Ракета-носитель «Редстоун

Редстоун (англ. Redstone) — американская одноступенчатая жидкостная ракета-носитель лёгкого класса, разработанная в 1950-х годах коллективом инженеров под руководством Вернера фон Брауна в Арсенале Редстоун (Redstone Arsenal, Алабама). Являлась первой крупной баллистической ракетой США, принятой на вооружение, и послужила основой для создания первых американских пилотируемых космических кораблей серии «Меркурий». Название получила по месту разработки — военной базе Редстоун, где в годы Второй мировой войны хранились химические боеприпасы.

История создания

Предпосылки и немецкое наследие

После окончания Второй мировой войны в рамках операции «Скрепка» (Operation Paperclip) в США были вывезены ведущие немецкие ракетные специалисты во главе с Вернером фон Брауном, а также трофейные образцы ракет «Фау-2» (V-2). На базе Арсенала Редстоун в Хантсвилле (штат Алабама) была создана группа по разработке баллистических ракет. Первоначально американские военные планировали использовать модифицированные «Фау-2», однако их дальность (около 320 км) и точность не удовлетворяли требованиям к межконтинентальным системам. В 1950 году Армия США выдала контракт на создание ракеты средней дальности с радиусом действия до 800 км.

Разработка и первые испытания

Проект получил обозначение SSM-A-14 (позже — M8, затем — PGM-11). Конструктивно «Редстоун» представляла собой глубокую модернизацию «Фау-2»: была увеличена длина корпуса, применён новый двигатель A-6 (позже — Rocketdyne NAA-75-110), работавший на керосине и жидком кислороде. Система управления — инерциальная, с гироскопической стабилизацией. Первый испытательный пуск состоялся 20 августа 1953 года с мыса Канаверал (Флорида). Ракета успешно пролетела 240 км, достигнув высоты около 100 км. В ходе последующих пусков дальность была доведена до проектных 320 км.

Принятие на вооружение

В 1958 году ракета была принята на вооружение Армии США под индексом M8 (позже — PGM-11). Развёртывание началось в 1959 году в Западной Германии (ФРГ) — на базах вблизи границы с ГДР. Всего было развёрнуто около 60 пусковых установок. «Редстоун» оставалась на вооружении до 1964 года, когда её начали заменять более совершенными твердотопливными ракетами «Першинг-1» (Pershing I). В боевом дежурстве ракета находилась в готовности к пуску в течение 15 минут после получения приказа.

Конструкция

Корпус и силовая схема

Ракета имела цилиндрический корпус диаметром 1,78 м и длиной 21,1 м (в варианте для космических пусков — до 25,4 м). Стартовая масса составляла около 28,5 т (в зависимости от модификации). Корпус изготавливался из алюминиевых сплавов, топливные баки — из нержавеющей стали. В носовой части размещался боевой блок (ядерная боеголовка W-39 мощностью 3,8 Мт) или полезная нагрузка (космический аппарат). Хвостовая часть содержала двигатель, насосы и системы управления.

Двигательная установка

Основным двигателем был Rocketdyne NAA-75-110 (позже — A-7), работавший на топливной паре: керосин (RP-1) и жидкий кислород (LOX). Тяга на уровне моря составляла 347 кН (35,4 тс), в вакууме — 389 кН (39,7 тс). Удельный импульс — 235 с у земли и 265 с в вакууме. Двигатель имел один неподвижный сопло, управление полётом осуществлялось с помощью газодинамических рулей (графитовых лопаток) в струе выхлопных газов и четырёх аэродинамических стабилизаторов.

Система управления

Инерциальная навигационная система на базе гироскопической платформы обеспечивала точность попадания (круговое вероятное отклонение) порядка 300–400 м на дальности 320 км. Управление по тангажу и рысканию — газодинамическими рулями, по крену — дифференциальным отклонением стабилизаторов. Наведение осуществлялось по заранее заданной программе, без возможности коррекции в полёте.

Модификации

Баллистические ракеты

• PGM-11 Redstone — основная боевая модификация с ядерной боеголовкой. Дальность — 320 км.
• Redstone с увеличенной дальностью — экспериментальный вариант с удлинёнными баками (дальность до 400 км), не пошёл в серию.
• Jupiter-C — модификация для испытаний головных частей, использовавшаяся в программе «Юпитер» (Jupiter). Отличалась укороченными баками и увеличенной второй ступенью.

