V polovici päťdesiatych rokov americké vojenské letectvo začalo vyvíjať nové možnosti strategických zbraní. V roku 1957 spustil Pentagon program s kódovým označením WS-199, ktorého účelom bolo študovať schopnosti a vytvárať perspektívne modely leteckých raketových zbraní. V rámci všeobecného programu bolo súčasne vyvinutých niekoľko raketových systémov. Jedným z nich bol systém Lockheed WS-199C High Virgo.
Hlavným predpokladom vzniku programu WS-199 bol pokrok v oblasti systémov protivzdušnej obrany. Bombardéry s bombami voľného pádu bolo možné zostreliť na ceste k cieľom, a preto letectvo potrebovalo raketové zbrane, ktoré im umožňovali nepribližovať sa k nebezpečným zónam. Po analýze experti z Pentagonu zistili, že najlepšou kombináciou letových vlastností a hmotnosti hlavice by mali byť balistické rakety odpaľované vzduchom.
Raketa WS-199C na zavesení nosiča
Začiatkom roku 1957 bol spustený nový program pod neopísaným názvom WS -199 (Weapon System 199 - „Weapon System 199“). Na jeho implementácii sa podieľalo niekoľko popredných spoločností leteckého priemyslu, ktoré mali vypracovať a implementovať nové nápady a riešenia v kove. Lockheed a Convair sa zapojili do programu spolu s ďalšími spoločnosťami. Do tej doby sa mu podarilo stať sa súčasťou General Dynamics.
Vývoj rakety prevzal Lockheed. Jej projekt bol označený ako WS-199C. Okrem toho dostal výrobok názov „hviezda“- Vysoká Panna („Panna v zenite“). Úlohou spoločnosti Convair bolo dokončiť nosné lietadlo, ktoré bolo vybrané ako najnovší nadzvukový bombardér B-58 Hustler. Pokiaľ vieme, modernizované lietadlo nemalo svoje vlastné označenie.
Raketový diagram
Projekt WS-199C vychádzal z nových a nepreskúmaných myšlienok, ale plánovalo sa jeho zavedenie pomocou hotových výrobkov. Aby sa urýchlil návrh a zjednodušila následná výroba ako súčasť sľubnej rakety, bolo navrhnuté použiť súčiastky a zostavy z cieľového lietadla Lockheed Q-5 Kingfisher, ako aj zo seržanta X-17, MGM-29 a UGM-27. Balistické rakety Polaris. Elektráreň a riadiace systémy boli predovšetkým požičané z existujúcej zbrane.
Z architektonického hľadiska bola nová raketa High Virgo jednostupňovým výrobkom s vysoko výkonným motorom na tuhé palivo. Bol navrhnutý veľmi jednoduchý dizajn karosérie zostavený z rámu a hliníkovej kože. Použitá bola kužeľovitá kapotáž hlavy, za ktorou boli vo vnútri valcového oddelenia umiestnené hlavné ovládacie zariadenia. Stredná a chvostová časť trupu, ktoré sa vyznačovali zväčšeným priemerom, boli umiestnené pod motorom. V chvoste boli umiestnené aerodynamické kormidlá v tvare X.
Výrobok na montážnom stohu
Ako balistická raketa by mohol byť výrobok WS-199C vybavený relatívne jednoduchým navádzacím systémom požičaným z projektu AGM-28 Hound Dog. V prístrojovom priestore bol umiestnený autopilot a inerciálny navigačný systém. Údajne mali sledovať polohu rakety vo vesmíre a vyvíjať príkazy pre stroje na chvostové riadenie. V riadiacej automatizácii existovali prostriedky na príjem údajov z nosného lietadla. Počas letu bolo plánované použitie zariadenia na prenos telemetrických údajov. Pri testoch boli použité zjednodušené riadiace systémy, schopné vykonávať iba vopred nakreslený letový program.
