WAC Corporal
«Вак Ко́рпорэл» (англ. WAC Corporal, в русскоязычных источниках традиционно употребляется наименование по значению слова «Капрал») — американская исследовательская ракета, разработанная вскоре после окончания Второй мировой войны. Первая военная жидкостная ракета, разработанная и построенная в США. Использовалась в исследовательских целях для исследования особенностей полёта жидкостных ракет и изучения верхних слоев атмосферы. Стала элементом ряда других исследовательских программ. На её основе в 1950-х была разработана первая в мире ядерная баллистическая ракета MGM-5 Corporal.
Вокруг расшифровки аббревиатуры «WAC» до сих пор идут споры, так как в американском английском она имеет несколько значений применительно к военному делу и означает: «Women’s Army Corps» (женский армейский корпус), «without any control» (неуправляемая — синоним слова «rocket» в отличие от управляемой ракеты — «missile»), «without attitude control» (отсутствие контроля высоты).[1]
История[править | править код]
После успешного завершения экспериментов с твердотопливной ракетой Private, лаборатория реактивного движения JPL (англ. Jet Propulsion Laboratory) Калифорнийского Технологического Института сочла возможным приступить к разработке более совершенных ракет. Успешное применение немцами баллистических ракет Фау-2 по Лондону, хотя и не дало значительного военного эффекта, тем не менее позволило сделать вывод о гораздо большем потенциале жидкостных ракет. Изготовление опытных моделей и другие производственные вопросы решались сначала Douglas Aircraft Company, а затем Firestone Defense Products Division.
Основной целью программы ORDCIT была разработка тактической боевой жидкосной ракеты, по характеристикам сравнимой с Фау-2. Эта программа в конечном итоге завершилась созданием в 1950-х MGM-5 Corporal. Но, в 1945 году, инженеры США не имели еще никакого опыта в постройке больших жидкостных ракет и очень мало информации о строении верхних слоев атмосферы, необходимой для реализации проекта.
Чтобы решить многочисленные встающие технические проблемы, JPL инициировала разработку сравнительно небольшой жидкостной ракеты, предназначенной для отработки технических особенностей проекта. В рамках требований было установлено, что ракета должна иметь возможность доставить 11 кг полезной нагрузки (исследовательской аппаратуры) на высоту до 30 км. Ракета получила официальное обозначение WAC Corporal (производственное — RTV-G-1).
Конструкция[править | править код]
Первая военная жидкостная ракета, разработанная в США, и вторая в мире жидкостная баллистическая ракета после Фау-2, WAC Corporal была сравнительно небольшой ракетой, существенно уступающей в размерах своей немецкой предшественнице. Простой цилиндрический корпус ракеты, диаметром в 305 мм, имел длину 4,39 м. Снизу к нему крепился стартовый ускоритель длиной 2,41 м.
Устойчивость в полёте ракете придавали три хвостовых стабилизатора, размахом в 610 мм. Какая-либо система управления отсутствовала.
Старт ракеты осуществлялся с помощью порохового ускорителя, взятого от артиллерийской неуправляемой ракеты «Tiny Tim», диаметром 29 см. Ускоритель развивал тягу в 222 Кн продолжительностью в 0,5 секунды.
Дальнейшее движение ракеты обеспечивалось разработанным фирмой Aerojet жидкостным ракетным двигателем, работавшим на азотной кислоте в качестве окислителя и смеси анилина со спиртом в качестве горючего. Реактивная тяга двигателя достигала 6,7 кН, продолжительность работы — 47 секунд.
Запуск ракеты выполнялся через шахту в центре трехопорной решетчатой стартовой башни, выполняющей начальную стабилизацию ракеты. Как только ракета оказывалась в воздухе, ускоритель отбрасывался[как?] и включался ЖРД.
