Vanguardia (cohete)

Vanguardia

Cohete Vanguard en la plataforma LC-18A
Función	Vehículo de lanzamiento de satélites
Fabricante	Compañía Glenn L. Martin
País natal	Estados Unidos
Tamaño
Altura	21,9 metros (72 pies)
Diámetro	1,14 metros (3 pies 9 pulgadas)
Masa	10.050 kilogramos (22.160 libras)
Etapas	3
Capacidad
Carga útil a LEO
Masa	11,3 kg (25 libras)
Historial de lanzamiento
Estado	Jubilado
Sitios de lanzamiento	Cabo Cañaveral , LC-18A
Lanzamientos totales	11
Éxito(s)	3
Falla(s)	8
Primer vuelo	23 de octubre de 1957 ( Vanguard 1 : 17 de marzo de 1958)
Último vuelo	18 de septiembre de 1959
Primera etapa – Vanguardia
Altura	13,4 m (44 pies)
Diámetro	1,14 m (3 pies 9 pulgadas)
Masa vacía	811 kg (1.788 libras)
Masa bruta	8.090 kg (17.840 libras)
Desarrollado por	1 General Electric GE X-405
Empuje máximo	125 000 N (28 000 lb -pie )
Impulso específico	248 s (2,43 km/s)
Tiempo de combustión	144 segundos
Propulsor	LOX / Queroseno (RP-1)
Segunda etapa – Delta
Altura	5,8 m (19 pies)
Diámetro	0,8 m (2 pies 7 pulgadas)
Masa vacía	694 kilogramos (1.530 libras)
Masa bruta	1.990 kg (4.390 libras)
Desarrollado por	1 avión de reacción General AJ10-37
Empuje máximo	32.600 N (7.300 lb -pie )
Impulso específico	261 s (2,56 km/s)
Tiempo de combustión	120 segundos
Propulsor	UDMH / Ácido nítrico ( IWFNA )
Tercera etapa – Grand Central Rocket Company
Altura	1,5 m (4 pies 11 pulgadas)
Diámetro	0,8 m (2 pies 7 pulgadas)
Masa vacía	31 kg (68 libras)
Masa bruta	194 kilogramos (428 libras)
Desarrollado por	133KS2800
Empuje máximo	10 400 N (2300 lb -pie )
Impulso específico	238 s (2,33 km/s) [1] : 151
Tiempo de combustión	33 segundos [1] : 151
Propulsor	Polisulfuro / AP ( APCP )
Tercera etapa (SLV-7) – Laboratorio de Balística de Allegany
Altura	1,5 m (4 pies 11 pulgadas)
Diámetro	0,8 m (2 pies 7 pulgadas)
Masa vacía	23 kg (51 libras) [1] : 151
Masa bruta	229 kg (505 libras) [1] : 151
Desarrollado por	1X248​
Empuje máximo	10 400 N (2300 lb -pie )
Impulso específico	251 s (2,46 km/s) [1] : 151
Tiempo de combustión	38 segundos [1] : 151
Propulsor	Propulsor sólido de doble base
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El cohete Vanguard ^[1] debía ser el primer vehículo de lanzamiento que Estados Unidos utilizaría para poner en órbita un satélite . Sin embargo, la crisis del Sputnik provocada por el lanzamiento sorpresa del Sputnik 1 llevó a Estados Unidos, tras el fracaso del Vanguard TV-3 , a poner rápidamente en órbita el satélite Explorer 1 utilizando un cohete Juno I , lo que convirtió al Vanguard 1 en el segundo lanzamiento orbital exitoso de Estados Unidos.

Los cohetes Vanguard fueron utilizados por el Proyecto Vanguard entre 1957 y 1959. De los once cohetes Vanguard que el proyecto intentó lanzar, tres colocaron satélites en órbita con éxito. Los cohetes Vanguard fueron una parte importante de la carrera espacial entre los Estados Unidos y la Unión Soviética .

En 1955, Estados Unidos anunció sus planes de poner en órbita un satélite científico para el Año Geofísico Internacional (AGI) de 1957-1958. El objetivo era rastrear el satélite mientras realizaba experimentos. ^[2] En ese momento, había tres candidatos para el vehículo de lanzamiento: el SM-65 Atlas de la Fuerza Aérea , un derivado del SSM-A-14 Redstone de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército , y una propuesta de la Armada para un cohete de tres etapas basado en el cohete sonda RTV-N-12a Viking . ^{[3] [4]}

