Пятница, 02.12.2022, 20:30
Приветствую Вас Гость | RSS
Двадцатая олимпиада посвящена 100-летию со дня образования гражданской авиации в СССР
Форма входа
...
Главное меню
Общаемся
Архив
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Девятнадцатая олимпиада (2021/22 уч.год)

История создания и причины закрытия проекта крылатой ракеты “Навахо”

Автор: Казаков Даниил Владиславович
Возраст: 17
Место учёбы: Колледж Космического машиностроения и технологий (ККМТ)
Город: Королев
Руководитель: Эшанов Алишер Алимджанович, к.ф.–м.н., председатель цикловой комиссии

История создания и причины закрытия проекта
крылатой ракеты “Навахо”

План:

1. Введение
2. История создания
   2.1. Причины создания
   2.2.  Начальный этап разработок
   2.3.  Этап тестов и провалов
   2.4.  Начало конца
3. Причины закрытия
4. Используемая литература

1. Введение

К концу 2 мировой войны, после создания первой в мире ядерной бомбы, остро встал вопрос о том как же доставлять ядерные заряды до конечной цели. Именно из-за этого вопроса начали активно разрабатываться различные способы и проекты доставки, среди которых был и описываемый в данной работе “Навахо”

Североамериканский SM-64 Navaho - проект сверхзвуковой межконтинентальной крылатой ракеты, построенной компанией North American Aviation (NAA).  Ракета названа в честь народа навахо.

А главной целью моей работы является выяснить (рассказать) почему же настолько интересный и перспективный проект так и не получил практического применения и был закрыт.

2. История создания

2.1. Причины создания 

После окончания Второй мировой войны американские специалисты занялись тщательным изучением опыта немецких ракетчиков. Среди прочего они обратили внимание на проекты различных крылатых ракет, теоретически способных достичь большей дальности полёта за счёт планирования в плотных слоях атмосферы.

Летом 1945 года, американское командование распорядилось изучить захваченные образцы немецкой техники и документацию по ним с целью получения важных наработок. Вскоре после этого появилось предложение о разработке перспективной крылатой ракеты класса «земля-земля» с высокими характеристиками дальности. К созданию подобного оружия были привлечены несколько ведущих организаций оборонной промышленности. Среди прочих, свою заявку на участие в программе подала компания North American Aviation (NAA). Изучив имеющиеся технологии и их перспективы, специалисты NAA предложили примерный график проекта, в соответствии с которым предполагалось создать новую ракету.

2.2. Начальный этап разработок

Чтобы сориентироваться в массе новых технологий, порождённых войной, в NAA была создана Лаборатория аэрофизики под руководством специалиста по турбореактивным двигателям Уильяма Боллея. Наиболее перспективной идеей инженерам показалась крылатая ракета, стартующая вертикально, а на заключительном участке траектории использующая планирование. В марте 1946 года компания получила контракт на разработку аэробаллистической ракеты МХ-770 с дальностью полёта до 800 км.

Из-за отсутствия собственного задела инженеры NAA начали эксперименты с ракетными ускорителями, имевшимися в продаже. Кроме того, Боллей предложил испытать двигательную установку немецкой ракеты А-4 (V-2), получив необходимые детали у правительства. С исходного двигателя, названного Mark I, планировалось снять «мерки» по американским стандартам и на их основе сделать уже свою версию — Mark II.

В качестве основы Боллей выбрал модификацию двигателя, которую немецкие ракетчики не сумели довести до готового изделия, и которую он обозначил как Mark III. Ему разрешили привлечь к работам немецких спецмалистов: Вальтера Риделя, Ганса Хютера, Рудольфа Байхеля и Конрада Данненберга. При продувках в аэродинамических трубах обнаружилась новая проблема: оказалось, что предложенная форма ракеты со стреловидным крылом неустойчива на околозвуковых скоростях. Пришлось менять всю конфигурацию МХ-770.  Было установлено, что наиболее эффективной аэродинамической компоновкой для MX-770 станет «утка» с треугольным крылом.

На ранних стадиях проекта MX-770 не выдвигались особые требования к дальности  ракеты. Естественно, дальность порядка 500 миль уже была достаточно сложной однако более высокие характеристики до определенного времени не требовались.

