الصاروخ التجريبي McDonnell WS-199D Alpha Draco (الولايات المتحدة الأمريكية)

3
في منتصف الخمسينيات الاستراتيجية طيران كانت قيادة القوات الجوية الأمريكية تبحث عن طرق جديدة لتحسين الخصائص التقنية والقتالية لأسلحة الصواريخ. من بين أمور أخرى ، تم إجراء البحث عن أفكار وحلول جديدة ، بالإضافة إلى مفاهيم غير عادية أسلحة. لاختبار الأفكار الأصلية ، كانت هناك حاجة إلى عينات تجريبية ، كان أحدها منتج WS-199D Alpha Draco من McDonnell.

بحلول ذلك الوقت ، كان مطورو الصواريخ الباليستية يواجهون مشكلة كبيرة. يجب أن يخضع رأس الصاروخ ذو مدى طيران عابر للقارات في القسم الهابط من المسار لأحمال ميكانيكية وحرارية مفرطة. يجب حمايته من العوامل السلبية ، وضمان توصيل شحنة تعمل بكامل طاقتها إلى الهدف. للبحث عن الحلول المثلى في هذا المجال ، تم اقتراح تطوير صاروخ تجريبي خاص.



بدأ المشروع الجديد في عام 1957. في البداية ، كان من الضروري فقط دراسة سلوك الوحدات القتالية في طبقات كثيفة من الغلاف الجوي. في المستقبل ، بدأ اعتباره وسيلة لاختبار المفهوم الجديد لنظام الصدمات. أخيرًا ، ولفترة معينة ، تمت دراسة مسألة استخدام صاروخ واعد كسلاح مضاد للأقمار الصناعية. اللافت للنظر هو حقيقة أن حل مثل هذه المهام المختلفة لم يتطلب إعادة صياغة جذرية للصاروخ.

الصاروخ التجريبي McDonnell WS-199D Alpha Draco (الولايات المتحدة الأمريكية)
صاروخ WS-199D على المشغل. تعيين الصورة-systems.net


العديد من المشاريع التجريبية التي أطلقتها القوات الجوية الأمريكية في أواخر الخمسينيات كان لها اسم مشابه في آن واحد. كان من المقرر تنفيذ تطوير متغيرات جديدة للوحدات القتالية للصواريخ البالستية العابرة للقارات كجزء من المشروع مع تسمية WS-199D (نظام الأسلحة 199D). كما حصل المشروع على اسم "النجم" Alpha Draco ("Alpha Dragon"). استلمت شركة McDonnell عقد تطوير الصاروخ واختباراته اللاحقة. كان على العديد من المنظمات الأخرى المشاركة في العمل كمقاولين من الباطن.

كجزء من مشروع WS-199D ، تم اقتراح التخلي عن الرحلة "التقليدية" على طول المسار الباليستي والعمل على مفهوم BGRV (مركبة إعادة الدخول Boost-glide - "Warbox مع التسارع والتخطيط"). تم التخطيط لتشمل مرحلتين بمحركات تعمل بالوقود الصلب وجزء رأس مصنوع على شكل هيكل طائرة خاص في تكوين الصاروخ. كان من المفترض أن المرحلة الأولى ستجلب الصاروخ الكامل إلى ارتفاع محدد مسبقًا ، وستكون مهمة المرحلة الثانية هي الإسراع إلى سرعة التصميم ، وبعد فصله ، سيستمر الرأس الحربي في الطيران الأفقي من تلقاء نفسه ، حتى فقدان كامل للطاقة المخزنة والسقوط في المنطقة المحددة.

وفقًا للحسابات ، كان من المفترض أن تسرع المرحلة الثانية بالطائرة الشراعية إلى سرعة تزيد عن M = 5. أثناء الرحلة ، يمكن أن تنخفض السرعة بشكل ملحوظ ، لكنها تظل كافية لتوليد قوة الرفع. تتيح مؤشرات السرعة هذه تصنيف الرأس الحربي لصاروخ WS-199D على أنه طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت. علاوة على ذلك ، اتضح أنه أحد الأمثلة الأولى لفئته في كل من الولايات المتحدة والعالم.

باستخدام صاروخ مع مبادئ التشغيل هذه ، يمكن للعلماء دراسة سلوك هيكل الطائرة بسرعات عالية في طبقات كثيفة من الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، كان من الممكن دراسة إمكانية استخدام صاروخ من نوع BGRV كسلاح مستقل. في كلتا الحالتين ، كان من المفترض أن ينتج عن مشروع Alpha Draco نتائج قابلة للتطبيق عمليًا.

