Vanguard (cohete)


El cohete Vanguard [1] estaba destinado a ser el primer vehículo de lanzamiento que Estados Unidos utilizaría para poner un satélite en órbita. En cambio, la crisis del Sputnik causada por el lanzamiento sorpresa del Sputnik 1 llevó a EE. UU., Después del fracaso de Vanguard TV-3 , a orbitar rápidamente el satélite Explorer 1 utilizando un cohete Juno I , lo que convirtió a Vanguard 1 en el segundo lanzamiento orbital exitoso de EE. UU.

Los cohetes Vanguard fueron utilizados por el Proyecto Vanguard de 1957 a 1959. De los once cohetes Vanguard que el proyecto intentó lanzar, tres satélites colocaron exitosamente en órbita. Los cohetes Vanguard fueron una parte importante de la carrera espacial entre los Estados Unidos y la Unión Soviética .

En 1955, Estados Unidos anunció planes para poner en órbita un satélite científico para el Año Geofísico Internacional (IGY) en 1957-1958. El objetivo era rastrear el satélite mientras realizaba experimentos. [2] En ese momento, había tres candidatos para el vehículo de lanzamiento: La Fuerza Aérea de los SM-65 Atlas , un derivado de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército 's SSM-A-14 Redstone , y una propuesta de la marina de guerra de tres etapas cohete basado en el cohete sonda Viking RTV-N-12a . [3] [4]

La Corporación RAND , la Fuerza Aérea y la CIA habían perseguido durante mucho tiempo la idea de un satélite de reconocimiento . [5] Un programa de este tipo estaba en marcha, Weapon System 117L, que estaba compartimentado de alto secreto. [6] Un problema con el reconocimiento fue la cuestión de la legalidad: ¿existía "libertad de espacio" o el espacio aéreo de una nación terminaba cuando se ingresaba al espacio? [2] El Consejo de Seguridad Nacional respaldó el satélite IGY porque sería una buena cobertura para WS117L y sentaría un precedente de libertad de satélites civiles pacíficos en el espacio. Al mismo tiempo, el NSC hizo hincapié en que el satélite IGY no debe interferir con los programas militares. [7] La propuesta basada en Redstone del Ejército probablemente sería la primera lista para el lanzamiento de un satélite. Sin embargo, su conexión con el científico nacido en Alemania Wernher von Braun fue un riesgo para las relaciones públicas. [8] [4] En cualquier caso, los misiles balísticos Atlas y Redstone eran proyectos militares de máxima prioridad, que no debían verse obstaculizados por una misión secundaria de lanzamiento espacial. [9] La Vanguardia de Milton Rosen fue un proyecto en el Laboratorio de Investigación Naval (NRL), que se consideraba más una organización científica que militar. Rosen y Richard Porter (jefe de satélites IGY y jefe de la American Rocket Society ) presionaron a favor de la Vanguardia y en contra del uso del Atlas o los cohetes de von Braun. [10] Hicieron hincapié en los objetivos no militares del programa de satélites. Además del aspecto de relaciones públicas, se consideraba importante un satélite no militar, porque debía evitarse una discusión sobre si los sobrevuelos de países extranjeros por satélite eran legales o ilegales. [11]

En agosto o septiembre de 1955, el Comité de Capacidades Especiales del DOD eligió la propuesta de NRL, llamada Vanguard, para el proyecto IGY. La empresa Martin, que también había construido el Viking, se convirtió en el contratista principal del vehículo de lanzamiento. [12] El cohete Vanguard fue diseñado como un vehículo de tres etapas. La primera etapa fue un motor de combustible líquido General Electric X-405 (designado XLR50-GE-2 por la Armada), derivado del motor del RTV-N-12a Viking . La segunda etapa fue el motor de combustible líquido Aerojet General AJ10-37 ( XLR52-AJ-2 ), una variante del motor del RTV-N-10 Aerobee . Finalmente, la tercera etapa fue un motor cohete de propulsor sólido. Todos los vuelos Vanguard de tres etapas, excepto el último, utilizaron un motor construido por Grand Central Rocket Company . Vanguard no tenía aletas, y la primera y la segunda etapa estaban dirigidas por motores con cardán . La segunda etapa albergaba el sistema de telemetría del vehículo, el sistema de guía inercial y el piloto automático. La tercera etapa fue estabilizada por giro , con el giro impartido por un plato giratorio en la segunda etapa antes de la separación.

La segunda etapa del Vanguard sirvió durante décadas como la segunda etapa Able y Delta para los vehículos de lanzamiento de satélites. [13] El motor AJ10 que componía esas etapas se adaptó al AJ10-137, que se utilizó como motor del Módulo de servicio Apollo . El AJ10-190, adaptado de la nave espacial Apollo, se utilizó en el transbordador espacial para maniobras orbitales. [14] El AJ10-160 se reutilizará para su uso en la próxima nave espacial Orion de la NASA .

