Vanguard (foguete) - Vanguard (rocket)

Vanguarda
Foguete Vanguard vanguard1 satellite.jpg
Foguete Vanguard no Pad LC-18A
Função Veículo de lançamento de satélite
Fabricante Glenn L. Martin Company
País de origem Estados Unidos
Tamanho
Altura 21,9 metros (72 pés)
Diâmetro 1,14 metros (3 pés 9 pol.)
Massa 10.050 quilogramas (22.160 lb)
Estágios 3
Capacidade
Carga útil para LEO
Massa 11,3 kg (25 lb)
Histórico de lançamento
Status Aposentado
Sites de lançamento Cabo Canaveral , LC-18A
Total de lançamentos 11
Sucesso (s) 3
Falha (s) 8
Primeiro voo 23 de outubro de 1957
( Vanguard 1 : 17 de abril de 1958)
Último voo 18 de setembro de 1959
Primeira fase - Vanguard
Comprimento 13,4 m (44 pés)
Diâmetro 1,14 m (3 pés 9 pol.)
Massa vazia 811 kg (1.788 lb)
Massa bruta 8.090 kg (17.840 lb)
Motores 1 General Electric
GE X-405
Impulso 125.000 N (28.000 lb f )
Impulso específico 248 s (2,43 km / s)
Tempo de queima 144 segundos
Combustível LOX / Querosene (RP-1)
Segunda etapa - Delta
Comprimento 5,8 m (19 pés)
Diâmetro 0,8 m (2 pés 7 pol.)
Massa vazia 694 kg (1.530 lb)
Massa bruta 1.990 kg (4.390 lb)
Motores 1 Aerojet General AJ10-37
Impulso 32.600 N (7.300 lb f )
Impulso específico 261 s (2,56 km / s)
Tempo de queima 120 segundos
Combustível UDMH / ácido nítrico ( IWFNA )
Terceiro estágio - Grand Central Rocket Company
ou Allegany Ballistics Laboratory (último)
Comprimento 1,5 m (4 pés 11 pol.)
Diâmetro 0,8 m (2 pés 7 pol.)
Massa vazia 31 kg (68 lb)
Massa bruta 194 kg (428 lb)
Motor 1
Impulso 10.400 N (2.300 lb f )
Impulso específico 230 s (2,3 km / s)
Tempo de queima 30 segundos
Combustível Sólido

O foguete Vanguard foi planejado para ser o primeiro veículo de lançamento que os Estados Unidos usariam para colocar um satélite em órbita. Em vez disso, a crise do Sputnik causada pelo lançamento surpresa do Sputnik 1 levou os EUA, após o fracasso do Vanguard TV-3 , a orbitar rapidamente o satélite Explorer 1 usando um foguete Juno I , tornando o Vanguard 1 o segundo lançamento orbital americano bem-sucedido.

Os foguetes Vanguard foram usados ​​pelo Projeto Vanguard de 1957 a 1959. Dos onze foguetes Vanguard que o projeto tentou lançar, três colocaram satélites em órbita com sucesso. Os foguetes de vanguarda foram uma parte importante da corrida espacial entre os Estados Unidos e a União Soviética .

Visão geral

Em 1955, os Estados Unidos anunciaram planos de colocar um satélite científico em órbita para o Ano Geofísico Internacional (IGY) em 1957–1958. O objetivo era rastrear o satélite enquanto realizava experimentos. Naquela época, havia três candidatos para o veículo de lançamento: A Força Aérea SM-65 Atlas , um derivado da Agência de Mísseis Balísticos do Exército 's SSM-A-14 Redstone , e uma proposta da marinha por um foguete de três estágios com base no o foguete de sondagem Viking RTV-N-12a .