Важной особенностью конструкции WAC Corporal была отделяемая носовая часть, автоматически отстреливающаяся после прекращения работы двигателя и спускающаяся на землю на парашюте. Она позволяла мягко опускать с высоты записывающие приборы и оборудование.[2]
История применения[править | править код]
Первый успешный пуск WAC Corporal состоялся 30 октября 1945 года, после целой серии бросковых испытаний. Ракета превзошла ожидания экспериментаторов, поднявшись на высоту 70 км, но из-за технической неполадки, парашют спускаемой носовой части не раскрылся и мягко приземлить её не удалось. Последующие испытания предпринимались в 1946 году, в основном с целью исследования верхних слоев атмосферы. В целом, ракета показала себя простой и надёжной в эксплуатации, хотя проблемы с парашютной системой продолжались.
В 1946 году, когда запас оригинальных WAC Corporal был исчерпан, появилась вторая модификация ракеты, WAC-B с более лёгким двигателем. Основным её отличием было наличие телеметрической система передачи данных, позволяющей получать информацию от бортовых приборов ракеты непосредственно в ходе полёта, без необходимости дожидаться её приземления, тем более с риском потерять данные в случае его неудачного течения. Ещё восемь ракет были запущены в 1946-1947-х годах, прежде чем основная программа WAC Corporal была успешно завершена. Пуски трофейных германских ракет Фау-2 в ходе программы «Гермес» и новая геофизическая ракета Aerojet Aerobee сменили WAC-Corporal как основную исследовательскую ракету США.
Наработки по программе WAC-Corporal были использованы при создании тактической ракеты MGM-5 Corporal.
Программа Bumper[править | править код]
В феврале 1946 года, после первых успешных американских запусков трофейной Фау-2, лаборатория реактивного движения JPL предложила идею двухступенчатой исследовательской ракеты, состоящей из связки Фау-2 и WAC Corporal. Значительная тяговооружённость Фау-2 позволяла без особых проблем поднять сравнительно легкую WAC-Corporal на большую высоту. По расчётам, такая «связка» могла бы добраться до сверхбольших высот, недосягаемых для одноступенчатых суборбитальных ракет.
В октябре 1946 года, армия согласилась профинансировать программу в рамках проекта Hermes. Программа имела две основные цели: исследовать вопросы конструирования двухступенчатых жидкостных ракет (зажигание двигателей на большой высоте) и изучить верхние слои атмосферы и космическое пространство.
Для экспериментов, была использована немного доработанный вариант трофейной германской ракеты Фау-2. Основным отличием от базовой модели была носовая часть, переделанная для закрепления WAC-Corporal. Ракета WAC-Corporal, используемая в эксперименте, была модифицирована более значительно: её модификация получила название Bumper WAC.
В отличие от основной модели WAC Corporal, Bumper WAC имела не три а четыре стабилизатора, увеличенных для обеспечения устойчивости ракеты в разрежённой атмосфере на высоте более 40 км. Помимо основного двигателя, на ракете были смонтированы два небольших твердотопливных двигателя раскрутки, для обеспечения стабилизации в космосе за счёт гироскопического эффекта. Ракета размещалась в носовой части Фау-2, при этом стабилизаторы Bumper WAC располагались в прорезях носовой оконечности трофейной ракеты.
Предполагалось, что ракета Фау-2 поднимет Bumper WAC на значительную высоту, где, при помощи запального шнура, произойдет запуск двигателей второй ступени, стабилизаторы Bumper WAC выскользнут из прорезей, и ракета отправится в полёт.
В 1948 году программе Bumper было присвоено обозначение RTV-G-4, и в мае того же года прототип Bumper (с инертной второй ступенью, имевшей лишь небольшой твердотопливный ускоритель для отработки разделения ступеней на высоте) был запущен.
Первым полномасштабным запуском Bumper стал третий в серии, выполненный 30 сентября 1948 года. Первая ступень — Фау-2, сработала нормально, но в момент разделения произошел взрыв двигателя Bumper WAC, разрушивший ракету. Тем не менее, бортовая аппаратура передала на землю телеметрию полёта, что позволило быстро выявить и исправить недостатки. Вторая попытка запустить систему была предпринята в ноябре, но на этот раз подвела первая ступень.