Ситуация изменилась в середине 1947 года. Военные пришли к выводу о недостаточности требуемой дальности для решения имеющихся боевых задач. Из-за этого в требования к проекту MX-770 внесли серьезные изменения. Теперь ракету следовало оснащать только прямоточным воздушно-реактивным двигателем, а дальность требовалось довести до 1500 миль (порядка 2,4 тыс. км). В связи с некоторыми трудностями технологического и конструкторского характера вскоре требования в определенной мере смягчили, а в начале весны 48-го дальность ракеты вновь изменили, причем коррективы в требования внесли с учетом дальнейшего развития проекта. Так, ранние опытные ракеты должны были летать на дальность около 1000 миль, а от поздних требовался втрое больший радиус действия. Наконец, серийные ракеты для армии должны были лететь на 5000 миль (более 8000 км).

2.3. Этап тестов и провалов

Работы начального периода сводились к накоплению данных по сверхзвуковой аэродинамике, двигательным установкам и системам навигации. Для этого в 1947 году была создана серия из семи небольших экспериментальных ракет NATIV (North American Test Instrumented Vehicle). С помощью двигателя, работавшего на азотной кислоте и анилине, ракета поднималась на высоту около 15 км и направлялась по траектории, имитировавшей этапы полёта будущей МХ-770.

Пуски экспериментальных ракет завершились без особого успеха: три из шести остались на стартовом столе, две — улетели, но не выполнили задачу; только одна NATIV разогналась до скорости, вдвое превышавшей звуковую, и достигла высоты 18 км.

Новые требования от июля 47-го заставили инженеров North American Aviation отказаться от предыдущих планов. Расчеты показали, что выполнение технического задания с использованием готовых немецких наработок не представляется возможным. Ракету и ее агрегаты следовало разрабатывать с нуля, используя имеющийся опыт и технологии. Кроме того, специалисты окончательно решили строить крылатую ракету с полноценной силовой установкой и дополнительным разгонным блоком, а не двухступенчатую систему с разгонным агрегатом и планером, оснащенным боевой частью и не имеющим собственного двигателя.

Для большей дальности инерциальная система навигации не годилась, давая отклонение на 1,6 км за каждый час полёта, поэтому инженеры приступили к проектированию новой навигационной платформы, объединявшей инерционную систему со следящим астродатчиком, который корректировал вероятное отклонение. Кроме того, было предложено отделять в полёте стартовый ускоритель от маршевой ступени.

Для большей дальности инерциальная система навигации не годилась, давая отклонение на 1,6 км за каждый час полёта, поэтому инженеры приступили к проектированию новой навигационной платформы, объединявшей инерционную систему со следящим астродатчиком, который корректировал вероятное отклонение. Кроме того, было предложено отделять в полёте стартовый ускоритель от маршевой ступени.

В 1949 году для решения проблем, возникших при испытании двигателей, компания NAA создала отделение «Рокетдайн» (Rocketdyne), сотрудники которого совершили поистине революционный переворот в ракетостроении США: за три года они создали двигатель XLR-43, который был вдвое легче немецкого прототипа, но при этом развивал на треть бо́льшую тягу. Однако прежде чем испытать его в натурных условиях, потребовалась значительная подготовительная работа.

2.4. Начало конца

На новом этапе руководство NAA почувствовало нараставшую конкуренцию со стороны баллистических ракет: другие компании азартно разрабатывали ракеты «Тор» (Thor), «Юпитер» (Jupiter), «Атлас» (Atlas) и «Титан» (Titan). Однако все они нуждались в надёжных системах наведения и двигателях, а проект «Навахо» в этом отношении вырвался далеко вперёд. Так, отделение «Рокетдайн» выросло в самостоятельную структуру и выполняло заказы для других армейских программ: например, для проекта ракеты «Редстоун» (Redstone), которую создавали немецкие инженеры под руководством Вернера фон Брауна.

6 ноября 1956 года прошел  пуск упрощённого прототипа «Навахо», получившего в документах обозначение G-26 (XSSM-A-4, XSM-64) но на высоте 3 км крылатая ракета взорвалась.

За семь месяцев стартовали ещё три G-26, и все с неудовлетворительными результатами. На этом фоне начались испытания баллистических ракет дальнего действия: 25 января 1957 года полетела ракета «Тор», 1 марта — «Юпитер», и 11 июня — «Атлас». Поначалу пуски заканчивались авариями, но 31 мая «Юпитер» ушёл на полную дальность — 2400 км. Кроме того, армия продемонстрировала технологии входа боеголовки из космоса в атмосферу, запуская макеты при помощи «Редстоуна». Аналитикам стало ясно, что баллистические ракеты, каждая из которых проще «Навахо», со временем смогут доставлять ядерную боеголовку на межконтинентальное расстояние, но при скорости в семь раз выше.