Rozmery trupu umožňovali vybaviť raketu High Virgo monoblokovou hlavicou s konvenčným alebo jadrovým nábojom. Súčasne nebolo pôvodne plánované použitie skutočného bojového vybavenia. Do úplného konca práce boli rakety vybavené iba jeho simulátorom hmotnosti. Aké existujúce a budúce jadrové hlavice by bolo možné použiť na WS-199C, nie je známe.
Bombardér B-58 so špeciálnym pylónom pre raketu Vysoká Panna
Väčšina telesa rakety bola poskytnutá na inštaláciu trvanlivého motora na tuhé palivo TX-20 od spoločnosti Thiokol. Tento produkt bol vyvinutý pre operačno-taktickú raketu seržanta MGM-29 a vykazoval veľmi vysoký výkon. Motor s dĺžkou 5,9 m s priemerom o niečo menším ako 790 mm vyvinul ťah až do 21,7 tf. Existujúca nálož bola spálená za 29 sekúnd, čo zaisťovalo zrýchlenie rakety na vysokú rýchlosť.
Kompletná raketa mala dĺžku 9, 25 m. Maximálny priemer tela bol 790 mm. Počiatočná hmotnosť bola stanovená na 5,4 t. Let po balistickej dráhe umožnil rakete dosiahnuť rýchlosť až M = 6. Dosah streľby mal podľa výpočtov dosiahnuť 300 km.
Aerobalistická raketa mala byť na miesto štartu doručená pomocou nosného lietadla. Funkciou prepravy a spúšťania zbraní bol poverený nadzvukový bombardér Convair B-58 Hustler. V základnej konfigurácii pozostávala výzbroj takéhoto lietadla z voľne padajúceho kontajnera vybaveného špeciálnou hlavicou. Vytvorenie novej rakety umožnilo rozšíriť bojové schopnosti vozidla. Koncom päťdesiatych rokov bol B-58 testovaný a pripravený na sériovú výrobu, a preto bol úspech projektu WS-199C obzvlášť dôležitý pre americké strategické letectvo.
Zavesenie rakety na lietadlo
V rámci projektu „Panna v Zenithe“vyvinul Convair špeciálne vozidlo na prepravu a zhodenie sľubnej rakety. Namiesto štandardného závesného zariadenia pre pôvodný kontajner bolo navrhnuté namontovať špeciálny pylón pre raketu. Zároveň neboli potrebné žiadne úpravy konštrukcie lietadla.
Nový pylón bol produktom vysokého predĺženia umiestneného pod spodkom trupu. Telo stožiara bolo vyrobené vo forme kapotáže, ktorá chránila vnútorné zariadenie pred prichádzajúcim prúdením vzduchu. Horný rez takejto kapotáže bol plochý a priliehal k spodnej časti trupu. Spodná časť pylónu bola zase vytvorená vo forme prerušovanej čiary zodpovedajúcej obrysom rakety. Vo vnútri pylónu boli zámky na uchytenie rakety a elektrické zariadenia na komunikáciu s vybavením lietadla.
Bombardér v lete
Návrh návrhu raketového systému WS-199C High Virgo bol pripravený začiatkom roku 1958. Zástupcovia Pentagonu sa oboznámili s predloženou dokumentáciou a čoskoro vydali povolenie pokračovať v práci. V júni dostalo vojenské oddelenie a dodávateľské spoločnosti zmluvu na stavbu a testovanie prototypov rakiet. Testy sa mali začať vo veľmi blízkej budúcnosti.
Porovnávacia jednoduchosť projektu a použitie hotových komponentov umožnili zostaviť experimentálne rakety v čo najkratšom čase. Nebolo to však bez problémov. Problémy boli s dodávkou inerciálneho navigačného systému, a preto boli prvé dve rakety vybavené iba autopilotom. V dôsledku toho museli lietať podľa vopred určeného programu. Testovanie autonómnych ovládačov bolo odložené na nasledujúce lety.
