리틀 조 (로켓)

Little Joe (rocket)
이 기사는 Project Mercury 테스트 프로그램에 관한 것이다. 프로젝트 아폴로 테스트 프로그램은 리틀 조 II를 참조하십시오. 지대공 미사일은 KAN Little Joe를 참조한다.
리틀 조
Little Joe on launcher at Wallops Island - GPN-2000-001883.jpg
리틀 조 1은 1959년 8월 수성 캡슐을 탑재한 발사체다.
사용하다나사 없는 캡슐 시험
제조사북아메리카 항공
원산지미국
크기
높이17m(55ft)
단계2
역량
아보르바이탈에 대한 페이로드
미사1,400 kg(3,000 lb)
실행 기록
상태종료됨
시작 사이트버지니아 주 월롭스 섬
총출발8
성공6
실패2
부스터즈
전원 공급 기준리크루트 로켓
최대 추력668 kN (15만f lb)
굽는 시간1.53초
추진제실체가 있는
1단계 – 지지대
전원 공급 기준캐스터
최대 추력1036kN(23만3000lbf)
굽는 시간37초
추진제고체

리틀 조는 나사가 1959년부터 1960년까지 버지니아주 월롭스 섬에서 8차례 발사할 때 부스터 로켓으로, 발사 탈출 시스템과 프로젝트 머큐리 캡슐의 열 차폐를 시험하기 위해 사용했으며 부스터를 사용한 시험 프로그램에 부여된 이름이었다. 승무원 우주선 자격만을 위해 고안된 최초의 로켓인 리틀 조는 로켓 클러스터 원칙을 이용한 최초의 작전 발사 차량 중 하나이기도 했다.

리틀 조의 이름은 버지니아주 햄튼에 있는 NASA 랭글리 연구 센터의 맥심 파게의 이름에서 유래되었다. 그는 4개의 큰 지느러미에 그 이름을 붙였는데, 이것은 그에게 4개의 크랩으로 된 롤을 의미하는 속어를 연상케 했다.[1]

후계자 리틀 조 2세는 1963년부터 1966년까지 아폴로 발사 탈출 시스템의 비행 시험에 사용되었다.

배경

버지니아주[2] 햄프턴의 에어파워파크에 전시된 보일러플레이트 캡슐과 함께 언로우엔 리틀조 부스터(LJ-2용 백업)

NASA가 머큐리 프로젝트를 위한 보조 장치가 필요했을 때, 그 기관은 아틀라스 로켓의 가격이 각각 약 250만 달러일 것이며 레드스톤 로켓도 발사당 약 100만 달러일 것이라는 것을 발견했다. 머큐리 프로그램의 관리자들은 수많은 조기 시험 비행이 훨씬 덜 비싼 부스터 시스템에 의해 이루어져야 한다는 것을 인식했다. 알고 보니, NASA가 고안한 리틀 조 로켓은 개당 약 20만 달러가 들었다.

1958년 1월, 맥스 파게와 폴 퍼서는 성층권 위로 승무원이 탑승한 노즈콘을 끌어올리기 위해 버지니아의 월롭스 비행 시설에서 표준적으로 사용되는 고체연료 하사트 로켓 중 4개를 어떻게 클러스터링하는지를 서류상 상당히 상세하게 연구했다. 파게의 단명 '하이 라이드' 제안은 당시 '프로젝트 아담'과의 비교로 어려움을 겪었으나 1958년 8월 윌리엄 블랜드와 로널드 콜렌키에비츠가 대기권 상공에서 풀사이즈 모델 캡슐을 끌어올리기 위해 값싼 고체 로켓 군집을 위한 예비 설계로 돌아왔다. 보일러 플레이트 캡슐의 낙하 테스트가 자유 낙하 상태에서 구성의 동적 안정성에 대한 새로운 공기역학적 데이터를 제공함에 따라 동력 상에서의 비교 가능한 데이터에 대한 필요성이 빠르게 명백해졌다. 그래서 1958년 10월, NASA 팀은 부스터 구조와 적절한 발사기의 기계적 설계에 대한 새로운 엔지니어링 레이아웃과 추정치를 준비했다.

