SM-65F 아틀라스
SM-65F Atlas 아틀라스-F 미사일 발사 | |
| 사용하다 | ICBM 소모성 발사 시스템 |
|---|---|
| 제조사 | 콘베어 |
| 원산지 | 미국 |
| 실행 기록 | |
| 상태 | 은퇴한 |
| 시작 사이트 | LC-11 & 13CCAFS OSTF-2, LC-576 & SLC-3, VAFB |
| 총출발 | 70 |
| 성공 | 53 |
| 실패 | 17 |
| 제1편 | 1961년 8월 8일 |
| 마지막 비행 | 1981년 6월 23일 |
SM-65F 아틀라스, 즉 아틀라스-F는 아틀라스 미사일의 최종 운용 변형으로, 발사 시설과 사용된 유도 패키지의 아틀라스 E와 다를 뿐이었다. 1961년 8월 8일에 처음 비행했으며, 1961년부터 1966년 사이에 작전용 ICBM으로 배치되었다. 아틀라스-F는 ICBM으로 퇴역한 데 이어 아틀라스-E와 함께 궤도 발사를 위해 아틀라스 E/F로 정비됐다.[1]
아틀라스 E와 F도 발사 시설에서 차이가 났다; 아틀라스 E는 아틀라스 D 미사일과 같은 관 사일로를 사용했고, 미사일은 수평으로 보관하고 발사를 위해 수직으로 올렸다. 비교를 위한 아틀라스 F는 타이탄 1호와 유사한 엘리베이터가 있는 수직 사일로를 사용했다. 아틀라스 F호는 원래 공군이 아틀라스 D호와 E호에 사용된 관 사일로가 너무 노출돼 적의 공격에 취약하다고 판단했을 때 착안한 것이다.
아틀라스 E와 F는 한 개의 가스 발전기가 부스터 터보펌프를 모두 구동했던 아틀라스 D와는 달리 세 개의 엔진 모두에 별도의 가스 발전기를 탑재한 MA-3 추진 시스템을 사용했다. 또한, 그들은 빠른 시동을 위해 폭약식 카트리지를 사용했고, 각 부스터 엔진에 중앙 추력 섹션에 배치되는 대신 가스 발생기와 펌프를 장착했다. 이 설정은 현장에서의 서비스 및 엔진 스와핑의 용이성을 위해 설계되었으며, Atlas D의 단순한 구성은 우주 발사 시 선호되는 것으로 간주되었다. MA-3의 총 추진력은 375,000파운드힘(1,670kN)이었다.
아틀라스 E/F는 아틀라스 D의 무선 지상 지침 대신 ARMA 관성 유도 시스템을 사용했으며, 일부 IOC(Initial Operational Capacity) 아틀라스 D 항공편은 표준 GE Mod II 무선 지침 대신 ARMA 시스템을 시험했다. Atlas E와 F에 대한 ARMA의 사소한 차이 외에도, 두 개의 주요 차이점은 사용된 두 개의 사일로 시스템에 대해 서로 다른 위치에 있는 빠른 채우기 선으로 구성되었다.
대부분의 리퍼브 아틀라스 F 우주 발사들은 고체 연료가 주입된 상단을 사용했는데, 주목할 만한 예외는 1978년 6월 27일 NASA 해양학 위성인 Seasat를 발사했던 미사일 23F가 마지막 아틀라스-아제나호가 비행한 것이다. 최종 아틀라스 F 발사는 1981년 6월 23일 미사일 87F가 NOA 기상 위성을 궤도에 성공적으로 올려놓으면서 이뤄졌다. 아틀라스 E/F 우주 발사대는 콘베어(Convair)에 의해 광범위한 해체와 재구축이 이루어졌고 ARMA 시스템은 GE Mod II 유도 시스템으로 대체되었다.
