Titan IIIE

Lansering av en Titan IIIE med Voyager 2
Fungera	Expanderbart lanseringssystem
Tillverkare	Martin Marietta Convair Aerospace Division of General Dynamics (huvudentreprenör för tredje etappen Centaur D-1T )
Ursprungsland	Förenta staterna
Storlek
Höjd	48,8 meter (160 fot)
Diameter	3,05 meter (10,0 fot)
Massa	632 970 kilogram (1 395 460 lb)
Etapper	3 med alternativ för 4
Kapacitet
nyttolast till låg jordomloppsbana
Massa	15 400 kg (34 000 lb)
Nyttolast till heliocentrisk omloppsbana ( TMI )
Massa	3 700 kg (8 200 lb)
Tillhörande raketer
Familj	Titan
Starthistorik
Status	Pensionerad
Starta webbplatser	Starta Complex 41 Cape Canaveral Air Force Station Cape Canaveral, Florida
Totala lanseringar	7
Framgång(ar)	6
Misslyckande(n)	1
Första flygningen	11 februari 1974
Sista flygningen	5 september 1977
Typ av passagerare/last	Voyager ( 1 / 2 ) Viking ( 1 / 2 ) Helios (A / B)
Zero stage – Solid Rocket Boosters
Drivs av	UA1205 Chemical Systems Division av United Technologies (två, fem segment, strap-on boosters)
Maximal dragkraft	5 339 kilonewton (1 200 000 lb f ) (varje booster)
Specifik impuls	266 sek
Brinntid	117 sekunder
Första steget – Core First stage
Drivs av	LR87-11 (två) Aerojet
Maximal dragkraft	2 313 kilonewton (520 000 lb f ) eller 2 091 kilonewton (470 000 lb f )
Specifik impuls	301,1 sek
Brinntid	146 sekunder
Drivmedel	N 2 O 4 / Aerozine 50
Andra etappen – Core Second stage
Drivs av	LR91-11 (ett)) Aerojet
Maximal dragkraft	449 kilonewton (101 000 lb f ) eller 444,8 kilonewton (100 000 lb f )
Specifik impuls	318,7 sek
Brinntid	210 sekunder
Drivmedel	N 2 O 4 / Aerozine 50
Tredje etappen – Centaur D-1T
Drivs av	RL10A-3 (två) Pratt & Whitney Aircraft Division från United Aircraft Corporation
Maximal dragkraft	66,7 kilonewton (15 000 lb f ) (varje motor)
Specifik impuls	444 sek
Brinntid	470 sekunder
Drivmedel	LH 2 / LOX
Fjärde etappen – Star 37E
Drivs av	1 fast tiokol
Maximal dragkraft	68 kilonewton (15 000 lb f )
Specifik impuls	283,6 sek
Brinntid	42 sekunder
Drivmedel	Fast

Titan IIIE eller Titan 3E , även känd som Titan III-Centaur , var ett amerikanskt förbrukningsbart uppskjutningssystem . Den lanserades sju gånger mellan 1974 och 1977 och möjliggjorde flera högprofilerade NASA- uppdrag, inklusive planetsonderna Voyager och Viking och den gemensamma rymdfarkosten Helios från Västtyskland och USA . Alla sju uppskjutningar genomfördes från Cape Canaveral Air Force Station Launch Complex 41 i Cape Canaveral, Florida .

