Halverwege de jaren vijftig begon de Amerikaanse luchtmacht nieuwe opties voor strategische wapens te ontwikkelen. In 1957 lanceerde het Pentagon een programma met de codeaanduiding WS-199, met als doel de mogelijkheden te bestuderen en veelbelovende modellen van raketwapens voor vliegtuigen te creëren. In het kader van het algemene programma werden meerdere raketsystemen tegelijk ontwikkeld. Een daarvan was het Lockheed WS-199C High Virgo-systeem.
De belangrijkste voorwaarde voor de opkomst van het WS-199-programma was de vooruitgang op het gebied van luchtverdedigingssystemen. Bommenwerpers met vrijevalbommen konden op weg naar de doelen worden neergeschoten en daarom had de luchtvaart raketwapens nodig, zodat ze geen gevaarlijke zones konden naderen. Na analyse hebben Pentagon-experts vastgesteld dat de beste combinatie van vluchtkenmerken en kernkopmassa door de lucht gelanceerde ballistische raketten zou moeten zijn.
Raket WS-199C op dragerophanging
Begin 1957 werd een nieuw programma gelanceerd onder de onopvallende naam WS-199 (Weapon System 199 - "Weapon System 199"). Verschillende toonaangevende bedrijven in de luchtvaartindustrie waren betrokken bij de implementatie ervan, die nieuwe ideeën en oplossingen in metaal hadden moeten uitwerken en implementeren. Lockheed en Convair namen samen met andere bedrijven deel aan het programma. De laatste slaagde er tegen die tijd in om onderdeel te worden van General Dynamics.
De ontwikkeling van de raket werd overgenomen door Lockheed. Haar project werd aangeduid als WS-199C. Bovendien kreeg het product een "ster" -naam - High Virgo ("Maagd op zijn hoogtepunt"). De taak van het bedrijf Convair was om het draagvliegtuig af te ronden, dat werd gekozen als de nieuwste supersonische bommenwerper B-58 Hustler. Voor zover wij weten, had het opgewaardeerde vliegtuig geen eigen aanduiding.
Raketdiagram
Het WS-199C-project was gebaseerd op nieuwe en onontgonnen ideeën, maar het was de bedoeling deze te implementeren met behulp van afgewerkte producten. Om het ontwerp te versnellen en de daaropvolgende productie als onderdeel van een veelbelovende raket te vereenvoudigen, werd voorgesteld om componenten en assemblages van het Lockheed Q-5 Kingfisher-doelvliegtuig te gebruiken, evenals X-17, MGM-29 Sergeant en UGM-27 Polaris ballistische raketten. Allereerst werden de energiecentrale en de controlesystemen geleend van het bestaande wapen.
Vanuit architectonisch oogpunt was de nieuwe High Virgo-raket een eentrapsproduct met een krachtige motor met vaste stuwstof. Er werd een heel eenvoudig ontwerp van de carrosserie voorgesteld, samengesteld uit een frame en een aluminium huid. Er werd een conische kopstroomlijnkap gebruikt, waarachter de belangrijkste bedieningsapparaten in het cilindrische compartiment werden geplaatst. De centrale en staartdelen van de romp, die zich onderscheidden door een grotere diameter, werden onder de motor geplaatst. In de staart werden X-vormige aerodynamische roeren geplaatst.
Product op de montagestapel
Als ballistische raket zou het WS-199C-product kunnen worden uitgerust met een relatief eenvoudig geleidingssysteem dat is geleend van het AGM-28 Hound Dog-project. In het instrumentencompartiment bevonden zich een stuurautomaat en een traagheidsnavigatiesysteem. Ze moesten de positie van de raket in de ruimte volgen en commando's ontwikkelen voor de staartstuurmachines. In de besturingsautomatisering waren er middelen om gegevens van het draagvliegtuig te ontvangen. Het was de bedoeling om tijdens de vlucht telemetrische datatransmissieapparatuur te gebruiken. Tijdens de tests werden vereenvoudigde controlesystemen gebruikt, die alleen in staat waren om een vooraf opgesteld vliegprogramma uit te voeren.