كان مشروع WS-199D تجريبيًا بطبيعته ولم يتم تخصيص الكثير من الوقت لتنفيذه. لتسريع تطوير وبناء واختبار المعدات الجديدة ، قررت ماكدونيل استخدام المكونات المتاحة على نطاق واسع من مختلف الأنواع ، المستعارة من المعدات التسلسلية. لذلك ، كان من المخطط أن تأخذ المحركات على مرحلتين من صواريخ MGM-29 Sergeant و Nike-Hercules. قدمت شركة Honeywell ضوابط للنماذج الحالية.

كان لصاروخ Alpha Dragon النهائي تصميم بسيط إلى حد ما. في التجميع ، كان منتجًا أسطوانيًا مع أنف مخروطي طويل ودفة على شكل X على ذيل المرحلة الأولى. تميز ذيل المرحلة الثانية بوجود العديد من الأقماع المنحنية. تم إعطاء جميع الأحجام الداخلية للمرحلتين تقريبًا لتركيب محركات تعمل بالوقود الصلب. تحتوي مقصورات الأدوات الصغيرة للخطوات على أبسط عناصر التحكم.


تستعد للبدء. الصورة عن طريق متحف الفضاء والقذائف / afspacemuseum.org


كان العنصر الرئيسي في المرحلة الأولى هو محرك Thiokol TX-20 الذي يعمل بالوقود الصلب من صاروخ الرقيب. كان هيكلها من الصلب بطول 5,9 م وقطره 7,9 م ، وتحترق شحنة الوقود القياسية في 29 ثانية ، مما أدى إلى دفع 21,7 تريليون قدم. تم تجهيز المرحلة الثانية بمحرك TX-30 أصغر من نفس الشركة المصنعة. هذا المنتج ، المأخوذ أيضًا من أحد الصواريخ التسلسلية ، طور قوة دفع تبلغ حوالي 5,6 تريليون قدم لمدة 37 ثانية. وفقًا لمفهوم BGRV ، كان من المفترض أن يضمن المحرك الأكثر قوة في المرحلة الأولى ارتفاع الصاروخ إلى ارتفاع معين ، وكانت المرحلة الثانية مسؤولة عن تسريع الرأس الحربي التجريبي.

وفقًا للبيانات المعروفة ، في ظل الشكل المخروطي لصاروخ WS-199D ، كانت هناك طائرة تخطيط ذات تصميم غير عادي. وفقًا لحسابات مؤلفي المشروع ، في بداية رحلة مستقلة ، كان يجب أن تكون لديه سرعة M = 5 ، والتي فرضت متطلبات خاصة على التصميم. يجب أن تتميز بالقوة الميكانيكية ، بالإضافة إلى أنها يجب أن تتحمل الأحمال ذات درجات الحرارة العالية.

وفقًا لمصادر مختلفة ، بدت حمولة صاروخ Alpha Draco وكأنها مخروط برأس مستدير وتم بناؤه وفقًا لأفكار جسم الرفع - الجسم الداعم. تم تحديد ملامح الهيكل المخروطي بطريقة يتم فيها إنشاء قوة الرفع أثناء الطيران عالي السرعة. لحماية الأجهزة الداخلية من درجات الحرارة المرتفعة ، تم اقتراح استخدام السبائك الحديثة المقاومة للحرارة والطلاء الجر وغيرها من الحلول الواعدة. يمكن تطوير الطريقة الأكثر فعالية للحماية واستخدامها في المشاريع المستقبلية.

تضمن مشروع WS-199D استخدام عناصر تحكم بسيطة إلى حد ما. على متن الصاروخ كان هناك نظام ملاحة بالقصور الذاتي مع طيار آلي. بناءً على البيانات المتعلقة بموقع الصاروخ في الفضاء ، تم إنشاء أوامر لآلات التوجيه. في الوقت نفسه ، استمر التحكم في الطيران حتى نهاية المرحلة الثانية فقط. بعد انفصاله ، مر جزء الرأس في رحلة مزلقة غير مضبوطة. ومع ذلك ، كانت المعدات الخاصة بها موجودة على متن الطائرة - لجمع البيانات ونقلها.

يبلغ طول منتج Alpha Draco المُجمَّع أكثر من 14 مترًا بقليل ، وقد تم تحديد أقصى قطر للبدن من خلال أبعاد محرك TX-20 وكان 790 ملم. يبلغ امتداد المثبتات 2,16 م وتتجاوز الكتلة حسب المصادر المختلفة 4,5-5 أطنان.

كان من المقرر إطلاق الصاروخ التجريبي من منصة إطلاق أرضية من مجمع MGR-1 Honest John التسلسلي. على هيكل بعجلات ثلاثي المحاور ، كانت هناك مقصورة مفتوحة ودليل شعاع رفع. قبل إطلاق الصاروخ ، كان لا بد من تعليق مثل هذه الآلة على الرافعات ورفع الدليل إلى زاوية معينة. بعد ذلك ، بدأ المحرك ، وبدأ الصاروخ في التحليق.