Los dos primeros vuelos del programa Vanguard, designados Vanguard TV-0 y Vanguard TV-1 , fueron en realidad los dos últimos cohetes Viking RTV-N-12a restantes modificados. Vanguard TV-0, lanzado el 8 de diciembre de 1956, probó principalmente nuevos sistemas de telemetría, mientras que Vanguard TV-1 el 1 de mayo de 1957, fue una separación e ignición de prueba de vehículos de dos etapas de la etapa superior de combustible sólido de Vanguard. Vanguard TV-2 , lanzado el 23 de octubre de 1957, después de varios intentos fallidos, fue el primer cohete Vanguard real. La segunda y tercera etapas fueron inertes, pero el vuelo probó con éxito la separación de la primera / segunda etapa y el giro de la tercera etapa. Sin embargo, en ese momento, la Unión Soviética ya había puesto en órbita el satélite Sputnik 1 , por lo que el proyecto Vanguard se vio más o menos obligado a lanzar su propio satélite lo antes posible. Por lo tanto, un satélite experimental muy pequeño (llamado burlonamente "pomelo" por Nikita Khrushchev , y que pesa solo 1.5 kilogramos (3.3 lb)) se agregó al Vanguard TV-3 , que iba a ser la primera prueba de un cohete Vanguard completo. . Aunque la NRL y Glenn L. Martin Company intentaron enfatizar que la misión Vanguard TV-3 era un vuelo de prueba puro (y uno con varios "primeros"), todos los demás lo vieron como el primer lanzamiento de satélite del mundo occidental, anunciado como "Respuesta de Estados Unidos al Sputnik". Wernher von Braun dijo enojado sobre el lanzamiento del Sputnik: "Sabíamos que lo iban a hacer. Vanguard nunca lo logrará. Tenemos el hardware en el estante. Podemos instalar un satélite en 60 días". [15]

El 6 de diciembre de 1957, la Marina de los Estados Unidos lanzó el cohete Vanguard TV-3 , que transportaba un satélite de 1,5 kilogramos (3,3 libras), desde Cabo Cañaveral . Solo alcanzó una altitud de 1,2 metros (3 pies 11 pulgadas) antes de caer y explotar. El satélite explotó desde la parte superior del cohete, aterrizó en los arbustos cerca de la plataforma y comenzó a transmitir señales, lo que llevó a la columnista del New York Journal-American Dorothy Kilgallen a comentar: "¿Por qué nadie sale, lo encuentra y lo dispara? ? " [16] La prensa estadounidense lo llamó Kaputnik . [17]

"> Reproducir medios
Noticiero del lanzamiento de Vanguard TV3 Backup

La investigación del accidente concluyó que la presión inadecuada del tanque de combustible había permitido que los gases de escape calientes retrocedieran hacia el cabezal del inyector y lo destruyeran, causando una pérdida completa del empuje del motor. Después de la falla de Vanguard TV-3, el vehículo de respaldo, Vanguard TV-3BU (BU = BackUp ), se preparó para otro intento. Los equipos de la plataforma se apresuraron a reparar el daño hecho a LC-18A por la explosión de Vanguard TV-3, y en la tercera semana de enero de 1958, el trabajo se completó. Se instaló Vanguard TV-3BU en la plataforma, pero los continuos retrasos frustraron el intento de lanzamiento. Las fuertes lluvias provocaron un cortocircuito en algunos cables eléctricos en el suelo y requirieron su reemplazo. La segunda etapa también había estado sentada sobre la plataforma con una carga completa de ácido nítrico durante varias semanas, lo que eventualmente corroyó el tanque de combustible y las válvulas. Tuvo que ser removido y reemplazado por una etapa diferente. Finalmente, el lanzamiento se puso en marcha la noche del 5 de febrero de 1958. El Vanguard se elevó suavemente hacia el cielo y funcionó bien hasta los 57 segundos de lanzamiento, cuando el propulsor se inclinó sobre casi 40 °. La delgada segunda etapa se rompió a la mitad debido al estrés aerodinámico cuatro segundos después, lo que provocó que el Vanguard cayera de un extremo a otro antes de que el oficial de seguridad de rango enviara la orden de destrucción. La causa del fallo se atribuyó a una señal de guía falsa que provocó que la primera etapa realizara maniobras de cabeceo no deseadas. Se modificó el sistema de orientación para tener mayor redundancia y se hicieron esfuerzos para mejorar el control de calidad. El 17 de marzo de 1958, Vanguard TV-4 finalmente logró orbitar el satélite Vanguard 1 . En ese momento, sin embargo, el Juno ( Júpiter-C ) del Ejército ya había lanzado el primer satélite de los Estados Unidos, el Explorer 1 . El cohete Vanguard TV-4 había puesto al satélite Vanguard 1 en una órbita relativamente alta de (3.966 por 653 kilómetros (2.464 mi × 406 mi)). Vanguard 1 y su tercera etapa permanecen en órbita como los artefactos más antiguos hechos por el hombre en el espacio. [18] [19] Los cuatro vuelos siguientes, TV-5 y SLV (vehículo de lanzamiento de satélite) Vanguard SLV-1 , Vanguard SLV-2 y Vanguard SLV-3 fallaron, pero el 17 de febrero de 1959, Vanguard SLV-4 lanzó Vanguard 2 , con un peso de 10,8 kilogramos (24 libras), en órbita. Los SLV eran los cohetes Vanguard de "producción". Vanguard SLV-5 y Vanguard SLV-6 también fallaron, pero el vuelo final el 18 de septiembre de 1959 orbitó con éxito el satélite Vanguard 3 de 24 kilogramos (53 libras) . Esa última misión fue designada Vanguard TV-4BU, porque utilizó un vehículo de prueba restante, que había sido actualizado con una nueva tercera etapa, el Laboratorio de Balística Allegany X-248A2 Altair . Este motor más potente permitió el lanzamiento de la carga útil más pesada. La combinación del motor líquido AJ10 y el motor sólido X-248 también se utilizó, bajo el nombre de Able , como una combinación de etapa superior para los vehículos de lanzamiento espacial Thor y Atlas.

