Ракета ВАК-Корпорал

ВАК-Корпорал
Опытно-экспериментальная ракета для создания метеорологической ракеты. США, 1945-1949 гг.
Фрэнк Малина и ракета ВАК-Корпорал (WAC Corporal)
Ракета ВАК-Корпорал (WAC Corporal) без стартового ускорителя. Справа от ракеты руководитель проекта Фрэнк Малина.

Общие сведения о ракете ВАК-Корпорал (WAC Corporal)

Ракета «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») была первой в США военной ракетой, двигатель которой работал на жидком топливе. Конструированием ракеты занималась Лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института в рамках проекта «ORDICIT» по заказу Управления артиллерийско-технического снабжения армии США («Army Ordnance Department»). Ракета получила официальное обозначение «WAC Corporal» (производственное — RTV-G-1). Толкование аббревиатуры «WAC» имеет следующие значения:

  1. «Женский армейский корпус» (англ. Women’s Army Corps). Такая аббревиатура могла быть присвоена в связи с традицией в ранних ракетных программах США обозначать увеличивающиеся ракеты по возрастающим рангам. Так как новая ракета проекта «ORDICIT» была больше предыдущей «Private» (англ. рядовой), то ей было присвоено звание «Капрал».
  2. Иногда встречается расшифровка «Without Attitude Control» (англ. Отсутствие Контроля Высоты)

Ракету «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») предполагалось использовать для метеорологических исследований на недосигаемых ранее больших высотах. Прежде всего для военных нужд. Поэтому ракету «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») часто называют первой в мире метеорологической ракетой. Кроме того, ракета «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») применялалась в исследовательских целях для познания особенностей полёта жидкостных ракет. Ракета «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») стала последней ракетой, созданной по проекту «ORDICIT».

Конструкция ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)

Следует отметить, что в процессе испытаний, конструкция ракеты «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») претерпевала изменения, особенно в части систем, связанных с возвращением на землю научных приборов. Краткое описание ракеты «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») приведено в реферативном бюллетене «Новости ракетной техники» за 1949 год. Описание приводится полностью, дабы сохранить термины тех далёких лет, а также представления составителей бюллетеня о ракете.

Конструкция ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)
Конструкция ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal).

Американская ракета Вак-Капрал. Цифрами обозначены:

  1. горячие газы;
  2. сопло;
  3. камера сгорания;
  4. бензин;
  5. выступ радиоантенны;
  6. окно;
  7. болометр;
  8. пружинный выбрасыватель парашютов;
  9. приборы для измерения космических и ультрафиолетовых лучей (выбрасываются радиосигналом на парашютах, выдерживающих до 1000°С);
  10. окно;
  11. соленоид, управляемый по радио, сбрасывающий носовую часть ракеты;
  12. автоматически закрывающиеся крышки;
  13. отверстия для метеорной пыли, спор и озона;
  14. отверстия для редких газов;
  15. вакуумметры и приборы для проб воздуха;
  16. носовой парашют;
  17. носовая часть вторичной ракеты;
  18. измеритель ионизации;
  19. соленоид, сбрасывающий парашюты;
  20. парашюты из стеклянной пряжи для приборов;
  21. люк для сбрасывания приборов и парашютов;
  22. металлическая пластинка болометра;
  23. спектрогелиограф;
  24. автопилот и радиоуправление;
  25. насосы для горючего;
  26. жидкий кислород;
  27. стабилизаторы.

Американской фирмой «Дуглас» разработан экспериментальный снаряд для исследований ионосферы. В 1945 г. было построено несколько таких снарядов, которые достигали высоты более 70 км.

Длина снаряда — 4,9м, диаметр — 30,5см, общий вес — 315,7 кг — слагается из следующих частей: вес горючего 169,7 кг, полезный груз 11,3 кг, корпус, двигатель и сжатый воздух 134,7 кг.

Снаряд имеет разъемный корпус и трехплоскостной стабилизатор. В двух передних отсеках установлена аппаратура для взятия пробы воздуха, для измерения ионизации атмосферы, для регистрации космических лучей, термограф, спектрограф и другие приборы. В хвостовой части ракеты помещен жидкостный реактивный двигатель

Снаряд запускается вертикально-со стенда высотой 30,5 м. Его полет контролируется по радио.

