El North American SM-64 Navaho fue un proyecto de misil de crucero intercontinental supersónico construido por North American Aviation (NAA). El diseño final era capaz de entregar un arma nuclear a la URSS desde bases dentro de los EE. UU., mientras navegaba a Mach 3 (3.700 km/h; 2.300 mph) a 60.000 pies (18.000 m) de altitud. El misil lleva el nombre de la Nación Navajo .
El proyecto original de 1946 requería un sistema de alcance relativamente corto, un arma de impulso y planeo basada en un diseño de cohete alado V-2 . Con el tiempo, los requisitos se ampliaron repetidamente, tanto debido al deseo de la Fuerza Aérea de EE. UU. de sistemas de mayor alcance como a la competencia de armas similares que llenaron con éxito el nicho de menor alcance. Esto llevó a un nuevo diseño basado en un misil de crucero propulsado por estatorreactor , que también se desarrolló en una serie de versiones cada vez más grandes, junto con los cohetes propulsores para lanzarlos a mayor velocidad.
Durante este período, la Fuerza Aérea de EE. UU. estuvo desarrollando el SM-65 Atlas , basado en tecnología de cohetes desarrollada para los navajos. Atlas cumplía los mismos objetivos de rendimiento, pero podía hacerlo con tiempos totales de vuelo medidos en minutos en lugar de horas, y volando a velocidades y altitudes que los hacían inmunes a la intercepción, en lugar de simplemente muy difíciles de interceptar como en el caso de Navajo. Con el lanzamiento del Sputnik 1 en 1957 y los consiguientes temores de una falla de misiles , Atlas recibió la máxima autoridad en materia de desarrollo. Navaho continuó como respaldo, antes de ser cancelado en 1958 cuando Atlas maduró con éxito.
Aunque el navajo no entró en servicio, su desarrollo proporcionó investigaciones útiles en varios campos. Una versión del fuselaje navajo propulsado por un solo turborreactor se convirtió en el AGM-28 Hound Dog , que fue transportado hacia sus objetivos en el Boeing B-52 Stratofortress y luego voló el resto del camino a aproximadamente Mach 2. Se utilizó el sistema de guía. para guiar los primeros submarinos Polaris . El diseño del motor propulsor, derivado de la nueva filial Rocketdyne de NAA , se utilizó en varias versiones de las series Atlas, PGM-11 Redstone , PGM-17 Thor , PGM-19 Jupiter , Mercury-Redstone y Juno ; Por tanto, es el antepasado directo de los motores utilizados para lanzar los cohetes lunares Saturn I y Saturn V.
Los alemanes habían introducido durante la guerra una serie de nuevas "armas maravillosas" que eran de gran interés para todas las fuerzas aliadas. Los motores a reacción ya se utilizaban ampliamente después de su introducción en el Reino Unido, pero la bomba voladora V-1 y el cohete V-2 representaban tecnologías que no se habían desarrollado en otros lugares. En el uso alemán, estas armas tenían relativamente poco efecto estratégico y tuvieron que ser disparadas por miles para causar un daño real. Pero si estuviera armada con un arma nuclear , incluso una sola de esas armas causaría daños equivalentes a miles de versiones armadas convencionalmente, y esta línea de investigación fue rápidamente adoptada por la Fuerza Aérea del Ejército de EE. UU. (USAAF) a finales de 1944. [1]
Vannevar Bush, del Consejo Asesor Científico de la USAAF, estaba convencido de que los aviones tripulados o automatizados como el V-1 eran la única solución posible para funciones de largo alcance. Un misil balístico capaz de transportar incluso la ojiva más pequeña estaba "al menos a diez años de distancia", y cuando se le preguntó directamente sobre el tema, señaló:
En mi opinión, tal cosa es imposible. No creo que nadie en el mundo sepa cómo hacer algo así y estoy seguro de que no se hará en mucho tiempo. [2]
