Little Joe fue un cohete propulsor de combustible sólido utilizado por la NASA para ocho lanzamientos desde 1959-1960 desde Wallops Island , Virginia para probar el sistema de escape de lanzamiento y el escudo térmico para las cápsulas del Proyecto Mercury , así como el nombre dado al programa de prueba utilizando el aumentador de presión. El primer cohete diseñado exclusivamente para las calificaciones de naves espaciales tripuladas, Little Joe también fue uno de los vehículos de lanzamiento operativos pioneros que utilizaron el principio de agrupación de cohetes.
Función | Prueba de cápsula desenroscada |
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Fabricante | Aviación norteamericana |
País de origen | Estados Unidos |
Tamaño | |
Altura | 17 m (55 pies) |
Etapas | 2 |
Capacidad | |
Carga útil a suborbital | |
Masa | 1.400 kg (3.000 libras) |
Historial de lanzamiento | |
Estado | concluido |
Sitios de lanzamiento | Isla Wallops , Virginia |
Lanzamientos totales | 8 |
Éxito (s) | 6 |
Fracaso (s) | 2 |
Impulsores | |
Motores | Reclutar cohetes |
Empuje | 668 kN (150.000 libras f ) |
Quemar tiempo | 1,53 s |
Propulsor | sólido |
Primera etapa - Sustainer | |
Motores | Castor |
Empuje | 1.036 kN (233.000 libras f ) |
Quemar tiempo | 37 s |
Propulsor | Sólido |
El nombre de Little Joe se ha atribuido a Maxime Faget en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. Basó el nombre en cuatro grandes aletas que le recordaban un término del argot para una tirada de cuatro en los dados . [1]
Un sucesor, Little Joe II , se utilizó para las pruebas de vuelo del sistema de escape de lanzamiento Apollo de 1963 a 1966.
Fondo
Cuando la NASA necesitó un refuerzo para el Proyecto Mercury , la agencia descubrió que los cohetes Atlas costarían aproximadamente 2,5 millones de dólares cada uno y que incluso el Redstone costaría alrededor de 1 millón de dólares por lanzamiento. Los gerentes del programa Mercury reconocieron que los numerosos vuelos de prueba iniciales tendrían que realizarse con un sistema de refuerzo mucho menos costoso. Al final resultó que, el cohete Little Joe diseñado por la NASA costó alrededor de $ 200,000 cada uno.
En enero de 1958, Max Faget y Paul Purser habían resuelto con considerable detalle en papel cómo agrupar cuatro de los cohetes Sergeant de combustible sólido , en uso estándar en la Instalación de Vuelo Wallops en Virginia, para impulsar un cono de nariz tripulado por encima de la estratosfera . La efímera propuesta "High Ride" de Faget había sufrido comparaciones con el "Proyecto Adam" en ese momento, pero en agosto de 1958 William Bland y Ronald Kolenkiewicz habían vuelto a sus diseños preliminares para un grupo barato de cohetes sólidos para impulsar a gran escala y cápsulas modelo de peso completo sobre la atmósfera. A medida que las pruebas de caída de cápsulas estándar proporcionaron nuevos datos aerodinámicos sobre la estabilidad dinámica de la configuración en caída libre, rápidamente se hizo evidente la necesidad de datos comparables en la fase motorizada. Entonces, en octubre de 1958, un equipo de la NASA preparó nuevos diseños de ingeniería y estimaciones para el diseño mecánico de la estructura del propulsor y un lanzador adecuado.
A medida que los planos para este grupo de cuatro cohetes comenzaron a surgir de sus tableros de dibujo, el apodo de los diseñadores para su proyecto fue adoptado gradualmente. Dado que sus primeros dibujos de sección transversal mostraban cuatro agujeros, llamaron al proyecto "Little Joe", por el lanzamiento de dados de un doble deuce en los dados. [3] Aunque más tarde se agregaron cuatro círculos más pequeños para representar la adición de motores cohete Recruit, el nombre original se quedó. La aparición en los dibujos de ingeniería de las cuatro grandes aletas estabilizadoras que sobresalen de su fuselaje también ayudó a perpetuar el nombre que Little Joe había adquirido.
