RM-81 アジェナ
 ジェミニ計画のターゲットビークルとして装備されたアジェナD | |
| メーカー | ロッキード社 |
|---|---|
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| 使用対象 | |
| 一般的な特徴 | |
| 身長 | 248インチ（6.3メートル） |
| 直径 | 60インチ（1.5メートル） |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退した |
| 総打ち上げ数 | 365 |
| 初飛行 | 1959 |
| 最終便 | 1987年2月12日 |
| RM-81 アジェナ | |
| 搭載 | ベル XLR-81 1個 |
| 最大推力 | 16,000ポンド力（71 kN） |
| 比推力 | 293秒（2.87 km/s）（真空） |
| 燃焼時間 | 120～265秒 |
| 推進剤 | UDMH /赤色発煙硝酸 |
RM -81 アジェナ（/ ə dʒ i n ə /）は、ロッキード社が当初中止されたWS-117L偵察衛星プログラム向けに開発したアメリカのロケット上段および衛星バスである。[ 1 ] WS-117Lが画像情報収集用のSAMOSとコロナ、早期警戒用のMIDASに分割された後、アジェナは後にコロナ偵察衛星やジェミニ計画中にランデブーとドッキングを実証するために使用されたアジェナ標的機など、いくつかのプログラムで上段および統合コンポーネントとして使用された。アトラス、ソー、ソーラド、タイタンIIIBロケットの上段として使用され、スペースシャトル[ 2 ]やアトラスVなどにも使用が検討された。 1959年2月28日[ 3 ]から1987年2月の間に合計365機のアジェナロケットが打ち上げられた。NASAのペイロードを搭載したのはわずか33機で、その大部分は国防総省のプログラム向けだった。
いくつかのミッションでは、ペイロードがアジェナに直接搭載され、電力、通信、3軸安定化装置が供給されました。ペイロードのコンポーネントは通常、アジェナの標準バルクヘッドの前方に配置されていました。ペイロードがアジェナに組み込まれず、打ち上げ後に分離されるミッションでは、アジェナはアセント・アジェナと呼ばれていました。アジェナは、より重量が重く、より高性能な衛星、例えば複数のより強力なカメラを搭載したコロナ宇宙船などに対応するため、オリジナルのアジェナAから2度アップグレードされました。
アジェナという名称は、国防総省高等研究計画局（ ADRPA）が、この上段ロケットが「空中で点火する」ことから、ベータ・ケンタウリ（別名アジェナ）に提案したものです。これは、ロッキード社が恒星現象にちなんで製品名を命名してきた伝統に倣ったものです。[ 4 ]
最後の打ち上げは1987年2月12日のアジェナDで、タイタン34Bの上段ロケットとして構成されていました。NASAとアメリカ空軍は合計365機のアジェナロケットを打ち上げました。[ 5 ]
特徴
アジェナは直径5.0フィート（1.5メートル）で、3軸安定化装置（偵察システムカメラ用）を備え、搭載したベル エアクラフトXLR81エンジンは、燃料として非対称ジメチルヒドラジン（UDMH）を使用し、酸化剤として抑制性赤発煙硝酸（IRFNA）を使用して16,000ポンド（71 kN）の推力を生成した。 [ 6 ]最初のバージョンは、14%の二酸化窒素を含むタイプIIIA IRFNAを使用し、後のバージョンは44%の二酸化窒素を含むタイプIV高密度酸（HDA）に切り替えた。HDAはより腐食性が強いが、密度が高く性能が向上している。[ 7 ]これはハイパーゴリック燃料/酸化剤の組み合わせであるため、点火システムを必要としない。このロケットエンジンは、無線コマンドによって軌道上で複数回再始動することができ、頻繁に再始動された。スロートとノズルを冷却する再生冷却チャネルは、直線状のガンドリル加工チャネルから形成されました。チャンバースロートの放物線形状は、ガンドリル加工の難題を引き起こしましたが、ベル・エアロシステムズの技術者は、冷却チャネルを「一枚板円形双曲面」形状に配置することでこの問題を解決しました。これにより、機械工は燃焼室の曲面を貫通する直線状の冷却チャネルをガンドリル加工することが可能になりました。このエンジンは、コンベアB-58ハスラー爆撃機の中止されたロケット推進核弾頭ポッド用のXLR-81推進ユニットから派生したものです。1959年まで、アジェナはディスカバラー・ビークルまたはベル・ハスラーとしても知られていました。[ 3 ]