Los planificadores del ejército comenzaron a planificar una amplia variedad de sistemas de misiles de posguerra que variaban desde misiles balísticos de corto alcance hasta bombas voladoras de largo alcance. Después de un considerable debate interno entre las ramas del Ejército, en agosto de 1945 estos fueron codificados en un documento clasificado que describía muchos de estos sistemas, entre ellos una variedad de misiles de crucero , esencialmente V-1 con alcance extendido y la mayor carga útil necesaria para transportar una ojiva nuclear. [3] Había tres líneas generales dependiendo del alcance, una para un misil que volaba de 175 a 500 millas (282 a 805 km), otra de 500 a 1,500 millas (800 a 2,410 km), y finalmente una para 1,500 a 5,000 millas (2,400 millas). –8.000 kilómetros). Se considerarían diseños tanto subsónicos como supersónicos. [4]
El diseñador jefe de la NAA, el holandés Kindelberger , estaba convencido de que los misiles eran el futuro y contrató a William Bollay de la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los EE. UU. para dirigir su recién formado laboratorio de investigación. Bollay había dirigido anteriormente el desarrollo de turborreactores de la Armada . Bollay llegó para encontrar las propuestas del Ejército y decidió presentar un diseño de corto alcance basado en un misil balístico alado basado en el diseño alemán A-4b (a veces conocido como A-9), un desarrollo del V-2 básico. El 24 de marzo de 1946, la NAA recibió la carta de contrato W33-038-ac-1491 para este misil, denominado MX-770. El diseño inicial requería un alcance de 800 km (500 millas) con una carga útil de 910 kg (2000 libras), pero el 26 de julio se aumentó a 1400 kg (3000 libras). [5]
También se aceptaron varios otros diseños, pero todos eran diseños de misiles de crucero para cumplir con los requisitos de mayor alcance. Estos fueron el MX-771-A de Martin para un misil subsónico y -B para una versión supersónica, MX-772-A y -B de Curtiss-Wright , MX-773-A y -B de Republic Aircraft , y MX-775- A y -B de Northrop . Se pretendía poner en producción un diseño subsónico y otro supersónico, y a estos se les concedieron las designaciones SSM-A-1 y SSM-A-2, respectivamente. [4] El único misil balístico del grupo, el MX-774, fue para Consolidated-Vultee . [2]
Cuando el presidente Harry S. Truman ordenó un recorte masivo del gasto militar para el año fiscal 1947, como parte de la Doctrina Truman , la USAAF se vio obligada a realizar importantes recortes en su programa de desarrollo de misiles. La financiación para misiles se redujo de 29 millones de dólares a 13 millones de dólares (de 396 millones de dólares a 177 millones de dólares actuales). [2] En lo que se conoció como "la Navidad negra de 1946", muchos de los proyectos originales fueron cancelados y las empresas restantes trabajaron en un solo diseño en lugar de dos. [6] Sólo Martin continuó el desarrollo de un diseño subsónico, su MX-771-A, entregando el primer SSM-A-1 Matador en 1949. Al resto de las empresas se les dijo que trabajaran sólo en diseños supersónicos. [7]
NAA comenzó a experimentar con motores de cohetes en 1946, disparando los cohetes en el estacionamiento de la empresa y protegiendo los autos estacionando una topadora frente a los motores. Primero utilizaron un diseño de 1100 libras de fuerza (4900 N) de Aerojet y luego diseñaron su propio modelo de 300 libras de fuerza (1300 N). En la primavera de 1946, los datos alemanes capturados se estaban difundiendo por toda la industria. En junio de 1946 , el equipo decidió abandonar sus propios diseños y construir un nuevo motor basado en el Modelo 39 del V-2.