Первый успешный полет Bumper состоялся 24 февраля 1949 года. На этот раз все сработало отлично: первая ступень разогнала систему до требуемой скорости, на высоте порядка 100 км произошло их разделение и включившийся двигатель забросил WAC Corporal на высоту 393 км, установив новый мировой рекорд.
Программа предусматривала ещё три запуска, но после аварии в шестом пуске — снова подвела Фау-2, цель программы изменили с исследования космического пространства на изучение баллистики скоростных ракет. С этой целью, Bumper запускали почти горизонтально, под небольшим углом к горизонту над океаном. В качестве основной площадки был выбран Мыс Канаверал. Первый опыт завершился неудачей из-за сбоя WAC Corporal, но последний, восьмой пуск по программе Bumper прошел успешно, поставив новый мировой рекорд скорости — 5260 км/ч.
В 1951 году, в связи с исчерпанием запаса трофейных германских ракет и появлением новых, более совершенных исследовательских ракет, программа Bumper закрыта.
Сравнительная характеристика[править | править код]
 | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Наименование ракеты и страна производства |
Двигатель | Массо-габаритные характеристики |
Лётно-технические характеристики |
Другое | |||||||||||||
| Оригинал | Русское | Страна | Ступени | Топливо | Система подачи | Тяга на земле, кгc | Время работы, с | Длина, м | Диаметр, м | Полная масса, кг | Масса топлива, кг | Масса полезной нагрузки, кг | Скорость макс., м/с | Высота макс. или по траектории, км | Дальность, км | Серийное производство | Примечание |
| Дальние ракеты типа «земля — земля» | |||||||||||||||||
| V-2 (A-4) | «Фау-2» |  |
Жидкий кислород + 75% этиловый спирт | Насосная | 25000 | 65 | 14 | 1,65 | 3000 | 9000 | 1000 | 1500 | 80 | до 300 | Да | Устарелая конструкция. Послужила прототипом многих ракет | |
| WAC Corporal | «Корпорэл» |  |
Азотная кислота + анилин | Вытеснительная | 9070 | — | 12,2 | 0,762 | 5440 | — | 600 ÷ 800 | 1000 ÷ 14501 | 80 | 120 ÷ 240 | Да | Разбег дальностей и скоростей достигается за счёт установки боевой части различного веса | |
| PGM-11 Redstone | «Редстоун» | |
Жидкий кислород + спирт | Насосная | 31880 | — | 18,3 | 1,52 | 20000 | — | — | 1800 | — | 320(800) | Да | Стала прототипом для разработки ракет с дальностью до 2400 км | |
| SM-65 Atlas | «Атлас» | |
Первая ступень | Жидкий кислород + диметил-гидразин | Насосная | 2×45360 (2×54000) | — | — | — | 100000 ÷ 110000 | — | — | 6700 | 1280 | 8000 | Да | При старте работают все три двигателя |
| Вторая ступень | Жидкий кислород | — | 61000 | — | 24 ÷ 30 | 2,4 ÷ 3 | 225000 | — | |||||||||
| Ракеты для исследования верхних слоёв атмосферы | |||||||||||||||||
| General Electric RTV-G-4 Bumper | «Бампер» | |
Первая ступень типа А-4 | (см. данные ракеты А-4) | 26 кг (вес приборов) | 3000 | 420 | — | Изготовлено несколько экземпляров ↓ |
Использовалась для исследовательских целей | |||||||
| Вторая ступень WAC Corporal | Азотная кислота + анилин | Вытеснительная | 680 | 45 | 5,8 | 0,3 | 300 | — | |||||||||
