A metà degli anni Cinquanta, l'aeronautica americana iniziò a sviluppare nuove opzioni per le armi strategiche. Nel 1957, il Pentagono lanciò un programma con la designazione in codice WS-199, il cui scopo era studiare le capacità e creare modelli promettenti di armi missilistiche per aerei. Nell'ambito del programma generale, sono stati sviluppati contemporaneamente diversi sistemi missilistici. Uno di questi era il sistema Lockheed WS-199C High Virgo.
Il principale prerequisito per l'emergere del programma WS-199 era il progresso nel campo dei sistemi di difesa aerea. I bombardieri con bombe a caduta libera potevano essere abbattuti sulla strada verso i bersagli, e quindi l'aviazione aveva bisogno di armi missilistiche, che consentissero loro di non avvicinarsi a zone pericolose. Dopo aver analizzato, gli esperti del Pentagono hanno stabilito che la migliore combinazione di caratteristiche di volo e massa della testata dovrebbe avere missili balistici lanciati dall'aria.
Rocket WS-199C su sospensione portante
All'inizio del 1957 fu lanciato un nuovo programma con il nome anonimo WS-199 (Weapon System 199 - "Weapon System 199"). Nella sua implementazione sono state coinvolte diverse aziende leader nel settore dell'aviazione, che avrebbero dovuto elaborare e implementare nuove idee e soluzioni in metallo. Lockheed e Convair hanno aderito al programma insieme ad altre società. Quest'ultimo a questo punto è riuscito a entrare a far parte di General Dynamics.
Lo sviluppo del razzo è stato rilevato da Lockheed. Il suo progetto è stato designato come WS-199C. Inoltre, al prodotto è stato dato un nome "stellato" - High Virgo ("Virgo allo zenit"). Il compito della compagnia Convair era finalizzare l'aereo da trasporto, che è stato scelto come il più recente bombardiere supersonico B-58 Hustler. Per quanto ne sappiamo, l'aereo aggiornato non aveva una propria designazione.
Diagramma del razzo
Il progetto WS-199C si basava su idee nuove e inesplorate, ma si prevedeva di implementarle con l'aiuto di prodotti finiti. Al fine di accelerare la progettazione e semplificare la successiva produzione come parte di un promettente razzo, è stato proposto di utilizzare componenti e assiemi del velivolo bersaglio Lockheed Q-5 Kingfisher, nonché X-17, MGM-29 Sergeant e UGM-27 Missili balistici Polaris. Innanzitutto, la centrale elettrica e i sistemi di controllo sono stati presi in prestito dall'arma esistente.
Da un punto di vista architettonico, il nuovo razzo High Virgo era un prodotto monostadio con un motore a propellente solido ad alta potenza. È stato proposto un design molto semplice del corpo, assemblato da un telaio e una pelle in alluminio. È stata utilizzata una carenatura di testa conica, dietro la quale sono stati collocati i principali dispositivi di controllo all'interno del vano cilindrico. Le parti centrali e di coda dello scafo, che si distinguevano per un diametro maggiorato, erano date sotto il motore. Nella coda sono stati posizionati timoni aerodinamici a forma di X.
Prodotto nella pila di montaggio
Come missile balistico, il prodotto WS-199C potrebbe essere dotato di un sistema di guida relativamente semplice preso in prestito dal progetto AGM-28 Hound Dog. Il vano strumenti ospitava un pilota automatico e un sistema di navigazione inerziale. Dovevano tracciare la posizione del razzo nello spazio e sviluppare comandi per le macchine sterzanti di coda. Nell'automazione del controllo, c'erano mezzi per ricevere dati dall'aereo portante. È stato pianificato di utilizzare apparecchiature di trasmissione dati di telemetria durante il volo. Durante i test sono stati utilizzati sistemi di controllo semplificati, in grado solo di eseguire un programma di volo prestabilito.
