Titán (familia de cohetes)

Familia titán
La familia de cohetes Titán.
información general
Tipo	Sistema de lanzamiento desechable con varias aplicaciones
Fabricante	Compañía Glenn L. Martin
Estado	Jubilado
Usuarios principales	Fuerza Aérea de los Estados Unidos Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio
Número construido	368
Historia
Fabricado	1957–2000 (década)
Fecha de introducción	1959
Primer vuelo	20 de diciembre de 1958 [1]
Jubilado	2005
Variantes	Titán I Titán II Titán IIIA Titán IIIB Titán IIIC Titán IIID Titán IIIE Titán IIIM Titán 34D Titán IV

Titan fue una familia de cohetes descartables estadounidenses utilizados entre 1959 y 2005. El Titan I y el Titan II fueron parte de la flota de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) de la Fuerza Aérea de los EE. UU. hasta 1987. Las versiones de vehículos de lanzamiento espacial contribuyeron a la mayoría de los 368 lanzamientos de Titan, incluidos todos los vuelos tripulados del Proyecto Gemini de mediados de la década de 1960. Los vehículos Titan también se utilizaron para elevar cargas útiles militares estadounidenses, así como satélites de reconocimiento de agencias civiles y para enviar sondas científicas interplanetarias por todo el Sistema Solar.

El HGM-25A Titan I, construido por la compañía Martin , fue la primera versión de la familia de cohetes Titan. Comenzó como un proyecto de ICBM de respaldo en caso de que el SM-65 Atlas se retrasara. Era un cohete de dos etapas operativo desde principios de 1962 hasta mediados de 1965 cuyo motor de refuerzo LR-87 estaba propulsado por RP-1 (queroseno) y oxígeno líquido (LOX). La guía terrestre para el Titan era la computadora UNIVAC ATHENA , diseñada por Seymour Cray , ubicada en un búnker subterráneo reforzado. ^[2] Usando datos de radar, hizo correcciones de rumbo durante la fase de combustión.

A diferencia de los misiles fuera de servicio Thor, Atlas y Titan II, el inventario Titan I fue desechado y nunca se reutilizó para lanzamientos espaciales o pruebas de RV , ya que toda la infraestructura de soporte para el misil se había convertido a la familia Titan II/III en 1965. ^{[ cita requerida ]}

La mayoría de los cohetes Titan eran ICBM Titan II y sus derivados civiles para la NASA . El Titan II usaba el motor LR-87-5 , una versión modificada del LR-87 , que utilizaba una combinación de propulsor hipergólico de tetróxido de nitrógeno (NTO) como oxidante y Aerozine 50 (una mezcla 50/50 de hidracina y dimetilhidrazina asimétrica (UDMH) en lugar del oxígeno líquido y el propulsor RP-1 del Titan I.

El primer sistema de guía del Titan II fue construido por AC Spark Plug . Utilizaba una unidad de medición inercial fabricada por AC Spark Plug derivada de diseños originales del Laboratorio Charles Stark Draper del MIT. La computadora de guía de misiles (MGC) era la IBM ASC-15 . Cuando los repuestos para este sistema se volvieron difíciles de conseguir, fue reemplazado por un sistema de guía más moderno, el Sistema de Guía Espacial Universal (USGS) de Delco Electronics . El USGS usaba una IMU Carousel IV y una computadora Magic 352. ^[3] El USGS ya estaba en uso en el lanzador espacial Titan III cuando comenzaron los trabajos en marzo de 1978 para reemplazar el sistema de guía del Titan II. La razón principal fue reducir el costo de mantenimiento en $72 millones por año; las conversiones se completaron en 1981. ^[4]

El oxígeno líquido es peligroso de usar en un espacio cerrado, como un silo de misiles , y no se puede almacenar durante largos períodos en el tanque oxidante del propulsor. Varios cohetes Atlas y Titan I explotaron y destruyeron sus silos, aunque sin pérdida de vidas. ^{[ cita requerida ]} La Martin Company pudo mejorar el diseño con el Titan II. La combinación RP-1/LOX fue reemplazada por un combustible a temperatura ambiente cuyo oxidante no requería almacenamiento criogénico . Se utilizó el mismo motor de cohete de primera etapa con algunas modificaciones. El diámetro de la segunda etapa se aumentó para que coincidiera con la primera etapa. El combustible hipergólico y el oxidante del Titan II se encendieron al contacto, pero eran líquidos altamente tóxicos y corrosivos. El combustible era Aerozine 50 , una mezcla 50/50 de hidracina y UDMH, y el oxidante era NTO.

