Большой космический клуб. Часть 1

Неуправляемая третья ступень стабилизировалась закруткой перед включением своего двигателя с помощью небольших тангенциально расположенных РДТТ. Подобные же двигатели отделяли пустую вторую ступень от сборки «спутник — третья ступень».

Следует отметить, что третья ступень требовала инновационного «скачка» в технологии РДТТ. В августе 1955 г. наиболее вероятным субподрядчиком представлялась компания Thiokol Chemical: она хорошо проявила себя при разработке РДТТ различной размерности для боевых ракет. Однако уже в конце сентября 1955 г. фирма столкнулась с трудностями, связанными со спецификой задачи. Проблемные моменты:

— тонкостенный стальной корпус (всего 18 % от массы топлива);

— продолжительное время работы (более 30 сек);

— сопло с большой степенью расширения;

— высокий удельный импульс (более 235 сек);

— заряд нового гетерогенного топлива на основе перхлората калия, скрепленный со стенками камеры сгорания.

Стеклянная модель спутника Vanguard, представленная на первой презентации одноименной программы

Thiokol брался сделать РДТТ, но для достижения заданного суммарного импульса требовал добавить в камеру еще двадцать фунтов (9 кг) топлива и увеличить диаметр двигателя. Иначе, утверждал представитель компании, «требования фирмы Martin превышают мыслимые пределы перспективных образцов ракетной техники…»

Получив такой ультиматум, GLM и NRL вынуждены были пересмотреть технические требования к РДТТ… и параллельно обратить внимание на предложения других компаний. В частности, представляло интерес предложение Grand Central Rocket (GCR) по двигателю тягой 12,5 кН с металлическим корпусом. Инновационный подход предложила Аллеганская баллистическая лаборатория ABL (Allegheny Ballistic Laboratory), которая являлась филиалом фирмы Hercules Powder. Ее разработка предполагала создание стеклопластикового корпуса РДТТ, что позволяло в перспективе увеличить массу ИСЗ. В декабре 1955 г. было принято решение: проектировать третью ступень под РДТТ фирмы GCR; двигатель ABL применить позднее в развитие программы.

По проекту, снаряженная РН Vanguard имела длину 22 м[40] (72 фута), стартовую массу примерно 10,3 т (22600 фунтов) и должна была доставить полезный груз в 10,4 кг (23 фунта) на орбиту высотой 500x3500 км. Таким образом, «Авангард» — один из самых миниатюрных космических носителей.

Старты «Авангарда» планировались с мыса Канаверал (шт. Флорида), этот полигон интенсивно расширялся для испытательных полетов больших баллистических ракет. Лаборатория NRL надеялась использовать уже имеющийся задел. Однако «авиаторы» (ВВС) вынудили «моряков» (ВМС) построить на мысе собственный пусковой комплекс и средства слежения, чтобы они никак не взаимодействовали с программой отработки боевых ракет.

Корпорация Bendix получила контракт на разработку, изготовление и развертывание системы слежения MINITRACK. Эта система с несущей частотой 108 МГц, максимальной дальностью действия (при мощности бортового передатчика 10 мВт) до 2400 км применялась для измерения элементов орбиты многих ранних спутников США. Наземная ее часть включала антенные поля вдоль направлений «север-юг» и «восток-запад», измерения осуществлялись разностно-дальномерным способом.

Была также развернута сеть оптических и радиостанций для сопровождения спутника и приема телеметрической и научной информации. К концу 1956 г. РН Vanguard вышла на летно-конструкторские испытания.

План ЛКИ предусматривал четыре-шесть запусков «испытательных носителей» TV (Test Vehicle) и шесть «рабочих» полетов «космических носителей» SLV (Space Launch Vehicle). По первоначальному проекту, TV должны были нести только ГО, но в июле 1957 г. было решено, что «экспериментальный микроспутник» массой 1,47 кг (3,25 фунта) и диаметром 16 см (6,4 дюйма), оснащенный передатчиком, в случае успеха мог бы подтвердить, что орбита достигнута.

Первый пуск 8 декабря 1956 г. (TV-0), в котором использовался прототип первой ступени (ракета Viking-13), позволил проверить работоспособность систем слежения и приема телеметрии на мысе Канаверал.

Ракета Viking-13, запущенная по программе Vanguard (Фото Glenn T.Martin (Locheed Martin))

В пуске 1 мая 1957 г. (TV-1) была успешно испытана «космическая головная часть» РН Vanguard. «Старина» Viking-14 разогнал твердотопливный двигатель третьей ступени фирмы GCR по баллистической траектории, в апогее (195 км) которой включились маленькие пороховые движки, закрутившие «вращающийся стол» и, одновременно, затормозившие пустую первую ступень. Затем последовал сигнал на воспламенение основного РДТТ — и передача телеметрии прекратилась. Как считают специалисты, газовая струя повредила антенные устройства или передатчики РН.