Cavaleiro Negro (foguete) - Black Knight (rocket)
 Cavaleiro Negro BK02
| |
| Função | Veículo para estudos de reentrada |
|---|---|
| Fabricante | Saunders-Roe |
| País de origem | Reino Unido |
| Tamanho | |
| Altura | 10,2 - 11,6 m |
| Diâmetro | 0,91 m |
| Massa | 12.500–14.200 lb |
| Estágios | 1 - 2 |
| Capacidade | |
| Carga útil para suborbital | |
| Massa | 115 kg (254 lb) (800 km (500 mi)) |
| Histórico de lançamento | |
| Status | Aposentado |
| Sites de lançamento | LA-5, Woomera |
| Total de lançamentos | 22 |
| Sucesso (s) | 22 |
| Primeiro voo | 7 de setembro de 1958 |
| Último voo | 25 de novembro de 1965 |
| Primeira fase - Cavaleiro Negro | |
| Motores | Inicialmente com 4 câmaras Gamma 201 , mais tarde com 4 câmaras Gamma 301 . |
| Impulso | mk201 tinha 16.400 lb f , m301 de 17.000 a 21.600 lb f dependendo da versão. |
| Tempo de queima | 120-145 segundos dependendo da versão |
| Propulsor | RP-1 / HTP |
| Segundo estágio (opcional) Cuckoo II | |
| Motores | 1 sólido |
| Impulso | 8.200 lb f |
| Impulso específico | 213 segundos |
| Tempo de queima | 10 segundos |
| Propulsor | Sólido |
Black Knight era um míssil balístico de pesquisa britânico , originalmente desenvolvido para testar e verificar o projeto de um veículo de reentrada para o míssil Blue Streak . Foi o primeiro projeto de lançamento descartável indígena do Reino Unido.
O trabalho de design do que viria a ser o veículo de lançamento Black Knight começou em 1955, sendo executado pelo Royal Aircraft Establishment (RAE) e pelo fabricante britânico Saunders-Roe . Saunders-Roe foi o principal fabricante do Cavaleiro Negro em suas instalações na Ilha de Wight . Em 7 de setembro de 1958, o primeiro Cavaleiro Negro foi lançado em Woomera, na Austrália. Entre 1958 e 1965, um total de 22 veículos lançadores foram disparados, nenhum dos quais tendo sofrido qualquer falha grave. Após 22 lançamentos, o programa Black Knight foi fechado.
O sucesso do Cavaleiro Negro como um veículo de teste barato e bem-sucedido levou a muitos estudos sendo realizados em outros derivados do veículo, incluindo sua adaptação para servir como um míssil balístico de alcance intermediário (IRBM) e como um veículo de lançamento , incluindo uma proposta , que foi baseado no míssil Blue Streak e no Cavaleiro Negro, conhecido como Príncipe Negro . A tecnologia e a experiência adquiridas no programa Black Knight contribuiriam para o programa subsequente de veículos de lançamento descartáveis Black Arrow .
Desenvolvimento
Origens
Durante o início dos anos 1950, o governo do Reino Unido identificou a necessidade de desenvolver sua própria série de mísseis balísticos devido aos avanços feitos neste campo, principalmente pela União Soviética e pelos Estados Unidos . O míssil balístico foi de importância crítica para o desenvolvimento de um método mais eficaz de dissuasão nuclear , substituindo o papel atualmente ocupado pelas bombas nucleares de queda livre e, portanto, a dependência de aeronaves cada vez mais complexas, caras e capazes. Um programa britânico para desenvolver tal míssil, denominado Blue Streak , foi prontamente iniciado; no entanto, havia questões-chave sobre o cenário então relativamente desconhecido do que tal veículo encontraria ao tentar reentrar na atmosfera, havia temores de que tal veículo pudesse simplesmente queimar como um meteoro e, portanto, ser inatingível.
Para explorar o fenômeno da entrada atmosférica, foi decidido que um programa de pesquisa dedicado seria necessário para adquirir informações de pesquisa que moldariam o projeto de veículos balísticos subsequentes. A Grã-Bretanha também nunca havia desenvolvido um míssil balístico antes, o campo sendo relativamente novo e com poucos participantes, portanto, havia um valor significativo no desenvolvimento e construção de um míssil balístico de pesquisa, a fim de ganhar experiência e dados sobre como projetar e construir tais veículos, desenvolver técnicas de lançamento e manuseio geral. Assim, em 1955, o veículo de pesquisa Black Knight foi desenvolvido para esse fim.
