Atlas SM-65A

Atlas A (SM-65A)

Lanzamiento del Atlas 11A desde el LC-12 en la CCAS
Función	Prototipo de misil balístico intercontinental
Fabricante	Convair
País natal	Estados Unidos
Historial de lanzamiento
Estado	Jubilado
Sitios de lanzamiento	LC-12 y LC-14 , CCAFS
Lanzamientos totales	8
Éxito(s)	4
Falla(s)	4
Primer vuelo	11 de junio de 1957
Último vuelo	3 de junio de 1958
Potenciadores
No. de refuerzos	1
Desarrollado por	2 XLR-89-1
Empuje total	341.128 libras de fuerza (1.517,41 kN)
Impulso específico	282 segundos
Tiempo de combustión	133 segundos
Propulsor	RP-1 / Oxígeno líquido
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El Convair SM-65A Atlas , o Atlas A , fue el primer prototipo a escala real del misil Atlas , que voló por primera vez el 11 de junio de 1957. A diferencia de las versiones posteriores del misil Atlas, el Atlas A no presentaba el diseño de etapa y media . En su lugar, los motores de refuerzo estaban fijos en su lugar y se omitió el motor sustentador. El sistema de propulsión utilizado en el Atlas A inicial era una versión temprana de los motores Rocketdyne MA-1 con cámaras de empuje cónicas que producían solo 135.000 libras de empuje, en comparación con las 360.000 libras del Atlas D completamente operativo. Varias piezas de hardware que se encontraron en el Atlas operativo faltaban en la serie A o solo estaban implementadas parcialmente. El vuelo propulsado en la serie A duraría aproximadamente dos minutos y, en comparación con los Atlas posteriores, los tiempos de sujeción de la plataforma eran largos, con hasta 11 segundos entre el arranque del motor y la liberación del lanzador.

Los tres primeros Atlas construidos se utilizaron únicamente para pruebas de lanzamiento estático, siendo el misil 4A el primer artículo de vuelo. Fue entregado a Cabo Cañaveral en diciembre de 1956 y montado en el LC-14 en marzo de 1957, donde permaneció hasta el verano siguiente.

El 11 de junio de 1957, el Atlas realizó su viaje inaugural. El arranque del motor se realizó con normalidad y el sistema de liberación del lanzador también funcionó correctamente. Todo fue bien hasta T+26 segundos, cuando el motor B-2 perdió empuje, seguido dos segundos después por el motor B-1. El Atlas alcanzó una altitud máxima de 9.800 pies (3.000 metros) y dio tumbos por su propio tubo de escape hasta T+50 segundos, cuando el oficial de seguridad del campo envió la orden de destrucción.

Durante el lanzamiento del 4A, miles de espectadores se congregaron en las playas de Cabo Cañaveral para observarlo, aunque la Fuerza Aérea no confirmó que el nuevo misil fuera en realidad un Atlas. Los sensacionalistas informes de prensa sobre el misil dando volteretas y explotando en el aire desmintieron el hecho de que los responsables del programa no consideraban realmente que la prueba fuera un fracaso y que, teniendo en cuenta todo, el Atlas había tenido un rendimiento mucho mejor de lo esperado.

El análisis de los datos de telemetría confirmó que el Atlas había funcionado mal debido a que los gases de escape calientes se recirculaban hacia la sección de empuje, lo que aparentemente causó una falla en los conductos de propulsión y el apagado del motor debido a la falta de oxígeno disuelto. El sistema neumático también funcionó mal, ya que la presión del tanque nunca pasó correctamente a los niveles de vuelo y, junto con el flujo de propulsión y la presión, disminuyó constantemente durante el ascenso. El vuelo se consideró un éxito parcial porque, por lo demás, el misil había tenido un buen desempeño. En particular, la estructura del globo inflado del Atlas, que los ingenieros dudaban que pudiera volar, se mantuvo unida mientras el misil volcaba. El sistema de control de vuelo también funcionó bien, ya que intentó en vano corregir la trayectoria de vuelo del misil.

Los ingenieros de Convair decidieron que el Atlas necesitaba un escudo térmico en la sección de empuje más resistente que el delgado escudo de fibra de vidrio incluido en el misil. Propusieron un disipador térmico modificado hecho de acero y fibra de vidrio, pero la Fuerza Aérea rechazó esa idea porque el escudo sería extremadamente pesado y también complicaría la preparación de la sección de refuerzo en los Atlas operativos. Como una pequeña modificación, se modificó el sistema neumático para ventilar gas helio inerte hacia la sección de empuje para reducir el riesgo de incendio.