Космические носители

• Redstone MRLV (Mercury-Redstone Launch Vehicle) — версия для пилотируемой программы «Меркурий». Отличалась усиленной конструкцией, дублированными системами управления и аварийного спасения. Длина — 25,4 м, стартовая масса — 30,6 т. Выводила на суборбитальную траекторию капсулу «Меркурий» с астронавтом.
• Juno I — четырёхступенчатая ракета-носитель на базе «Редстоун» (первая ступень — «Редстоун», верхние — твердотопливные). Использовалась для запуска первого американского искусственного спутника Земли «Эксплорер-1» (Explorer 1) 31 января 1958 года.
• Redstone Sparta — австралийская версия, созданная для запуска спутников в рамках программы «Спарта» (Sparta) в 1966–1967 годах. Отличалась облегчённой конструкцией и отсутствием боевой нагрузки.

Применение

Военное использование

«Редстоун» была развёрнута в Западной Германии с 1959 по 1964 год. Ракеты дислоцировались вблизи городов Ульм, Штутгарт и Мюнхен, имея на вооружении ядерные боеголовки. В случае войны они предназначались для поражения стратегических целей на территории стран Варшавского договора. Снятие с вооружения было связано с моральным устареванием (низкая точность, длительное время подготовки к пуску) и появлением более совершенных твердотопливных ракет.

Космическая программа

Ракета «Редстоун» стала первой американской ракетой-носителем, выведшей на орбиту спутник («Эксплорер-1»). В рамках программы «Меркурий» было выполнено два суборбитальных пилотируемых полёта:

• 5 мая 1961 года — полёт Алана Шепарда на корабле «Меркурий-Редстоун-3» (Freedom 7). Продолжительность — 15 минут 28 секунд, высота — 187,5 км.
• 21 июля 1961 года — полёт Вирджила Гриссома на корабле «Меркурий-Редстоун-4» (Liberty Bell 7). Продолжительность — 15 минут 37 секунд, высота — 190 км.

Всего с 1958 по 1967 год было выполнено 68 пусков ракет семейства «Редстоун» (включая «Юнона-1» и «Спарта»), из них 56 успешных.

Характеристики (PGM-11)

Интересные факты

• В 1958 году на базе «Редстоун» была создана ракета-носитель «Юнона-1», которая вывела на орбиту первый американский спутник. Это произошло через 4 месяца после запуска советского «Спутника-1», что вызвало в США «спутниковый кризис».
• При подготовке полёта Алана Шепарда возникла проблема с избыточным давлением в баках, которую удалось устранить за несколько минут до старта.
• После снятия с вооружения несколько ракет были переданы музеям, в том числе в Космическом центре имени Кеннеди (Флорида) и в Национальном музее ВВС США (Огайо).
• В 1960-х годах на базе «Редстоун» разрабатывалась ракета-носитель «Сатурн-1» (Saturn I), которая впоследствии стала основой для лунной программы «Аполлон».

Критика

Военные эксперты отмечали, что «Редстоун» уступала советским ракетам Р-5 и Р-12 по дальности и точности. Кроме того, жидкокислородное топливо требовало длительной подготовки к пуску (несколько часов), что делало ракету уязвимой для упреждающего удара. В начале 1960-х годов «Редстоун» была признана устаревшей и заменена твердотопливными системами.

Источники

• Bilstein, R. E. Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicles. — NASA SP-4206, 1996.
• Hunley, J. D. Preludes to U.S. Space-Launch Vehicle Technology: Goddard Rockets to Minuteman III. — University Press of Florida, 2008.
• Swenson, L. S., Grimwood, J. M., Alexander, C. C. This New Ocean: A History of Project Mercury. — NASA SP-4201, 1966.
• Von Braun, W., Ordway, F. I. History of Rocketry and Space Travel. — Thomas Y. Crowell, 1975.
• Документы Арсенала Редстоун (Redstone Arsenal Historical Information). — U.S. Army, 1964.