水平飛行するアジェナの姿勢制御は、3つのジャイロスコープ、2つの地平線センサー、そして窒素・フレオン混合ガスを用いたコールドガススラスタを備えた慣性基準装置によって行われていた。ピッチとロールは2つの密閉型ジャイロユニットによって検知された。レートジャイロユニットは軌道速度を検知することでヨー誤差を測定した。ピッチとロールのジャイロ誤差は地平線センサーから補正され、後に太陽と星の追跡装置によって補完された。これにより、アジェナは改良されたコロナカメラによる地上解像度の向上に必要な高い指向安定性を実現できた。[ 1 ]
アジェナは地球を周回しながら宇宙空間で一定の姿勢を保つように設計されていたため、受動的な熱制御システムが考案されました。[ 1 ]
アジェナの主な電力源は過酸化銀亜鉛電池で、1960年代初頭からは太陽電池パネルが補助的に使用されました。Sバンドトランスポンダーにより、アジェナは地上からのコマンドシーケンス（画像の動き補正、姿勢変更など）を受信し、後で実行するために保存することができました。[ 1 ]
バージョン
アジェナには3つのバージョンが飛行しました。
アジェナA
アジェナAは、アジェナの最初のタイプです。トールロケットとアトラスロケットに搭載され、それぞれヴァンデンバーグ空軍基地の第75発射施設とポイント・アルゲロ第1発射施設から主に極軌道に打ち上げられました。アトラスロケットの打ち上げは2回、ケープカナベラルの第14発射施設から行われました。
アジェナ A はベル 8048 (XLR-81-BA-5) エンジンで推進され、 120 秒の燃焼時間で 69 kN (約 15,500 ポンド) の推力を生み出すことができました。
1959年から1961年にかけて20機のアジェナAが打ち上げられ、その全てがディスカバラー、マイダス、サモス計画のために使われた。[ 8 ]
アジェナB
1960年、ロッキード社は改良型アジェナBを発表しました。これは軌道上での再始動が可能で、燃料タンクを延長することで燃焼時間を延長したものでした。アジェナBは、ソーロケットとアトラスロケットに搭載されて打ち上げられました。
このロケットにはベル8081エンジンが搭載されており、240秒の燃焼時間で71kNの推力を発生し、軌道上で再起動することができた。
これらのロケットは、 SAMOS-E、SAMOS-F（ELINTフェレット）、MIDAS（ミサイル防衛警報システム）などの軍事早期警戒衛星、レンジャー月探査機、マリナー惑星探査機、OGO、ニンバス衛星を打ち上げた。アジェナBの初飛行は、1960年10月26日のディスカバラー16号（不成功に終わった）の打ち上げであった。アジェナBはアトラスロケットの打ち上げ準備に数ヶ月を要し、1961年7月12日のミダス3号までアトラスロケットで飛行することはなかった。アジェナBの最後の飛行は、1966年6月7日のOGO3号の打ち上げであった。合計76機が打ち上げられた。
アジェナD
アジェナDは、ロッキード社のエンジニアリング担当役員であるローレンス・エドワーズによる提案の結果生まれた。エドワーズは、アジェナの基本構成を標準化し（この時点まで、各アジェナは、使用されるペイロードと打ち上げ機の両方に合わせてカスタムメイドされていた）、ペイロードの要件に応じて追加機能を追加することを提案し、ペンタゴンからはアジェナをタイタンロケットと互換性を持たせるようにという要件が出された。この提案は、ソーとアトラス・アジェナの高い故障率に対する不満が高まり、打ち上げ機の標準化を進めることで信頼性が向上するという提案が促された1962年後半に始まった。デビッド・N・スパイアーズは、標準化について次のように要約している。
アジェナDの共通構成には、主要な誘導装置、ビーコン、電源、遠隔測定装置を含む4つの使用可能なモジュール、標準ペイロードコンソール、およびオプションのギアのような太陽電池パネル、ピギーバックサブ衛星、および宇宙で最大16回再起動できるオプションのベルエアロシステムズエンジンをプラグインインストールするためのエンジン上部の後部ラックが含まれていました。[ 9 ]
