ジュノ II

ジュノ II
パッド上のJuno II
関数使い捨て発射システム
メーカーABMAのクライスラー
原産国アメリカ合衆国
打ち上げコスト290万ドル（1958年）、3150万ドル（2024年）
サイズ
身長24.0メートル（78.7フィート）
直径2.67メートル（8フィート9インチ）
質量55,110 kg (121,500 ポンド)
ステージ3-4
容量
低軌道へのペイロード
質量41 kg (90 ポンド)
サブオービタルTLIへのペイロード
質量6 kg (13 ポンド)
関連ロケット
家族木星
発売履歴
状態引退
発射場LC-5およびLC-26B、CCAFS
総打ち上げ数10
成功4
失敗5
部分的な失敗1
初飛行1958年12月6日
最終便1961年5月24日
第一段階 -木星
エンジンロケットダインS-3D 1台
推力667 kN (150,000 lb f )
比推力248秒
燃焼時間182秒
推進剤RP-1 /液体酸素
第2段階 MGM-29軍曹
エンジン11ソリッド
推力74.8 kN (16,800 lb f )
比推力220秒
燃焼時間6秒
推進剤固体-ポリサルファイド-過塩素酸アルミニウムおよびアンモニウム
第三段階 - MGM-29 軍曹
エンジン3ソリッド
推力20.4 kN (4,600 lb f )
比推力236秒
燃焼時間6秒
推進剤固体- ポリサルファイド-アルミニウムおよび過塩素酸アンモニウム
第4段階 - MGM-29 軍曹
エンジン1ソリッド
推力6.8 kN (1,500 lb f )
比推力249秒
燃焼時間6秒
推進剤固体- ポリサルファイド-アルミニウムおよび過塩素酸アンモニウム
[ウィキデータで編集]

ジュノーIIは、1950年代後半から1960年代初頭にかけて使用されたアメリカの宇宙打ち上げ機です。第一段として使用されたジュピターミサイルから派生したものです。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

発達

上段にはMGM-29 サージェントから派生した固体燃料ロケットモーターが使用され、第2段に11基、第3段に3基、第4段に1基が使用され、より小型のジュノーI打ち上げ機の上段に使用された構成と同じであった。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 2 ]低地球軌道へのいくつかの打ち上げでは第4段は飛行せず、打ち上げ機が追加で9キログラムのペイロードを運ぶことができた。 ジュノーIIの開発は、既存のハードウェアから完全に製造されたため、非常に速かった。プロジェクトは1958年初頭に始まり、最初の機体がその年の終わりに飛行した。クライスラーが全体の契約を担当し、ロケットダインが第1段の推進、ジェット推進研究所が上段の推進を担当した。最初の3機のジュノーIIはジュピターミサイルを改造したものだったが、残りのブースターはすべて最初からジュノーIIとして製造された。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

ジュノー II とジュピターの主な違いは、燃焼時間を延長するために推進剤タンクが延長されたこと (第 1 段の燃焼時間はジュピターよりも約 20 秒長かった)、上段の追加重量を支えるために構造が強化されたこと、慣性誘導システムが上段に移動された無線地上誘導パッケージに置き換えられたことである。

歴史

ジュノーIIは10回の衛星打ち上げに使用されたが、そのうち6回は失敗した。ケープカナベラル発射施設5と26Bからパイオニア3号、パイオニア4号、エクスプローラー7号、エクスプローラー8号、エクスプローラー11号を打ち上げた。[ 6 ] [ 7 ]

パイオニア3号搭載のジュノーII

1958年12月6日に打ち上げられたジュノーIIの最初の打ち上げであるパイオニア3号は、第一段の早期カットオフに見舞われ、上段が十分な速度に達することができなかった。[ 6 ] [ 7 ]パイオニア3号は地球周回軌道から離脱することはできなかったが、大気圏に再突入するまで約40時間にわたりデータを送信した。[ 6 ] [ 7 ]燃料枯渇回路の故障が故障の原因であることが判明したが、その正確な原因は特定できなかった。この回路は後に再設計された。

パイオニア4号は1959年3月3日に打ち上げに成功し、第一世代のアメリカ合衆国の月探査機としては唯一、そのミッション目標をすべて達成した。また、1964年まで唯一成功したアメリカ合衆国の月探査機でもあった。 [ 6 ] [ 7 ]パイオニア4号の後、NASAは月探査計画をより大型のアトラス・エイブル・ブースターに切り替え、代わりにジュノーIIを地球周回軌道への打ち上げに使用することを決定した。第4段を廃止したことで、ペイロード容量はほぼ倍増した。

1959年7月16日のエクスプローラー衛星の打ち上げ計画は、ジュノーIIが打ち上げ直後に制御を失い、射場安全責任者が破壊命令を出す前に側転をし、劇的に失敗した。[ 6 ] [ 7 ] [ 9 ]燃料がほぼ満タンのブースターは発射台から数百フィートの地点に墜落し、ブロックハウスの乗組員は地上で燃えている上段モーターを驚いて見守った。事故の原因は、電力インバーター内の2つのダイオード間のショートであるとすぐに突き止められ、これにより打ち上げ時に誘導システムへの電力が遮断され、射場安全対策が講じられる前にジュノーのエンジンがジンバル回転を完全に停止し、機体が横転した。この故障モードの再発を防ぐため、ブースター内の回路基板には改良されたコーティングが使用された。

