RM-81 Агена
 Agena-D оснащена как целевое транспортное средство программы Gemini | |
| Производитель | Корпорация Локхид |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Используется на | |
| Общая характеристика | |
| Высота | 248 дюймов (6,3 м) |
| Диаметр | 60 дюймов (1,5 м) |
| История запусков | |
| Статус | ушедший на пенсию |
| Всего запусков | 365 |
| Первый полет | 1959 |
| Последний полет | 12 февраля 1987 г. |
| RM-81 Агена | |
| Питаться от | Один колокол XLR-81 |
| Максимальная тяга | 16 000 фунтов-силы (71 кН) |
| Удельный импульс | 293 секунды (2,87 км/с) (вакуум) |
| Время горения | 120–265 с |
| Пропеллент | НДМГ / Красная дымящаяся азотная кислота |
RM -81 Agena ( / ə dʒ i n ə / ) была американской ракетой- носителем и спутниковой платформой , которая была разработана корпорацией Lockheed изначально для отмененной программы разведывательного спутника WS-117L . [1] После разделения WS-117L на SAMOS и Corona для разведывательной информации и MIDAS для раннего предупреждения, Agena позже использовалась в качестве верхней ступени и интегрированного компонента для нескольких программ, включая разведывательные спутники Corona и целевое транспортное средство Agena, использовавшееся для демонстрации сближения и стыковки в ходе проекта Gemini . Она использовалась в качестве верхней ступени на ракетах Atlas , Thor , Thorad и Titan IIIB , а также рассматривалась для других, включая Space Shuttle [2] и Atlas V. Всего в период с 28 февраля 1959 года [3] по февраль 1987 года было запущено 365 ракет Agena. Только 33 ракеты Agena несли полезную нагрузку НАСА, и подавляющее большинство из них предназначалось для программ Министерства обороны США.
В некоторых миссиях полезная нагрузка была встроена непосредственно в Agena, что обеспечивало ее электроэнергией, связью и трехосной стабилизацией . Компоненты полезной нагрузки обычно располагались перед стандартной переборкой Agena. В миссиях, где полезная нагрузка не была встроена в Agena, а вместо этого отделялась после запуска, Agena была известна как Ascent Agena . Agena была дважды модернизирована по сравнению с оригинальной Agena A, чтобы поддерживать более тяжелые и более сложные спутники, такие как космический аппарат Corona с несколькими и более мощными камерами.
Название Agena было предложено Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны для звезды Бета Центавра , также известной как Agena, потому что эта верхняя ступень должна была «загореться в небе». Это соответствовало традиции Lockheed называть продукты по звездным явлениям. [4]
Последний запуск Agena D состоялся 12 февраля 1987 года, в конфигурации верхней ступени Titan 34B . Всего NASA и ВВС США запустили 365 аппаратов Agena. [5]
Характеристики
Agena была 5,0 футов (1,5 м) в диаметре, стабилизирована по трем осям (для камер разведывательной системы), а ее двигатель Bell Aircraft XLR81 выдавал 16 000 фунтов (71 кН) тяги, используя несимметричный диметилгидразин (UDMH) в качестве топлива и ингибированную красную дымящуюся азотную кислоту (IRFNA) в качестве окислителя. [6] Первые версии использовали IRFNA типа IIIA с 14% диоксида азота , в то время как более поздние версии перешли на кислоту высокой плотности (HDA) типа IV с 44% диоксида азота. HDA более едкий, но имеет более высокую плотность и повышенную производительность. [7] Это гиперголическая комбинация топлива и окислителя, и, как таковая, она не нуждается в системе зажигания. Этот ракетный двигатель можно было перезапускать несколько раз на орбите по радиокоманде , и это часто случалось. Двигатель отличался своей необычной алюминиевой конструкцией. Регенеративно охлаждаемые каналы, охлаждающие горловину и сопло, были сформированы из прямых каналов, сформированных сверлом пушки . Параболическая форма горловины камеры создала сложную проблему сверления пушки, которую инженеры Bell Aerosystems решили, расположив охлаждающие каналы в форме «однослойного кругового гиперболоида », что позволило машинистам сверлить прямые охлаждающие каналы через изогнутые поверхности камеры сгорания. [ необходима цитата ] Двигатель был получен из силовой установки XLR-81 для отмененного ракетного ядерного боеголовочного контейнера бомбардировщика Convair B-58 Hustler . До 1959 года Agena также была известна как Discoverer Vehicle или Bell Hustler. [3]