La Corporación RAND , la Fuerza Aérea y la CIA habían perseguido durante mucho tiempo la idea de un satélite de reconocimiento . ^[5] Un programa de este tipo estaba en marcha, el Sistema de Armas 117L, que era un sistema de alto secreto compartimentado. ^[6] Un problema con el reconocimiento era la cuestión de la legalidad: ¿había "libertad de espacio" o el espacio aéreo de una nación terminaba cuando se ingresaba al espacio? ^[2] El Consejo de Seguridad Nacional respaldó el satélite IGY porque sería una buena cobertura para el WS117L y sentaría un precedente de libertad de espacio para un satélite civil pacífico. Al mismo tiempo, el NSC enfatizó que el satélite IGY no debía interferir con los programas militares. ^[7] La ​​propuesta basada en Redstone del Ejército probablemente sería la primera lista para un lanzamiento satelital. Sin embargo, su conexión con el científico nacido en Alemania Wernher von Braun era un riesgo de relaciones públicas. ^{[8] [4]} En cualquier caso, los misiles balísticos Atlas y Redstone eran proyectos militares de máxima prioridad, que no debían verse obstaculizados por la búsqueda de una misión de lanzamiento espacial secundaria. ^{[9] El proyecto Vanguard de} Milton Rosen fue un proyecto del Laboratorio de Investigación Naval (NRL), considerado más una organización científica que militar. Tanto Rosen como Richard Porter (director de satélites del IGY y director de la American Rocket Society ) presionaron a favor del Vanguard y en contra del uso del Atlas o de los cohetes de von Braun. ^[10] Hicieron hincapié en los objetivos no militares del programa de satélites. Además del aspecto de relaciones públicas, se consideró importante un satélite no militar, porque se debía evitar una discusión sobre si los sobrevuelos de países extranjeros por satélites eran legales o ilegales. ^[11]

En agosto o septiembre de 1955, el Comité de Capacidades Especiales del Departamento de Defensa eligió la propuesta del NRL, llamada Vanguard, para el proyecto IGY. La compañía Martin, que también había construido el Viking, se convirtió en el contratista principal del vehículo de lanzamiento. ^[12] El cohete Vanguard fue diseñado como un vehículo de tres etapas. La primera etapa era un motor de combustible líquido General Electric X-405 (designado XLR50-GE-2 por la Armada), derivado del motor del RTV-N-12a Viking . La segunda etapa era el motor de combustible líquido Aerojet General AJ10-37 (XLR52-AJ-2), una variante del motor del RTV-N-10 Aerobee . Finalmente, la tercera etapa era un motor cohete de combustible sólido. Todos los vuelos de tres etapas del Vanguard, excepto el último, utilizaron un motor construido por la Grand Central Rocket Company . El Vanguard no tenía aletas, y la primera y la segunda etapa estaban dirigidas por motores con cardán . La segunda etapa albergaba el sistema de telemetría del vehículo, el sistema de guía inercial y el piloto automático. La tercera etapa estaba estabilizada por giro , y el giro se impartía mediante una plataforma giratoria en la segunda etapa antes de la separación.

La segunda etapa del Vanguard sirvió durante décadas como segunda etapa Able y Delta para los vehículos de lanzamiento de satélites. ^[13] El motor AJ10 que componía esas etapas se adaptó al AJ10-137, que se utilizó como motor del módulo de servicio Apollo . El AJ10-190, adaptado de la nave espacial Apollo , se utilizó en el transbordador espacial para maniobras orbitales. ^[14] El AJ10-160 se reutilizará para su uso en la próxima nave espacial Orion de la NASA .

Los dos primeros vuelos del programa Vanguard, denominados Vanguard TV-0 y Vanguard TV-1 , fueron en realidad los dos últimos cohetes Viking RTV-N-12a modificados. El Vanguard TV-0, lanzado el 8 de diciembre de 1956, probó principalmente nuevos sistemas de telemetría, mientras que el Vanguard TV-1, el 1 de mayo de 1957, fue un vehículo de dos etapas que probó la separación y el encendido de la etapa superior de combustible sólido del Vanguard. El Vanguard TV-2 , lanzado el 23 de octubre de 1957, después de varios intentos fallidos, fue el primer cohete Vanguard real. La segunda y tercera etapas eran inertes, pero el vuelo probó con éxito la separación de la primera y la segunda etapa y el giro de la tercera etapa. Sin embargo, en ese momento, la Unión Soviética ya había puesto en órbita el satélite Sputnik 1 , por lo que el proyecto Vanguard se vio más o menos obligado a lanzar su propio satélite lo antes posible. Por lo tanto, un satélite experimental muy pequeño (llamado despectivamente "pomelo" por Nikita Khrushchev , y que pesaba solo 1,5 kilogramos (3,3 libras)) se agregó al Vanguard TV-3 , que iba a ser la primera prueba de un cohete Vanguard completamente en vuelo. Aunque el NRL y Glenn L. Martin Company intentaron enfatizar que la misión Vanguard TV-3 era un vuelo de prueba puro (y uno con varias "primicias"), todos los demás lo vieron como el primer lanzamiento de satélite del mundo occidental, anunciado como "la respuesta de Estados Unidos al Sputnik". Wernher von Braun dijo enojado sobre el lanzamiento del Sputnik: "Sabíamos que lo iban a hacer. Vanguard nunca lo logrará. Tenemos el hardware en el estante. Podemos poner en marcha un satélite en 60 días". ^[15]