Для взлета и полета снаряда в первые секунды применяется мощная стартовая ракета с твердым топливом и малой продолжительностью горения.

Стартовая ракета в течение 0,6 сек. доводит снаряд до сверхзвуковой скорости и затем сбрасывается. После этого начинает работать основной двигатель

Отсеки с аппаратурой по достижении предельной высоты отделяются от снаряда и спускаются на парашютах. Управление сбрасыванием отсеков производится по радио с Земли.

"American Journal of Physics", март-апрель 1947 г. "Aeroplane", май 1948 г.

Современые представления о конструкции ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)

Цилиндрический корпус ракеты, имел диаметр 305 мм и длину 4,39 м. Снизу к корпусу крепился стартовый ускоритель длиной 2,41 м. Стартовый вес ракеты без ускорителя — 302 кг. Три хвостовых стабилизатора, размахом в 610 мм должны были обеспечивать устойчивость полёта ракеты. Система управления полётом ракеты отсутствовала.

Собственный жидкостный ракетный двигатель для ракеты «ВАК-Корпорал» был разработан фирмой «Аэроджет инжиниринг корпорэйшн» («Aerojet»). В качестве ракетного топлива использовалась самовоспламеняющаяся смесь анилина с фурфуриловым спиртом. Азотная кислота применялась в качестве окислителя. Самовоспламеняющиеся при контакте компоненты ракетного топлива позволили отказаться от системы зажигания, что упростило конструкцию ракеты.

Реактивная тяга двигателя достигала 6,7 кН, продолжительность работы — 47 секунд. За это время ракета «ВАК-Корпорал» должна была достигнуть высоты 24 км. После прекращения работы двигателя по причине полного выгорания топлива, полёт продолжался вверх до высоты около 70 км.

Система подачи компонентов топлива в камеру сгорания была вытеснительная, давление создавалось сжатым воздухом, а не азотом, как это делалось раньше. Такая замена позволила значительно упростить эксплуатацию ракеты в полевых условиях. Под давлением сжатого воздуха топливо подавалось из баков в камеру сгорания, проходило между двойными стенками сопла и камеры сгорания и охлаждало реактивный двигатель.

Ракета «ВАК-Корпорал» имела отделяющуюся головную часть, которая должна была автоматически отстреливаться после прекращения работы двигателя. В головной части находился парашют, метеорологические приборы и автоматические устройства для сбрасывания носового конуса и раскрытия парашюта. Предполагалось на парашюте мягко опускать научную аппаратуру, что могло позволить использовать носовую часть несколько раз.

Особенности старта ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)

Стальная пусковая вышка для запуска ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)
Стальная пусковая вышка для запуска ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal). Ракетный полигон Уайт Сэндс.

Старт ракеты «ВАК-Корпорал» осуществлялся с помощью порохового ускорителя, взятого от модифицированной артиллерийской неуправляемой твердотопливной ракеты «Tiny Tim». Ускоритель развивал тягу в 222 Кн продолжительностью в 0,5 секунды. Двигательная установка ракеты «ВАК-Корпорал» включалась с помощью особого инерционного клапана. Когда ускоритель сообщал ракете «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») скорость, достаточную для отрыва от пусковой установки, клапан под действием силы инерции автоматически открывался и сжатый воздух одновременно устремлялся в топливные баки и к приводному поршню главного топливного клапана.

Для запуска ракеты «ВАК-Корпорал» использовалась шахта в центре трехопорной решетчатой стартовой башни, высотой 30 метров, выполняющей начальную стабилизацию ракеты. Как только ракета оказывалась в воздухе, ускоритель отбрасывался и включался жидкостный ракетный двигатель.

Стальная пусковая вышка для запуска ракеты «ВАК-Корпорал» представляла собой прямоугольную башню высотой 30 метров с тремя направляющими рельсами, установленными в вершинах равностороннего треугольника. Длина рабочей части рельсов несколько превышала 24 метра. К пусковой башне были подведены трубы, через которые осуществлялась заправка ракеты топливом и сжатым воздухом.