De afmetingen van de romp maakten het mogelijk om de High Virgo-raket uit te rusten met een monoblock-raketkop met een conventionele of nucleaire lading. Tegelijkertijd was het gebruik van echte gevechtsuitrusting aanvankelijk niet gepland. Tot het einde van het werk waren de raketten alleen uitgerust met zijn gewichtssimulator. Welke bestaande en toekomstige kernkoppen kunnen worden gebruikt op de WS-199C is onbekend.
B-58 bommenwerper met een speciale pyloon voor de Hoge Maagd-raket
Het grootste deel van het raketlichaam werd gegeven voor de installatie van de TX-20-onderhoudsmotor met vaste stuwstof van het bedrijf Thiokol. Dit product is ontwikkeld voor de MGM-29 Sergeant operationeel-tactische raket en vertoonde zeer hoge prestaties. De motor met een lengte van 5, 9 m met een diameter van iets minder dan 790 mm ontwikkelde stuwkracht tot 21, 7 tf. De bestaande lading was in 29 seconden opgebrand, waardoor de raket op hoge snelheid kon accelereren.
De complete raket had een lengte van 9, 25 m. De maximale lichaamsdiameter was 790 mm. De startmassa werd bepaald op 5,4 ton. De vlucht langs een ballistisch traject zorgde ervoor dat de raket een snelheid tot M = 6 kon bereiken. Het schietbereik zou volgens berekeningen 300 km bedragen.
De aeroballistische raket moest met een draagvliegtuig op de lanceerplaats worden afgeleverd. De functie van het transporteren en lanceren van wapens werd toevertrouwd aan de Convair B-58 Hustler supersonische bommenwerper. In de basisconfiguratie bestond de bewapening van een dergelijk vliegtuig uit een vrije val-dropcontainer uitgerust met een speciale kernkop. De creatie van een nieuwe raket maakte het mogelijk om de gevechtscapaciteiten van het voertuig uit te breiden. Eind jaren vijftig werd de B-58 getest en voorbereid voor massaproductie, en daarom was het succes van het WS-199C-project van bijzonder belang voor de Amerikaanse strategische luchtvaart.
Ophanging van een raket aan een vliegtuig
Als onderdeel van het "Virgo at Zenith"-project heeft Convair een speciaal voertuig ontwikkeld voor het transporteren en droppen van een veelbelovende raket. In plaats van de standaard ophanginrichting voor de originele container, werd voorgesteld om een speciale pyloon voor de raket te monteren. Tegelijkertijd waren er geen aanpassingen aan de vliegtuigstructuur nodig.
De nieuwe pyloon was een product van hoge rek, onder de bodem van de romp geplaatst. Het pyloonlichaam was gemaakt in de vorm van een stroomlijnkap die de interne apparatuur beschermde tegen de binnenkomende luchtstroom. De bovenste snede van zo'n stroomlijnkap was vlak en grensde aan de onderkant van de romp. Het onderste deel van de pyloon was op zijn beurt gemaakt in de vorm van een onderbroken lijn, overeenkomend met de contouren van de raket. In de pyloon waren sloten om de raket vast te houden en elektrische apparaten voor communicatie met de vliegtuigapparatuur.
Bommenwerper tijdens de vlucht
Het conceptontwerp van het WS-199C High Virgo-raketsysteem werd begin 1958 voorbereid. Vertegenwoordigers van het Pentagon maakten kennis met de ingediende documentatie en gaven al snel toestemming om het werk voort te zetten. In juni ontvingen de militaire afdeling en aannemersbedrijven een contract voor de bouw en het testen van prototyperaketten. De tests waren gepland om in de zeer nabije toekomst te beginnen.
De relatieve eenvoud van het project en het gebruik van kant-en-klare componenten maakten het mogelijk om de experimentele raketten in de kortst mogelijke tijd te assembleren. Het was echter niet zonder problemen. Er waren problemen met de levering van een traagheidsnavigatiesysteem, daarom waren de eerste twee raketten uitgerust met alleen een automatische piloot. Als gevolg daarvan moesten ze volgens een vooraf bepaald programma vliegen. Het testen van autonome controles werd uitgesteld tot volgende vluchten.