Utveckling

I början av 1960-talet var NASA:s långväga plan att fortsätta använda Atlas-Centaur tills ett återanvändbart uppskjutningssystem eller ett kärnkraftsdrivet övre steg kunde utvecklas. För att hjälpa till att finansiera det eskalerande Vietnamkriget och det nya kriget mot fattigdom minskade kongressen drastiskt finansieringen av det civila rymdprogrammet. Dessutom sköts vidareutvecklingen av den återanvändbara bärraketen upp. NASA behövde en bärraket mer kraftfull än Atlas-Centaur för att skicka tyngre planetariska sonder som Viking och Voyager ut i rymden på 1970-talet. Så, NASA började 1967 att överväga möjligheten att para ett Centaur-översteg med Titan III . Den 26 juni ingick NASA avtal med Martin Marietta för att studera dess genomförbarhet. I mars 1969 såg denna kombination lovande ut. NASA tilldelade hanteringen av fordonet till NASA Lewis Research Center (nu känt som NASA John H. Glenn Research Center på Lewis Field) med uppföljande kontrakt med Martin Marietta för att utveckla vad som blev Titan IIIE och General Dynamics för att anpassa Centaur D-1.

Flera modifieringar av Centaur var nödvändiga för att rymma den mer kraftfulla boostern. Den mest uppenbara förändringen var att innesluta Centaur i ett stort hölje för att skydda scenen och nyttolasten under uppstigning. Höljet gjorde det möjligt att förbättra Centaurs isolering och därmed öka dess kusttid i omloppsbana från trettio minuter vid uppskjutning på en Atlas-Centaur till över fem timmar på Titan IIIE. Eftersom Centaur var bredare än Titans kärnsteg krävdes ett avsmalnande gränssnitt. hypergoliska drivmedel i omgivningstemperatur orsakar avkokningen av Centaurs kryogena bränslen . Centaur-scenen innehöll också styrsystemet för hela bärraketen.

En fyrstegskonfiguration var tillgänglig, med en Star-37E som det extra övre steget. Detta användes för de två Helios-lanseringarna. Star-37E-steg användes också vid de två Voyager-uppskjutningarna, men etapperna ansågs vara en del av nyttolasten istället för en del av raketen.

Flyg

Den första lanseringen av Titan IIE den 11 februari 1974 var ett misslyckande. Som en "Proof Flight" var den planerad att ha samma bana som Viking-uppdraget till Mars som var planerat att lanseras 1975. Den ursprungliga planen var att denna flygning skulle bära Viking Dynamic Simulator (VDS), en modell av Vikinga rymdfarkoster. Ingenjörer vid Lewis Research Center övertalade dock till slut sina kollegor att sätta Sphinx-satelliten på flygningen förutom VDS. Uppdraget för satelliten var att mäta interaktionen mellan rymdplasma och satellitens högspänningsytor. Titanfasen av flygningen var i stort sett händelselös och andra stegs cutoff och Centaur-separation påverkades vid T+469 sekunder. Men Kentauren misslyckades med att starta. Ett backupkommando från missilprogrammeraren vid T+525 sekunder misslyckades med att initiera huvudmotorstart. Med Kentauren i fritt fall skickade Range Safety-stationen i Antigua förstörelsekommandot vid T+748 sekunder.

Undersökning av telemetridata avslöjade att Centaurs LOX-boostpump inte aktiverades, vilket förhindrade att korrekt motordrift på huvudscenen kunde uppnås. Styrsystemet utfärdade ett avstängningskommando efter det första motorstartförsöket på grund av otillräcklig acceleration. Efter det andra försöket gick den in i frirullningsläge eftersom den skulle ha uppnått orbitalinjektion. Initiala misstankar om att Centauren hade skadats genom att kollidera med det andra steget motbevisades av accelerometerdata och istället misstänktes det att löst skräp eller is hade fått boostpumpen att gripa sig. För att minska risken för ett andra fel implementerades förlanseringsprocedurer för att verifiera att Centaurs pumpar var fria och fria. Nästan fyra år gick innan orsaken till felet fastställdes: ett felaktigt installerat monteringsfäste inuti tanken för flytande syre (LOX). Denna konsol höll en LOX-regulator på plats. Teknikern som ansvarade för att installera den hade funnit att det vanliga verktyget som användes för att skruva fast bultarna var för kort för att nå fästet. Han använde alltså en lite längre hylsnyckel som gav honom mer räckvidd. Innan teknikern gick i pension misslyckades han med att informera sin efterträdare om detta. När den nya teknikern försökte fästa bulten med den skiftnyckel som anges i monteringsanvisningen, var skiftnyckeln för kort och hindrade honom från att skruva fast den ordentligt. Bulten lossnade, ramlade av och sögs in i en av LOX boostpumparna, vilket blockerade pumpen och förhindrade dess funktion. Trots misslyckandet uppnåddes åtminstone ett viktigt mål. Kentaurens utbuktande hölje visade sig vara aerodynamiskt stabilt under flygning och hade kastats ordentligt och enligt schemat. Ett annat mindre problem var uppenbart: Vid T+179 sekunder upplevde Titan dragkraft #2 en 2% dragkraftsminskning. Detta åtföljdes av en liten minskning av turbopumpens hastighet och gasgeneratorns prestanda. Följaktligen avbröts Titan-kärnsteget två sekunder senare än nominellt. Anomalien spårades till att ett lock på en oanvänd instrumentport på turbininloppet lossnade under lanseringen, vilket gjorde att het gas från gasgeneratorn kunde läcka ut ur den.