Наверх

Технические характкристики ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal)

Показатель Значение
Длина ракеты4,39 м
Длина ракеты со стартовым ускорителем7,34 м
Диаметр ракеты0,305 м
Размах стабилизаторов1,32 м
Стартовая масса без стартового ускорителя0,310 т
Стартовая масса со стартовым ускорителем0,658 т
Тип головной частимоноблочная, отделяемая
Масса полезного груза11 кг
Высота подъёмаоколо 80 км
Система управленияотсутсвовала
Количество ступеней1
Маршевый двигательЖРД, Aerojet
Подача топливавытеснительная, сжатым воздухом
Горючеесамовоспламеняющаяся смесь анилина с фурфуриловым спиртом
Окислительазотная кислота
Тяга двигателя0,67 т
Время работы двигателя47 с
Скорость после прекращения работы двигателя900 м/с
Способ стартаназемный из вышки с использованием твердотопливного ускорителя
Стартовый ускорительтвердотопливная ракета Tiny Tim
Время работы стартового ускорителя0,6 с
Скорость стартового ускорителя885 км/ч

В 1946 году появилась модификация ракеты «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal»), под именем «WAC-B», у которой в носовом конусе размещалась телеметрическая система, позволяющая получать информацию от бортовых приборов ракеты непоспедственно в ходе полёта, без необходимости дожидаться её приземления. Это оригинальное устройство позволяло измерять все интересующие величины путем изменения частоты звукового генератора. Пять различных низких частот использовались для модулирования несущей высокой частоты (100 мггц). Наземная приемная станция была снабжена надлежащими фильтрующими контурами, которые позволяли использовать эти пять низкочастотных каналов для записи. Ракета имела две такие установки, что давало возможность вести телеизмерения по десяти каналам.

Наработки по программе «WAC-Corporal» были использованы при создании тактической ракеты MGM-5 Corporal. Модификация ракеты «ВАК-Корпорал» («WAC Corporal») использовалась при проведении экспериментов по программе Bumper (ракета «Фау-2» в качестве первой ступени и ракета «Bumper WAC» - в качестве второй).

Наверх

Общие сведения о запусках ракет WAC Corporal

В скобках указано количество пусков. Красным цветом выделены пуски, завершившиеся неудачей.

Год Ракетодром Субъекты Итого за год
1945 (14-2)
1946 (16)
1947 (5)
1949 (2)

Пуски ракеты ВАК-Корпорал (WAC Corporal) в хронологическом порядке

Красным цветом выделены ракеты, пуски которых завершились неудачей.

Дата Ракетодромы Информация о ракете
1945/09/26Уайт Сэндс, LC33/ALA1США; 3×Tiny Tim: A, В, С
1945/09/27Уайт Сэндс, ALA1США; Tiny Tim, D
1945/09/27Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, 1
1945/09/28Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, 2
1945/10/01Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, 3
1945/10/02Уайт Сэндс, LC33, ALA 1США; WAC Corporal, 4
1945/10/11Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 5
1945/10/12Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 6
1945/10/16Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 7
1945/10/19Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 8
1945/10/25Уайт Сэндс, LC33/ALA1США; 2×WAC Corporal: А 9, А 10
1946/05/07Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; Tiny Tim, 11
1946/05/10Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 12
1946/05/20Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; Tiny Tim, 13
1946/05/23Уайт Сэндс, LC33/ALA1США; 2×Tiny Tim, 14, 15
1946/05/24Уайт Сэндс, LC33/ALA1США; 2×Tiny Tim, 16, 17
1946/05/26Уайт Сэндс, LC33/ALA1США; 2×Tiny Tim, 18, 19
1946/05/29Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; Tiny Tim, 20
1946/12/02Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; Tiny Tim, 21
1946/12/03Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, А 22
1946/12/06Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 23
1946/12/12Уайт Сэндс, LC33/ALA 1США; 2×WAC Corporal: В 24, В 25
1946/12/13Уайт Сэндс, LC33, ALA 1США; WAC Corporal, В 26
1947/02/18Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 27
1947/02/19Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 28
1947/02/24Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 29
1947/03/03Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 30
1947/06/12Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 31
1949/05/09Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 32
1949/05/27Уайт Сэндс, LC33, ALA1США; WAC Corporal, В 33
Наверх