El Convair SM-65B Atlas , o Atlas B , también denominado X-12 [1] , fue un prototipo del misil Atlas . El Atlas B, que voló por primera vez el 19 de julio de 1958, fue la primera versión del cohete Atlas en utilizar el diseño de etapa y media con un motor sustentador operativo y una sección de motor propulsor desechable. A diferencia de los modelos Atlas posteriores, el Atlas B utilizaba pernos explosivos para desechar la sección propulsora.
Se realizaron diez vuelos, nueve de ellos de prueba suborbitales del Atlas como misil balístico intercontinental , con cinco misiones exitosas y cuatro fallidas. El séptimo vuelo, lanzado el 18 de diciembre de 1958, se utilizó para colocar el satélite SCORE en órbita terrestre baja , el primer lanzamiento orbital realizado por un cohete Atlas.
El programa de pruebas de la serie B sufrió una considerable cantidad de retrasos y frustraciones, sobre todo porque el Atlas B era mucho más complicado que el prototipo Atlas A; de hecho, el primer lanzamiento contaría con todos los sistemas de hardware que se encuentran en un Atlas operativo, incluido el motor sustentador, la sección de refuerzo separable, la computadora de guía, el sistema de seguimiento Azusa, el cono frontal desmontable y más. El primer misil de vuelo, el 3B, estaba previsto originalmente para su lanzamiento en mayo de 1958, pero la fecha se retrasó por un sinfín de dificultades de hardware, tanto con el propio misil como con el recién inaugurado LC-11. Además, el Atlas 3B no pudo ser autorizado para el vuelo hasta que se realizó una serie de disparos exitosos del misil 2B en el banco de pruebas de Sycamore Canyon, que también estaba experimentando problemas técnicos sin parar. El lanzamiento de un tercer satélite soviético en abril también puso más presión sobre los planificadores del programa. Finalmente, el 19 de julio, se lanzó el misil 3B. El arranque del motor se realizó con normalidad y el sistema de liberación del lanzador funcionó bien. El Atlas funcionó bien hasta T+19 segundos, cuando el programador intentó iniciar la maniobra de cabeceo y balanceo. En ese momento, el misil comenzó a desviarse de un lado a otro sin control y finalmente se rompió en el extremo delantero del tanque LOX a T+43 segundos, permaneciendo intacta la parte inferior del tanque de combustible hasta el impacto en el océano. Incluso antes de que terminara el vuelo, las lecturas de telemetría en tiempo real indicaron claramente que el fallo se encontraba en el motor del giroscopio de guiñada, que no estaba funcionando. Para evitar que esto volviera a suceder, Convair desarrolló el sistema de detección de rotación del motor de giro, una colección de sensores diseñados para garantizar el funcionamiento correcto del giroscopio y que evitarían el lanzamiento si los motores no funcionaban a la velocidad adecuada. Sin embargo, no se incorporó por completo a los vehículos Atlas hasta 1961. El Atlas 3B se consideró "parcialmente exitoso" porque todos los demás sistemas habían funcionado correctamente. La única otra anomalía fue un uso inusualmente alto de gas de presión de helio, posiblemente debido a una fuga. Si el vuelo no hubiera terminado prematuramente, el suministro de helio podría haberse agotado. Sin embargo, las presiones de los tanques se mantuvieron dentro de los niveles normales hasta la destrucción del misil. Un pequeño incendio en la sección de empuje fue evidente a partir de los segundos T+9, causado por la ubicación de la línea de ventilación del aceite lubricante cerca del escape de la turbina del propulsor, sin embargo, se cree que esto no tuvo conexión con la posterior pérdida del misil. Un canal de telemetría falló durante la cuenta regresiva previa al lanzamiento, como consecuencia, 13 mediciones de telemetría estuvieron inactivas durante el vuelo. [2]
En el misil 4B, se cambió la ubicación de las líneas de ventilación del aceite lubricante y se agregó un aislamiento térmico mejorado al cortafuegos y a los fuelles del motor. Se lanzó con éxito el 2 de agosto desde el LC-13 en un vuelo de 2500 millas (4000 km). Todos los sistemas funcionaron bien y la separación de la sección de refuerzo, que se probó por primera vez, se produjo según lo previsto. Ocurrieron dos problemas en el 4B. El primero involucró altos niveles de vibración después del BECO; esto se corrigió con algunas modificaciones al piloto automático, así como moviendo los giroscopios de velocidad ligeramente hacia adelante para aumentar su capacidad de respuesta a la flexión del misil. El otro fue una repetición del alto uso de helio en el 3B, debido a una falla sospechada en el regulador de presión del tanque LOX. A T+155 segundos, la presión del tanque LOX aumentó hasta el punto en que salió del rango de instrumentación. El uso total de helio para la fase de refuerzo fue 14 libras (6,4 kg) más alto de lo normal, y 11 libras (5,0 kg) más alto de lo normal durante la fase de sustentación. [3]
