V-2-ljudande raket
| V-2 klingande raket | |
|---|---|
 En V-2 klingande raket vid White Sands Missile Range 1946
| |
| Typ | Enstegs |
| Servicehistorik | |
| I tjänst | 1946-1952 |
| Använd av |
 Förenta staterna
|
| Specifikationer | |
| Massa | 13 000 kg (29 000 lb) |
| Längd | 14 m (45 fot 11 tum) |
| Diameter | 1,65 m (5 fot 5 tum) |
| Vingspann | 3,56 m (11 fot 8 tum) |
| Drivmedel |
|
Tyska V-2-raketer som fångades av USA:s armé i slutet av andra världskriget användes som sondraketer för att bära vetenskapliga instrument in i jordens övre atmosfär vid White Sands Missile Range (WSMR) för ett program för atmosfärisk undersökning och solenergi. sent 1940-tal. Raketbanan var avsedd att bära raketen cirka 100 miles (160 km) hög och 30 miles (48 km) horisontellt från WSMR Launch Complex 33. Anslagshastigheten för returraketer reducerades genom att inducera strukturella fel på raketflygplanet vid återinträde i atmosfären . Mer hållbara inspelningar och instrument kan återvinnas från raketerna efter marknedslag, men telemetri utvecklades för att överföra och registrera instrumentavläsningar under flygning.
Historia
Den första av 300 järnvägsvagnar av V-2 raketkomponenter började anlända till Las Cruces, New Mexico i juli 1945 för överföring till WSMR. (Så mycket utrustning togs från Tyskland att Deutsches Museum senare var tvungen att skaffa en V-2 för en utställning från USA.) I november började General Electric (GE) anställda att identifiera, sortera och återmontera V-2 raketkomponenter i WSMR-byggnad 1538, betecknad som WSMR Assembly Building 1. Armén färdigställde ett blockhus i WSMR Launch Area 1 i september 1945. WSMR Launch Complex 33 för de fångade V-2:orna byggdes runt detta blockhus.
De första V-2-monteringsförsöken gav 25 raketer tillgängliga för uppskjutning. Armén samlade en Upper Atmosphere Research Panel av representanter från Air Materiel Command , Naval Research Laboratory (NRL), Army Signal Corps , Ballistic Research Laboratory , Applied Physics Laboratory , University of Michigan , Harvard University , Princeton University och General Electric Company. Tyska raketforskare från Operation Paperclip anlände till Fort Bliss i januari 1946 för att hjälpa V-2-rakettestprogrammet. Efter en statisk provskjutning av en V-2-motor den 15 mars 1946, skedde den första V-2-raketuppskjutningen från Launch Complex 33 den 16 april 1946. När programmets möjligheter förverkligades byggde GE-personal nya kontrollkomponenter för att ersätta detta. försämrade delar och använda reservdelar med räddat material för att göra mer än 75 V-2 sondraketer tillgängliga för atmosfärisk och solenergiutredning vid WSMR. Ungefär två V-2-uppskjutningar per månad var planerade från Launch Complex 33 tills tillgången på V-2-sondraketer var slut. En minskad frekvens av V-2-sonande raketundersökningar från Launch Complex 33 fortsatte fram till 1952.
Se även: Uppskjutningar av fångade V-2-raketer i USA efter 1945
Ändringar
Den explosiva stridsspetsen på 2 200 pund (1 000 kg) i den 17 kubikfot (0,48 m 3 ) noskonen ersattes av ett instrumentpaket på i genomsnitt 1 200 pund (540 kg). Instrumentering lades ibland till kontrollfacket, i den bakre motorsektionen, mellan bränsletankarna, eller på fenorna eller huden på raketen. Noskoninstrumentering monterades vanligtvis vid deltagande laboratorier och flögs till WSMR för att förenas med raketen i Assembly Building 1.
Raketer som återvände till jorden intakta skapade en nedslagskrater som var cirka 80 fot (24 m) bred och av liknande djup som fylldes med skräp till ett djup av cirka 35 fot (11 m). I ett försök att bevara instrument placerades dynamit strategiskt inom flygplanet för att detoneras på en höjd av 50 kilometer (31 mi) under nedåtgående flygning i slutet av det vetenskapliga observationsintervallet på hög höjd. Dessa sprängämnen försvagade raketstrukturen så att den skulle slitas isär av aerodynamiska krafter när den återinträdde i den tätare lägre atmosfären. Sluthastigheten för tumlande fragment reducerades med en storleksordning.