El propósito principal de este sistema de refuerzo relativamente pequeño y simple era ahorrar dinero, al permitir numerosos vuelos de prueba para calificar varias soluciones a los innumerables problemas asociados con el desarrollo de los vuelos espaciales tripulados, especialmente el problema de escapar de una explosión en el lanzamiento o durante el mismo. . La aerodinámica de la cápsula en condiciones reales de reentrada fue otra preocupación principal. Para obtener este tipo de experiencia lo antes posible, sus diseñadores tuvieron que mantener un concepto simple del amplificador agrupado; siempre que sea posible, debería utilizar combustible sólido y equipo probado existente, y debería estar libre de cualquier sistema electrónico de control y guía.
Los diseñadores hicieron que el conjunto de refuerzo Little Joe se aproximara al mismo rendimiento que tendría el refuerzo Redstone del Ejército con la carga útil de la cápsula. Pero además de ser lo suficientemente flexible para realizar una variedad de misiones, Little Joe podría fabricarse por aproximadamente una quinta parte del costo básico del Redstone, tendría costos operativos mucho más bajos y podría desarrollarse y entregarse con mucho menos tiempo y esfuerzo. . Y, a diferencia de los vehículos de lanzamiento más grandes, Little Joe podría dispararse desde las instalaciones existentes en Wallops Island.
Lanzamiento del desarrollo de vehículos
Doce compañías respondieron durante noviembre de 1958 a las convocatorias de licitación para construir el fuselaje de Little Joe. La evaluación técnica de estas propuestas se llevó a cabo de manera muy similar a la de la nave espacial, excepto que el propio Centro de Investigación Langley llevó la mayor parte de la carga administrativa. La División de Misiles de la Aviación de América del Norte ganó el contrato el 29 de diciembre de 1958; y comenzó a trabajar inmediatamente en Downey, California , en su pedido de siete fuselajes de refuerzo y un lanzador móvil.
Los principales objetivos de la misión para Little Joe, como se vio a fines de 1958 (además de estudiar la dinámica de la cápsula a altitudes progresivamente más altas) eran probar el sistema de escape de la cápsula a la presión dinámica máxima, calificar el sistema de paracaídas y verificar los métodos de búsqueda y recuperación. . Pero dado que cada grupo de especialistas que trabajaba en el proyecto buscaba adquirir datos empíricos firmes lo antes posible, era necesario establecer prioridades más exactas. Los primeros vuelos fueron para asegurar mediciones de fuerzas de impacto y en vuelo en la cápsula; Los vuelos posteriores debían medir parámetros críticos a altitudes progresivamente más altas de 20.000, 250.000 y 500.000 pies (6, 75 y 150 km). Los objetivos mínimos de cada disparo de Little Joe podrían complementarse de vez en cuando con estudios de niveles de ruido, cargas de calor y presión, separación del escudo térmico y el comportamiento de los jinetes, siempre que las mediciones se puedan lograr con una telemetría mínima. Dado que se esperaba recuperar todas las cápsulas impulsadas por los cohetes Little Joe, las técnicas de grabación a bordo también contribuirían a la simplicidad del sistema.
Little Joe, el primero de los dos únicos sistemas propulsores diseñados específicamente y exclusivamente para las calificaciones de cápsulas tripuladas, también fue uno de los vehículos de lanzamiento operativos pioneros que utilizaban el principio de grupo de cohetes. Dado que los cuatro Sergeants modificados (llamados cohetes Castor o Pollux, dependiendo de la modificación) y cuatro cohetes Recruit suplementarios se dispusieron para disparar en varias secuencias, el empuje de despegue varió mucho, pero el empuje máximo de diseño fue de casi 230.000 libras (1.020 kilonewtons ). En teoría, lo suficiente como para levantar una nave espacial de aproximadamente 4.000 libras (1.800 kg) en una trayectoria balística de más de 100 millas (160 km) de altura, el empuje de estos motores principales agrupados debería simular el perfil de despegue en el entorno que experimentaría el Atlas tripulado. Además, el poderoso tirón explosivo adicional del sistema de escape tractor-cohete podría demostrarse en las condiciones de despegue más severas imaginables. Los ingenieros que criaron a Little Joe hasta la madurez sabían que no era mucho para mirar, pero esperaban que su desgarbado cohete demostrara la legitimidad de la mayoría de los conceptos de diseño de cápsulas balísticas, ganándose así su propio honor. Un sucesor, Little Joe II , se utilizaría más tarde para las pruebas de vuelo del sistema de escape de la tripulación Apollo.