Vanguard lanzó 3 satélites de 11 intentos de lanzamiento:

  • Vanguard TV3 - 6 de diciembre de 1957 - No pudo orbitar el satélite de 1,36 kg (3 lb)
  • Vanguard TV3 Backup - 5 de febrero de 1958 - No se pudo orbitar el satélite de 1,36 kg (3 lb)
  • Vanguard 1 (Vanguard TV4) - 17 de marzo de 1958 - Satélite en órbita de 1,47 kg (3,25 lb)
  • Vanguard TV5 - 28 de abril de 1958 - No pudo orbitar el satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-1 - 27 de mayo de 1958 - No pudo orbitar el satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-2 - 26 de junio de 1958 - No pudo orbitar el satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard SLV-3 - 26 de septiembre de 1958 - No pudo orbitar el satélite de 10,0 kg (22 lb)
  • Vanguard 2 (Vanguard SLV-4) - 17 de febrero de 1959 - Satélite en órbita de 9,8 kg (21,6 lb)
  • Vanguard SLV-5 - 13 de abril de 1959 - No pudo orbitar el satélite de 10,3 kg (22,7 lb)
  • Vanguard SLV-6 - 22 de junio de 1959 - No pudo orbitar el satélite de 10,3 kg (22,7 lb)
  • Vanguard 3 (Vanguard TV4-BU, también Vanguard SLV-7) - 18 de septiembre de 1959 - Orbitó un satélite de 22,7 kg (50 lb) [20]
Lanzamiento fallido de Vanguard TV-3 en Cabo Cañaveral (6 de diciembre de 1957).

Especificaciones

  • Número de etapa: 1 - Vanguardia
    • Peso: 7.704 kg
    • Masa vacía: 811 kg
    • Empuje (vac): 134,7 kN
    • Isp (nivel del mar): 248 s (2,43 km / s)
    • Tiempo de combustión: 145 s
    • Diámetro: 1,14 m
    • Eslora: 12,20 m
    • Propelentes: LOX / Kerosene
    • Motores: General Electric X-405
  • Número de etapa: 2 - Delta A
    • Peso: 2,164 kg
    • Masa vacía: 694 kg
    • Empuje (vac): 33,8 kN
    • Isp: 271 segundos (2,66 km / s)
    • Tiempo de combustión: 115 s
    • Diámetro: 0,84 m
    • Eslora: 5,36 m
    • Propelentes: ácido nítrico / UDMH
    • Motores: Aerojet AJ10-37
  • Número de etapa: 3 - Vanguard 3
    • Peso: 210 kilogramos
    • Masa vacía: 31 kg
    • Empuje (vac): 11,6 kN
    • Isp: 230 segundos (2,3 km / s)
    • Tiempo de combustión: 31 s
    • Isp (nivel del mar): 210 segundos (2,1 km / s)
    • Diámetro: 0,50 m
    • Eslora: 2,00 m
    • Propelentes: Sólido
    • Motores: Grand Central 33KS2800

  • Satélite Vanguard 1
  • Satélite Vanguard 2
  • Satélite Vanguard 3
  • Programa explorador
  • Programa Sputnik
  • Cohete vikingo
  • Comparación de familias de lanzadores orbitales
  • Comparación de sistemas de lanzamiento orbital