1961-62
아틀라스 F편 2편은 1961년 8월 8일 미사일 2F, 11월 22일 미사일 4F로 CCAS의 LC-11에서 출발했다. 두 시험 모두 완전히 성공적이었고, 12월 12일, 미사일 5F는 LC-11에서 발사되었다. 이 시험은 부분적인 실패였다. 유도 시스템의 전기적 단락으로 인해 SECO 초기 명령이 전송되었고 미사일은 계획된 사거리에 미치지 못했다. 지난 21일 아틀라스 6F는 스캣백이라는 이름의 붉은털 원숭이를 싣고 LC-11에서 이륙했다. 이것은 지난 달에 아틀라스 행 영장류의 세 번째 발사였다. 첫 번째 것은 수성-아틀라스 5호였는데, 침팬지에게 2오르빗 임무를 맡기는 데 성공했고, 두 번째 시험인 아틀라스 E는 이륙 직후 오작동을 일으켜 다람쥐 원숭이의 생명을 앗아갔다. Atlas 6F는 유압 고장으로 인해 지지기 추력 손실이 발생할 때까지 부스터 배출 후까지 허용 가능한 성능을 발휘했다. 캡슐은 분리되어 남대서양 어센션 섬 근처에서 튀어 내려갔지만 추적봉이 작동하지 않아 구조대원들이 위치를 찾을 수 없었다. 그들은 수색을 포기했고 스캣백은 바다에서 공식적으로 실종되었다. 이 고장은 밸브 및/또는 덕트를 손상시키는 부스터 분사 이후 사용후 추진체의 연소로 추적되었다. 부스터 섹션에 컷오프 밸브를 설치함으로써 해결되었다.[2]
지금까지, 아틀라스 F 시험 프로그램은 잘 진행되었고 아무도 다가오는 재난에 대비하지 못했다. 1962년 4월 9일 미사일 11F가 LC-11에서 이륙한 지 1초 만에 폭발했다. 회수된 미사일 부품들을 검사한 결과, 지지기 터보펌프에서 일종의 폭발이나 폭발이 일어난 것으로 밝혀졌다. 리페어 엔진은 거의 즉시 꺼졌고, 그 후 텔레메터 엔진 매개변수 데이터가 손실되었다. 부스터 엔진은 T+3초에서 비산물이 파괴될 때까지 만족스럽게 작동했다.[3]
5월 13일, 미사일 1F는 계획된 40초 시험운행의 시작에서 화염에 휩싸여 폭발했다. 조사 결과, 유지 장치인 LOX 터보펌프는 11F와 비슷한 폭발을 경험했다. LOX 급유 시스템이 파열되면서 LOX 급유에 의한 강한 화재가 발생하였다. 추진계통에 자동정지 명령이 전달됐지만 배선이 파손돼 B-2가 정지되지 않았고, 최종 폭발까지 100% 추력으로 엔진이 가동됐다. 조사팀은 터빈 엔진의 HS 밸브가 약간 지연되어 터보펌프가 최대 속도인 10,000rpm으로 회전하고 있어 과도한 응력을 초래했다고 결론지었다. 펌프 샤프트가 진동해 칼날이 케이스에 마찰되면서 마찰 스파크와 폭발이 일어났다. 이 문제에 대한 궁극적인 해결책은 터보펌프 내부에 플라스틱 라이너를 추가하는 것이었다.
현재 반덴버그에서 시험이 시작되었고 미사일 15F는 8월 1일 576-E에서 성공적으로 비행했다. 9일 뒤 미사일 57F는 OSTF-2에서 발사돼 롤링 기동을 하지 못했다. 피치 순서는 제대로 실행됐지만 롤 프로그램이 없어 미사일이 정확한 궤적을 달성하지 못했고 발사 67초 만에 레인지 세이프티(Range Safety)에 의해 폭파됐다. 원인은 특정 고장점이 파악되지는 않았지만 자이로스코프에 개방된 회로라고 생각되었다. 롤링 신호는 유도 시스템에 의해 적절하게 전송되었지만, 비행 제어 시스템은 이에 반응하지 않았다. 그 결과 미사일의 비행 경로가 계획된 궤적 오른쪽에서 약 55°가 되었다.[4] 다음 시험 발사는 이틀 후 케이프에서 현재 수리된 LC-11에서 이루어졌으며 이후 모든 R&D 비행은 T+18초에서 시작되는 추력 구간 화재가 발생한 11월 14일 13F를 제외하고 차질없이 진행되었다. 추력 부분의 온도가 400° 이상으로 치솟았고 공압계에 파열을 일으켰다. LOX 탱크 및 제어 병 압력이 부패한 후 관 오일 저장소에 대한 압력 손실. 터보펌프 윤활유 부족으로 T+94초에는 서포터 및 버니어가 정지되었다. 부스터 엔진은 조기 BECO 신호가 추력을 종료했을 때 T+120초까지 계속 작동했다. 충격은 579km(360마일)의 저속 주행거리에서 발생했다.[5] 추력 부분 화재의 원인은 밝혀지지 않았지만 연료 누출이 의심되었다. 다음 발사인 12월 5일 미사일 21F는 아틀라스 F 프로그램의 연구개발 단계를 성공적으로 마무리했다.