El 25 de septiembre se lanzó el misil 6A. Aparte de más instrumentación en la sección de empuje y la modificación de ventilación de helio mencionada anteriormente, era idéntico al 4A y, como era previsible, corrió la misma suerte, ya que una vez más la sección de empuje se sobrecalentó. Los niveles de empuje en ambos motores cayeron a solo el 35% en T+32 segundos y dos segundos después, el sistema de propulsión se apagó por completo. La orden de destrucción de seguridad de alcance se envió a T+63 segundos. Esta vez, el sobrecalentamiento y los altos niveles de vibración habían provocado que un regulador LOX fallara, lo que provocó la extinción del generador de gas. Después de esta debacle, la Fuerza Aérea cedió y aceptó la necesidad de un escudo térmico mejorado. También se realizaron otras modificaciones, incluida la eliminación del faldón largo que cubría la cola del barco y las toberas del motor. El tubo de ventilación del generador de gas se cambió para que apuntara hacia afuera y lejos del misil en lugar de directamente debajo de él. Las toberas del motor se cubrieron con botas de aislamiento de fibra de vidrio y las tuberías de aluminio en el Atlas se cambiaron a tuberías de acero que tenían una mayor tolerancia al calor. El piloto automático recibió filtros adicionales para amortiguar los niveles de vibración.

Los problemas de sobrecalentamiento no se habían detectado en las pruebas de disparo estático de los misiles 1A-3A, pero más tarde se reveló que los equipos de ingeniería del banco de pruebas de Sycamore habían cambiado las tuberías por otras de acero porque reducían el riesgo de sobrecalentamiento en comparación con las tuberías de aluminio de los misiles de artículos de vuelo. Las pruebas PFRF (Pre Flight Readiness Firing) realizadas en los misiles 4A y 6A también habrían provocado que los gases de escape subieran hasta la cola del barco, por lo que probablemente ya tenían daños internos en el momento del lanzamiento.

El 17 de diciembre, el misil 12A despegó del LC-14. La cola de bote modificada funcionó; el Atlas tuvo un buen desempeño en su primer lanzamiento exitoso, un evento que elevó la moral después del golpe devastador de dos lanzamientos espaciales soviéticos y el fracaso del Vanguard una semana antes. Este fue el primer Atlas con un sistema de guía funcional (aunque de circuito abierto; el sistema de guía se incluyó simplemente con fines de evaluación y no se agregó realmente al programa de vuelo hasta las pruebas de la serie B), ya que los misiles 4A y 6A simplemente tenían un receptor de guía ficticio al que se transmitían los patrones de prueba. En T+75 segundos, la baliza de seguimiento del sistema de guía se cortocircuitó, lo que causó una gran descarga momentánea de las baterías, pero no afectó de otra manera al rendimiento del misil. La trayectoria de vuelo del misil en el eje de guiñada en el momento del corte del motor de refuerzo (BECO) se desvió unos 10.000 pies (3.000 metros) del programa planificado, los estudios de los datos de la trayectoria mostraron que esta anomalía era casi constante durante el vuelo propulsado. Se concluyó que se había producido un desfase incorrecto en el eje de guiñada, ya fuera por un motor desalineado, un giroscopio de guiñada o una combinación de ambos. Tras el éxito del lanzamiento, la Fuerza Aérea reconoció por primera vez que el misil era en realidad un Atlas.

La cuarta prueba del Atlas se realizó con el misil 10A, que fue instalado en el LC-12 en septiembre y que habría sido el tercer Atlas lanzado, pero hubo considerables dificultades para prepararlo para el vuelo. Después de los hallazgos posteriores al vuelo del 6A, fue desmontado para realizar modificaciones y un disparo de PFRF el 10 de diciembre provocó la rotura de la cámara de empuje del B-1 debido a una combustión irregular. La cámara de empuje fue reemplazada y se realizó un intento de lanzamiento el 16 de diciembre, pero tuvo que ser abortado debido a una fuga en la válvula de combustible principal del B-1. Un segundo intento de lanzamiento el 7 de enero de 1958 fracasó debido a otra fuga en la válvula de combustible y, finalmente, el 10 de enero, se lanzó el misil. El 10A realizó un vuelo casi perfecto, sin que se produjeran anomalías notables. Este también fue el primer Atlas con motores Vernier en funcionamiento, aunque no estaban conectados al circuito del piloto automático.