De WS-199C voor de eerste keer resetten vanaf media
Voor testlanceringen begin september 1958 vloog een van de prototype B-58-vliegtuigen, die een nieuw model pyloon ontvingen, naar Eglin Air Force Base (Florida). Sommige vluchten zouden op haar vliegveld worden uitgevoerd. Bovendien waren de tests gepland om de basis op Cape Canaveral te gebruiken. De geplande raketroutes liepen over het centrale deel van de Atlantische Oceaan. De fictieve doelgebieden lagen ook op volle zee.
Het teststartprogramma zag er als volgt uit. Het draagvliegtuig met een raket onder de romp steeg op vanaf vliegbasis Eglin of vanaf Cape Canaveral, won hoogte en ging een gevechtskoers in. Op een hoogte van 12,1 km bij een vliegdekschipsnelheid van M = 1,5 werd de raket gedropt, die vervolgens de motor moest inschakelen en naar het vereiste traject moest gaan. De vlucht eindigde met de val van de raket in zee. Tijdens de vlucht moest het begeleidende vliegtuig telemetrie ontvangen.
Startpunt van de motor
De eerste testlancering van de WS-199C-raket in een vereenvoudigd besturingssysteem vond plaats op 5 september 1958. Het storten en verwijderen van de drager verliep normaal. Tegen de 6e seconde van de vlucht ging de motor aan en ging naar de vereiste modus. Na een paar seconden deed de automatische piloot het echter niet meer. De raket begon oncontroleerbare trillingen te maken en moest worden vernietigd met behulp van een zelfvernietiger. Tijdens de vlucht steeg het product tot een hoogte van 13 km en legde een afstand van enkele tientallen kilometers af.
Telemetrische analyse maakte het mogelijk om de oorzaak van het ongeval te achterhalen. De besturingssystemen zijn verfijnd en de wijzigingen zijn verwerkt in het project. Voor de volgende testlancering werden volledige grondcontroles uitgevoerd. Pas daarna werd toestemming verleend voor de tweede lancering van het draagvliegtuig.
Op 19 december 1958 liet een ervaren B-58 opnieuw een aeroballistische raket vallen. Na een korte horizontale versnelling begon ze scherp te klimmen. De WS-199C bewoog zich langs een ballistisch traject en klom naar een hoogte van 76 km, waarna het overschakelde naar een dalend segment van het traject. De maximale snelheid tijdens deze vlucht bereikte M = 6. De raket viel ongeveer 300 km van het lanceerpunt in de oceaan. De lancering werd als succesvol beschouwd.
De raket op het moment van loslaten (rechtsbovenaanzicht). De kabels voor communicatie met de drager zijn zichtbaar
Op 4 juni 1959, na de volgende fase van verbetering van de raket, vond de derde testlancering plaats. Dit keer tilde het draagvliegtuig een volledig geladen raket de lucht in, uitgerust met een standaard geleidingssysteem. De missie van deze vlucht was het verkrijgen van een maximaal bereik. Door het traject te corrigeren met behulp van de roeren, brachten de automaten aan boord de raket naar een hoogte van meer dan 59 km. De vlucht eindigde op 335 km van het afleverpunt. Het duurde precies 4 minuten om deze afstand te overbruggen. Het traagheidsnavigatiesysteem en de bedieningselementen werkten zonder fouten en "Virgo at Zenith" voltooide de taak met succes.
Eind jaren vijftig stuurden de leidende landen hun eerste satellieten in een baan om de aarde. Het was duidelijk dat de ruimte in de nabije toekomst een andere plaats zou kunnen worden voor de inzet van wapens, en daarom zijn er fondsen nodig om dergelijke bedreigingen te bestrijden. Om deze reden was er een voorstel om de WS-199-familie van raketten te testen als een anti-satellietwapen. Medio 1959 begonnen Lockheed en Convair met de voorbereidingen voor een testaanval op het ruimtevaartuig.