Prestanda
V-2 sondraketer var 47 fot (14 m) långa och 5 fot 5 tum (1,65 m) i diameter och vägde 28 000 pund (13 000 kg) med en full last flytande bränsle som bidrog med två tredjedelar av den vikten. Bränslet förbrukades under den första minuten av flygningen och producerade en dragkraft på 56 000 pund (250 kN). Maximal acceleration på 6 G s uppnåddes vid minsta bränslevikt strax före utbränning, och vibrationsaccelerationerna var av liknande storlek under motordriven flygning. Hastigheten vid utbrändhet var cirka 5 000 fot (1 500 m) per sekund. Raketen skulle vanligtvis ha ett litet, oförutsägbart vinkelmoment vid utbrändhet, vilket orsakar oförutsägbar rullning med stigning eller girning när den rullade uppåt cirka 121 km. En typisk flygning gav ett observationsfönster på 5 minuter på höjder över 35 miles (56 km).
Instrumentation
Servomekanismer utarbetades för att kompensera för förändringar av raketaspekten när den ramlade efter utbrändhet. Dessa gjorde det möjligt för solspårningsenheter att mäta solens elektromagnetiska spektrum . Begränsad framgång uppnåddes med fallskärmsåtervinning av instrumentering, men några av de mer hållbara instrumenten eller inspelningarna inom raketflygplanet kunde motstå stötar med jorden med subsoniska hastigheter.
NRL utvecklade ett telemetrisystem som använder en 23-kanals pulstidsmodulering. Spänning som presenteras till ingångsterminalerna för en given kanal bestämt avstånd mellan två intilliggande pulser, inte helt olik tekniken med puls-positionsmodulering . Utrymmet mellan första och andra pulser bestämdes av kanal 1, mellan andra och tredje pulser av kanal 2, och så vidare. Systemet gjorde 200 samplingar per sekund av 24 pulser. Information överfördes via högeffekts frekvensmodulering . Markmottagande stationer översatte pulsavstånden tillbaka till spänningar som applicerades på en bank av stränggalvanometrar för att göra en ungefärligen kontinuerlig registrering av varje kanal på en filmrulle som rör sig. Noggrannheten låg inom cirka 5 procent.
Vetenskaplig verksamhet
från Naval Research Laboratory 1946 tog de första fotografierna av solen i det ultravioletta spektrumet upp till en höjd av 88 km (55 mi).
Den första nattflygningen av en V-2 sondraket började klockan 22:00 (MST) den 17 december 1946 på en flygning med tillämpad fysik . Denna raket bar flera sprängladdningar som genererade konstgjorda meteorer, som kunde observeras fotografiskt. Experimentpaketet installerades av James Van Allen . Även om själva flygningen fotograferades av observatörer så långt bort (459 km) som Tucson, Arizona , var det inte laddningarna och de förväntade meteorerna, och det är troligt att de inte sköt.
Djurförsök
De första djuren som skickades ut i rymden var fruktflugor ombord på en USA-lanserad V-2-raket den 20 februari 1947 från White Sands Missile Range, New Mexico . Syftet med experimentet var att utforska effekterna av strålningsexponering på höga höjder. Raketen nådde 68 miles (109 km) på 3 minuter och 10 sekunder, förbi både US Air Force 50-mile och de internationella 100 km definitionerna av rymdens gräns. Blossom-kapseln kastades ut och satte ut sin fallskärm framgångsrikt. Fruktflugorna återfanns levande. Andra V-2-uppdrag bar biologiska prover, inklusive frön.
Albert II , en rhesusapa , blev det första däggdjuret och apan i rymden den 14 juni 1949, i en USA-lanserad V-2, efter misslyckandet med det ursprungliga Alberts uppdrag på uppstigning. Albert I nådde endast 30–39 miles (48–63 km) höjd; Albert II nådde cirka 83 miles (134 km). Albert II dog vid nedslaget efter ett fallskärmsfel.
Många apor av flera arter flögs av USA på 1950- och 1960-talen. Apor implanterades med sensorer för att mäta vitala tecken, och många var under narkos under lanseringen. Dödsfrekvensen bland apor i detta skede var mycket hög: ungefär två tredjedelar av alla apor som sjösattes på 1940- och 1950-talen dog på uppdrag eller strax efter landning.