1963-64
아틀라스 F 시험은 1963년 동안 높은 수준의 성공을 거두었고, 1년 동안 8편의 비행이 이루어졌다. 지난 3월 VAFB에서 일련의 SAC 발사가 이뤄졌으며 미사일은 최소 계측기로 제거됐다. 이 중 3개는 아틀라스 Ds와 2개의 F시리즈였다. 아틀라스 63F는 576-D에서 3월 16일에 성공적으로 발사되었다. 이는 3월 22일 SAC 비행 시리즈의 일부가 아닌 83F에 이어 성공적이었다. 지난달 24일 52F의 비행은 발사 90초 만에 갑작스러운 폭발로 끝났고, 탑재된 최소 계측기는 아무런 설명도 제공하지 못했다. 추적 카메라 필름은 미사일이 적절한 비행 경로에 있고 다른 명백한 문제의 징후는 보이지 않는다는 것을 보여주었다.
이어 미사일 135F는 지난달 27일 케이프 커내버럴의 LC-11에서 ABRES 시험에 성공했다. 다음 F시리즈 비행을 6개월 앞둔 지난 10월 4일 미사일 45F는 VABF 576-G의 운용 테스트 도중 엔진 밸브가 끼여 B-2 엔진 시동이 걸리지 않았다. 미사일이 넘어져 지면과 충돌하면서 폭발했다. 10월 28일 케이프 커내버럴에서 미사일 136F를 사용한 LC-11의 ABRES 테스트는 지지기 엔진이 스테이징에서 유압을 잃고 추락하면서 실패하였다. 올해의 마지막 F시리즈 비행은 576-G가 마지막 아틀라스 R&D 발사인 109F의 성공적인 비행을 주관한 12월 18일이었다.
1964년에 5개의 Atlas F가 비행되었다. 미사일 137F는 4월 1일 케이프(Kape)에서 LC-11에서 날아와 비행에 성공했다. 이틀 뒤 미사일 3F는 VAFB에서 576-G로 비행해 45F와 같은 고장을 반복했다. B-1 엔진은 주 연료 밸브가 고착된 채 시동이 걸리지 않았고, 다시 한번 미사일이 넘어져 지면과 충돌하면서 폭발했다. 사일로 시설 손상은 45F로 이전보다 더 광범위했으며, 576-G는 6개월 동안 다시 사용되지 않았다. 두 고장의 조사 결과, 반복적인 시험 발사로 누적된 아틀라스 차량 양쪽의 밸브가 고착된 원인이 경화된 하이퍼골 잔류물 때문이었으며, 3F에서는 결국 연료 밸브가 열렸지만 엔진 시동이 가능하기엔 너무 늦은 것으로 밝혀졌다. GD/A는 모든 아틀라스 사일로 승무원에게 서비스 공지를 발행해 미사일이 제대로 점검되고 하이퍼골 잔여물이 없는지 확인했다. 한 해 동안 F시리즈 3편(110F, 36D, 111F)이 모두 성공했다.
1965-
1965년 1월 8일, 최종 아틀라스 ICBM 시험인 미사일 106F가 576-G에서 성공적으로 발사되었다. 그 해 아틀라스는 이후 수십 년 동안 ICBM과 아궤도 및 궤도 발사에 사용된 남은 미사일로서 사용에서 은퇴했다. 여기에는 반덴버그에서 ABRES, RMP, BMRS 재진입 차량의 시험이 포함되었다. OSTF 사일로는 이들을 위한 전용 발사대와 나이키/제우스 표적 미사일 시험(후자는 아틀라스 Fs로 발사된 적이 없다)으로 전환됐다. 1965년에서 1974년 사이에 65번의 그러한 테스트가 이루어졌는데, 그 중 절반 정도는 아틀라스 F를 사용했다. 어떤 것은 트라이던트 고체 상부 단계를 가지고 있었고 몇 가지 고장이 있었는데, 가장 주목할 만한 것은 1967년 아틀라스의 RSO 전하가 RV 분리에서 정전기에 의해 점화된 시험이었고, 그 후에 이 고장 모드의 재발을 방지하기 위해 코르크 절연체를 RV에 첨가한 시험이었다.
