbättrade förlanseringsprocedurer. Atlas 70E lanserades från 576-C den 30 juli och var framgångsrik, liksom 72E, lanserad den 24 augusti från OSTF-1. Atlas 71E, årets sista flygning, lanserades från 576-C den 25 september och upplevde ett upprätthållande av en hydraulisk ledningsbrott vid iscensättningen, vilket ledde till missiltumling och misslyckande i uppdraget.

1964-68

Tre Atlas E lanserades 1964. Den första av dessa var 48E den 12 februari, uppskjuten från 576-F. Vid ungefär T+3 sekunder utfärdade styrsystemet oavsiktliga BECO- och SECO/VECO-cutoff-diskreter. Men eftersom programmeraren var inställd på att blockera avskärningskommandon under de första två minuterna av flygningen för att förhindra missilbakslag på eller runt padområdet, hände ingenting. BECO-kommandot avblockerades vid T+120 sekunder och SECO/VECO-kommandot vid T+200 sekunder, vilket fick missilen att träffa endast 685 miles (1 102 km) nedåt. Detta var det första direkta felet i styrdatorn på en E-serie Atlas och den slutliga lösningen på detta problem involverade att utrusta styrsystemet med akustisk stoppning och anti-chock-fästen för att skydda det från lyft-inducerade vibrationer. Missil 5E den 25 februari var framgångsrik. Missil 57E den 27 augusti föll 70 miles (110 km) under sin planerade räckvidd när ett fel i styrsystemets accelerometer gjorde att signalerna för sustainer och vernier cutoff sänds fyra sekunder för tidigt.

Atlas E och F togs ur bruk som operativa ICBM 1965 och ersattes av den hypergoliskt drivna Titan II . Nedlagda Atlas-missiler användes sedan för militära satellituppskjutningar från Vandenberg AFB långt in på 1990-talet, ibland med fast bränsle i övre steg, ibland inte. Dessa Atlaser ska inte förväxlas med Atlas H som flög fem gånger under 1980-talet och var en standard Atlas SLV-3 (ättling till den ursprungliga Atlas D) som flögs med solida övre etapper.

Under 1962–74 genomförde flygvapnet många dussintals testflygningar med återinträdesfordon och Nike/Zeus målmissiler. De flesta av dessa var på Atlas D- eller F-missiler, men sex av dem använde Atlas Es. Efter 1964 flögs endast tre Atlas Es under resten av 1960-talet, alla framgångsrika ABRES-tester 1968. Inga Atlas Es sjösattes mellan 1969 och 1979.

1980-95

Den 9 december 1980 användes Missile 68E för att skjuta upp en NOSS ELINT-satellit från VABF:s SLC-3W. Strax före iscensättning stängdes B-1-motorn av, vilket fick boostern att utföra en 180-graders loop och sjunka tillbaka mot jorden. Kommandot Range Safety destruct skickades, vilket resulterade i en explosion på hög höjd. Felet tillskrevs korrosion i ett stycke kanal som resulterade i förlust av smörjmedel till B-1 turbopump. Kanalen i Atlas kunde lätt ha bytts ut, men flygvapnet valde att inte göra det med motiveringen att rymdfärjan snart skulle ersätta förbrukningsbara bärraketer. Dessutom hade de konverterade Atlas-missilerna fortfarande olika ICBM-hårdvarufunktioner som var onödiga för rymduppskjutningar och lade till mer komplexitet och felpunkter. Dessa inkluderade fästkanaler så att smörjoljetanken kunde monteras antingen horisontellt eller vertikalt under förberedelserna för en silouppskjutning. Som ett resultat av efterflygningsutredningen för Atlas 68E, beslutades det att inspektera alla befintliga bärraketer för korroderade rördragningar och även ta bort onödig ICBM-hårdvara.

Det sista felet någonsin i en Atlas orsakat av själva boostern, i motsats till de övre stadierna eller andra yttre faktorer, var ett försök till uppskjutning av den militära GPS-satelliten Navstar 7 den 19 december 1981, med missil 76E. B-2-motorn stängdes av sekunder efter lyftet, vilket fick Atlas att falla över och nosdyka ner i marken. Range Safety officer skickade förstörelsekommandot ögonblick före nedslaget och lämnade en bränd krater bara några hundra meter från Launch Complex SLC3E. Undersökning av boosterskräpet identifierade snabbt orsaken till problemet; ett felaktigt reparationsarbete på en O-ring av metall som fick tätningsmedel att täppa igen ventilationshålen i gasgeneratorn, som övertrycks och sprack kort efter antändningen. Undvikande lågor brann sedan genom en LOX-matningsledning, vilket stängde av flödet av oxidationsmedel till gasgeneratorn och orsakade avstängning av B-2-motorn.

Den 17 september 1986 lanserade Atlas 52E framgångsrikt NOAA-G, en vädersatellit för National Oceanic and Atmospheric Administration . Lanseringen var avsedd för sommaren 1985, men försenades med mer än ett år på grund av oändliga tekniska problem och behovet av att använda Atlas-kuddarna vid VAFB för DoD-lanseringar. Efter en frustrerande serie problem med Atlas LOX-tank och boosterturbopumparna, ägde lyftet rum klockan 7:52 PST. Uppskjutningen gick perfekt och satte in vädersatelliten i en 507 gånger 493 miles (816 km × 793 km) omloppsbana; det ansågs vara en "stor lättnad" efter ett år av flera katastrofer för det amerikanska rymdprogrammet, och det kretsade runt en välbehövlig satellit efter förlusten av GOES-G fyra månader tidigare.

Den sista Atlas E-uppskjutningen (Missile 45E lanserad den 24 mars 1995) bar framgångsrikt upp en vädersatellit för flygvapnet. Totalt 64 Atlas Es lanserades mellan 1960 och 1995, trettio av dem var rymduppskjutningar. Sexton lanseringar misslyckades.

Se även

• SM-65 Atlas