A RAND Corporation , a Força Aérea e a CIA há muito perseguiam a ideia de um satélite de reconhecimento . Esse programa estava em andamento, o Weapon System 117L, que era ultrassecreto compartimentado. Um problema com o reconhecimento era a questão da legalidade: havia "liberdade de espaço" ou o espaço aéreo de uma nação acabou quando o espaço foi invadido? O Conselho de Segurança Nacional apoiou o satélite IGY porque seria uma boa cobertura para o WS117L e estabeleceria um precedente de liberdade espacial por satélite civil pacífico. Ao mesmo tempo, o NSC enfatizou que o satélite IGY não deve interferir nos programas militares. A proposta do Exército baseada em Redstone provavelmente seria a primeira pronta para o lançamento de um satélite. Sua conexão com o cientista alemão Wernher von Braun , no entanto, era um risco de relações públicas. Em qualquer caso, os mísseis balísticos Atlas e Redstone eram projetos militares de alta prioridade, que não deviam ser impedidos pela realização de uma missão de lançamento espacial secundária. O Vanguard de Milton Rosen era um projeto do Naval Research Laboratory (NRL), considerado mais uma organização científica do que militar. Rosen e Richard Porter (chefe do satélite IGY e chefe da American Rocket Society ) fizeram lobby pelo Vanguard e contra o uso dos foguetes Atlas ou de von Braun. Eles enfatizaram os objetivos não militares do programa de satélites. Além do aspecto de relações públicas, um satélite não militar foi considerado importante, pois se deveria evitar a discussão sobre se sobrevoos de países estrangeiros por satélites eram legais ou ilegais.

Em agosto ou setembro de 1955, o Comitê de Recursos Especiais do DOD escolheu a proposta NRL, denominada Vanguard, para o projeto IGY. A empresa Martin, que também construiu o Viking, tornou-se o principal contratante do veículo de lançamento. O foguete Vanguard foi projetado como um veículo de três estágios. O primeiro estágio foi um motor a combustível líquido General Electric X-405 (designado XLR50-GE-2 pela Marinha), derivado do motor do RTV-N-12a Viking . O segundo estágio foi o motor a combustível líquido Aerojet General AJ10-37 ( XLR52-AJ-2 ), uma variante do motor do RTV-N-10 Aerobee . Finalmente, o terceiro estágio era um motor de foguete de propelente sólido. Todos os voos do Vanguard de três estágios, exceto o último, usaram um motor construído pela Grand Central Rocket Company . O Vanguard não tinha nadadeiras, e o primeiro e o segundo estágios eram dirigidos por motores com suspensão . A segunda etapa abrigou o sistema de telemetria do veículo, o sistema de orientação inercial e o piloto automático. O terceiro estágio foi estabilizado por rotação, com o spin transmitido por uma plataforma giratória no segundo estágio antes da separação.

O segundo estágio do Vanguard serviu por décadas como o segundo estágio da Able e Delta para veículos de lançamento de satélites. O motor AJ10 que compôs esses estágios foi adaptado no AJ10-137, que foi usado como o motor do Módulo de Serviço Apollo . O AJ10-190, adaptado da espaçonave Apollo, foi usado no ônibus espacial para manobras orbitais. O AJ10-160 deve ser reaproveitado para uso na próxima nave espacial Orion da NASA .

Resumo do lançamento

Os dois primeiros voos do programa Vanguard, designados Vanguard TV-0 e Vanguard TV-1 , foram na verdade os dois últimos foguetes Viking RTV-N-12a restantes modificados. O Vanguard TV-0, lançado em 8 de dezembro de 1956, testou principalmente novos sistemas de telemetria, enquanto o Vanguard TV-1 em 1 de maio de 1957, era um veículo de dois estágios testando a separação e ignição do estágio superior de combustível sólido do Vanguard. O Vanguard TV-2 , lançado em 23 de outubro de 1957, após várias tentativas abortadas, foi o primeiro foguete Vanguard real. O segundo e terceiro estágios eram inertes, mas o vôo testou com sucesso a separação do primeiro / segundo estágios e o spin-up do terceiro estágio. No entanto, a essa altura, a União Soviética já havia colocado o satélite Sputnik 1 em órbita e, portanto, o projeto Vanguard foi mais ou menos forçado a lançar seu próprio satélite o mais rápido possível. Portanto, um pequeno satélite experimental (ridiculamente chamado de "grapefruit" por Nikita Khrushchev e pesando apenas 1,5 kg (3,3 lb)) foi adicionado ao Vanguard TV-3 , que seria o primeiro teste de um foguete Vanguard completo . Embora a NRL e a Glenn L. Martin Company tentassem enfatizar que a missão Vanguard TV-3 era um vôo de puro teste (e um com vários "primeiros"), todos os outros a viram como o primeiro lançamento de satélite do mundo ocidental, anunciado como "Resposta da América ao Sputnik". Wernher von Braun disse com raiva sobre o lançamento do Sputnik: "Nós sabíamos que eles iriam fazer isso. O Vanguard nunca vai conseguir. Temos o hardware na prateleira. Podemos colocar um satélite em 60 dias".

