El SM-65F Atlas , o Atlas-F , fue la variante operativa final del misil Atlas , y solo se diferenciaba del Atlas E en la instalación de lanzamiento y el paquete de guía utilizado. Voló por primera vez el 8 de agosto de 1961 [1] y se desplegó como misil balístico intercontinental operativo entre 1961 y 1966. Tras su retirada como misil balístico intercontinental, el Atlas-F, junto con el Atlas-E , fue reacondicionado para lanzamientos orbitales como Atlas E. /F . [2]
Los Atlas E y F también se diferenciaban en sus instalaciones de lanzamiento; Atlas E utilizó los mismos silos de ataúd que los misiles Atlas D, con el misil almacenado horizontalmente y elevado en posición vertical para su lanzamiento. Para comparar , el Atlas F utilizó un silo vertical con un elevador similar al Titan I. El Atlas F se concibió originalmente cuando la Fuerza Aérea decidió que los silos de ataúd utilizados para el Atlas D y E estaban demasiado expuestos y vulnerables al ataque enemigo.
Atlas E y F utilizaron el sistema de propulsión MA-3 que tenía un generador de gas separado para los tres motores, a diferencia del Atlas D, donde un generador de gas impulsaba ambas turbobombas de refuerzo. Además, utilizaron cartuchos pirotécnicos para un arranque rápido y los generadores de gas y las bombas se montaron en cada motor propulsor en lugar de colocarse en la sección de empuje central. Esta configuración fue diseñada para facilitar el servicio y el cambio de motor en el campo, mientras que la configuración más simple del Atlas D se consideró preferible para lanzamientos espaciales. El empuje total del MA-3 fue de 375.000 libras de fuerza (1.670 kN).
Atlas E/F utilizó el sistema de guía inercial ARMA en lugar de la guía terrestre por radio del Atlas D; Algunos vuelos Atlas D del COI (capacidad operativa inicial) probaron el sistema ARMA en lugar de la guía de radio estándar GE Mod II. Aparte de las diferencias menores en el ARMA del Atlas E y F, la principal diferencia entre los dos consistió en líneas de llenado rápido ubicadas de manera diferente para los dos sistemas de silos utilizados.
La mayoría de los lanzamientos espaciales Atlas F renovados utilizaron etapas superiores de combustible sólido, una excepción notable fue el Misil 23F que lanzó Seasat, un satélite oceanográfico de la NASA, el 27 de junio de 1978, el último vehículo Atlas-Agena en volar. El último lanzamiento del Atlas F tuvo lugar el 23 de junio de 1981, cuando el misil 87F puso en órbita con éxito un satélite meteorológico de la NOAA. Convair desmontó y reconstruyó exhaustivamente los lanzadores espaciales Atlas E/F y el sistema ARMA se reemplazó por el sistema de guía GE Mod II.
Los dos primeros vuelos del Atlas F fueron el Missile 2F el 8 de agosto de 1961 y el Missile 4F el 22 de noviembre, ambos desde LC-11 en CCAS. [1] Ambas pruebas fueron totalmente exitosas y el 12 de diciembre, el misil 5F se lanzó desde LC-11. Esta prueba fue un fracaso parcial; un cortocircuito eléctrico en el sistema de guía provocó que se enviara un comando SECO temprano y el misil no alcanzó su alcance planeado. El día 21, Atlas 6F despegó de LC-11 llevando un mono rhesus llamado Scatback. Este fue el tercer lanzamiento de un primate en un Atlas en el último mes: el primero fue el Mercury-Atlas 5 , que llevó con éxito a un chimpancé a una misión de dos órbitas, mientras que el segundo, una prueba del Atlas E, falló poco después del despegue y tuvo que ser ser destruido, cobrándose la vida del mono ardilla que llevaba. Atlas 6F funcionó aceptablemente hasta después del desecho del propulsor, cuando una falla hidráulica provocó la pérdida del empuje del sustentador. La cápsula se separó y amerizó cerca de la Isla Ascensión en el Atlántico Sur, sin embargo, la baliza de seguimiento no funcionó y los equipos de recuperación no pudieron localizarla. Abandonaron la búsqueda y Scatback se perdió oficialmente en el mar. La falla se atribuyó a la combustión del propulsor gastado luego del lanzamiento del propulsor, que dañaba las válvulas y/o los conductos; Se solucionó instalando válvulas de corte en la sección de refuerzo. [3]
Hasta ahora, el programa de pruebas del Atlas F había ido bien y nadie estaba preparado para el desastre que se avecinaba el 9 de abril de 1962, cuando el misil 11F explotó sólo un segundo después de despegar del LC-11. El examen de las piezas recuperadas del misil encontró que se había producido algún tipo de explosión o detonación en la turbobomba sustentadora. El motor sustentador se apagó casi inmediatamente en el despegue, seguido de la pérdida de los datos de los parámetros telemétricos del motor. Los motores propulsores funcionaron satisfactoriamente hasta la destrucción del misil en T+3 segundos. [4]
El 13 de mayo, el misil 1F estalló en llamas y explotó en el banco de pruebas de Sycamore Canyon al comienzo de una prueba prevista de 40 segundos. La investigación encontró que la turbobomba LOX sustentadora había experimentado una detonación muy parecida a la del 11F. El sistema de alimentación de LOX se rompió, lo que provocó un intenso incendio alimentado por LOX. Se envió una orden de apagado automático al sistema de propulsión, pero los daños en el cableado no provocaron el apagado del B-2 y el motor funcionó al 100% de empuje hasta la explosión final. El equipo de investigación concluyó que se había producido un ligero retraso en la apertura de la válvula HS en el motor sustentador; la turbobomba giraba a su velocidad máxima de 10.000 RPM, lo que provocaba una tensión excesiva en ella. El eje de la bomba vibró y provocó que las palas rozaran la carcasa, provocando una chispa de fricción y una explosión. La solución final a este problema implicó agregar un revestimiento de plástico al interior de la turbobomba.