| RTV-N-12 Viking | «Викинг» | |
№ 11 | Жидкий кислород + спирт | Насосная | 9070 | — | 12,7 | 1,2 | 7500 | — | 320 | 1920 | 254 | — | Выпущено 12 шт. в различных вариантах | Специальная исследовательская ракета. Имеет отделяющуюся головку |
| № 12 | Насосная | 9225 | 105 | 12,7 | 1,14 | 6800 | 2950 ÷ 2500 | 450 | 1800 | 232 | — | ||||||
| Aerobee | «Аэроби» | |
Первая ступень | Порох | — | — | 2,5 | 1,9 | — | 265 | 117 | 68,4 | 1380 | 100 ÷ 145 | — | Выпущено около 100 шт. различных вариантов | |
| Вторая ступень | Азотная кислота + анилин | Баллонная | 1140 | 45 | 6,1 | 0,38 | 485 | 283 | |||||||||
| Aerobee 150 | «Аэроби» | |
Первая ступень | Порох | — | — | — | — | — | 265 | — | 55 — 91 | 2150 | 325 ÷ 270 | — | Да | |
| Вторая ступень | Азотная кислота + (анилин + спирт) | ЖАД | 800 | 53 | 6,37 | 0,38 | — | 500 | |||||||||
| Veronica AGI | «Вероника» | .svg){kind=small} |
Азотная кислота + керосин | ЖАД | 4000 | 32 ÷ 35 | 6,0 | 0,55 | 1000 | 700 | 57 | 1400 | 120 | 240 | Опытные образцы | ||
| Зенитные управляемые ракеты | |||||||||||||||||
| Wasserfall | «Вассерфаль» | |
Азотная кислота + визоль | Баллонная | 8000 | 40 | 7,835 | 0,88 | 3800 | 1815 | 600 ÷ 100 | 750 | 20 | 40 | Не была окончательно доведена | ||
| MIM-3 Nike Ajax | «Найк» | |
Первая ступень | Порох | — | — | — | 3,9 | — | 550 | — | до 140 кг | 670 | 18 | 30 | Да | Состояла на вооружении в системе противовоздушной обороны США |
| Вторая ступень | Азотная кислота + анилин | Баллонная | 1180 (на высоте 3000 м) | 35 | 6,1 | 0,300 | 450 | 136 | |||||||||
| Matra SE 4100 | «Матра» | |
— | Баллонная | 1250 | 14 | 4,6 | 0,400 | 400 | 110 | — | 500 | 4,0 | — | Опытные образцы | ||
| Oerlikon RSC-51 | «Эрликон» |  |
Азотная кислота + керосин | Баллонная | 500 | 52 | 4,88 | 0,37 | 250 | 130 | 20 | 750 | 15 | 20 | Да | ||
| Источник информации: Синярев Г. Б., Добровольский М. В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование. — 2-е изд. перераб. и доп. — М. : Гос. издательство оборонной промышленности, 1957. — С. 60—63 — 580 с. | |||||||||||||||||
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ Dethloff, Henry ; Schorn, Ronald. Voyager’s Grand Tour. (англ.) — Old Saysbrook, CT: Konecky & Konecky, 2003. — P.240 — 304 p. — ISBN 978-1-56852-715-4.
- ↑ Именно из-за отсутствия этой функции, исследователи США считали неудобной для использования обладавшую значительно большей грузоподъёмностью "Фау-2".
Литература[править | править код]
- Peter Alway. Rockets of the World. — Saturn Press, 1999.
- Frederick I. Ordway III, Ronald C. Wakeford. International Missile and Spacecraft Guide. — McGraw-Hill, 1960.
- «Army Ordnance Department Guided Missiles Program», U.S. Army Ordnance Department, 1948
| Управляемые ракеты В-В П-В В-П П-П |
|  |
|---|---|---|
| Свободно падающие авиабомбы | ||
| Планирующие авиабомбы | ||
| Самолёты-снаряды | ||
| Торпеды | ||
| Исследовательские аппараты | ||