El 6 de diciembre de 1957, la Armada de los Estados Unidos lanzó el cohete Vanguard TV-3 , que transportaba un satélite de 1,5 kilogramos (3,3 libras), desde Cabo Cañaveral . Solo alcanzó una altitud de 1,2 metros (3,9 pies) antes de caer y explotar. El satélite explotó desde la parte superior del cohete, aterrizó en unos arbustos cerca de la plataforma y comenzó a transmitir señales, lo que llevó a la columnista del New York Journal-American, Dorothy Kilgallen , a comentar "¿Por qué nadie va allí, lo encuentra y le dispara?" ^[16] La prensa estadounidense lo llamó Kaputnik . ^[17]

La investigación del accidente concluyó que la presión inadecuada del tanque de combustible había permitido que los gases de escape calientes se acumularan en el cabezal del inyector y lo destruyeran, causando la pérdida total de empuje del motor. Después del fallo del Vanguard TV-3, el vehículo de respaldo, Vanguard TV-3BU ("BU" por respaldo), se preparó para otro intento. Los equipos de la plataforma se apresuraron a reparar el daño causado al LC-18A por la explosión del Vanguard TV-3, y en la tercera semana de enero de 1958, el trabajo se completó. El Vanguard TV-3BU se erigió en la plataforma, pero los continuos retrasos frustraron el intento de lanzamiento. Las fuertes lluvias provocaron un cortocircuito en algunos cables eléctricos en el suelo y fue necesario reemplazarlos. La segunda etapa también había estado en la plataforma con una carga completa de ácido nítrico durante varias semanas, lo que finalmente corroyó el tanque de combustible y las válvulas. Tuvo que ser removida y reemplazada por una etapa diferente. Finalmente, el lanzamiento se llevó a cabo en la noche del 5 de febrero de 1958. El Vanguard se elevó suavemente en el cielo y funcionó bien hasta 57 segundos después del lanzamiento, cuando el cohete se inclinó casi 40°. La delgada segunda etapa se partió en dos por la tensión aerodinámica cuatro segundos después, lo que provocó que el Vanguard se tambaleara de un lado a otro antes de que el oficial de seguridad de rango enviara la orden de destrucción. La causa del fallo se atribuyó a una señal de guía falsa que hizo que la primera etapa realizara maniobras de inclinación no deseadas. El sistema de guía se modificó para tener mayor redundancia y se hicieron esfuerzos para mejorar el control de calidad. El 17 de marzo de 1958, el Vanguard TV-4 finalmente logró orbitar el satélite Vanguard 1. Para entonces, sin embargo, el Juno ( Jupiter-C ) del Ejército ya había lanzado el primer satélite de los Estados Unidos, el Explorer 1 . El cohete Vanguard TV-4 había puesto al satélite Vanguard 1 en una órbita relativamente alta de (3.966 por 653 kilómetros (2.464 mi × 406 mi)). Vanguard 1 y su tercera etapa permanecen en órbita como los artefactos artificiales más antiguos en el espacio. ^{[18] [19]} Los siguientes cuatro vuelos, TV-5 y SLV (vehículo de lanzamiento de satélites) Vanguard SLV-1 , Vanguard SLV-2 y Vanguard SLV-3 fallaron, pero el 17 de febrero de 1959, Vanguard SLV-4 lanzó Vanguard 2 , que pesaba 10,8 kilogramos (24 lb), en órbita. Los SLV eran los cohetes Vanguard de "producción". Vanguard SLV-5 y Vanguard SLV-6 también fallaron, pero el vuelo final, el 18 de septiembre de 1959, orbitó con éxito el Vanguard 3 de 24 kilogramos (53 lb)Satélite. Esa última misión fue designada Vanguard TV-4BU, porque utilizó un vehículo de prueba restante, que había sido mejorado con una nueva tercera etapa, el Allegany Ballistics Laboratory X-248A2 Altair . Este motor más potente permitió el lanzamiento de la carga útil más pesada. La combinación del motor líquido AJ10 y el motor sólido X-248 también se utilizó, bajo el nombre Able , como combinación de etapa superior para los vehículos de lanzamiento espacial Thor y Atlas.