Las pruebas comenzaron ahora en Vandenberg y el misil 15F voló con éxito desde 576-E el 1 de agosto. Nueve días después, el misil 57F se lanzó desde OSTF-2 y no pudo realizar su maniobra de giro. La secuencia de lanzamiento se ejecutó correctamente, pero la falta del programa de balanceo impidió que el misil alcanzara la trayectoria correcta y Range Safety lo hizo estallar 67 segundos después del lanzamiento. Se creía que la causa era un circuito abierto en los giroscopios, aunque no se determinó el punto específico de falla. La señal de alabeo fue enviada correctamente por el sistema de guía, pero el sistema de control de vuelo no respondió a ella, como consecuencia de lo cual la trayectoria de vuelo del misil estaba aproximadamente 55° a la derecha de la trayectoria planificada. [5] El siguiente lanzamiento de prueba tuvo lugar desde el ahora reparado LC-11 en el Cabo dos días después y todos los vuelos de I+D posteriores se realizaron sin problemas, excepto el 13F el 14 de noviembre, que experimentó un incendio en la sección de empuje que comenzó en T+18 segundos. . Las temperaturas en la sección de empuje se dispararon a más de 400° y provocaron una ruptura en el sistema neumático. La presión del tanque LOX y de la botella de control disminuyó, seguido de una pérdida de presión en el depósito de aceite lubricante. El sustentador y los nonios se apagaron a T+94 segundos debido a la falta de lubricante de la turbobomba. Los motores de refuerzo continuaron funcionando hasta T+120 segundos cuando una señal BECO prematura terminó el empuje. El impacto se produjo a 579 km (360 millas) hacia abajo. [6] Se desconocía la causa del incendio de la sección de empuje, sin embargo se sospechaba de una fuga de combustible. El siguiente lanzamiento, el misil 21F el 5 de diciembre, concluyó con éxito la fase de I+D del programa Atlas F.
Las pruebas del Atlas F lograron un alto grado de éxito durante 1963 y se realizaron ocho vuelos a lo largo del año. En marzo se llevó a cabo una serie de lanzamientos de SAC desde VAFB con los misiles reducidos a una instrumentación mínima. Tres de ellos eran Atlas D y dos de la serie F. Atlas 63F se lanzó con éxito el 16 de marzo desde 576-D. A esto le siguió el también exitoso 83F, que no forma parte de la serie de vuelos SAC, el 22 de marzo. El vuelo del 52F el 24 de marzo terminó en una explosión abrupta 90 segundos después del lanzamiento y la instrumentación mínima a bordo fue insuficiente para proporcionar alguna explicación. La película de la cámara de seguimiento mostró que el misil estaba en la trayectoria de vuelo adecuada y no se veían otros indicios obvios de problemas.
Luego, el misil 135F realizó con éxito una prueba ABRES desde el LC-11 de Cabo Cañaveral el 27 de abril. Siguieron seis meses antes del siguiente vuelo de la serie F cuando, el 4 de octubre, el misil 45F sufrió una válvula de motor atascada durante una prueba operativa del 576-G de VABF. impidiendo el arranque del motor B-2. El misil volcó y explotó al impactar contra el suelo. Una prueba ABRES del LC-11 en Cabo Cañaveral el 28 de octubre utilizando el misil 136F falló cuando el motor sustentador perdió presión hidráulica en el escenario y cayó. El último vuelo de la serie F del año tuvo lugar el 18 de diciembre, cuando el 576-G acogió el exitoso vuelo del 109F, el último lanzamiento de I+D de Atlas.
En 1964 se volaron cinco Atlas F. El misil 137F voló desde LC-11 en el Cabo el 1 de abril y realizó un vuelo exitoso. Dos días después, el misil 3F voló desde 576-G en VAFB y repitió el mismo fallo que el 45F. El motor B-1 experimentó una válvula de combustible principal atascada y no arrancó, una vez más el misil cayó y explotó al impactar contra el suelo. Los daños a las instalaciones del silo fueron más extensos que los del 45F, y el 576-G no se volvió a utilizar durante seis meses. La investigación de las dos fallas encontró que los residuos de hipergol endurecido habían sido responsables de las válvulas atascadas en ambos vehículos Atlas, que se habían acumulado tras repetidos disparos de prueba, y que en 3F, la válvula de combustible finalmente se abrió, pero demasiado tarde para que el motor arrancara. posible. GD/A emitió un boletín de servicio a todos los equipos de los silos Atlas para asegurarse de que los misiles estuvieran debidamente revisados y libres de residuos de hipergol. Tres vuelos más de la serie F durante el año (110F, 36D y 111F) tuvieron éxito.