Огромные трудности, вставшие перед создателями сверхзвуковой крылатой ракеты, и очевидный успех баллистических ракет заставили Минобороны выпустить 11 июля 1957 года приказ о приостановке работ над «Навахо».

Разумеется, авиакомпания пыталась спасти проект. Например, выдвигалась идея превратить «Навахо» в беспилотный бомбардировщик, который мог бы в течение одного полёта нанести ядерные удары сразу по нескольким целям. Однако воплотить идею на практике было очень сложно, поскольку конструкцию пришлось бы ещё раз значительно переделывать, а такая доработка уходила далеко за 1960 год.

В 1958 году были выделены деньги на «отстрел» ещё семи G-26 для получения «необходимой информации о характеристиках крылатых летательных аппаратов при полёте на больших скоростях» в рамках программ по созданию сверхзвуковых бомбардировщиков и авиационных ракет. Однако три новых пуска закончились авариями, и проект «Навахо» был закрыт окончательно.

Сохранившийся экземпляр системы, состоящий из ускорителя №15 и маршевой ступени №10, был установлен на демонстрационной площадке Космического центра имени Кеннеди мыса Канаверал. В октябре 2016 года его уничтожил свирепый ураган Мэтью.

3. Причины закрытия

Выше я рассказал через какие этапы развития и с какими проблемами столкнулся проект “Навахо” за свою историю разработки но я так и не ответил на один из главных вопросов своей работы а именно “почему же проект “Навахо” закрыли не смотря на все его перспективы” и лично я считаю что против “Навахо” сыграло очень много факторов , среди которых:

  1. Отсутствие опыта у компании-создателя в данной сфере
  2. Отсутствие готовых решений для двигателя и системы ориентации
  3. Завышенные ожидания от проекта в следствии чего для него были поставлены очень высокие требования
  4.   “Опережение своего времени” так как многие технологии того времени не могли справиться с требованиями к “Навахо”
  5. Множественные неудачные старты
  6. Появление большого числа конкурентов некоторые из которых были более новыми и перспективными чем “Навахо”
  7. Огромная стоимость вложений , так-как проект “Навахо” в конечном счете обошелся налогоплательщикам в 300 млн долларов и это в ценах 50-х годов

Но не смотря на то что данный проект так и не достиг стадии ввода в эксплуатацию и так и остался лишь как тестовые версии , многие решения которые использовались в последних версиях “Навахо” были можно даже сказать гениальными так как даже после закрытия проекта наработки использовались во множестве других проектов в числе которых: проект крылатой ракеты воздушного базирования AGM-28 Hound Dog, в ракетах «Атлас», «Дельта», «Титан», «Сатурн-5» и маршевых двигателях орбитального корабля системы «Спейс Шаттл».

4. Используемая литература и сайты:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/SM-64_Navaho
  2. https://topwar.ru/91976-strategicheskaya-krylataya-raketa-north-american-sm-64-navaho-ssha.html
  3. https://warspot.ru/15429-burya-protiv-navaho
  4. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.c03d2ac8-61dfcee4-52bfa78f-74722d776562/https/military-history.fandom.com/wiki/SM-64_Navaho
  5. https://ru.abcdef.wiki/wiki/SM-64_Navaho
  6. https://ru.frwiki.wiki/wiki/SM-64_Navaho
  7. https://tech.wikireading.ru/597
  8. https://lozga.livejournal.com/107940.html
Категория: Девятнадцатая олимпиада (2021/22 уч.год) | Добавил: Service (14.01.2022) | Автор: Казаков Даниил E W
Просмотров: 314 | Теги: Навахо, Проект, авиация, история, Ракета | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Их многие читают
Ахметшин Тимур Рамилевич (37583)
Щур Илья Андреевич (26467)
Зарипова Рузиля Ильфатовна (24519)
Миргазетдинова Розалия (24176)
Нурсултанов Данияр Ербулатович (23775)
Кондратенко Анна Геннадьевна (22138)
Надежин Никита (21663)
Зиннатуллин Альмир Альбертович (19806)
Перемота Алексей Юрьевич (18181)
Кузьминова Анастасия Олеговна (18150)
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
QR-код сайта
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2022