Prvé resetovanie WS-199C z média
Na testovacie štarty začiatkom septembra 1958 odletelo jedno z prototypov lietadla B-58, ktoré dostalo nový model pylónu, na leteckú základňu Eglin (Florida). Niektoré lety sa mali vykonať na jej letisku. Testy navyše plánovali využiť základňu na myse Canaveral. Plánované trasy rakiet prechádzali strednou časťou Atlantického oceánu. Pomyselné cieľové oblasti boli aj na otvorenom mori.
Program na spustenie testu vyzeral takto. Nosné lietadlo s raketou pod trupom vzlietlo z leteckej základne Eglin alebo z mysu Canaveral, získalo výšku a vstúpilo do bojového kurzu. Vo výške 12,1 km pri nosnej rýchlosti M = 1,5 bola zhodená raketa, ktorá potom musela zapnúť motor a vyjsť na požadovanú trajektóriu. Let sa skončil pádom rakety do mora. Počas celého letu muselo sprevádzajúce lietadlo prijímať telemetriu.
Počiatočný bod motora
Prvé testovacie štartovanie rakety WS-199C v systéme zjednodušeného ovládania sa uskutočnilo 5. septembra 1958. Vyklopenie a vybratie z nosiča sa vykonalo normálne. Do 6. sekundy letu sa motor zapol a prešiel do požadovaného režimu. Po niekoľkých sekundách však autopilot zlyhal. Raketa začala vydávať nekontrolovateľné vibrácie a bolo ju treba zničiť pomocou samozhášadla. Počas letu produkt vystúpil do výšky 13 km a prešiel vzdialenosť niekoľko desiatok kilometrov.
Telemetrická analýza umožnila nájsť príčinu nehody. Riadiace systémy boli vylepšené a zmeny boli zapracované do projektu. Pred ďalším testovacím spustením boli vykonané pozemné kontroly v plnom rozsahu. Až potom bolo vydané povolenie na druhý štart z nosného lietadla.
19. decembra 1958 skúsený B-58 opäť zhodil aerobalistickú raketu. Po krátkom horizontálnom zrýchlení začala prudko stúpať. WS-199C sa pohyboval po balistickej trajektórii a vystúpil do výšky 76 km, potom prešiel na klesajúci segment trajektórie. Maximálna rýchlosť počas tohto letu dosiahla M = 6. Raketa spadla do oceánu asi 300 km od bodu štartu. Spustenie bolo považované za úspešné.
Raketa v čase vypustenia (pohľad vpravo hore). Káble pre komunikáciu s nosičom sú viditeľné
4. júna 1959, po ďalšej etape vylepšovania rakety, sa uskutočnil tretí skúšobný štart. Nosné lietadlo tentokrát zdvihlo do vzduchu plne naloženú raketu vybavenú štandardným navádzacím systémom. Úlohou tohto letu bolo získať maximálny dolet. Palubná automatika, ktorá korigovala trajektóriu pomocou kormidiel, zdvihla raketu do výšky viac ako 59 km. Let skončil 335 km od bodu pádu. Prekonanie tejto vzdialenosti trvalo presne 4 minúty. Inerciálny navigačný systém a ovládacie prvky fungovali bez chýb a „Panna v Zenithe“úlohu úspešne dokončila.
Koncom päťdesiatych rokov vyslali vedúce krajiny na obežnú dráhu svoje prvé satelity. Bolo zrejmé, že v blízkej budúcnosti by sa vesmír mohol stať ďalším miestom pre nasadenie zbraní, a preto sú potrebné finančné prostriedky na boj proti takýmto hrozbám. Z tohto dôvodu bol predložený návrh na testovanie rakiet WS-199 ako protisatelitnej zbrane. V polovici roku 1959 Lockheed a Convair začali s prípravami na testovací útok na vesmírnu loď.