Se produjeron varios accidentes en los silos del Titan II que provocaron pérdidas de vidas y/o lesiones graves.

En agosto de 1965, 53 trabajadores de la construcción murieron en un incendio en un silo de misiles al noroeste de Searcy, Arkansas . El incendio comenzó cuando el fluido hidráulico utilizado en el Titan II se encendió con un soplete de soldadura. ^{[5] [6]}

Los misiles de combustible líquido eran propensos a desarrollar fugas de sus tóxicos propulsores. En un silo en las afueras de Rock, Kansas , una línea de transferencia de oxidante que transportaba NTO se rompió el 24 de agosto de 1978. ^[7] La ​​nube de vapor naranja resultante obligó a 200 residentes rurales a evacuar el área. ^[8] Un sargento del equipo de mantenimiento murió mientras intentaba un rescate y un total de veinte fueron hospitalizados. ^[9]

En abril de 1980, en otro sitio de Potwin (Kansas) se produjo una fuga de oxidante NTO sin que se produjeran víctimas mortales ^[10] , y posteriormente se cerró.

En septiembre de 1980, en el silo 374-7 del Titan II cerca de Damasco, Arkansas , un técnico dejó caer un casquillo de 8 lb (3,6 kg) que cayó 70 pies (21 m), rebotó en un soporte de empuje y rompió la piel de la primera etapa del misil, ^[11] más de ocho horas antes de una eventual explosión . ^[12] La perforación ocurrió alrededor de las 6:30 pm ^[13] y cuando se detectó una fuga poco después, el silo se inundó de agua y se avisó a las autoridades civiles que evacuaran el área. ^[14] Mientras se atendía el problema alrededor de las 3 am, ^[13] el combustible del cohete que se filtraba se encendió y voló la ojiva nuclear de 8000 lb (3630 kg) fuera del silo. Aterrizó sin causar daños a varios cientos de pies de distancia. ^{[15] [16] [17]} Hubo una víctima mortal y 21 heridos, ^[18] todos del equipo de respuesta a emergencias de la Base de la Fuerza Aérea Little Rock . ^{[13] [19]} La explosión hizo volar la cubierta del tubo de lanzamiento de 740 toneladas 200 pies (60 m) en el aire y dejó un cráter de 250 pies (76 m) de diámetro. ^[20]

Los 54 Titan II ^[21] en Arizona, Arkansas y Kansas ^[18] fueron reemplazados por 50 misiles cohete de combustible sólido MX "Peacekeeper" a mediados de la década de 1980; el último silo Titan II fue desactivado en mayo de 1987. ^[22] Los 54 Titan II habían sido desplegados junto con mil misiles Minuteman desde mediados de la década de 1960 hasta mediados de la década de 1980.

Se han distribuido varios misiles Titan I y Titan II como exposición en museos de todo Estados Unidos.

El uso más famoso del Titan II para uso civil fue en el programa Gemini de la NASA de cápsulas espaciales tripuladas a mediados de los años 60. Se utilizaron doce Titan II GLV para lanzar dos lanzamientos de prueba Gemini no tripulados estadounidenses y diez cápsulas tripuladas con dos tripulantes. Todos los lanzamientos fueron exitosos.