軌道構成は直径60インチ（1.5メートル）、長さ248インチ（6.3メートル）で、バッテリーから19,500Whの電力を供給した。[ 10 ] 2014年現在、アジェナDは米国で最も多く打ち上げられた上段ロケットである。[ 11 ]年間40機のアジェナD宇宙船を生産するための特別な生産ラインが設置された。エドワーズは数年間エンジニアリングを担当し続け、その後空軍はアジェナDの運用開始を宣言し、設計を凍結した。退役時には、アジェナDの信頼性は95%を超えていた。
アトラス、ソー、ソラッド、タイタンIIIBの各ロケットで打ち上げられた。ベル8096エンジンを搭載し、265秒の燃焼時間で71kNの推力を発生させることができた。
最初のアジェナDロケットは1963年6月28日のKH-4号7号で、その後合計269機のアジェナDロケットが打ち上げられました。アジェナDロケットは、KH-7ガンビット、KH-8ガンビット3偵察衛星、金星探査機マリナー3機、火星探査機マリナー2機の打ち上げに使用されました。
ソー・アジェナは1972年にKH-4B衛星を打ち上げた際に最後の飛行をしました。最後のアトラス・アジェナは、改修されたアトラスFミサイルにアジェナD段を搭載し、1978年にシーサットを打ち上げました。1987年までにタイタンロケットに搭載されたアジェナがさらに12機打ち上げられ、段は完全に退役しました。
最後のアジェナD上段は、最後のSDS-1衛星 であるUSA-21を搭載して、1987年2月12日にタイタンIIIBロケットで打ち上げられました。
アジェナ標的車両
アジェナ標的機はアジェナDをベースにしており、ジェミニ計画の一環として実施されたミッションのランデブーおよびドッキングターゲットとして使用するための機器が取り付けられていた。最大15回の再起動が可能なベル・エアロスペース・モデル8247エンジンを搭載していた。 [ 2 ]後のミッションでは、ジェミニ宇宙船がドッキングしている間にアジェナのエンジンが点火され、宇宙船をより高い軌道に押し上げ、再び地球に帰還させた。ジェミニ11号のミッションでは、遠地点が1,375キロメートル (854マイル) の楕円軌道に到達し、有人宇宙飛行の高度記録を樹立した。この記録は、月への最初の有人ミッション であるアポロ8号によって破られるまで保持された。
その他のバリエーション
1970年代初頭、ロッキード社はスペースシャトルのペイロードベイにアジェナをペイロードブースターとして搭載する研究を行いました。直径を大きくしたアジェナCも提案されましたが、実現には至りませんでした。
アジェナ2000はアジェナの近代化を目指したもので、アトラスVライト発展型使い捨て打ち上げ機で使用される予定だった。[ 12 ]アトラスVライトは中型構成の標準化を優先してキャンセルされ、結果としてアジェナ2000は製造されなかった。
打ち上げ
アジェナDの最初の打ち上げは1962年6月27日のアジェナ64便であった。1967年末までに合計162機のアジェナDが打ち上げられた。[ 13 ]
| 打ち上げ | 成功 | 失敗 | 累積 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| アゲナ | ブースター | ||||
| 1962 | 8 | 8 | – | – | 8 |
| 1963 | 23 | 18 | 3 | 2 | 31 |
| 1964 | 35 | 32 | 3 | – | 66 |
| 1965 | 29 | 26 | 1 | 2 | 95 |
| 1966 | 39 | 36 | 2 | 1 | 134 |
| 1967 | 28 | 26 | 1 | 1 | 162 |
| 1968 | 21 | 20 | – | 1 | 183 |
| 1969 | 17 | 17 | – | – | 200 |
| 1970 | 14 | 14 | – | – | 214 |
| 1971 | 12 | 10 | ? | ? | 226 |
| 1972 | 8 | 6 | ? | ? | 234 |
| 1973 | 5 | 4 | ? | ? | 239 |
| 1974 | 3 | 3 | – | – | 242 |
| 1975 | 4 | 4 | – | – | 246 |
| 1976 | 4 | 4 | – | – | 250 |