Em 6 de dezembro de 1957, a Marinha dos Estados Unidos lançou o foguete Vanguard TV-3 , transportando um satélite de 1,5 kg (3,3 lb), do Cabo Canaveral . Ele só atingiu uma altitude de 1,2 metros (3 pés 11 pol.) Antes de cair e explodir. O satélite explodiu do topo do foguete, pousou em arbustos perto da plataforma e começou a transmitir sinais, levando a colunista Dorothy Kilgallen do New York Journal-American a comentar "Por que ninguém vai lá, encontra-o e atira nele? ? " A imprensa americana o chamou de Kaputnik .

Noticiário do lançamento do Vanguard TV3 Backup

A investigação do acidente concluiu que a pressão inadequada do tanque de combustível permitiu que os gases quentes do escapamento voltassem para o cabeçote do injetor e o destruíssem, causando a perda completa do impulso do motor. Após a falha do Vanguard TV-3, o veículo de backup, Vanguard TV-3BU (BU = BackUp ), foi preparado para outra tentativa. Equipes de plataforma se apressaram para reparar os danos causados ​​ao LC-18A pela explosão do Vanguard TV-3 e, na terceira semana de janeiro de 1958, o trabalho foi concluído. O Vanguard TV-3BU foi montado na plataforma, mas atrasos contínuos frustraram a tentativa de lançamento. As fortes chuvas causaram um curto-circuito em alguns cabos elétricos no solo e exigiram a sua substituição. O segundo estágio também estava sentado no bloco com uma carga completa de ácido nítrico por várias semanas, o que eventualmente corroeu o tanque de combustível e as válvulas. Ele teve que ser removido e substituído por um estágio diferente. Finalmente, o lançamento começou na noite de 5 de fevereiro de 1958. O Vanguard subiu suavemente para o céu e teve um bom desempenho até 57 segundos após o lançamento, quando o impulsionador inclinou-se a quase 40 °. O estreito segundo estágio se partiu ao meio devido ao estresse aerodinâmico quatro segundos depois, fazendo com que o Vanguard tombasse de ponta a ponta antes que o oficial de segurança enviasse o comando de destruição. A causa da falha foi atribuída a um sinal de orientação espúrio que fez com que o primeiro estágio realizasse manobras de arremesso não intencionais. O sistema de orientação foi modificado para ter maior redundância, e esforços foram feitos para melhorar o controle de qualidade. Em 17 de março de 1958, o Vanguard TV-4 finalmente conseguiu orbitar o satélite Vanguard 1 . Naquela época, porém, o Juno ( Júpiter-C ) do Exército já havia lançado o primeiro satélite dos Estados Unidos, o Explorer 1 . O foguete Vanguard TV-4 colocou o satélite Vanguard 1 em uma órbita relativamente alta de (3.966 por 653 quilômetros (2.464 mi × 406 mi)). O Vanguard 1 e seu terceiro estágio permanecem em órbita como os mais antigos artefatos feitos pelo homem no espaço. Os quatro voos seguintes, TV-5 e SLV (Veículo Lançador de Satélite) Vanguard SLV-1 , Vanguard SLV-2 e Vanguard SLV-3 falharam, mas em 17 de fevereiro de 1959, o Vanguard SLV-4 lançou o Vanguard 2 , pesando 10,8 kg ( 24 lb), em órbita. Os SLVs eram os foguetes Vanguard de "produção". O Vanguard SLV-5 e o Vanguard SLV-6 também falharam, mas o vôo final em 18 de setembro de 1959 orbitou com sucesso o satélite Vanguard 3 de 24 quilogramas (53 lb) . Essa última missão foi designada Vanguard TV-4BU, porque usava um veículo de teste restante, que havia sido atualizado com um novo terceiro estágio, o Allegany Ballistics Laboratory X-248A2 Altair . Este motor mais potente permitiu o lançamento da carga útil mais pesada. A combinação do motor líquido AJ10 e motor sólido X-248 também foi usada, sob o nome de Able , como uma combinação de estágio superior para os veículos lançadores espaciais Thor e Atlas.