Vuelos
Al 21 de enero de 1960, la serie Little Joe de cinco vuelos reales e intentados había gastado cuatro de los seis propulsores de prueba que North American había fabricado para la NASA y cinco prototipos de cápsulas fabricadas en las tiendas de Langley. Los principales objetivos de prueba para estos modelos impulsados por combustible sólido fueron una parte integral del programa de vuelo de desarrollo llevado a cabo dentro de la NASA por el Space Task Group, con el apoyo de Langley y Wallops. Ahora solo quedaban dos propulsores Little Joe para las pruebas de vuelo de calificación. North American había fabricado siete fuselajes Little Joe, pero uno de ellos había sido retenido en la planta de Downey, California, para pruebas de carga estática. STG ordenó la remodelación de este séptimo fuselaje para tener tres propulsores Little Joe para el programa de vuelo de calificación. El éxito de Little Joe 1B en enero de 1960 significó que el próximo vuelo, el sexto, que se conocería como Little Joe 5 , sería el primero en volar una cápsula Mercury real de la línea de producción de McDonnell. Al pasar de las pruebas de vuelo de desarrollo con modelos repetitivos a las pruebas de vuelo de calificación con la cápsula "real McDonnell", el Grupo de Trabajo Espacial se alejó más de la investigación en el desarrollo y se dirigió a las operaciones.
Numeración de misiones
La designación oficial de numeración de la misión Mercury era una designación de dos letras que correspondía al tipo de vehículo de lanzamiento, seguida de un guión y luego un dígito que indica el conjunto particular de objetivos de vuelo, y una letra opcional utilizada para distinguir más vuelos para lograr esos objetivos. Así que la designación oficial para el primer vuelo de Little Joe fue "LJ-1". Los vuelos no ocurrieron en secuencia numérica ya que el cronograma del proyecto fue adaptado a medida que avanzaba. El orden de vuelo real fue:
Especificaciones
- Pequeño Joe I
- Empuje: 235.000 lbf (1.044 kN)
- Longitud: 15,2 m
- Diámetro: 2,03 m
- Palmo de la aleta: 6.5 m
- Peso: 28.000 libras (12.700 kg)
- Combustible: sólido
- Tiempo de combustión: ~ 40 s
- Cohete de reclutamiento (Thiokol XM19)
- Empuje: 37,500 lbf (167 kN)
- Longitud: 2,7 m
- Diámetro: 0,23 m
- Peso: 350 libras (159 kg)
- Combustible: sólido
- Tiempo de combustión: 1,53 s
- Cohete Castor (Thiokol XM33)
- Empuje: 58,200 lbf (259 kN)
- Eslora: 6,04 m
- Diámetro: 0,79 m
- Peso: 9,753 libras (4,424 kg)
- Combustible: sólido
- Tiempo de combustión: 37 s
Ver también
- Big Joe
- Pequeño Joe II
- Boilerplate (vuelo espacial)
Referencias
- ^ Helen T. Wells; Susan H. Whiteley y Carrie E. Karegeannes. Origen de los nombres de la NASA . Oficina de Información Técnica y Científica de la NASA. pag. 10.
- ^ "Pequeño Joe" . Una guía de campo para naves espaciales estadounidenses. Archivado desde el original el 16 de junio de 2007.
- ^ Pilarski.CasinoCityTimes.com
enlaces externos
- NASA - This New Ocean: A History of Project Mercury (Este nuevo océano: una historia del proyecto Mercury)
- Informe de la NASA: características de rendimiento del vehículo de lanzamiento Little Joe - septiembre de 1962
- Little Joe DVD
Primera misión : Little Joe 1 | Programa de mercurio | Última misión : Little Joe 5B |