Vanguard lanzó 3 satélites de 11 intentos de lanzamiento:

• Vanguard TV3 - 6 de diciembre de 1957 - No logró orbitar un satélite de 1,36 kg (3,0 lb)
• Copia de seguridad de Vanguard TV3 : 5 de febrero de 1958: no logró orbitar un satélite de 1,36 kg (3,0 lb)
• Vanguard 1 (Vanguard TV4) - 17 de marzo de 1958 - Orbitó un satélite de 1,47 kg (3,2 lb)
• Vanguard TV5 - 28 de abril de 1958 - No logró orbitar un satélite de 10,0 kg (22,0 lb)
• Vanguard SLV-1 - 27 de mayo de 1958 - No logró orbitar un satélite de 10,0 kg
• Vanguard SLV-2 - 26 de junio de 1958 - No logró orbitar un satélite de 10,0 kg
• Vanguard SLV-3 - 26 de septiembre de 1958 - No logró orbitar un satélite de 10,0 kg
• Vanguard 2 (Vanguard SLV-4) - 17 de febrero de 1959 - Satélite en órbita de 9,8 kg (22 lb)
• Vanguard SLV-5 - 13 de abril de 1959 - No logró orbitar 10,3 kg (23 lb)
• Vanguard SLV-6 - 22 de junio de 1959 - No logró orbitar un satélite de 10,3 kg
• Vanguard 3 (Vanguard TV4-BU, también Vanguard SLV-7) - 18 de septiembre de 1959 - Satélite en órbita de 22,7 kg (50 lb) ^[20]

• Número de etapa: 1 - Vanguardia
  • Masa: 7.704 kg (16.984 lb)
  • Masa vacía: 811 kg (1788 lb)
  • Empuje (vacío): 134,7 kN (30 300 lbf)
  • Isp (nivel del mar): 248 s (2,43 km/s)
  • Tiempo de combustión: 145 s
  • Diámetro: 1,14 m (3,7 pies)
  • Longitud: 12,20 m (40,0 pies)
  • Propulsores: LOX / Queroseno
  • Motores: General Electric X-405
• Número de etapa: 2 - Delta A
  • Masa: 2164 kg (4771 lb)
  • Masa vacía: 694 kg (1530 lb)
  • Empuje (vacío): 33,8 kN (7600 lbf)
  • Isp: 271 segundos (2,66 km/s)
  • Tiempo de combustión: 115 s
  • Diámetro: 0,84 m (2,8 pies)
  • Longitud: 5,36 m (17,6 pies)
  • Propulsores: Ácido nítrico / UDMH
  • Motores: Aerojet AJ10-37
• Número de etapa: 3 - Vanguard 3
  • Masa: 210 kg (460 lb)
  • Masa vacía: 31 kg (68 lb)
  • Empuje (vacío): 11,6 kN (2600 lbf)
  • Isp: 230 segundos (2,3 km/s)
  • Tiempo de combustión: 31 s
  • Isp (nivel del mar): 210 segundos (2,1 km/s)
  • Diámetro: 0,50 m (1,6 pies)
  • Longitud: 2,00 m (6,56 pies)
  • Propulsores: sólidos
  • Motores: Grand Central 33KS2800

• Satélite Vanguard 1
• Satélite Vanguard 2
• Satélite Vanguard 3
• Programa explorador
• Programa Sputnik
• Cohete vikingo
• Comparación de familias de lanzadores orbitales
• Comparación de sistemas de lanzamiento orbital

• Green, Constance y Lomask, Milon, “Vanguard A History”, SP-4202, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Oficina de Imprenta del Gobierno, Washington DC, 1970
• Foerstner, Abigail M., “James Van Allen: Los primeros ocho mil millones de millas”, University of Iowa Press, Iowa City, Iowa, ISBN 978-0877459996 , 2007 
• McDougall, Walter A., ​​“…los cielos y la tierra: una historia política de la era espacial”, Basic Books, Nueva York, ISBN 978-1597401654 , 1985 
• Sheehan, Neil., “Una paz ardiente en una guerra fría”, Vintage Books, Nueva York, ISBN 978-0-679-74549-5 , 2009 
• Stehling, Kurt r., “Project Vanguard”, Doubleday & Company, Inc., Garden City, Nueva York, Biblioteca del Congreso, número de catálogo 61-8906, 1961
• Sutton, George P., “Historia de los motores de cohetes de propulsante líquido”, Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Reston, VA, ISBN 1-56347-649-5 , 2006 

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con:
Vanguard (cohete) (categoría)

• Vanguard - Una historia - NASA SP-4202 en línea Archivado el 15 de marzo de 2008 en Wayback Machine
• El vehículo de lanzamiento de satélites Vanguard: resumen de ingeniería - NASA (PDF)
• Modelos de papel gratuitos de cohetes Vanguard
• De Robert Goddard a Vanguard. Archivado el 5 de febrero de 2009 en Wayback Machine.