A finales de 1946, se enviaron dos motores Modelo 39 a la NAA para su estudio, donde se los denominó XLR-41 Mark I. "XLR" se refería a "eXperimental Liquid Rocket", un nuevo sistema de designación utilizado por la Fuerza Aérea del Ejército. . Los utilizaron como base para la conversión de medidas métricas a SAE y técnicas de construcción estadounidenses, a las que llamaron Mark II. [5]
Durante este período, la compañía recibió una serie de informes de finales de la guerra sobre el desarrollo de un motor Modelo 39a para el V-2, que reemplazó las dieciocho cámaras de combustión separadas del modelo original con una única placa de "cabezal de ducha" dentro de una única cámara más grande. Esto no sólo simplificó el diseño, sino que también lo hizo más liviano y mejoró el rendimiento. Los alemanes nunca pudieron hacer que esto funcionara debido a la inestabilidad de la combustión y continuaron usando el diseño anterior a pesar del menor rendimiento. [5]
El equipo que había diseñado el motor se encontraba ahora en Estados Unidos tras ser capturado como parte de la Operación Paperclip . Muchos de ellos estaban poniendo en marcha una nueva iniciativa de investigación financiada por el ejército y bajo la dirección de Wernher von Braun . La empresa contrató a Dieter Huzel para que actuara como coordinador entre la NAA y el equipo de misiles del ejército. En septiembre de 1947, la empresa inició el diseño de un motor que incorporaba el diseño del cabezal de ducha, al que llamaron Mark III. Inicialmente, el objetivo era igualar el empuje de 56.000 libras de fuerza (250.000 N) del Modelo 39, pero ser un 15% más ligero. [5]
El trabajo en el Mark II continuó y el diseño detallado se completó en junio de 1947. En marzo, la compañía alquiló una gran extensión de terreno en el oeste del Valle de San Fernando, al norte de Los Ángeles, en las montañas de Santa Susana, para probar motores grandes. . Se construyó un centro de pruebas de cohetes, utilizando 1 millón de dólares (equivalente a 13.645.306 dólares en 2023) de fondos corporativos y 1,5 millones de dólares (equivalente a 20.467.958,3 dólares en 2023) de la USAAF. Las primeras piezas empezaron a llegar en septiembre. El desarrollo del Mark III avanzó en paralelo utilizando una versión reducida que desarrollaba 3300 libras de fuerza (15 000 N) que podía dispararse en el estacionamiento. El equipo realizó una serie de cambios y finalmente solucionó los problemas de combustión. [5]
Otro conjunto de trabajos de investigación alemanes recibidos por la NAA se referían a trabajos sobre estatorreactores supersónicos, que parecían hacer posible el diseño de un misil de crucero altamente supersónico. Bollay inició una serie de proyectos de diseño paralelos; La Fase 1 fue el diseño original de planeo propulsor , la Fase 2 fue un diseño que usaba estatorreactores y la Fase 3 fue un estudio sobre qué tipo de cohete propulsor se necesitaría para acelerar el vehículo de la Fase 2 desde un sistema de lanzamiento vertical. [5]
Mientras tanto, los aerodinámicos de la empresa descubrieron que el diseño del ala en flecha del A-4b era inherentemente inestable a velocidades transónicas . Rediseñaron el misil con un ala delta en el extremo trasero y bulos en la nariz. Los ingenieros que trabajan en el sistema de navegación inercial (INS) inventaron un diseño completamente nuevo conocido como Acelerómetro Cinético de Doble Integración (KDIA) que midió no solo la velocidad como en la versión del V-2, sino que luego la integró para proporcionar la ubicación también. Esto significaba que el piloto automático simplemente tenía que comparar la ubicación del objetivo con la ubicación actual del INS para desarrollar una corrección, si la hubiera, que fuera necesaria para devolver el misil al objetivo.
Entonces, en junio de 1947, el diseño original del A-4b había sido cambiado en todos los puntos; El motor, la estructura del avión y los sistemas de navegación ahora eran todos nuevos.
En septiembre de 1947, la Fuerza Aérea de los EE. UU. se separó del Ejército de los EE. UU . Como parte de la división, las fuerzas acordaron dividir los proyectos de desarrollo en curso según el alcance, con el Ejército tomando todos los proyectos con un alcance de 1.000 millas (1.600 km) o menos, y la Fuerza Aérea todo lo que esté por encima de eso. El MX-770 estaba muy por debajo de ese límite, pero en lugar de entregárselo al Departamento de Artillería del Ejército que estaba trabajando con von Braun en misiles balísticos, en febrero de 1948 la Fuerza Aérea solicitó que la NAA duplicara el alcance del MX-770 para ponerlo en funcionamiento. en el dominio de la Fuerza Aérea.