El 8 de enero de 1965, la prueba final del misil balístico intercontinental Atlas, el misil 106F, se lanzó con éxito desde 576-G. Ese año, el Atlas fue retirado del servicio como misil balístico intercontinental y los misiles restantes se utilizaron para lanzamientos suborbitales y orbitales durante las próximas décadas. Esto incluyó pruebas de vehículos de reentrada ABRES, RMP y BMRS en Vandenberg. Los silos OSTF se convirtieron en plataformas de lanzamiento dedicadas para estos y las pruebas de misiles objetivo Nike/Zeus (estos últimos nunca se lanzaron con Atlas F). Entre 1965 y 1974 se llevaron a cabo sesenta y cinco pruebas de este tipo, aproximadamente la mitad de las cuales utilizaron Atlas F. Algunos tenían una etapa superior sólida Trident y hubo varias fallas, la más notable fue una prueba de 1967 en la que las cargas RSO del Atlas se encendieron por electricidad estática en la separación del RV, después de lo cual se agregó aislamiento de corcho al RV para evitar que se repita esta falla. modo.
Hubo dos grandes fracasos durante sus 20 años como lanzador de satélites. Uno fue un intento de lanzamiento de la carga útil de prueba militar Radiometer 20 el 12 de abril de 1975 en el Atlas 71F. [7] Una gota de LOX gelificado y queroseno cayó en el pozo de la llama al encenderse, explotó y dañó el motor sustentador del Atlas. El vehículo de lanzamiento continuó funcionando durante más de dos minutos, pero el sustentador y los nonios finalmente se apagaron y se emitió el comando de destrucción de seguridad del alcance en T+303 segundos. Dado que la explosión del gel LOX también dañó el cableado en la base del propulsor, el sistema de telemetría perdió energía y no se devolvieron datos durante el lanzamiento, lo que dificulta determinar la causa exacta de la falla del motor. Se creía que el daño a una tubería de agua era la explicación más probable.
El otro fue el lanzamiento de un satélite meteorológico de la NOAA el 29 de mayo de 1980 utilizando el Atlas 19F. El rendimiento parecía normal hasta que se descartó el propulsor cuando se descubrió que la trayectoria estaba fuera de curso. El motor sustentador siguió encendido 50 segundos después de su tiempo límite normal. Cuando el satélite finalmente se separó, quedó insertado en una órbita elíptica inútil.
La falla fue causada por un sello que se soltó por el sistema de encendido de cartucho pirotécnico de disparo rápido utilizado en los misiles Atlas E/F, inundando la turbobomba B-1 con combustible y disminuyendo su velocidad de rotación, reduciendo los niveles de empuje en el motor a 80. % y reduciendo considerablemente la velocidad del refuerzo y el consumo de combustible. La computadora a bordo del Atlas intentó compensar primero extendiendo el tiempo de funcionamiento del motor propulsor, pero finalmente un comando de respaldo forzó el apagado y descarte del propulsor. Después de BECO, la computadora aún intentó compensar extendiendo el tiempo de combustión del sustentador hasta casi un minuto más allá de lo que habría sido el límite normal. Después de SECO, el propulsor también extendió el vuelo en solitario vernier durante otros 11 segundos. Sin embargo, por razones de simplicidad, el satélite NOAA no tenía interfaz eléctrica con el Atlas, lo que provocó que disparara sus cohetes posigrados a una hora preestablecida. Como todavía estaba unida al Atlas, era imposible que los pequeños propulsores de la nave se orientaran correctamente. Gracias al tiempo de combustión extendido, SECO ahora se llevaría a cabo en T+377 segundos, pero en T+370 segundos, el cronómetro del satélite activó automáticamente su motor de patada de combustible sólido con el motor sustentador del Atlas aún funcionando. La cúpula del tanque LOX salió volando del Atlas, lo que registró en las lecturas de telemetría una pérdida instantánea de presión del tanque. El satélite se separó, pero acabó en una órbita inútil y tuvo que ser abandonado.
Los lanzamientos del Atlas F se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , en los Complejos de Lanzamiento 11 y 13 , y la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en OSTF-2 , LC-576 y SLC-3 . [2] Se llevaron a cabo un total de 55 pruebas de misiles Atlas F entre 1961 y 1974, todos los lanzamientos posteriores a 1965 fueron pruebas de vehículos de reentrada ya que Atlas había sido retirado del servicio de misiles balísticos intercontinentales, junto con 39 lanzamientos espaciales entre 1967 y 1981. Hubo 16 fracasos.