Em 1955, devido ao seu relacionamento próximo com o Royal Aircraft Establishment (RAE), o governo britânico assinou um contrato com o fabricante britânico Saunders-Roe para produzir o Cavaleiro Negro. Este contrato envolveu um pacote completo para o projeto, desenvolvimento, fabricação e testes do veículo, bem como seu sistema de controle de vôo, instrumentação e infraestrutura de apoio à sua operação.
De acordo com o autor CN Hill, o programa Black Knight acabou cumprindo seu objetivo principal de coletar informações sobre sistemas de foguetes. Entre os campos aplicáveis para os dados acumulados está um maior entendimento da física envolvida nos veículos de reentrada , que tiveram valor militar devido a esse escopo incluindo mísseis balísticos e defesa antimísseis . Especificamente, influenciou o desenvolvimento do programa de mísseis Blue Streak construído pelos britânicos, ao mesmo tempo em que beneficiou o conhecimento científico tanto no Reino Unido quanto nos Estados Unidos .
Desenvolvimento adicional e derivados
O Cavaleiro Negro foi considerado um programa de sucesso, tendo produzido um foguete confiável e de custo relativamente baixo. Embora o míssil Blue Streak a essa altura tenha sido reconhecido como muito caro para servir como um lançador competitivo em face da competição internacional, o Cavaleiro Negro era visto como tendo o potencial de ser mais econômico nesse aspecto. O Royal Aircraft Establishment (RAE) foi encorajado por seu desempenho e estava ansioso para reutilizar o foguete em outro lugar.
Uma das idéias mais radicais para reutilizar o Cavaleiro Negro foi expressa por Armstrong-Siddeley, que sugeriu que o foguete fosse reaproveitado como base para um míssil balístico de alcance intermediário (IRBM). Essa proposta teria envolvido um grande aumento do tamanho do próprio veículo e a adoção de um motor de foguete substancialmente mais potente no lugar do motor Gamma.
O RAE realizou uma infinidade de estudos sobre o assunto de derivados prospectivos do Cavaleiro Negro e seu mecanismo Gamma. Muitos deles se concentraram na possibilidade de estender o veículo para operar um lançador para pequenos satélites e propuseram o uso de estágio superior alimentado por hidrogênio líquido , que era comparativamente caro para desenvolver, embora não fornecesse muita capacidade de carga sem redesenhar o próprio veículo Black Knight também. Uma solução alternativa para o lançamento de satélites foi explorada pelo RAE, em que boosters de combustível sólido teriam sido acoplados ao Cavaleiro Negro. Esta proposta teria envolvido um veículo Black Knight basicamente não modificado sendo emparelhado com dois propulsores de correia junto com dois estágios adicionais, a fim de ser capaz de colocar uma carga útil de 100 libras em uma órbita de 200 milhas de altura . Embora essa implementação tenha sido considerada simples e de baixo custo para desenvolver, a capacidade de carga útil permaneceu baixa.
Uma das propostas mais ambiciosas para um Cavaleiro Negro aprimorado envolvia aumentar substancialmente o diâmetro do tanque de 36 polegadas para 54 polegadas, o que teve o efeito de quase dobrar a capacidade de combustível do foguete, junto com a adoção de um segundo estágio de combustível sólido mais poderoso , chamado Kestrel . Este foguete Cavaleiro Negro mais poderoso imaginado deveria ter sido usado como parte de um outro conjunto de experimentos planejados, que recebeu o codinome de 'Cruzada'. Após a revisão, HM Treasury recusou - se a fornecer qualquer financiamento para outros projetos do Cavaleiro Negro, e o trabalho em um Cavaleiro Negro ampliado foi abandonado em favor de um lançador de satélite maior, o Black Arrow .
Projeto
O Cavaleiro Negro era um míssil balístico de estágio único, completo com uma seção de nariz separada. O veículo tinha 35 pés de comprimento, um diâmetro de 3 pés e um peso totalmente abastecido de 12.800 libras. Em operação, o Cavaleiro Negro pode atingir uma altitude de até 600 milhas e atingir uma velocidade de reentrada de 12.000 pés por segundo.
O Cavaleiro Negro era movido por motores de foguete Bristol Siddeley Gamma , projetados e fabricados pela Armstrong-Siddeley em sua fábrica em Ansty, perto de Coventry . Entre 1956 e 1959, os motores do foguete Gamma foram submetidos a testes no local de testes do foguete High Down, sob a direção de Paul Leyton. O motor funcionava com querosene e oxidante de peróxido de alto teste (HTP); Saunders-Roe possuía experiência anterior de trabalho com esta mistura de combustível como resultado do trabalho da empresa na aeronave interceptora de propulsão foguete Saunders-Roe SR.53 .