Lançamentos

A Vanguard lançou 3 satélites em 11 tentativas de lançamento:

  • Vanguard TV3 - 6 de dezembro de 1957 - Falha ao orbitar o satélite de 1,36 kg (3 lb)
  • Backup Vanguard TV3 - 5 de fevereiro de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 1,36 kg (3 lb)
  • Vanguard 1 (Vanguard TV4) - 17 de março de 1958 - Satélite orbitado de 1,47 kg (3,25 lb)
  • Vanguard TV5 - 28 de abril de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-1 - 27 de maio de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-2 - 26 de junho de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-3 - 26 de setembro de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard 2 (Vanguard SLV-4) - 17 de fevereiro de 1959 - Satélite orbitado de 9,8 kg (21,6 lb)
  • Vanguard SLV-5 - 13 de abril de 1959 - Falha ao orbitar o satélite de 10,3 kg (22,7 lb)
  • Vanguard SLV-6 - 22 de junho de 1959 - Falha ao orbitar o satélite de 10,3 kg (22,7 lb)
  • Vanguard 3 (Vanguard TV4-BU, também Vanguard SLV-7) - 18 de setembro de 1959 - Satélite orbitado de 22,7 kg (50 lb)
Lançamento malsucedido do Vanguard TV-3 no Cabo Canaveral (6 de dezembro de 1957).

Especificações

  • Número da fase: 1 - Vanguard
  • Número da fase: 2 - Delta A
    • Massa: 2.164 kg
    • Massa Vazia: 694 kg
    • Impulso (vac): 33,8 kN
    • Isp: 271 segundos (2,66 km / s)
    • Tempo de queima: 115 s
    • Diâmetro: 0,84 m
    • Comprimento: 5,36 m
    • Propelentes: ácido nítrico / UDMH
    • Motores: Aerojet AJ10-37
  • Número da fase: 3 - Vanguard 3
    • Massa: 210 kg
    • Massa vazia: 31 kg
    • Empuxo (vac): 11,6 kN
    • Isp: 230 segundos (2,3 km / s)
    • Tempo de queima: 31 s
    • Isp (nível do mar): 210 segundos (2,1 km / s)
    • Diâmetro: 0,50 m
    • Comprimento: 2,00 m
    • Propelentes: Sólido
    • Motores: Grand Central 33KS2800

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • Green, Constance e Lomask, Milon, "Vanguard A History", SP-4202, National Aeronautics And Space Administration, Government Printing Office, Washington DC, 1970
  • Foerstner, Abigail M., “James Van Allen: The First Eight Billion Miles,” University of Iowa Press, Iowa City, Iowa, ISBN   978-0877459996 , 2007
  • McDougall, Walter A., ​​“..the Heavens and the Earth: A Political History of the Space Age,” Basic Books, New York, ISBN   978-1597401654 , 1985
  • Sheehan, Neil., "A Fiery Peace in a Cold War", Vintage Books, New York, ISBN   978-0-679-74549-5 , 2009
  • Stehling, Kurt R., "Project Vanguard," Doubleday & Company, Inc., Garden City, Nova York, Biblioteca do Congresso Número do cartão de catálogo 61-8906, 1961
  • Sutton, George P., "History of Liquid Propellant Rocket Engines," American Institute of Aeronautics and Astronautics, Reston, VA, ISBN   1-56347-649-5 , 2006

links externos