Управление ориентацией горизонтально летящего Agena обеспечивалось инерциальным опорным пакетом с тремя гироскопами , двумя датчиками горизонта и двигателями на холодном газе, использующими смесь азота и фреона . Тангаж и крен определялись двумя герметичными интегрирующими гироскопическими блоками. Гироскопический блок скорости определял ошибку рыскания, измеряя орбитальную скорость. Ошибки гироскопов тангажа и крена корректировались датчиками горизонта, которые позже были дополнены датчиками Солнца и звезд . Это позволило Agena обеспечить более высокую стабильность наведения, необходимую для лучшего разрешения наземных изображений с улучшенными камерами Corona. [1]
Поскольку Agena была спроектирована так, чтобы сохранять фиксированную ориентацию в пространстве во время движения по орбите вокруг Земли, была разработана пассивная система терморегулирования. [1]
Основным источником электроэнергии Agena были батареи на основе перекиси серебра и цинка , которые с начала 1960-х годов дополнялись солнечными батареями. Транспондер S-диапазона позволял Agena получать последовательности наземных команд (компенсация движения изображения, изменение ориентации и т. д.), которые можно было сохранять для последующего выполнения. [1]
Версии
Были совершены полеты трех версий Agena:
Агена-А
Agena-A была первым типом Agena, который был построен. Она запускалась на ракетах Thor и Atlas, в основном на полярные орбиты с пускового комплекса 75 на базе ВВС Ванденберг и пускового комплекса 1 на мысе Аргуэлло соответственно. Два запуска Atlas были произведены с пускового комплекса 14 на мысе Канаверал .
Agena-A оснащался двигателем Bell 8048 (XLR-81-BA-5), который мог развивать тягу 69 кН (около 15 500 фунтов) при времени работы 120 секунд.
В период с 1959 по 1961 год было запущено двадцать аппаратов Agena-A, все они были предназначены для программ Discoverer, MIDAS и Samos. [8]
Агена-Б
В 1960 году Lockheed представила улучшенную Agena-B, которая могла быть перезапущена на орбите и имела более длинные топливные баки для увеличения времени горения. Она запускалась на ракетах Thor и Atlas.
Он был оснащен двигателем Bell 8081 , который мог развивать тягу 71 кН при времени работы 240 секунд и мог перезапускаться на орбите.
Они запустили военные спутники раннего предупреждения SAMOS-E , SAMOS-F (ELINT Ferret) и MIDAS (Missile Defense Alarm System), лунные зонды Ranger , планетные зонды Mariner , спутники OGO и Nimbus. Первым полетом Agena-B был (неудачный) запуск Discoverer 16 26 октября 1960 года. Agena-B потребовались месяцы, чтобы подготовиться к запускам Atlas, и она не летала на этом ускорителе до Midas 3 12 июля 1961 года. Последним полетом Agena-B был запуск OGO 3 7 июня 1966 года. Всего было запущено 76 спутников.
Агена-Д
Agena D была результатом предложения инженерного руководителя Lockheed Лоуренса Эдвардса , который предложил стандартизировать базовую конфигурацию Agena (до этого момента каждая Agena изготавливалась на заказ как для полезной нагрузки, так и для ракеты-носителя, с которой она использовалась), и добавить дополнительные функции в зависимости от требований к полезной нагрузке, а также требования Пентагона о совместимости Agena с ракетой Titan . Это предложение возникло в конце 1962 года, когда растущее разочарование по поводу высокой частоты отказов Thor и Atlas-Agena побудило предположить, что большая стандартизация ракет-носителей повысит надежность. Дэвид Н. Спайерс резюмирует стандартизацию следующим образом:
Обычная конфигурация Agena D включала четыре используемых модуля, содержащих основное оборудование наведения, маяка, электропитания и телеметрии, стандартную консоль полезной нагрузки и заднюю стойку над двигателем для установки дополнительных шестеренчатых солнечных панелей, дополнительных спутников и дополнительного двигателя Bell Aerosystems, который можно было перезапускать в космосе до шестнадцати раз. [9]
Его орбитальная конфигурация имела диаметр 60 дюймов (1,5 м) и длину 248 дюймов (6,3 м) и обеспечивала 19 500 Вт·ч электроэнергии от батарей. [10] По состоянию на 2014 год Agena-D является самой запускаемой верхней ступенью США. [11] Была создана специальная производственная линия для выпуска 40 космических аппаратов Agena-D в год. Эдвардс оставался ответственным за проектирование в течение нескольких лет, пока ВВС не объявили Agena-D эксплуатируемой и не заморозили ее проектирование. К моменту вывода из эксплуатации надежность Agena-D превысила 95 процентов.