4개의 로켓으로 구성된 이 군집의 설계도가 그들의 도면판에서 나오기 시작하면서, 그들의 프로젝트에 대한 디자이너들의 별명이 점차 채택되었다. 그들의 첫 단면도면이 네 개의 구멍을 보여주었기 때문에, 그들은 주사위에 더블 듀스를 던진 크랩스로부터 이 프로젝트를 "리틀 조"라고 불렀다.[3] 후에 리크루트 로켓 모터의 추가를 나타내기 위해 4개의 작은 원이 추가되었지만, 원래 이름은 고착되었다. 기체에서 튀어나온 네 개의 커다란 안정화 지느러미의 공학 도면에 나타난 것도 리틀 조가 획득한 이름을 영구히 이어가는 데 도움이 되었다.

이 비교적 작고 단순한 부스터 시스템의 1차적인 목적은 비용을 절감하는 것이었다. 즉, 승무원이 탑승한 우주 비행의 개발과 관련된 무수한 문제, 특히 발사 중 폭발로부터 탈출하는 문제에 대한 다양한 해결책의 자격을 갖출 수 있도록 수많은 시험 비행을 허용함으로써 말이다. 실제 재진입 조건에서 캡슐 공기역학도 또 다른 주요 관심사였다. 가능한 한 빨리 이러한 종류의 경험을 얻기 위해 설계자들은 클러스터링된 부스터를 단순하게 유지해야 했다. 부스터는 가능할 때마다 고체 연료와 기존의 입증된 장비를 사용해야 하며, 전자 지침과 제어 시스템이 없어야 한다.

설계자들은 리틀 조 부스터 어셈블리를 캡슐 적재량에서 육군 레드스톤 부스터가 가질 수 있는 것과 거의 같은 성능을 갖도록 만들었다. 그러나 리틀 조는 다양한 미션을 수행할 수 있을 정도로 유연할 뿐만 아니라 레드스톤의 기본 비용의 약 1/5로 제작될 수 있고, 운영비가 훨씬 저렴하며, 훨씬 적은 시간과 노력으로 개발 및 전달될 수 있다. 그리고, 더 큰 발사 차량과 달리, 리틀 조는 월롭스 섬의 기존 시설에서 발사될 수 있었다.

차량 개발 착수

1958년 11월 리틀 조의 기체 건설 입찰에 12개 회사가 응모했다. 이러한 제안에 대한 기술적 평가는 랭글리 연구 센터 자체에서 행정 하중의 대부분을 운반했다는 점을 제외하면 우주선에 대한 것과 거의 같은 방식으로 진행되었다. 1958년 12월 29일 북아메리카 항공의 미사일 부서는 계약을 따냈고 캘리포니아 다우니에서 7대의 부스터 에어프레임과 1대의 이동식 발사대를 주문하는 작업을 즉시 시작했다.

1958년 말(진행적으로 높은 고도에서 캡슐 역학을 연구하는 것 외에) 리틀 조의 주요 임무 목표는 최대 동적 압력으로 캡슐 탈출 시스템을 테스트하고 낙하산 시스템을 검증하며 검색 및 검색 방법을 검증하는 것이었다. 그러나 프로젝트에 참여하고 있는 각 전문가 그룹은 가능한 한 빨리 확실한 경험적 데이터를 획득하려고 했기 때문에, 더 정확한 우선순위를 정해야 했다. 첫 번째 비행은 캡슐에 대한 팽창과 충격력의 측정치를 확보하는 것이었다. 이후 비행은 2만, 25만, 50만 피트의 점진적으로 높은 고도에서 중요한 매개변수를 측정하는 것이었다. 최소 원격 측정으로 측정을 수행할 수 있는 한 리틀 조 샷의 최소 목표는 소음 수준, 열 및 압력 부하, 열 차폐 분리 및 동물 탑승자의 행동에 대한 연구로 때때로 보완될 수 있다. 리틀 조 로켓에 의해 부양된 모든 캡슐이 회수될 것으로 예상되었기 때문에, 탑재된 기록 기술 또한 시스템의 단순화에 기여할 것이다.