نظام الصواريخ MGR-1 Honest John ، الذي تم استخدام قاذفة منه مع صاروخ WS-199D. الصورة من ويكيميديا ​​كومنز


اكتمل تطوير مشروع WS-199D بنهاية عام 1958 ، وبعد ذلك بدأت ماكدونيل ومقاولوها من الباطن الاستعدادات للاختبارات المستقبلية. تم تصنيع جميع الوحدات الجديدة واستلام الأجزاء المسلسلة. من بين هذه الصواريخ ، تم تجميع العديد من الصواريخ التجريبية ، والتي كان من المفترض إرسالها في المستقبل القريب إلى موقع الاختبار في كيب كانافيرال. تم تخصيص منصة الإطلاق LC-10 لعمليات الإطلاق التجريبية. كان من المقرر أن تتم الرحلات فوق المحيط الأطلسي.

كان برنامج الطيران القياسي لصاروخ ألفا دراجون على النحو التالي. بمساعدة دليل الإطلاق ، ارتفع الصاروخ إلى أقصى زاوية ارتفاع مسموح بها. بناءً على أمر المشغل ، تم إشعال محرك المرحلة الأولى. لمدة نصف دقيقة من العمل ، رفع الصاروخ إلى ارتفاع 12800 م ، ثم تم إسقاط المرحلة الأولى ، بالإضافة إلى انحنى الصاروخ إلى الأمام أثناء الرحلة. بعد الوصول إلى الزاوية المطلوبة ، تم تشغيل محرك المرحلة الثانية. بمساعدتها ، كان من المفترض أن ترتفع WS-199D إلى ارتفاع 30500 متر وتتسارع إلى سرعات لا تقل عن M = 5. علاوة على ذلك ، تم فصل المرحلة الثانية المستنفدة عن جزء الرأس ، وتم إسقاط الهدية. بدأت الطائرات الشراعية رحلة مستقلة. وفقًا للحسابات ، يمكنه التقاعد 380-400 كم من نقطة البداية.

في 16 فبراير 1959 ، أجرى متخصصون من SAC للقوات الجوية والمقاولون أول اختبار لإطلاق صاروخ تجريبي جديد. وصل منتج WS-199D بنجاح إلى الارتفاع المحدد واكتسب السرعة المطلوبة ، وبعد ذلك أسقط وحدة التخطيط. نزولًا من ارتفاع يزيد عن 30 كم ، أظهر الأخير مدى طيران أعلى من النطاق المحسوب. سقطت الطائرة الشراعية في الماء على مسافة 415 كم من نقطة البداية. عملت جميع الأنظمة بشكل طبيعي ، وتم جمع المعلومات اللازمة. تم اعتبار الإطلاق التجريبي الأول ناجحًا.

بعد شهر واحد بالضبط ، تم إطلاق الصاروخ الثاني. ربما ، قبل هذه الاختبارات ، تم الانتهاء من تصميم Alpha Draco الحالي ، لكن لا توجد تفاصيل حول هذا الموضوع. كان الإطلاق الجديد ناجحًا أيضًا ، لكن هذه المرة أظهر الصاروخ خصائص نطاق أقل. كانت نقطة سقوطها في الماء 393 كم من منصة الإطلاق.

في 27 أبريل ، تم إجراء الاختبار الثالث والأخير. عملت المرحلة الأولى من الصاروخ بشكل طبيعي ورفعته إلى ارتفاع محدد مسبقًا. بعد الانعطاف النهائي ، تم تشغيل محرك المرحلة الثانية ، لكن أنظمة التحكم فشلت. اتخذ الصاروخ المسار الخطأ. بعد ذلك ببضع ثوان ، من أجل تجنب العواقب السلبية ، اضطر المختبرين إلى تفعيل المصفي الذاتي للصاروخ. استغرقت الرحلة أقل من دقيقة ، وخلال هذا الوقت لم يكن لدى الصاروخ الوقت للابتعاد بشكل كبير عن منصة الإطلاق.

من بين عمليات الإطلاق الثلاث التي تم إجراؤها ، نجحت عمليتان فقط ، واعتبرت نتائج الاختبار مرضية. حتى في رحلتين ، تمكن المتخصصون من جمع قدر كبير من المعلومات حول تشغيل الأنظمة المختلفة في ظروف صعبة ، وكذلك لاختبار بعض الحلول الجديدة في الممارسة العملية. لم يعد من المخطط استئناف الاختبار ، حيث كان على مصممي المنظمات المختلفة الآن التعامل مع إدخال تجربة جديدة.