Camera's van de vierde experimentele raket
Voor de nieuwe test werd een speciale raket voorbereid, die merkbaar verschilde van de vorige. Bijna alle romp en roeren werden vervangen door staal. De kernkopsimulator werd uit het hoofdcompartiment verwijderd en ook de plaatsing van instrumenten werd gewijzigd. Nieuwe kopkuip ontwikkeld met transparante ramen. Daaronder werd een speciaal systeem geïnstalleerd met 13 camera's die in verschillende richtingen wijzen. Volgens het vliegprogramma moesten er 9 de nadering van de raket en de doelsatelliet volgen, en de rest was bedoeld om de aarde te onderzoeken. Voordat de kuip werd geïnstalleerd, werden de clips met de camera's omwikkeld met een warmte-isolator. Ten slotte werden een parachute-reddingssysteem en een radiobaken in de hoofdkuip geplaatst.
Het trainingsdoel was de Explorer 4-satelliet, gelanceerd in juli 1958. Het was bedoeld om stralingsgordels te bestuderen en droeg geigertellers. Het product bevond zich in een baan om de aarde met een apogeum van 2213 km en een perigeum van 263 km. De onderschepping zou worden uitgevoerd wanneer de satelliet op een minimale afstand van de aarde passeerde.
Speciale kuip voor fotoapparatuur
Tests van de WS-199C-raket in een antisatellietconfiguratie vonden plaats op 22 september 1959. Voor een grotere versnelling van de raket met een daaropvolgende toename van de vlieghoogte ontwikkelde de koerier een snelheid van M = 2. De ontkoppeling en daaropvolgende procedures werden normaal uitgevoerd. Maar een paar seconden na de release stuurde de raket een bericht over het falen van de controlesystemen. Op de 30e seconde van de vlucht werd de communicatie met haar verbroken. Een contrail werd vanaf de grond gezien, wat aangeeft dat de raket een ballistische baan was binnengegaan, maar de exacte vluchtparameters konden niet worden vastgesteld.
Communicatiestoring leidde al snel tot het verlies van de raket. Zoals de testers konden zien, keerde de WS-199C terug en viel in de oceaan. Een lange zoektocht leverde echter geen resultaat op. De exacte plaats van de val van de raket is nog onbekend. Samen met het prototype gingen camera's en hun films naar de bodem, wat het mogelijk maakte om de effectiviteit van het schieten op een satelliet te evalueren. Het resultaat was echter nauwelijks uitmuntend, aangezien Explorer 4 in zijn baan bleef.
Anti-satelliet "Maagd op zenit" op het moment van reset
Van de vier High Virgo-testruns was slechts de helft succesvol. De andere twee bleken door toedoen van de regelapparatuur een noodgeval te zijn. In het najaar van 1959 analyseerden specialisten van de ontwikkelingsmaatschappijen en het Amerikaanse Ministerie van Defensie de verzamelde gegevens en bepaalden het verdere lot van het project.
In zijn huidige vorm kon de Lockheed WS-199C High Virgo aeroballistische raket niet in dienst komen en de gevechtscapaciteiten van het B-58 Hustler-vliegtuig niet verbeteren. De richting als geheel was echter van belang voor de luchtmacht. In dit verband gaf de klant opdracht om het werk aan het onderwerp "Maagd op het zenit" af te ronden, maar om de ontwikkelingen in dit project te gebruiken bij het maken van de volgende ballistische raket. Het belangrijkste resultaat van het daaropvolgende ontwikkelingswerk was de nieuwe GAM-87 Skybolt-raket.
Als onderdeel van het Air Force-programma, met de codenaam WS-199, hebben Amerikaanse defensiebedrijven twee door de lucht gelanceerde ballistische raketten ontwikkeld. De resulterende producten vertoonden vrij hoge eigenschappen, maar waren nog steeds niet geschikt voor adoptie. Tijdens het ontwerpen en testen was het echter mogelijk om veel ervaring op te doen en de nodige gegevens te verzamelen over de echte werking van dergelijke wapens. De ontwikkelingen, oplossingen en projecten WS-199B en WS-199C vonden al snel toepassing bij de creatie van een nieuwe aeroballistische raket.