El misil 5B fue lanzado desde el LC-11 el 29 de agosto y alcanzó un apogeo de 550 millas (890 km). En el 5B, los problemas del sistema neumático ocurrieron una vez más cuando la presión del tanque LOX aumentó abruptamente y el sistema neumático no pudo cortar el flujo de helio al tanque, que continuó más allá de SECO. El uso de helio para la fase de refuerzo del vuelo fue 17 libras (7,7 kg) por encima de lo normal y 2,7 libras (1,2 kg) por encima de lo normal para la fase de refuerzo. Durante la fase de solo vernier, se mantuvo una presión hidráulica insuficiente en los verniers, lo que resultó en una trayectoria de vuelo inestable, sin embargo, el RV impactó cerca del punto objetivo. Además, la baliza de velocidad del sistema de guía experimentó dificultades al principio del vuelo, sin embargo, se emitieron comandos de dirección discretos correctamente. Un canal de telemetría falló en T + 164 segundos. [4]
Los misiles 6B, 12B, 10B y 13B se construyeron como "hot rods" especiales, lo que significa que tenían vainas de equipamiento Atlas C más livianas, no tenían RV desmontable y tenían una telemetría reducida: los dos primeros llevaban solo un paquete de telemetría en lugar de los tres estándar utilizados en los misiles Atlas de I+D, y los dos últimos no tenían ninguno. Estos cuatro vehículos fueron diseñados para demostrar el vuelo de un misil Atlas al máximo alcance posible.
El 14 de septiembre, el misil 8B continuó con la racha de problemas con el sistema neumático cuando el regulador de presión del tanque LOX se abrió por completo durante cinco segundos a partir de T+210 segundos, lo que provocó un aumento repentino de la presión del tanque. Se sospecha que el problema en este caso fue causado por temperaturas de la botella de helio superiores a las normales. Además, la presión hidráulica del vernier falló nuevamente durante la fase de solo del vernier.
El misil 6B rompió la racha de vuelos exitosos el 18 de septiembre cuando explotó 82 segundos después del despegue. La causa de la falla se atribuyó a una turbobomba atascada, que provocó la interrupción abrupta del empuje del motor B-1 en T+80 segundos. La presión del regulador LOX se redujo, lo que provocó la extinción del generador de gas y el apagado completo de ambos motores de refuerzo. El misil se tambaleó y se rompió. Se sospechó que los restos que salieron volando de la turbobomba rompieron la línea de detección del regulador LOX. En el despegue, uno de los brazos de sujeción del lanzador tampoco se había retraído correctamente, lo que provocó la rotura de agujeros en la estructura de empuje del B-1, sin embargo, esto se descartó rápidamente como causa de la falla. [5]
El fallo de la turbobomba era un problema persistente que había afectado a los lanzamientos de Thor, Jupiter y Atlas, todos los cuales usaban una variante del mismo motor Rocketdyne y que tenían un diseño de turbobomba extremadamente marginal. Dos problemas separados afectaban a la bomba. Uno de ellos era la tendencia del aceite lubricante a formar espuma a gran altitud a medida que la presión del aire disminuía, lo que resultaba en la pérdida de lubricante y el agarrotamiento de la bomba. El otro era la tendencia de los cojinetes a soltarse por la fuerza centrífuga causada por la velocidad de funcionamiento de casi 10.000 rpm de la bomba. La División de Misiles Balísticos del Ejército había reemplazado todas las turbobombas en su stock de misiles Jupiter y no experimentó ningún fallo de turbobomba después de diciembre de 1957, pero la Fuerza Aérea se resistió a hacer lo mismo con los misiles Thor y Atlas para no retrasar el programa de pruebas. El resultado fue que ocurrieron varios fallos relacionados con las bombas en los programas Thor y Atlas durante 1958 y solo después del Atlas 6B finalmente cedieron y aceptaron reemplazar las bombas. Después de la falla del Atlas 15A debido a un problema de turbobomba en abril, la Fuerza Aérea acordó solucionar el problema de formación de espuma de aceite cambiando la presión en la caja de cambios y usando una viscosidad de aceite diferente, pero rechazó la idea de reemplazar directamente las bombas con el modelo más nuevo que Rocketdyne había desarrollado, aunque solo hubiera tomado un mes reemplazar las bombas viejas. [6]
El misil 9B, el primer Atlas con turbobombas mejoradas, fue lanzado el 18 de noviembre. El control del alabeo fue extremadamente deficiente durante los primeros 44 segundos del lanzamiento, lo que resultó en movimientos excesivos de los motores de refuerzo y los verniers para mantener la estabilidad del misil. El consumo excesivo de combustible provocó el apagado prematuro del sustentador y, por lo tanto, el misil no alcanzó su alcance planeado de 3150 millas (5070 km), sino que solo logró 2300 millas (3700 km). La BECO se produjo en T+131 segundos y la SECO en T+227 segundos, mientras que la separación del cono de la nariz no se logró. El mal funcionamiento se debió a que las turbobombas, que también eran modelos de la serie C, no se adaptaron correctamente a los motores del Atlas. Debido a la necesidad de probarlas, no hubo tiempo para realizar este paso. El problema del control del alabeo resultó en aún más modificaciones del piloto automático. [7]
El 29 de noviembre, el misil 12B se lanzó con éxito desde el LC-14 y realizó un vuelo de 6.325 millas (10.179 km), el primer vuelo de alcance completo de un misil Atlas. Este paso se logró seis meses antes de lo previsto originalmente en los planes del programa.