Он был запущен на ракетах Atlas, Thor, Thorad и Titan IIIB. Он был оснащен двигателем Bell 8096 , который мог генерировать тягу 71 кН при времени горения 265 секунд.
Первый запуск Agena-D состоялся 28 июня 1963 года с ракетой KH-4 № 7, всего было запущено 269 Agena-D. Agena-D использовалась для запуска разведывательных спутников KH-7 GAMBIT и KH-8 Gambit 3 , трех зондов Mariner к Венере и двух космических зондов Mariner к Марсу .
Thor-Agena совершила последний полет в 1972 году, когда запустила спутник KH-4B. Последняя Atlas-Agena использовала ступень Agena D на отремонтированной ракете Atlas F для запуска Seasat в 1978 году. Еще двенадцать Agena были запущены на носителях Titan до 1987 года, прежде чем ступень была полностью выведена из эксплуатации.
Последняя верхняя ступень Agena-D была запущена на ракете Titan IIIB 12 февраля 1987 года, выведя на орбиту USA-21 — последний спутник SDS-1 .
Целевой автомобиль Agena
Agena Target Vehicle был создан на основе Agena-D, с оборудованием, установленным для поддержки использования в качестве цели сближения и стыковки для миссий, проводимых в рамках проекта Gemini . Он был оснащен двигателем Bell Aerospace Model 8247 , который был квалифицирован для 15 перезапусков. [2] В более поздних миссиях двигатель Agena запускался во время стыковки космического корабля Gemini, чтобы поднять космический корабль на более высокую орбиту и вернуть его обратно. Во время миссии Gemini 11 была достигнута эллиптическая орбита с апогеем 1375 километров (854 мили), что установило рекорд высоты для пилотируемых космических полетов, который держался до тех пор, пока Apollo 8 , первая пилотируемая миссия на Луну, не превзошла его.
Другие варианты
В начале 1970-х годов Lockheed изучала возможность использования Agena в качестве ускорителя полезной нагрузки в грузовом отсеке Space Shuttle. Была предложена Agena-C с увеличенным диаметром, но она так и не была построена.
Agena-2000 задумывалась как модернизированная Agena и должна была использоваться на ракете-носителе Atlas V Light Evolved Expendable Launch Vehicle . [12] Проект Atlas V Light был отменен в пользу стандартизации конфигурации Medium, и в результате Agena-2000 так и не был построен.