Demissões
Durante 1957, o primeiro teste de funcionamento do foguete Black Knight foi realizado em High Down, na Ilha de Wight . Em setembro de 1958, o segundo lançamento de teste foi realizado, sendo este o primeiro a usar a instalação de lançamento dedicada no Woomera Test Range , Austrália ; a maioria dos lançamentos de Black Knight foram realizados a partir de Woomera, levando aos lançadores sendo construídos no Reino Unido e, em seguida, transportados para a Austrália.
Os dois primeiros veículos de lançamento foram usados como 'rodadas de teste': lançamentos sem carga útil para testar e validar o projeto do próprio foguete. O terceiro lançamento do Cavaleiro Negro foi o primeiro a transportar uma carga útil real na forma de um veículo de reentrada, que esteve presente com o objetivo de testar as propriedades do projeto escolhido para a carroceria de reentrada. Todos os disparos de reentrada ocorreram deliberadamente em noites claras sem lua, de modo que o rastro luminoso do corpo de reentrada pudesse ser observado fotograficamente.
Outros disparos com cabeças diferentes mostraram alguns fenômenos incomuns, e outros testes sob os nomes de código Gaslight e Dazzle foram realizados em conjunto com os Estados Unidos. Vários cabeçotes foram usados nesses testes, incluindo uma esfera de cobre simples e uma esfera de sílica. Cabeças compostas de um material composto à base de amianto conhecido como Durestos também voaram, e testes posteriores foram finalizados em uma cabeça em forma de cone que entrava primeiro na extremidade pontiaguda, usada em muitos RVs de mísseis subsequentes.
Um total de 25 veículos de lançamento Black Knight foram construídos a um custo de pouco mais de £ 40.000 cada. Um único foguete (BK02) foi usado para testes de solo. Um (BK11) foi gasto como parte da iniciativa da Organização Europeia de Desenvolvimento de Lançadores (ELDO) como uma investigação de instalações de alcance. A maioria, 21, foi demitida como parte de experimentos de reentrada; se tivessem sido usados como veículos de lançamento de satélites, a maioria desses disparos teria alcançado a órbita com sucesso. Os dois foguetes restantes (BK02 e BK22) foram preservados e agora são mantidos em exibição estática nos museus de Edimburgo e Liverpool .
Todos os lançamentos do Cavaleiro Negro foram bem-sucedidos e não houve grandes falhas durante nenhum. Os autores Robin Paine e Roger Syms resumiram essa conquista como: "Ao todo, 22 lançamentos bem-sucedidos foram feitos sem uma única falha - um recorde notável sem paralelo no desenvolvimento de foguetes balísticos.
Sobreviventes
O foguete Black Knight BK02 está em exibição na Royal Museum Connect Gallery em Edimburgo . Tem quase 11 metros de altura e estende-se por três pisos. O foguete Black Knight BK22 está em exibição no World Museum em Liverpool . Ele está suspenso no teto perto do Planetário, há outros componentes do Cavaleiro Negro em exibição nas proximidades.
Veja também
Referências
Citações
Bibliografia
- Hill, CN "Um Império Vertical: A História do Programa Espacial e de Foguetes do Reino Unido, 1950–1971." World Scientific , 2001. ISBN 1-78326-145-5 .
- Laycock, Stuart e Philip Laycock. "Inesperada Grã-Bretanha." Amberley Publishing Limited, 2014. ISBN 1-44563-284-5 .
- Massie, Harri e MO Robins. "História da Ciência Espacial Britânica." Cambridge University Press , 1986. ISBN 0-52130-783-X .
- Paine, Robin e Roger Syms. "Em uma almofada de ar." Robin Paine , 2012. ISBN 0-95689-780-0 .
- Stocker, Jeremy. "Grã-Bretanha e defesa contra mísseis balísticos, 1942-2002." Routledge , 2004. ISBN 1-13576-582-0 .
- Twigge, Stephen Robert. "The Early Development of Guided Weapons in the United Kingdom, 1940-1960." Taylor e Francis , 1993. ISBN 3-71865-297-8 .
links externos
- um link da spaceuk.org
- BBC Radio 4 - "The Archive Hour - Britain's Space Race" . 11 de agosto de 2007.
- um desenho em corte do Cavaleiro Negro