Al examinar el trabajo hasta la fecha, la NAA abandonó el concepto de planeo impulsado y pasó al misil de crucero propulsado por ramjet como diseño principal. Incluso con la propulsión más eficiente que ofrecen los estatorreactores, el misil tendría que ser un 33% más grande para alcanzar el alcance requerido. Esto requirió un motor de refuerzo más potente para impulsar el lanzador, por lo que el requisito para el XLR-41 Mark III se elevó a 75.000 libras de fuerza (330.000 N). El sistema N-1 INS se desplazaba a una velocidad de 1 milla por hora, por lo que en su alcance máximo no podría alcanzar el CEP de 2500 pies (760 m) de la Fuerza Aérea . La empresa comenzó a desarrollar el N-2 para satisfacer esta necesidad y proporcionar un espacio libre considerable si se solicitaba un mayor alcance. Era esencialmente el mecanismo del N-1 emparejado con un rastreador de estrellas que proporcionaría actualizaciones a mitad de camino para corregir cualquier deriva acumulada. [5]
La Fuerza Aérea asignó al misil la designación XSSM-A-2 y luego esbozó un plan de desarrollo de tres etapas. Para la Fase 1, el diseño existente se utilizaría para el desarrollo de tecnología y como banco de pruebas para varios conceptos de lanzamiento, incluido el concepto de propulsor original, así como lanzamientos de cohetes y versiones lanzadas desde el aire. La fase 2 ampliaría el alcance del misil a 2000 a 3000 millas (3200 a 4800 km), y la fase 3 lo aumentaría aún más a 5000 millas (8000 km) intercontinentales mientras transportaba una ojiva más pesada de 10 000 libras (4500 kg). La evolución del diseño terminó en julio de 1950 con las especificaciones del Sistema de Armas 104A de la Fuerza Aérea. Según este nuevo requisito, el objetivo del programa era el desarrollo de un misil nuclear de 5.500 millas (8.900 km) de alcance. [8]
Según el WS-104A, el programa Navajo se dividió en tres esfuerzos de misiles guiados. El primero de estos misiles fue el North American X-10 , un vehículo volador de subrango para probar las tecnologías generales de aerodinámica, guía y control de los vehículos dos y tres. El X-10 era esencialmente un avión no tripulado de alto rendimiento, propulsado por dos turborreactores Westinghouse J40 de postcombustión y equipado con tren de aterrizaje retráctil para el despegue y el aterrizaje. Era capaz de alcanzar velocidades de hasta Mach 2 y podía volar casi 500 millas (800 km). Su éxito en Edwards AFB y luego en Cabo Cañaveral preparó el escenario para el desarrollo del segundo vehículo: XSSM-A-4, Navaho II o G-26. [9]
El segundo paso, el G-26, era un vehículo nuclear navajo casi de tamaño completo. Lanzado verticalmente por un cohete propulsor de combustible líquido, el G-26 se dispararía hacia arriba hasta alcanzar una velocidad de aproximadamente Mach 3 y una altitud de 50.000 pies (15.000 m). En este punto, el propulsor se gastaría y los estatorreactores del vehículo se encenderían para impulsar el vehículo hacia su objetivo. El G-26 realizó un total de 10 lanzamientos desde el Complejo de Lanzamiento 9 (LC-9) en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS) entre 1956 y 1957. El Complejo de Lanzamiento 10 (LC-10) también fue asignado al programa Navajo, pero Desde allí nunca se lanzó ningún G-26 (sólo se utilizó para pruebas en tierra del lanzador portátil planeado).
La versión operativa final, el G-38 o XSM-64A, tenía el mismo diseño básico que el G-26 sólo que más grande. Incorporaba numerosas tecnologías nuevas, componentes de titanio , motores de cohetes con cardán, una combinación de propulsor de queroseno/ LOX y controles electrónicos completos de estado sólido . Ninguno voló nunca y el programa se canceló antes de que se completara la primera unidad. La avanzada tecnología de propulsión de cohetes se utilizó en otros misiles, incluido el misil balístico intercontinental Atlas , y el sistema de guía inercial se utilizó más tarde como sistema de guía en los primeros submarinos estadounidenses de propulsión nuclear.