Запуски
Первый запуск Agena-D состоялся 27 июня 1962 года (рейс Agena № 64). К концу 1967 года было запущено в общей сложности 162 Agena-D: [13]
| Запуски | Успех | Отказ | Накопительный | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Агена | Усилитель | ||||
| 1962 | 8 | 8 | – | – | 8 |
| 1963 | 23 | 18 | 3 | 2 | 31 |
| 1964 | 35 | 32 | 3 | – | 66 |
| 1965 | 29 | 26 | 1 | 2 | 95 |
| 1966 | 39 | 36 | 2 | 1 | 134 |
| 1967 | 28 | 26 | 1 | 1 | 162 |
| 1968 | 21 | 20 | – | 1 | 183 |
| 1969 | 17 | 17 | – | – | 200 |
| 1970 | 14 | 14 | – | – | 214 |
| 1971 | 12 | 10 | ? | ? | 226 |
| 1972 | 8 | 6 | ? | ? | 234 |
| 1973 | 5 | 4 | ? | ? | 239 |
| 1974 | 3 | 3 | – | – | 242 |
| 1975 | 4 | 4 | – | – | 246 |
| 1976 | 4 | 4 | – | – | 250 |
| 1977 | 4 | 4 | – | – | 254 |
| 1978 | 4 | 4 | – | – | 258 |
| 1979 | 1 | 1 | – | – | 259 |
| 1980 | 1 | 1 | – | – | 260 |
| 1981 | 2 | 2? | – | – | 262 |
| 1982 | 1 | 1 | – | – | 263 |
| 1983 | 2 | 2 | – | – | 265 |
| 1984 | 2 | 2 | – | – | 267 |
| 1985 | 1 | 1 | – | – | 268 |
| 1987 | 1 | 1 | – | – | 269 |
| Общий | 269 | 245? | 10? | 6? | – |
Обломки
Поскольку многие из Agenas оставались на орбите долгое время после того, как они были необходимы, у них было время разрушиться, что привело к появлению большего количества орбитального мусора. [14] Предполагается, что они взорвались из-за возгорания остатков топлива. [15]
Смотрите также
Связанные списки
Ссылки
- ^ abcd Jacob Neufeld; George M. Watson, Jr. & David Chenoweth (1997). "Technology and the Air Force A Retrospective Assessment" (PDF) . Программа истории и музеев ВВС. Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2012 г.
- ^ ab Lockheed Missiles & Space Company (1972-02-25). «Исследование Shuttle/Agena. Том 1: Краткое изложение». NASA.
- ^ ab "История полетов Agena по состоянию на 31 декабря 1967 г. - Том 1" (PDF) . Организация по космическим и ракетным системам . Июнь 1969 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-10-16.
- ^ Хелен Т. Уэллс; Сьюзан Х. Уайтли и Кэрри Э. Карегеаннес. Происхождение названий в НАСА . Офис научной и технической информации НАСА. С. 6–7 .
- ^ "Lockheed RM-81 Agena". www.designation-systems.net .
- ^ "Bell Model 8048". Национальный музей ВВС США . Получено 24 марта 2018 г.
- ^ Шмидт, Эккарт В. (2022). «Красная дымящаяся азотная кислота». Энциклопедия окислителей . Де Грюйтер. стр. 3881–3962 . doi :10.1515/9783110750294-029. ISBN 978-3-11-075029-4.
- ^ "Информационные листы: Bell Model 8048". Национальный музей ВВС США. Архивировано из оригинала 2010-12-25 . Получено 2011-01-29 .
- ^ Дэвид Н. Спайрс (2004). «Орбитальное будущее: избранные документы по истории космических полетов ВВС, том II». Космическое командование ВВС., стр. 1122.
- ^ "Исследование осуществимости, окончательный отчет, геодезическая орбитальная фотографическая спутниковая система, том 2" (PDF) . NRO. Июнь 1966. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-16 . Получено 2011-01-28 .
- ↑ Генезис Agena D: наиболее используемый космический аппарат Америки, передовая статья в Cold War Space History: Programmes, Space Chronicle, май 2006 г. Под редакцией Дуэйна А. Дэя .
- ^ Кребс, Гюнтер. "Атлас-5". Космическая страница Гюнтера . Получено 20 июля 2010 г.
- ^ "История документа AGENA – Том 6" (PDF) . Организация по космическим и ракетным системам . 2017-08-28 [Ноябрь 1971].
- ^ "50-летняя ракета Agena-D сфотографирована на орбите" . Получено 15 февраля 2023 г. .
- ^ @@planet4589 (26 сентября 2020 г.). «Считается, что ступени Delta, Agena и CZ-4B разрушились из-за возгорания остатков топлива спустя много лет после того, как ступени были оставлены на орбите» ( Твит ) – через Twitter .
Внешние ссылки
- Agena A и обсуждение серии RM-81
- Видео стыковки Gemini 8 с Agena
- Исследование шаттла/Агены. Приложение A: Конфигурация подъема агены
- Многоразовое исследование Agena. Том 2: Технический
- История документа Аджена