Le dimensioni dello scafo hanno permesso di dotare il razzo High Virgo di una testata monoblocco con una carica convenzionale o nucleare. Allo stesso tempo, l'uso di un vero equipaggiamento da combattimento non era inizialmente previsto. Fino alla fine del lavoro, i razzi erano equipaggiati solo con il suo simulatore di peso. Non è noto quali testate nucleari esistenti e future potrebbero essere utilizzate sul WS-199C.
Bombardiere B-58 con un pilone speciale per il missile High Virgo
La maggior parte del corpo del razzo è stata data per l'installazione del motore a propellente solido sostenitore TX-20 della società Thiokol. Questo prodotto è stato sviluppato per il missile tattico operativo MGM-29 Sergeant e ha mostrato prestazioni molto elevate. Il motore con una lunghezza di 5,9 m con un diametro di poco inferiore a 790 mm sviluppava una spinta fino a 21,7 tf. La carica esistente è stata bruciata in 29 secondi, garantendo l'accelerazione del razzo ad alta velocità.
Il razzo completo aveva una lunghezza di 9, 25 M. Il diametro massimo del corpo era di 790 mm. La massa di partenza è stata determinata a 5,4 tonnellate. Il volo lungo una traiettoria balistica ha permesso al razzo di raggiungere una velocità fino a M = 6. Il poligono di tiro, secondo i calcoli, doveva raggiungere i 300 km.
Il razzo aerobalistico doveva essere consegnato al sito di lancio utilizzando un aereo da trasporto. La funzione di trasporto e lancio delle armi era affidata al bombardiere supersonico Convair B-58 Hustler. Nella configurazione di base, l'armamento di un tale aereo consisteva in un contenitore a caduta libera dotato di una testata speciale. La creazione di un nuovo missile ha permesso di espandere le capacità di combattimento del veicolo. Alla fine degli anni Cinquanta, il B-58 veniva testato e preparato per la produzione di massa, e quindi il successo del progetto WS-199C era di particolare importanza per l'aviazione strategica americana.
Sospensione di un razzo su un aereo
Nell'ambito del progetto "Virgo at Zenith", Convair ha sviluppato un veicolo speciale per il trasporto e il lancio di un promettente razzo. Invece del dispositivo di sospensione standard per il contenitore originale, è stato proposto di montare un pilone speciale per il razzo. Allo stesso tempo, non sono state necessarie modifiche alla struttura dell'aeromobile.
Il nuovo pilone era un prodotto di alto allungamento, posto sotto il fondo della fusoliera. Il corpo del pilone è stato realizzato sotto forma di una carenatura che proteggeva l'attrezzatura interna dal flusso d'aria in ingresso. Il taglio superiore di tale carenatura era piatto e congiunto al fondo della fusoliera. La parte inferiore del pilone, a sua volta, era realizzata sotto forma di una linea spezzata, corrispondente ai contorni del razzo. All'interno del pilone c'erano serrature per contenere il razzo e dispositivi elettrici per la comunicazione con l'equipaggiamento dell'aereo.
Bombardiere in volo
Il progetto di progetto del sistema missilistico WS-199C High Virgo è stato preparato all'inizio del 1958. I rappresentanti del Pentagono hanno familiarizzato con la documentazione presentata e presto hanno rilasciato il permesso di continuare il lavoro. A giugno, il dipartimento militare e le società appaltatrici hanno ricevuto un contratto per la costruzione e il collaudo di prototipi di missili. I test dovevano iniziare nel prossimo futuro.
La relativa semplicità del progetto e l'uso di componenti già pronti hanno permesso di assemblare i missili sperimentali nel più breve tempo possibile. Tuttavia, non è stato privo di problemi. Ci sono state difficoltà con la consegna di un sistema di navigazione inerziale, motivo per cui i primi due missili erano dotati solo di un pilota automatico. Di conseguenza, hanno dovuto volare secondo un programma prestabilito. La sperimentazione dei controlli autonomi è stata rinviata ai voli successivi.