El 18 de diciembre por la tarde, el misil 10B utilizó por primera vez un Atlas para un lanzamiento espacial cuando orbitó SCORE, un prototipo de satélite de comunicaciones. Este Atlas incluía varias modificaciones para el vuelo, incluidos tanques de arranque vernier de 5 segundos. El misil también fue desmantelado para ahorrar peso: se eliminaron el sistema de seguimiento Azusa, los paquetes de telemetría y todo el resto del hardware que no era absolutamente esencial para el vuelo. Además, estaba equipado con motores MA-1 que habían sido probados y se había comprobado que tenían un rendimiento superior a la media. El lanzamiento se llevó a cabo con estricto secreto, en parte porque la Fuerza Aérea estaba preocupada por otro vergonzoso fracaso de lanzamiento público como el Vanguard TV-3 del año anterior. En caso de que SCORE fallara, simplemente podrían afirmar que se trataba de una prueba de ICBM, y la mayoría de la tripulación de lanzamiento tampoco conocía la verdadera misión del 10B, ya que el misil fue enviado a CCAS con un Atlas RV estándar y solo la noche anterior al lanzamiento se montó el satélite sobre él. Los lanzamientos orbitales requerían una trayectoria de vuelo considerablemente diferente a la de los misiles, y durante el lanzamiento, el oficial de seguridad de campo, que asumió que se trataba de una prueba rutinaria de misiles Atlas, casi presionó el botón de destrucción al notar que la trayectoria estaba "fuera de lugar", pero rápidamente lo convencieron de que no lo hiciera. SCORE transmitió una felicitación navideña grabada en cinta del presidente Eisenhower y funcionó durante 13 días hasta que se agotaron las baterías. El satélite, que permaneció unido al Atlas agotado, se desintegró de la órbita el 21 de enero de 1959. Con un peso combinado de 8,660 libras (3,930 kg), mantuvo el récord del objeto artificial más grande en el espacio durante varios años. La falta de un sistema de telemetría significaba que se disponía de datos limitados sobre el rendimiento del misil, sin embargo, todos los sistemas parecieron funcionar correctamente durante el vuelo propulsado, excepto el piloto automático. El programa de giro se ejecutó correctamente, sin embargo, el misil se inclinó aproximadamente 11° hacia arriba con respecto a la trayectoria de vuelo planificada. Un comando de respaldo del sistema de guía a los T+138 segundos lo corrigió, y se cree que el mal funcionamiento se debió a una ligera desalineación del recipiente del giroscopio. [8]
El 16 de enero de 1959, el misil 13B, que era el propulsor de reserva para SCORE y llevaba el mismo hardware modificado, fue lanzado desde el LC-14 pero perdió empuje poco menos de un minuto después del lanzamiento y cayó al océano Atlántico. La causa exacta de la falla no se pudo determinar porque, al igual que el 10B, el misil no llevaba un paquete de telemetría debido a la misión prevista de volar un Atlas a su alcance máximo, lo que requería desmantelar el misil hasta dejarlo lo más liviano posible. A partir de T+100 segundos, los motores comenzaron a balancearse en los tres ejes, lo que resultó en una pérdida total de control y el misil volcó. El rendimiento del sistema de propulsión comenzó a decaer a T+109 segundos y los motores se apagaron por completo a T+121 segundos. El misil permaneció estructuralmente intacto hasta el impacto con el océano. Se cree que la falla fue causada por los gases de escape que fueron succionados hacia la sección de empuje y quemaron el cableado.
El programa de pruebas del Atlas B concluyó con el exitoso vuelo del misil 11B el 4 de febrero, que alcanzó un apogeo de 610 millas (980 km). El rendimiento del misil mostró dos pequeñas anomalías: alta vibración en la bomba hidráulica del motor de refuerzo durante los primeros 17 segundos de vuelo y un empuje ligeramente alto del motor de refuerzo, lo último de lo cual se atribuyó a un mal funcionamiento del equipo de apoyo en tierra del LC-11. [1]
Todos los lanzamientos del Atlas B se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , en los complejos de lanzamiento 11 , 13 y 14. [ 1]