Fotoaparáty štvrtej experimentálnej rakety
Pre nový test bola pripravená špeciálna raketa, ktorá sa od predchádzajúcich výrazne líšila. Takmer všetky korby a kormidlá boli nahradené oceľou. Simulátor bojovej hlavice bol odstránený z priestoru pre hlavu a tiež bolo zmenené umiestnenie nástrojov. Vyvinula novú kapotáž hlavy s priehľadnými oknami. Bol pod ním nainštalovaný špeciálny systém s 13 kamerami smerujúcimi rôznymi smermi. Podľa letového programu malo 9 monitorovať priblíženie rakety a cieľového satelitu a zvyšok bol určený na prieskum Zeme. Pred inštaláciou kapotáže boli klipy s kamerami obalené tepelným izolátorom. Nakoniec bol do kapotáže hlavy umiestnený padákový záchranný systém a rádiomaják.
Tréningovým cieľom bol satelit Explorer 4 vypustený v júli 1958. Cieľom bolo študovať radiačné pásy a niesť Geigerove počítadlá. Produkt bol na obežnej dráhe s apogeom 2213 km a perigeom 263 km. Zachytenie bolo naplánované tak, aby satelit prešiel v minimálnej vzdialenosti od Zeme.
Špeciálna kapotáž pre fotografické vybavenie
Testy rakety WS-199C v protisatelitnej konfigurácii sa uskutočnili 22. septembra 1959. Pre väčšie zrýchlenie rakety s následným zvýšením letovej výšky dopravca vyvinul rýchlosť M = 2. Rozpojenie a následné postupy sa uskutočnili normálne. Niekoľko sekúnd po vypustení však raketa vyslala správu o zlyhaní riadiacich systémov. V 30. sekunde letu sa s ňou prerušila komunikácia. Zo zeme bolo vidno úpon, čo naznačuje, že raketa vstúpila na balistickú dráhu, ale presné letové parametre sa nepodarilo zistiť.
Zlyhanie komunikácie čoskoro viedlo k strate rakety. Ako mohli testeri povedať, WS-199C sa vrátil a spadol do oceánu. Dlhé hľadanie však neprinieslo žiadne výsledky. Presné miesto pádu rakety zatiaľ nie je známe. Spolu s prototypom išli kamery a ich filmy na dno, čo umožnilo vyhodnotiť účinnosť streľby na satelit. Výsledok však bol sotva vynikajúci, pretože Explorer 4 zostal na svojej obežnej dráhe.
Anti-satelit „Panna v zenite“v čase resetu
Zo štyroch testovacích cyklov vysokej panny bola úspešná iba polovica. Ďalšie dva, vinou ovládacieho zariadenia, sa ukázali ako núdzové. Na jeseň roku 1959 špecialisti z vývojových spoločností a amerického ministerstva obrany analyzovali zozbierané údaje a určili ďalší osud projektu.
Aerobalistická raketa Lockheed WS-199C High Virgo v súčasnej podobe nemohla vstúpiť do služby a zlepšiť bojové schopnosti lietadla B-58 Hustler. Smer ako celok však zaujímal vojenské letectvo. V tejto súvislosti zákazník nariadil dokončiť prácu na tému „Panna za zenitom“, ale využiť vývoj v tomto projekte pri vytváraní ďalšej balistickej rakety. Hlavným výsledkom následných vývojových prác bola nová raketa GAM-87 Skybolt.
V rámci programu letectva s kódovým označením WS-199 americké obranné spoločnosti vyvinuli dve balistické rakety odpaľované zo vzduchu. Výsledné produkty vykazovali pomerne vysoké vlastnosti, ale stále neboli vhodné na prijatie. Počas návrhu a testovania však bolo možné nazhromaždiť veľa skúseností a zozbierať potrebné údaje o skutočnej prevádzke takýchto zbraní. Vývoj, riešenia a projekty WS-199B a WS-199C čoskoro našli uplatnenie pri vytváraní novej aerobalistickej rakety.