| 1977 | 4 | 4 | – | – | 254 |
| 1978 | 4 | 4 | – | – | 258 |
| 1979 | 1 | 1 | – | – | 259 |
| 1980 | 1 | 1 | – | – | 260 |
| 1981 | 2 | 2? | – | – | 262 |
| 1982 | 1 | 1 | – | – | 263 |
| 1983 | 2 | 2 | – | – | 265 |
| 1984 | 2 | 2 | – | – | 267 |
| 1985 | 1 | 1 | – | – | 268 |
| 1987 | 1 | 1 | – | – | 269 |
| 合計 | 269 | 245ですか？ | 10ですか？ | 6? | – |
デブリ
アゲナの多くは、必要になった後も軌道上に残っていたため、分解して軌道上のデブリが増える時間があった。[ 14 ]残留燃料の発火により爆発したと考えられている。[ 15 ]
参照
関連リスト
参考文献
- ^ a b c dジェイコブ・ニューフェルド、ジョージ・M・ワトソン・ジュニア、デイヴィッド・チェノウェス (1997). 「テクノロジーと空軍：回顧的評価」(PDF) . 空軍歴史博物館プログラム. 2012年10月7日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ a bロッキード・ミサイルズ・アンド・スペース・カンパニー (1972年2月25日). 「シャトル/アジェナ計画研究 第1巻：概要」 NASA.
- ^ a b「1967年12月31日時点のアジェナ飛行履歴 - 第1巻」（PDF）宇宙ミサイルシステム機構。1969年6月。 2011年10月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- ^ヘレン・T・ウェルズ、スーザン・H・ホワイトリー、キャリー・E・カレジャンヌス「NASAの名前の由来」NASA科学技術情報局、pp. 6– 7.
- ^「ロッキード RM-81 アジェナ」www.designation-systems.net .
- ^ 「ベルモデル8048」。アメリカ空軍国立博物館。2018年3月24日閲覧。
- ^ Schmidt, Eckart W. (2022). 「赤色発煙硝酸」.酸化剤百科事典. De Gruyter. pp. 3881– 3962. doi : 10.1515/9783110750294-029 . ISBN 978-3-11-075029-4。
- ^ 「ファクトシート：ベルモデル8048」。アメリカ空軍国立博物館。2010年12月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年1月29日閲覧。
- ^ David N.Spires (2004). 「軌道の未来：空軍宇宙史選集 第2巻」空軍宇宙司令部.、1122ページ。
- ^ 「実現可能性調査、最終報告書、測地軌道写真衛星システム、第2巻」（PDF）。NRO。1966年6月。 2012年3月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2011年1月28日閲覧。
- ^アジェナDの起源：アメリカで最も多く使われている宇宙船、冷戦時代の宇宙史：計画のリード記事、スペースクロニクル、2006年5月。ドウェイン・A・デイ編集。
- ^クレッブス、グンター. 「アトラス5」 . グンターの宇宙ページ. 2010年7月20日閲覧。
- ^ 「AGENA文書履歴 - 第6巻」（PDF）宇宙ミサイルシステム機構. 2017年8月28日 [1971年11月].
- ^ 「50年前のアジェナDロケットが軌道上で撮影」 。 2023年2月15日閲覧。
- ^ @@planet4589 (2020年9月26日). 「デルタ、アジェナ、CZ-4Bの各段は、軌道上で放棄されてから何年も経って残留燃料が発火したために分解したと考えられています」（ツイート）– Twitter経由。
外部リンク
- アジェナAとRM-81シリーズの議論
- Gemini 8 と Agena Videoのドッキング
- シャトル/アジェナ研究。付録A：上昇時のアジェナ構成
- 再利用可能なAgenaの研究。第2巻：技術
- アジェナの文書史