A partir de finales de la década de 1980, algunos de los Titan II desactivados se convirtieron en vehículos de lanzamiento espacial para ser utilizados para el lanzamiento de cargas útiles del gobierno de los EE. UU. Los cohetes Titan 23G consistían en dos etapas que quemaban combustible líquido . La primera etapa estaba impulsada por un motor Aerojet LR87 con dos cámaras de combustión y toberas, y la segunda etapa estaba impulsada por un LR91 . En algunos vuelos, la nave espacial incluía un motor de arranque, generalmente el Star-37XFP-ISS ; sin embargo, también se utilizó el Star-37S . ^[23]

Trece de ellos fueron lanzados desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 4W (SLC-4W) en la Base Aérea Vandenberg a partir de 1988. ^[23] El último de estos vehículos lanzó un satélite meteorológico del Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa (DMSP) el 18 de octubre de 2003. ^[24]

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  Misiles balísticos intercontinentales Titán II
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  Titan II GLV
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  Titán 23G

El Titan III era un Titan II modificado con cohetes propulsores sólidos opcionales . Fue desarrollado en nombre de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) como un lanzador de satélites de carga pesada para ser utilizado principalmente para lanzar cargas útiles militares estadounidenses y satélites de agencias de inteligencia civil como los satélites de monitoreo de la prohibición de pruebas nucleares Vela Hotel , satélites de observación y reconocimiento (para recopilación de inteligencia) y varias series de satélites de comunicaciones de defensa. ^{[ cita requerida ]} Como proyecto de la USAF, el Titan III fue más formalmente conocido como Programa 624A ( SSLS ), Sistema de Lanzamiento Espacial Estándar , Sistema de Lanzamiento Espacial Estandarizado , Sistema de Lanzamiento Espacial Estandarizado o Sistema de Lanzamiento Espacial Estándar (todos abreviados SSLS ). ^{[25] [26] [27]}

El núcleo del Titan III era similar al del Titan II, pero tenía algunas diferencias, entre ellas: ^{[ cita requerida ]}

• Paredes de tanque más gruesas y faldones ablativos para soportar el peso adicional de las etapas superiores
• Guía terrestre por radio en lugar de la guía inercial en los misiles balísticos intercontinentales Titan II
• Paquete de orientación colocado en las etapas superiores (si está presente)
• Retirada de retrocohetes y otros componentes innecesarios de misiles balísticos intercontinentales
• Tanques de propulsor ligeramente más grandes en la segunda etapa para un mayor tiempo de combustión; dado que se expandieron hacia un espacio no utilizado en la estructura de aviónica, la longitud real de la etapa permaneció sin cambios.

La familia Titan III utilizó los mismos motores LR-87 básicos que el Titan II (con mejoras de rendimiento a lo largo de los años), sin embargo, las variantes equipadas con SRB tenían un escudo térmico sobre ellas como protección contra el escape del SRB y los motores fueron modificados para arranque por aire. ^{[ cita requerida ]}

El primer sistema de guiado del Titan III utilizaba la unidad de medición inercial (IMU) de la empresa AC Spark Plug y un ordenador de guiado IBM ASC-15 del Titan II. En el Titan III, se alargó la memoria de tambor ASC-15 del ordenador para añadir 20 pistas más utilizables, lo que aumentó su capacidad de memoria en un 35 %. ^[28]

El Titan IIIC, más avanzado, utilizó una unidad de control magnético (IMU) Delco Carousel VB y una computadora de guía de misiles MAGIC 352 (MGC). ^{[29] [30]}

El Titan IIIA era un prototipo de cohete propulsor y consistía en un cohete Titan II estándar con una etapa superior Transtage . ^{[ cita requerida ]}

El Titan IIIB, con sus diferentes versiones (23B, 24B, 33B y 34B), tenía el núcleo propulsor Titan III con una etapa superior Agena D. Esta combinación se utilizó para lanzar la serie de satélites de recopilación de inteligencia KH-8 GAMBIT . Todos ellos fueron lanzados desde la base aérea Vandenberg, rumbo al sur sobre el Pacífico hacia órbitas polares . Su masa máxima de carga útil era de aproximadamente 7500 lb (3000 kg). ^[31]