Ripristino di WS-199C dal supporto per la prima volta
Per i lanci di prova all'inizio di settembre 1958, uno dei prototipi di aereo B-58, che ha ricevuto un nuovo modello di pilone, è volato alla base dell'aeronautica di Eglin (Florida). Alcuni dei voli dovevano essere effettuati presso il suo aeroporto. Inoltre, i test prevedevano di utilizzare la base di Cape Canaveral. Le rotte missilistiche pianificate attraversavano la parte centrale dell'Oceano Atlantico. Anche le aree target fittizie erano in alto mare.
Il programma di lancio del test era simile a questo. L'aereo da trasporto con un razzo sotto la fusoliera è decollato dalla base aerea di Eglin o da Cape Canaveral, ha guadagnato quota ed è entrato in rotta di combattimento. Ad un'altitudine di 12,1 km a una velocità del vettore di M = 1,5, è stato lanciato il razzo, che ha quindi dovuto accendere il motore e uscire sulla traiettoria richiesta. Il volo si è concluso con la caduta del razzo in mare. Durante il volo, l'aereo di accompagnamento ha dovuto ricevere la telemetria.
Punto di partenza del motore
Il primo lancio di prova del razzo WS-199C in un sistema di controllo semplificato ebbe luogo il 5 settembre 1958. Lo scarico e la rimozione dal vettore sono stati effettuati normalmente. Entro il sesto secondo del volo, il motore si è acceso ed è passato alla modalità richiesta. Tuttavia, dopo pochi secondi, il pilota automatico non è riuscito. Il razzo iniziò a emettere vibrazioni incontrollabili e dovette essere distrutto con l'aiuto di un autoliquidatore. Durante il volo, il prodotto è salito a un'altitudine di 13 km e ha coperto una distanza di diverse decine di chilometri.
L'analisi della telemetria ha permesso di trovare la causa dell'incidente. I sistemi di controllo sono stati perfezionati e le modifiche sono state incorporate nel progetto. I controlli a terra su vasta scala sono stati effettuati prima del prossimo lancio di prova. Solo dopo è stata rilasciata l'autorizzazione per il secondo lancio dall'aereo da trasporto.
Il 19 dicembre 1958, un esperto B-58 lanciò di nuovo un missile aerobalistico. Dopo una breve accelerazione orizzontale, iniziò a salire bruscamente. Muovendosi lungo una traiettoria balistica, WS-199C è salito a un'altitudine di 76 km, dopodiché è passato a un segmento discendente della traiettoria. La velocità massima durante questo volo ha raggiunto M = 6. Il razzo è caduto nell'oceano a circa 300 km dal punto di lancio. Il lancio è stato ritenuto di successo.
Il razzo al momento del rilascio (vista in alto a destra). I cavi per la comunicazione con il vettore sono visibili
Il 4 giugno 1959, dopo la fase successiva di miglioramento del razzo, ebbe luogo il terzo lancio di prova. Questa volta, la portaerei ha sollevato in aria un razzo a pieno carico, dotato di un sistema di guida standard. La missione di questo volo era di ottenere la massima autonomia. Correggendo la traiettoria con l'aiuto dei timoni, gli automatici di bordo hanno portato il razzo a un'altitudine di oltre 59 km. Il volo è terminato a 335 km dal punto di caduta. Ci sono voluti esattamente 4 minuti per superare questa distanza. Il sistema di navigazione inerziale e i controlli hanno funzionato senza errori e "Virgo at Zenith" ha completato con successo l'attività.
Alla fine degli anni Cinquanta, i principali paesi mandarono in orbita i loro primi satelliti. Era ovvio che nel prossimo futuro lo spazio potesse diventare un altro luogo per il dispiegamento di armi, e quindi sono necessari fondi per combattere tali minacce. Per questo motivo è stata proposta la sperimentazione della famiglia di missili WS-199 come arma anti-satellite. A metà del 1959, Lockheed e Convair iniziarono i preparativi per un attacco di prova sul veicolo spaziale.