Nästa flygning av Titan IIIE var den 10 december 1974, med rymdfarkosten Helios -A . Detta uppdrag var framgångsrikt, liksom alla efterföljande lanseringar.

av Voyager 1 misslyckades nästan eftersom Titans andra etapp stängdes av för tidigt, vilket lämnade 1 200 pund (540 kg) drivmedel oförbränt. Som kompensation beordrade Centaurens omborddatorer en bränning som var mycket längre än planerat. Vid cutoff var Centaur bara 3,4 sekunder från drivmedelsutmattning. Om samma fel hade inträffat under av Voyager 2 några veckor tidigare, skulle Centaur ha fått slut på drivmedel innan sonden nådde rätt bana. Jupiter var i en mer gynnsam position gentemot jorden under uppskjutningen av Voyager 1 än under uppskjutningen av Voyager 2 .

Starthistorik

Datum/tid (GMT)	S/N		Nyttolast	Resultat	Anmärkningar
	Titan	Centaur
11 februari 1974 13:48:02	23E-1	TC-1	Sfinx	Fel	Centaur flytande syre turbopump fel. RSO förstör vid T+742 sekunder.
10 december 1974 07:11:02	23E-2	TC-2	Helios-A	Framgång	Första rymdsonden som kretsar närmare solen än Merkurius .
20 augusti 1975 21:22:00	23E-4	TC-4	Viking 1	Framgång	Bärde Viking 1 orbiter och lander till Mars .
9 september 1975 18:39:00	23E-3	TC-3	Viking 2	Framgång	Bärde Viking 2 orbiter och lander till Mars.
15 januari 1976 05:34:00	23E-5	TC-5	Helios-B	Framgång	En gång hade rekordet för en rymdsonds snabbaste hastighet i förhållande till solen. Nu innehas av Parker Solar Probe .
20 augusti 1977 14:29:44	23E-7	TC-7	Voyager 2	Framgång	Dessutom förstärkt av en Star 37E övre scen. Flög förbi Jupiter , Saturnus , Uranus och Neptunus och fullbordade därigenom Grand Tour-programmet . Den lämnade solsystemet i november 2018.
5 september 1977 12:56:01	23E-6	TC-6	Voyager 1	Framgång	Titan-fel orsakade för tidig motoravstängning i andra steget, men kompenserades framgångsrikt av förlängd Centaur-bränning. Dessutom förstärkt av en Star 37E övre scen. Flög förbi Jupiter och Saturnus. Lämnade solsystemets heliosfär 2012. Det mest avlägsna mänskligt skapade objektet från jorden.

Design

Schema av Titan IIIE med två solida raketmotorer (steg 0) och Titan III kärnfordon steg I och II

externa länkar

Media relaterade till Titan IIIE på Wikimedia Commons