El potente Titan IIIC utilizó un cohete de núcleo Titan III con dos grandes propulsores de combustible sólido acoplados para aumentar su empuje de lanzamiento y la masa máxima de carga útil. Los propulsores de combustible sólido que se desarrollaron para el Titan IIIC representaron un avance de ingeniería significativo con respecto a los cohetes de combustible sólido anteriores, debido a su gran tamaño y empuje, y a sus avanzados sistemas de control del vector de empuje. ^{[ cita requerida ]}

El Titan IIID fue la versión de la Base Aérea Vandenberg del Titan IIIC, sin Transtage, que se utilizó para colocar miembros de la serie Key Hole de satélites de reconocimiento en órbitas terrestres bajas polares . ^{[ cita requerida ]}

El Titan IIIE, con una etapa superior Centaur de alto impulso específico , se utilizó para lanzar varias naves espaciales científicas, incluidas las dos sondas espaciales Voyager de la NASA a Júpiter, Saturno y más allá, y las dos misiones Viking para colocar dos orbitadores alrededor de Marte y dos módulos de aterrizaje instrumentados en su superficie. ^{[32] [33]}

El Titan 34D contaba con Etapa 1 y Etapa 2 alargadas con motores sólidos UA1206 más potentes . Había una variedad de etapas superiores disponibles, incluyendo la Etapa Superior Inercial , la Etapa de Órbita de Transferencia y la Etapa Trans . ^[34] El Titan 34D realizó su vuelo inaugural en el año 1982 el 30 de octubre con dos satélites de comunicaciones de defensa DSCS para el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DOD).

Derivado del Titan 34D y propuesto originalmente como un sistema de lanzamiento descartable de carga media para la Fuerza Aérea de los EE. UU., que eligió en su lugar el Delta II. El desarrollo continuó como un sistema de lanzamiento comercial y el primer cohete voló en 1990. El Titan III comercial se diferenciaba del Titan 34D en que tenía una segunda etapa alargada y un carenado de carga útil más grande para acomodar cargas útiles de satélites duales.

El Titan IIIM estaba destinado a lanzar el Laboratorio de Órbita Tripulada y otras cargas útiles. El desarrollo se canceló en 1969. Los cohetes de refuerzo sólidos UA1207 proyectados finalmente se utilizaron en el Titan IV . ^{[35] [36]}

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  Titán IIIA
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  Titán 23B
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  Titán IIIC
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  Titán IIID
• 
  Titán IIIE
• 
  Titán 34D
• 
  Titan 3 comercial

El Titan IV era un Titan III de longitud extendida con cohetes propulsores sólidos en sus costados. El Titan IV podía ser lanzado con una etapa superior Centaur , la etapa superior inercial (IUS) de la USAF o sin etapa superior. Este cohete se utilizó casi exclusivamente para lanzar cargas útiles militares de los EE. UU. o de la Agencia Central de Inteligencia. Sin embargo, también se utilizó con un propósito puramente científico para lanzar la sonda espacial Cassini/Huygens de la NASA-ESA a Saturno en 1997. La principal agencia de inteligencia que necesitaba las capacidades de lanzamiento del Titan IV era la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO). ^{[ cita requerida ]}

Cuando se estaba produciendo, el Titan IV era el cohete no tripulado más potente disponible en los Estados Unidos, con unos gastos de fabricación y operaciones proporcionalmente altos. Cuando el Titan IV entró en funcionamiento, los requisitos del Departamento de Defensa y la NRO para el lanzamiento de satélites habían disminuido debido a las mejoras en la longevidad de los satélites de reconocimiento y la disminución de la demanda de reconocimiento que siguió a la desintegración interna de la Unión Soviética . Como resultado de estos eventos y las mejoras en la tecnología, el costo unitario de un lanzamiento del Titan IV era muy alto. Se generaron gastos adicionales por las operaciones terrestres y las instalaciones para el Titan IV en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg para lanzar satélites a órbitas polares. Los Titan IV también se lanzaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida, ^[37] un lugar que se usa a menudo para el lanzamiento a órbitas no polares. ^[38]

• 
  Titán IV-A
• 
  Titán IV-B

El Titan V fue una propuesta de desarrollo del Titan IV, del que se sugirieron varios diseños. Una propuesta del Titan V era para un Titan IV agrandado, capaz de levantar hasta 90.000 libras (41.000 kg) de carga útil. ^[39] Otra utilizó una primera etapa criogénica con propulsores LOX/LH2 ; ^[40] sin embargo, se seleccionó el Atlas V EELV para producción en su lugar.