Alpha Draco عند الإطلاق. صورة Space.skyrocket.de


أظهر تحليل نتائج الاختبار أن أنظمة BGRV ، بشكل عام ، ذات أهمية من وجهة نظر الاستخدام العسكري ، ولكن حتى الآن لا يمكن العثور على تطبيق عملي. هذا المفهوم يحتاج إلى مزيد من البحث والاختبار والتجريب. فقط بعد ذلك كان من الممكن البدء في تطوير رأس حربي تخطيطي كامل للصواريخ الباليستية الواعدة.

في الوقت نفسه ، يمكن تنفيذ بعض التطورات في مشروع McDonnell WS-199D Alpha Draco في الوقت الحالي. لذلك ، من الناحية العملية ، تبين أن الشكل المخروطي للرأس الحربي يجعل من الممكن الحصول على جودة ديناميكية هوائية لا تقل عن 3-3,5 وحدة ، وهذا جعل من الممكن زيادة نطاق الطيران. بالإضافة إلى ذلك ، كان من الممكن استخدام وسائل الحماية الحرارية التي تم اختبارها أثناء الطيران. كان من المفترض أن يجدوا تطبيقات في مجال الأسلحة الاستراتيجية ، وكذلك في مجال الملاحة الفضائية الناشئة.

تم استخدام التطورات النظرية والعملية في مشروع WS-199D لأول مرة لإنشاء صاروخ باليستي واعد عابر للقارات LGM-30 Minuteman. مع الأخذ في الاعتبار تجربة Alpha Dragon ، تم بناء رؤوس حربية لمثل هذا الصاروخ. في المستقبل ، تم تطوير هذه التطورات وتم استخدامها بالفعل في شكل جديد في جميع المشاريع اللاحقة لأسلحة الصواريخ الاستراتيجية.

في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، أصبحت ناسا مهتمة بنتائج اختبار طائرة ذات جسم حاملة. سرعان ما أطلقت هذه المنظمة برنامجها الخاص ، والذي كان الغرض منه دراسة معمارية الطائرات غير القياسية بمزيد من التفصيل. منذ أوائل الستينيات ، قامت وكالة ناسا والشركات المصنعة للطائرات ذات الصلة ببناء واختبار العديد من الطائرات غير العادية. كان لهذا البرنامج تأثير ملحوظ على التطورات الأخرى في مجال إعادة دخول المركبات الفضائية.

وفقًا لبعض التقارير ، تم اعتبار صاروخ Alpha Draco ، مثل التطورات الأخرى بموجب رمز WS-199 ، لفترة معينة كسلاح واعد لمكافحة المركبات الفضائية في المدارات المنخفضة. ومع ذلك ، لا تتوفر معلومات مفصلة حول هذا الموضوع. علاوة على ذلك ، فإن المعلومات المعروفة حول خصائص هذا المنتج تجعل من الممكن الشك في إمكانية استخدامه لهذه الأغراض. الحقيقة هي أن خصائص المحركات ذات المرحلتين قد تكون غير كافية لرفع الصاروخ أو رأسه الحربي إلى الارتفاع المطلوب لمئات الكيلومترات.

استمر العمل في المشروع التجريبي McDonnell WS-199D Alpha Draco أقل من عامين وانتهى بثلاث عمليات إطلاق فقط للصواريخ التجريبية. ومع ذلك ، على الرغم من قصر المدة ، فقد انتهوا بجمع كمية كبيرة من المعلومات حول التقنيات والحلول الواعدة المناسبة للاستخدام في إنشاء تكنولوجيا صاروخية جديدة. لا تزال بعض أفكار هذا المشروع مستخدمة في مختلف المجالات وتتأقلم بنجاح مع حل المهام.

بحسب المواقع:
http://designation-systems.net/
https://globalsecurity.org/
http://alternatewars.com/
http://militaryparitet.com/
http://space.skyrocket.de/
3 تعليقات
معلومات
عزيزي القارئ ، من أجل ترك تعليقات على المنشور ، يجب عليك دخول.
  1. +1
    5 مايو 2018 ، الساعة 17:40 مساءً
    كان هيكلها الصلب بطول 5,9 متر وقطر 7,9 متر.
    حق؟ غريب نوعا ما!
  2. +1
    6 مايو 2018 ، الساعة 08:56 مساءً
    أوه yoy yoy ... هل هو تقريبا مثل طائرة شراعية تفوق سرعتها سرعة الصوت تظهر في الرسوم الكاريكاتورية للرئيس!؟ وعندما!؟ في مطلع الستينيات ..!
  3. 0
    27 يناير 2019 13:19
    أخطأ المؤلف في الحجم: الطول 7,9 متر ، والقطر 0,59 متر .. في مكان ما من هذا القبيل. إلى حد كبير قمرنا يشبه الجسد ...