승무원이 탑승한 캡슐 자격만을 위해 특별히 고안된 두 개의 부스터 시스템 중 첫 번째인 리틀 조는 로켓 클러스터 원칙을 이용한 최초의 작전 발사 차량 중 하나이기도 했다. 개조된 세르게이탄 4개(카스토르 로켓 또는 폴룩스 로켓으로 불림)와 보충 리크루트 로켓 4개가 다양한 시퀀스로 배치되어 있어 이륙 추력은 크게 달라졌지만 최대 설계 추력은 23만 파운드(약 1020킬로와트)에 육박했다. 이론적으로 약 4,000파운드 (1,800 kg)의 우주선을 높이 160 km가 넘는 탄도 경로에서 들어올릴 수 있을 만큼, 이 군집화된 메인 엔진의 추진력은 승무원 아틀라스가 경험할 수 있는 환경에서 이륙 프로필을 시뮬레이션해야 한다. 또한, 트랙터 로킷 탈출 시스템의 추가적인 강력한 폭발력은 상상할 수 있는 가장 심각한 이륙 조건에서 입증될 수 있다. 리틀 조를 성숙하게 만든 기술자들은 그것이 별로 볼 것이 없다는 것을 알고 있었지만, 그들의 볼품없는 로켓이 대부분의 탄도 캡슐 디자인 개념의 정당성을 증명하여 그 자체의 명예를 얻기를 바랐다. 후계자인 리틀 조 2세는 나중에 아폴로호 승무원 탈출 시스템의 비행 시험에 이용될 것이다.

항공편

1960년 1월 21일 현재, 리틀 조 시리즈는 북미 항공사가 NASA를 위해 만든 6개의 시험용 부스터 중 4개와 랭글리 가게에서 만든 5개의 시제품 캡슐 중 4개가 소모되었다. 이러한 고체연료 증강 모델의 1차 시험 목표는 랭글리와 월롭스를 지원하여 우주 작업 그룹에 의해 NASA 내에서 수행된 개발 비행 프로그램의 필수적인 부분이었다. 이제 두 명의 리틀 조 부스터만이 자격 시험 비행 시험을 위해 남았다. 북아메리카는 7개의 리틀 조 에어프레임을 제조했지만, 이 중 하나는 정적 하중 테스트를 위해 캘리포니아 다우니의 공장에 보관되어 있었다. STG는 예선 비행 프로그램을 위해 리틀 조 부스터 3대를 보유하도록 7번째 기체를 개조할 것을 명령했다. 1960년 1월 리틀 조 1B의 성공은 다음 비행인 리틀 조 5로 알려진 여섯 번째 비행이 맥도넬 생산 라인에서 진짜 머큐리 캡슐을 날리는 첫 번째 비행이 될 것이라는 것을 의미했다. 보일러플레이트 모델을 이용한 개발 비행 시험에서 '진짜 맥도넬' 캡슐을 이용한 자격 비행 시험까지 통과하면서 우주 작업 그룹은 개발 연구로부터 더 멀어지고 운영을 향해 나아갔다.

미션 번호 매기기

공식 Mercury 임무 번호 지정은 발사 차량 형식에 해당하는 두 글자의 명칭이었고, 그 뒤에 대시 후 특정 비행 목표 세트를 나타내는 숫자 및 그러한 목표를 달성하기 위해 추가 비행을 구분하는 데 사용된 선택적 문자였다. 그래서 첫 리틀조 비행기의 공식 명칭은 "LJ-1"이었다. 프로젝트 일정이 진행됨에 따라 숫자 순서대로 비행이 이루어지지 않았다. 실제 비행 순서는 다음과 같다.