El desarrollo del motor cohete de primera etapa para los navajos comenzó con dos motores V-2 reacondicionados en 1947. Ese mismo año se diseñó el motor de fase II, el XLR-41-NA-1, una versión simplificada del V-2. Motor fabricado con piezas americanas. El motor de fase III, XLR-43-NA-1 (también llamado 75K), adoptó una cámara de combustión cilíndrica con la placa de inyector de corriente incidente experimental alemana. Los ingenieros de North American resolvieron el problema de estabilidad de la combustión, que había impedido su uso en el V-2, y el motor se probó con éxito a plena potencia en 1951. El motor Fase IV, XLR-43-NA-3 (120K), reemplazó la pesada pared del motor alemán mal enfriado por una construcción tubular soldada ("espagueti"), que se estaba convirtiendo en el nuevo método estándar para el enfriamiento regenerativo en los motores estadounidenses. En el G-26 Navaho se utilizó una versión de doble motor de este, XLR-71-NA-1 (240K). Con refrigeración mejorada, se desarrolló una versión de queroseno más potente para el XLR-83-NA-1 (405K) de triple motor, utilizado en el G-38 Navaho. Con todos los elementos de un motor moderno (excepto una boquilla en forma de campana), esto llevó a diseños para los motores Atlas, Thor y Titan.
El primer intento de lanzamiento, el 6 de noviembre de 1956, fracasó tras 26 segundos de vuelo. Siguieron diez lanzamientos fallidos, antes de que otro despegara con éxito, el 22 de marzo de 1957, durante 4 minutos y 39 segundos de vuelo. Un intento del 25 de abril explotó segundos después del despegue, mientras que un vuelo del 26 de junio duró sólo 4 minutos y 29 segundos. [10]
Oficialmente, el programa fue cancelado el 13 de julio de 1957, después de que los primeros cuatro lanzamientos fracasaran. En realidad, el programa quedó obsoleto a mediados de 1957, cuando el primer misil balístico intercontinental Atlas comenzó las pruebas de vuelo en junio y los IRBM Júpiter y Thor estaban mostrando una gran promesa. Sin embargo, estos misiles balísticos no habrían sido posibles sin los desarrollos de motores de cohetes de combustible líquido logrados en el programa Navajo. El lanzamiento del satélite soviético Sputnik en octubre de 1957 sólo acabó con Navajo cuando la Fuerza Aérea transfirió su dinero para investigación a los misiles balísticos intercontinentales. Pero las tecnologías desarrolladas para los navajos se reutilizaron en 1957 para el desarrollo del AGM-28 Hound Dog , un misil de crucero nuclear que entró en producción en 1959.
La Unión Soviética había estado trabajando en proyectos paralelos, el Myasishchev RSS-40 "Buran" y el Lavochkin " Burya " y un poco más tarde, el Tupolev Tu-123 . Los dos primeros tipos también eran grandes estatorreactores propulsados por cohetes, mientras que el tercero era una máquina propulsada por turborreactores. Con la cancelación del Navajo y la promesa de misiles balísticos intercontinentales como misiles estratégicos, los dos primeros también fueron cancelados, aunque el proyecto Lavochkin, que tuvo algunos vuelos de prueba exitosos, se llevó a cabo con fines de investigación y desarrollo, y el Tupolev fue rediseñado como un dron de reconocimiento grande y rápido.
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Estados Unidos : La Fuerza Aérea de los Estados Unidos canceló el programa antes de aceptar al Navajo en servicio..jpg/1280px-CCAFS_Navaho_(Large).jpg)
Un X-10 restante está en exhibición en la Galería de Investigación y Desarrollo del Museo de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
Un cohete propulsor Navajo, aunque no está marcado como tal, se exhibe actualmente frente a un puesto del VFW en Fort McCoy, Florida.
El otro misil Navajo restante se exhibió previamente afuera de la puerta de entrada sur de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , Florida. Este superviviente fue dañado por el huracán Matthew el 7 de octubre de 2016, [11] pero fue restaurado por la Fundación del Museo del Espacio y Misiles y reinstalado en marzo de 2021. [12]
La serie de la década de 1960 Men Into Space utilizó imágenes de las pruebas SM-64 y X-10 en Edwards AFB para representar aterrizajes de naves espaciales en una pista del desierto.
Datos de [ cita necesaria ]
Características generales
Actuación
Armamento
Aeronaves de función, configuración y época comparables.
Listas relacionadas