위성발사체로서 20년 동안 두 번의 큰 실패가 있었다. 하나는 1975년 4월 아틀라스 71F에서 미지의 군사용 시험 탑재물을 발사하려는 시도였다. 발화 당시 화염 구덩이에 LOX/케로센 젤 한 덩어리가 떨어져 폭발했고 아틀라스의 지지기 엔진이 손상됐다. 발사차량은 2분 넘게 운행이 이어졌지만, 결국 지지대와 버니어가 셧다운되고 T+303초 만에 레인지 안전파괴 명령이 내려졌다. LOX 젤 폭발로 부스터 밑면의 배선도 손상돼 원격측정시스템에 전원이 공급되지 않았고 발사 과정에서 데이터가 반환되지 않아 정확한 엔진 고장 원인을 파악하기 어려웠다. 배관 한 조각의 손상이 가장 유력한 설명으로 여겨졌다.
다른 하나는 1980년 5월 29일 아틀라스 19F를 이용하여 NOAA 기상 위성을 발사하는 것이었다. 궤적이 항로 이탈로 밝혀지기 전까지 성능은 정상으로 보였다. 서포터 엔진은 정상 컷오프 시간을 50초 초과하여 계속 연소되었다. 마침내 위성이 분리되자 쓸모없는 타원 궤도에 삽입되었다.
이 고장은 아틀라스 E/F 미사일에 사용된 급속화력 화약 카트리지 점화 시스템에 의해 밀폐된 씰로 인해 발생했으며, B-1 터보펌프가 연료로 범람하고 회전 속도가 느려져 엔진의 추력 수준을 80%로 낮추고 부스터 속도와 연료 소비량을 상당히 감소시켰다. 아틀라스의 온보드 컴퓨터는 부스터 엔진 연소 시간을 연장함으로써 먼저 보상하려고 했지만, 결국 백업 명령으로 부스터 셧다운을 강제하고 폐기했다. BECO가 끝난 후에도 컴퓨터는 정상 절단이 될 수 있었던 것을 1분 가까이 지나갈 때까지 지속기 연소 시간을 연장하여 보상하려고 노력했다. SECO에 이어 부스터는 버니어 솔로 모드도 11초간 더 실행해야 했다. 그러나 단순성 때문에 NOAA 위성은 아틀라스호와의 전기적 인터페이스가 없어서 미리 설정된 시간에 로켓을 발사하게 되었다. 아직 아틀라스에 부착되어 있었기 때문에 소형 추진기가 우주선을 정확하게 정렬하는 것은 불가능했고, 연장된 연소 시간 덕분에 SECO는 이제 T+377초에서 일어나게 되었지만 T+370초에서는 NOAA의 타이머가 아틀라스의 지지기 엔진이 여전히 작동하고 있는 상태에서 고체 연료 킥 모터를 자동으로 작동시켰다. 그 후, LOX 탱크 돔은 아틀라스에서 날아가 버렸는데, 아틀라스는 순간적인 탱크 압력 손실로 원격 측정 판독에 등록되었다. NOAA는 분리되었지만 결국 쓸모없는 궤도에 빠져 버려야 했다.
아틀라스 F의 발사는 케이프 캐너벌 공군기지, 론칭 콤플렉스 11과 13, 그리고 OSTF-2, LC-576, SLC-3의 반덴버그 공군기지에서 실시되었다.[1] 1961년부터 1974년까지 총 55번의 아틀라스 F 미사일 시험이 실시되었는데, 1965년 이후의 발사는 모두 아틀라스가 ICBM 서비스에서 은퇴했기 때문에 재진입 차량의 시험이었으며 1967년부터 1981년까지 39번의 우주 발사도 있었다. 16번의 실패가 있었다.