  1. ^ "El vehículo de lanzamiento de satélites Vanguard - un resumen de ingeniería". B. Klawans. Abril de 1960, 212 páginas. Martin Company Engineering Report No 11022, PDF de una copia óptica. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  2. ↑ a b McDougall, Walter A. (1985). Los cielos y la tierra Una historia política de la era espacial . Nueva York: Basic Books. págs.  121 . ISBN 0-465-02887-X.
  3. ^ Stehling, Kurt R. (1961). Proyecto Vanguard . Garden City, Nueva York: Doubleday & Company. pag. 50.
  4. ^ a b Correll, John T. " How the Air Force Got the ICBM " Air Force , julio de 2005.
  5. ^ Willette, teniente coronel (17 de marzo de 1951). "Investigación y desarrollo sobre el reconocimiento del satélite Rand propuesto" . Dirección de Inteligencia de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Consultado el 28 de febrero de 2016 .
  6. ^ "Cronología de las actividades espaciales de la Fuerza Aérea" (PDF) . Oficina Nacional de Reconocimiento. pag. 2 . Consultado el 27 de febrero de 2016 .
  7. ^ Sheehan, Neil (2009). Una paz ardiente en una guerra fría . Nueva York: Vintage Books. págs.  299 . ISBN 978-0-679-74549-5.
  8. ^ McDougall, Walter A. (1985). Los cielos y la tierra Una historia política de la era espacial . Nueva York: Basic Books. págs.  122 . ISBN 0-465-02887-X.
  9. ^ Green, Constance; Lomask, Milton (1970). Vanguardia de una historia . Washington DC: NASA. pag. 41. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  10. ^ Drew Pearson, "¿Energía de segunda clase de Estados Unidos?", Simon & Schuster, 1958
  11. ^ McDougall, Walter A., ​​(1985) ... los cielos y la tierra
  12. ^ Revistas Hearst (junio de 1956). "El cohete satélite se asemejará a Shell" . Mecánica popular . Revistas Hearst. pag. 70.
  13. ^ Wade, Mark. "Enciclopedia Astronautica J" . Consultado el 28 de febrero de 2016 .
  14. ^ Historia de los motores de cohetes propulsores líquidos por George P. Sutton, págs. 375-376, Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Reston, VA, 2006 ISBN  1-56347-649-5
  15. ^ Foerstner, Abigail (2007), James Van Allen: los primeros ocho mil millones de millas (ilustrado, ed. Revisado), University of Iowa Press, p. 146, ISBN 978-0-87745-999-6, consultado el 27 de junio de 2011
  16. ^ Stehling, Kurt (1961) Proyecto Vanguard
  17. ^ "VANGUARD'S AFTERMATH: JEERS Y LÁGRIMAS" . Tiempo . 16 de diciembre de 1957. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2007 . Consultado el 27 de junio de 2011 . NOTICIAS DIARIAS DE WASHINGTON DE Scripps-Howard: SAMNIK ES KAPUTNIK
  18. ^ "Vanguard 1 - Información de satélite" . Base de datos satélite . Cielos arriba . Consultado el 13 de enero de 2018 .
  19. ^ "Cohete Vanguard 1 - Información de satélite" . Base de datos satélite . Cielos arriba . Consultado el 13 de enero de 2018 .
  20. ^ "Vanguardia" . Enciclopedia Astronautica . Mark Wade . Consultado el 27 de junio de 2011 .

  • Green, Constance y Lomask, Milon, "Vanguard A History", SP-4202, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Imprenta del Gobierno, Washington DC, 1970
  • Foerstner, Abigail M., "James Van Allen: Los primeros ocho mil millones de millas", University of Iowa Press, Iowa City, Iowa, ISBN  978-0877459996 , 2007
  • McDougall, Walter A., ​​"... los cielos y la tierra: una historia política de la era espacial", Basic Books, Nueva York, ISBN  978-1597401654 , 1985
  • Sheehan, Neil., "A Fiery Peace in a Cold War", Vintage Books, Nueva York, ISBN  978-0-679-74549-5 , 2009
  • Stehling, Kurt r., “Project Vanguard”, Doubleday & Company, Inc., Garden City, Nueva York, Biblioteca del Congreso Número de tarjeta de catálogo 61-8906, 1961
  • Sutton, George P., "Historia de los motores de cohetes propulsores líquidos", Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Reston, VA, ISBN  1-56347-649-5 , 2006

  • Vanguard - A History - NASA SP-4202 en línea
  • El vehículo de lanzamiento de satélites Vanguard: un resumen de ingeniería - NASA (PDF)
  • Modelos en papel gratuitos de cohetes Vanguard
  • De Robert Goddard a Vanguard.