Telecamere del quarto razzo sperimentale
Per il nuovo test è stato preparato un razzo speciale, notevolmente diverso dai precedenti. Quasi tutto lo scafo e i timoni sono stati sostituiti con acciaio. Il simulatore della testata è stato rimosso dal vano della testa e anche il posizionamento degli strumenti è stato modificato. Sviluppato un nuovo cupolino con finestrini trasparenti. Sotto di esso è stato installato un sistema speciale con 13 telecamere che puntano in diverse direzioni. Secondo il programma di volo, 9 avrebbero dovuto monitorare l'avvicinamento del razzo e del satellite bersaglio, e il resto avrebbe dovuto sorvegliare la Terra. Prima di installare la carenatura, le clip con le telecamere sono state avvolte con un isolante termico. Infine, nel cupolino sono stati collocati un sistema di salvataggio con paracadute e un radiofaro.
L'obiettivo di addestramento era il satellite Explorer 4, lanciato nel luglio 1958. Era destinato a studiare le cinture di radiazioni e trasportava contatori Geiger. Il prodotto era in orbita con un apogeo di 2213 km e un perigeo di 263 km. L'intercettazione doveva essere effettuata quando il satellite fosse passato ad una distanza minima dalla Terra.
Carenatura speciale per attrezzatura fotografica
I test del razzo WS-199C in configurazione anti-satellite ebbero luogo il 22 settembre 1959. Per una maggiore accelerazione del razzo con un successivo aumento dell'altitudine di volo, il vettore ha sviluppato una velocità di M = 2. Il disaccoppiamento e le successive procedure sono state eseguite normalmente. Ma pochi secondi dopo il rilascio, il razzo ha trasmesso un messaggio sul guasto dei sistemi di controllo. Al 30° secondo del volo, la comunicazione con lei è andata persa. Una scia di condensazione è stata vista da terra, indicando che il missile era entrato in una traiettoria balistica, ma non è stato possibile stabilire i parametri di volo esatti.
Il fallimento della comunicazione portò presto alla perdita del missile. Come i tester hanno potuto dire, WS-199C è tornato ed è caduto nell'oceano. Tuttavia, una lunga ricerca non ha prodotto alcun risultato. Il luogo esatto della caduta del missile è ancora sconosciuto. Insieme al prototipo, le telecamere e i loro film sono andati in fondo, il che ha permesso di valutare l'efficacia del fuoco su un satellite. Tuttavia, il risultato non è stato certo eccezionale, poiché Explorer 4 è rimasto nella sua orbita.
Anti-satellite "Vergine allo zenit" al momento del reset
Dei quattro test di High Virgo, solo la metà ha avuto successo. Gli altri due, per colpa delle apparecchiature di controllo, si sono rivelati di emergenza. Nell'autunno del 1959, gli specialisti delle società di sviluppo e del Ministero della Difesa americano hanno analizzato i dati raccolti e hanno determinato l'ulteriore destino del progetto.
Nella sua forma attuale, il missile aerobalistico Lockheed WS-199C High Virgo non poteva entrare in servizio e migliorare le capacità di combattimento del velivolo B-58 Hustler. Tuttavia, la direzione nel suo insieme era di interesse per l'Air Force. A questo proposito, il cliente ha ordinato di completare i lavori sull'argomento "Virgo allo zenit", ma di utilizzare gli sviluppi di questo progetto durante la creazione del prossimo missile balistico. Il risultato principale del successivo lavoro di sviluppo è stato il nuovo razzo GAM-87 Skybolt.
Come parte del programma dell'Air Force, nome in codice WS-199, le compagnie di difesa statunitensi hanno sviluppato due missili balistici lanciati dall'aria. I prodotti risultanti hanno mostrato caratteristiche abbastanza elevate, ma non erano ancora adatti per l'adozione. Tuttavia, durante la progettazione e i test, è stato possibile accumulare molta esperienza e raccogliere i dati necessari sul reale funzionamento di tali armi. Gli sviluppi, le soluzioni e i progetti WS-199B e WS-199C hanno presto trovato applicazione nella creazione di un nuovo razzo aerobalistico.