La mayoría de los misiles balísticos intercontinentales Titan II fuera de servicio fueron reacondicionados y utilizados en vehículos de lanzamiento espacial de la Fuerza Aérea, con un historial de éxito de lanzamiento perfecto. ^[41]

En el caso de los lanzamientos orbitales, el uso de hidrógeno líquido de mayor rendimiento o de vehículos propulsados ​​por RP-1 con oxígeno líquido presentaba grandes ventajas ; el alto coste de utilizar hidracina y tetróxido de nitrógeno, junto con el cuidado especial que se necesitaba debido a su toxicidad, fueron otros factores a tener en cuenta. Lockheed Martin decidió ampliar su familia de cohetes Atlas en lugar de sus Titanes, más caros, y participó en empresas conjuntas para vender lanzamientos con el cohete ruso Proton y los nuevos vehículos de lanzamiento de carga media y pesada Delta IV , fabricados por Boeing . El Titan IVB fue el último cohete Titan que permaneció en servicio; realizó su penúltimo lanzamiento desde Cabo Cañaveral el 30 de abril de 2005, seguido de su último lanzamiento desde la Base Aérea Vandenberg el 19 de octubre de 2005, transportando el satélite de imágenes ópticas USA-186 para la Oficina Nacional de Reconocimiento. ^{[ cita requerida ]}

• Museo de misiles Titan
• Lista de lanzamientos de Titan
• Comparación de familias de lanzadores orbitales
• Comparación de sistemas de lanzamiento orbital
• Explosión en el yacimiento Titan 374-7

• Bonds, Ray Editor. La máquina de guerra estadounidense moderna: una enciclopedia de equipo y estrategia militar estadounidense. Crown Publishers, Nueva York, 1989. ISBN 0-517-68802-6 
• Centro de entrenamiento técnico Sheppard de la USAF. "Guía de estudio para estudiantes, Lanzador de misiles/Oficial de misiles (LGM-25)". Mayo de 1967. Págs. 61-65. Disponible en WikiMedia Commons: TitanII MGC.pdf
• Larson, Paul O. "Sistema de guía inercial Titan III", en la Segunda Reunión Anual de la AIAA, San Francisco, 26-29 de julio de 1965, págs. 1-11.
• Liang, AC y Kleinbub, DL "Navegación del vehículo de lanzamiento espacial Titan IIIC utilizando la unidad de impulsos magnéticos Carousel VB". Conferencia de guía y control de la AIAA, Key Biscayne, Florida, 20-22 de agosto de 1973. Documento de la AIAA n.º 73-905.
• Stumpf, David K. Titan II: A History of a Cold War Missile Program [Titan II: Historia de un programa de misiles de la Guerra Fría]. The University of Arkansas Press, 2000. ^{[ ISBN no disponible ]}

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Titán (cohete).

• Historia de Titán en astronautix.com: incluye cronología de lanzamientos y variantes
• Imágenes del lanzamiento del Titan II en noviembre de 1963 en archive.org (blanco y negro; 0m59s; incluye el uso temprano de la tecnología de "cámara de cohete")
• Investigación y desarrollo del Titan III: documental educativo de la Fuerza Aérea de los EE. UU. de 1967 en YouTube (color; 13 m 33 s)
• Titan I en fas.org ( Federación de Científicos Americanos )
• Titan II en fas.org
• Historia de Titán en fas.org
• Explosión en 374-7: detalles de la explosión del silo de Arkansas en septiembre de 1980
• Fotografía del último lanzamiento de Titán, en el archivo APOD