미션[n 1] 사진 발사하다 기간 목적 결과 언급
리틀 조 1 Little Joe on launcher at Wallops Island - GPN-2000-001883.jpg 1959년 8월 21일 20초 비행 중 발사 탈출 시스템 테스트 실패 전기적 오작동으로 탈출탑은 발사 1시간 전 ㎥에 점화돼 우주선을 가져갔고, 로켓은 지상에 그대로 방치됐다.[4]
리틀 조 6 Little Joe 6 launch 10-4-1959 from Wallops Is. Virginia.jpg 1959년 10월 4일 5m 10초 우주선 공기역학 및 무결성 테스트 부분적 성공 추가 테스트[5] 없음
리틀 조 1A Little Joe Launch Vehicle - GPN-2000-001270.jpg 1959년 11월 4일 8m 11초 보일러 판 캡슐을 이용한 비행 중 발사 탈출 시스템 시험. 부분적 성공 구조 타워 로켓은 10초 늦게 점화되었다.[6] 월롭스 섬의 USS Opportee 11.5 mi (18.5 km) SE에 의해 복구되었다.[7]
리틀 조 2 Monkey Sam Before The Flight On Little Joe 2.jpg 1959년 12월 4일 11m 6초 고공에서 영장류를 사용한 탈출 시스템 테스트 성공 빨갱이 마카크인 샘을 업었다.[6] 버지니아주 월롭스 아일랜드의 보리 194 mi(312 km) SE에 의해 회수, 고도: 53 mi(85 km)[8]
리틀 조 1B Launch of Little Joe 1B, January 21, 1960.jpg 1960년 1월 21일 8m 35초 보일러 판 캡슐을 사용한 영장류를 이용한 최대 수량 중단 및 탈출 테스트. 성공 미스 샘이라는 이름의 암컷 붉은털원숭이를 데리고 다녔다.[9]
리틀 조 5 Little Joe 5 prelaunch.jpg 1960년 11월 8일 2m 22초 첫 번째 리틀 조 탈출 시스템 테스트는 생산 우주선과 함께, max-q에서. 실패 우주선을 잡고 있는 클램프는 기압에 의해 굴절되었다; 이것과 잘못된 배선으로 인해, 탈출 타워는 너무 일찍 점화되었고 더 나아가 우주선과 발사 차량을 분리하는 데 실패했다.[10][n 2] 고도: 10 mi(16km)[11]
리틀 조 5A Little Joe 5B capsule mating.jpg 1961년 3월 18일 5m 25초 생산 수성 우주선을 이용한 탈출 시스템의 두 번째 시험. 부분적 성공 타워는 너무 빨리 14초를 발사했다; 그것은 우주선과 로켓을 분리하는 데 실패했다.[12]
리틀 조 5B Little Joe 5B liftoff.jpg 1961년 4월 28일 5m 25초 생산 우주선을 이용한 탈출 시스템 세 번째 시험. 성공 리틀 조 프로그램 끝냈어

사양

  • 리틀 조 1세
    • 스러스트: 235,000lbf(1,044kN)
    • 길이: 15.2m
    • 지름: 2.03m
    • 핀 스팬: 6.5m
    • 중량: 28,000 lb(12,700 kg)
    • 연료: 고체
    • 굽기 시간: ~40초
  • 리크루트 로켓(Tiokol XM19)
    • 추력: 37,500lbf(167kN)
    • 길이: 2.7m
    • 지름: 0.23m
    • 중량: 350lb(159kg)
    • 연료: 고체
    • 연소 시간: 1.53초
  • 카스토르 로켓(Tiokol XM33)
    • 추력: 58,200lbf(259kN)
    • 길이: 6.04m
    • 지름: 0.79m
    • 중량: 9,753파운드(4,424kg)
    • 연료: 고체
    • 연소 시간: 37초

참고 항목

메모들

  1. ^ 출처: 알렉산더 & 앨, 1966, 페이지 638–641 다른 언급이 없을 때.
  2. ^ 그 클램프는 이후 로켓 썰매에 의해 시험되었다.[10]

참조

  1. ^ Helen T. Wells; Susan H. Whiteley & Carrie E. Karegeannes. Origin of NASA Names. NASA Science and Technical Information Office. p. 10.
  2. ^ "Little Joe". A Field Guide to American Spacecraft. Archived from the original on 2007-06-16.
  3. ^ 필라르스키.카지노시티Times.com
  4. ^ Alexander & al. 1966, 페이지 . sfn (
  5. ^ 알렉산더&al. 1966, 페이지 209. : 대상 없음(
  6. ^ a b Alexander & al. 1966, 페이지 . sfn 대상 (
  7. ^ 캐치폴 2001, 페이지 232. (
  8. ^ 캐치폴 2001, 페이지 234, 474. (
  9. ^ 알렉산더&al. 1966, 페이지 212. : 대상 없음(
  10. ^ a b 캐치폴 2001, 페이지 248. (
  11. ^ Alexander & al. 1966, 페이지 291. 대상 (
  12. ^ Alexander & al. 1966, 페이지 . sfn (

외부 링크

첫 번째 미션:
리틀 조 1 		머큐리 프로그램 마지막 미션:
리틀 조 5B