El 7 de febrero se lanzó el misil 13A desde el LC-14. Los motores cambiaron a una variante mejorada del sistema MA-1 con cámaras de empuje en forma de campana y 150.000 libras de empuje, también se añadieron los verniers al bucle de piloto automático por primera vez. El APS (sistema de potencia auxiliar) dejó de funcionar en el despegue debido a la desconexión incorrecta de un umbilical de la plataforma. A los T+108 segundos, los motores comenzaron a oscilar en los tres ejes y el sistema de propulsión se apagó rápidamente debido a la falta de combustible causada por el vuelco del misil. El Atlas se rompió a los T+163 segundos. La falla se atribuyó a un cortocircuito en el transductor de retroalimentación del motor vernier que causó la oscilación inesperada del motor. Los datos de vuelo también confirmaron que la turbobomba del B-2 se había desintegrado debido a la pérdida de presión del aceite lubricante. La presión del colector de aceite lubricante había caído rápidamente en T+16 segundos y se mantuvo estable a 460 psi hasta que se produjo un aumento repentino de presión y luego una caída en T+106 segundos. La turbobomba se rompió en T+116 segundos debido a una falla en el cojinete, pero el sistema de propulsión ya se había apagado debido al vuelco del misil, por lo que finalmente no tuvo ningún efecto en el resultado del vuelo.

El misil 11A fue lanzado desde el LC-12 el 20 de febrero. Este fue el primer vuelo en el que se agregó un programa de balanceo al piloto automático. Una vez más, el transductor de retroalimentación de vernier se cortocircuitó, lo que provocó la pérdida total de control en T+103 segundos. Los motores de refuerzo se apagaron debido a la caída del misil y la ruptura del Atlas ocurrió en T+126 segundos. El vernier V-2 se apagó en T+109 segundos debido a una aparente ruptura del conducto LOX, mientras que el vernier V-1 funcionó hasta la destrucción final del misil.

El misil 15A fue lanzado el 5 de abril, tras dos intentos de lanzamiento abortados el 28 de marzo y el 1 de abril, este último cancelado cuando el vernier V-2 explotó en el encendido. Debido a que se creía que el calentamiento aerodinámico había causado las fallas eléctricas en 13A y 11A, se agregaron más aislamiento y resistencias alrededor del cableado del vernier y se extendió el carenado alrededor de las toberas del motor. El vuelo transcurrió sin incidentes hasta T+96 segundos, cuando se produjo una caída momentánea del empuje del B-1. El apagado total del motor se produjo a T+105 segundos y el Atlas cayó al océano Atlántico, permaneciendo estructuralmente intacto hasta el impacto. El análisis posterior al vuelo concluyó que un cojinete en la caja de engranajes de la turbobomba LOX se había soltado, lo que provocó el apagado de la bomba y la pérdida de empuje.

El programa Atlas A concluyó con el vuelo del 16A el 3 de junio, que completó en gran parte sus objetivos de misión, aunque se produjeron varias averías de hardware. Un regulador LOX mal ajustado dio lugar a un empuje del motor de refuerzo ligeramente por debajo de lo normal. El sistema neumático experimentó dificultades y la presión de la botella de helio se redujo casi a cero en BECO. Se pensó que esto se debía a una válvula que se quedó abierta y permitió que el helio entrara en el tanque LOX de forma incontrolable, aunque la válvula de evaporación funcionó correctamente y se abrió para ventilar el tanque y evitar una acumulación excesiva de presión. El vernier V-1 no arrancó debido a una fuga que provocó la pérdida del suministro de combustible del tanque de arranque. Los datos de telemetría para el sistema de utilización de propulsor fueron erráticos o inexistentes durante la mayor parte del vuelo, y la baliza de seguimiento de guía falló en T+69 segundos; se pensó que se había desprendido del misil. El nivel de presión en la caja de cambios de la turbobomba también se modificó ligeramente para evitar una recurrencia de las averías en el 13A y el 15A. ^[1]

El Atlas A realizó ocho vuelos de prueba, de los cuales cuatro fueron exitosos. Todos los lanzamientos se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , en el Complejo de Lanzamiento 12 o en el Complejo de Lanzamiento 14 .

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