1959年8月15日、次のジュノーIIがビーコン衛星を乗せて打ち上げられた。第一段の性能は正常であったが、上段が故障した。[ 6 ] [ 7 ] [ 10 ]このミッションで計画されていた実験の一つは、段間セクションに格納された4つのフレアを射出することだった。これは打ち上げ中に追跡され、写真撮影される予定だった。しかし、フレアの射出が予定通りに行われず、事態は悪化した。制御システムも故障し、上段は軌道上に飛ばず、大西洋上に落ちてしまった。フレアの1つが、本来外側に展開されるべきところ、段間セクションの内側に展開し、誘導区画の減圧を引き起こして機体制御不能を引き起こしたと結論付けられた。

エクスプローラー7号は1959年9月の最終週に打ち上げられる予定でしたが、1959年9月15日の打ち上げ直後、隣接する発射台で行われたジュピターミサイルの試験が失敗し、ジュノーII号は飛散した破片により軽微な損傷を受けました。しかし、これは迅速に修復され、1959年10月13日の打ち上げは成功しました。[ 6 ] [ 7 ] LC-5発射台はその後マーキュリー計画に恒久的に割り当てられたため、エクスプローラー7号はLC-5からの最後のジュノーII打ち上げとなりました。

1960年3月23日、別のエクスプローラー衛星が軌道に到達できなかった。第2段モーターの1つが点火に失敗し、不均衡な推力によりペイロードが大西洋に落下したためである。[ 6 ] [ 7 ]

1960年半ば、6回の試みのうちわずか2回しか成功しなかったことから、NASAの委員会はジュノーIIの打ち上げ機としての徹底的な再評価を実施した。失敗の原因は、不適切な試験と点検によって発生した部品の個別故障がほとんどであった。これは、プログラムが終了し、ブースターの開発計画がこれ以上ないことが、プログラム関係者の関心の低下と無関心につながったためだと非難された。ジュノーIIを開発したJPLチームは、当初、これをパイオニア月探査機専用に考えていたが、NASAがジュノーIIで地球周回軌道への打ち上げを開始するとすぐに関心は薄れ始めた。さらに悪いことに、設計チームの大半が解散し、メンバーは他のプロジェクトに異動になったため、ジュノーIIの技術情報を入手することが困難になっていた。また、ブースターを低軌道打ち上げ用に改造したことで、小型のパイオニア探査機用に設計され、大型のエクスプローラー衛星には適していなかった回転タブ式第三段の調整も狂ってしまった。

当時、NASAにはジュノーIIが4基残っていました。審査委員会はそのうち2基が打ち上げに成功すると予測しましたが、ブースターは既に購入済みで費用も支払われているため、打ち上げない理由はないと勧告しました。そして、彼らの想定は正しかったことが証明されました。

エクスプローラー8号は1960年11月3日に打ち上げに成功したが、1961年2月24日の次の試みは失敗した。[ 6 ] [ 7 ]上昇中に緩んだ制御ケーブルが回転する第3段タブに巻き付き、上段とペイロードを損傷した。第2段の点火は時間どおりに行われたが、第3段は点火せず、衛星は軌道に到達できなかった。エクスプローラー11号は1961年4月27日に打ち上げに成功し、[ 6 ] [ 7 ]この出来事は、マーキュリー計画の失敗やソ連による有人宇宙飛行などで特徴づけられる、ほとんど悲惨な月であったNASAの士気を高めるものとなった。1961年5月24日、最後のジュノーIIが別の電離層ビーコン衛星を積んでLC-26Aから打ち上げられた。[ 6 ] [ 7 ]第一段分離後、機器ユニットの電源が失われたため、第二段の点火は行われず、ペイロードは軌道に到達できずに海に落下した。しかし、この頃には、高速上昇のソー・デルタとアジェナが、アメリカの軽・中型ロケットの主力として台頭しつつあった。

発売履歴

ジュノーIIはNASAによって10回打ち上げられ、最初の打ち上げはABMAとの共同打ち上げであった。[ 6 ] [ 7 ] [ 10 ] [ 3 ]

打ち上げ フライト番号 日付 / 時刻 ( GMT ) 発射場 ペイロード ペイロード質量 軌道 打ち上げ結果 コメント
1 AM-11 1958年12月6日05:44 LC-5パイオニア36キロ 高度準軌道部分的な失敗 ジュノーIIの初打ち上げ。4段式。月探査機。燃料枯渇回路の故障により、第1段の打ち上げが予定より早く終了。
2 AM-14 1959年3月3日05:10 LC-5パイオニア46キロ 太陽中心軌道成功 月探査機。
3 AM-16 1959年7月16日17時37分 LC-5エクスプローラーS-142キロ 低軌道失敗 ダイオードの短絡により誘導システムへの電力供給が停止し、打ち上げ直後に制御不能に陥った。T+5秒後にRSO（宇宙探査機の緊急停止装置）によって破壊された。
4 AM-19B 1959年8月15日00:31 LC-26Bビーコン2失敗 T+203秒に誘導室の圧力が低下し、制御不能に陥った。
5 AM-19A 1959年10月13日15:30 LC-5エクスプローラー742キロ 低軌道成功
6 AM-19C 1960年3月23日13時35分 LC-26BエクスプローラーS-4641キロ 失敗 第2段のモーターの1つが点火に失敗し、その結果、推力のバランスが崩れ、軌道速度に到達できなくなりました。
7 AM-19D 1960年11月3日05:23 LC-26Bエクスプローラー841キロ 低軌道成功
8 AM-19F 1961年2月25日00:13 LC-26BエクスプローラーS-45失敗 上昇中の第3段の損傷により点火は阻止された。
9 AM-19E 1961年4月27日14時16分 LC-26Bエクスプローラー1137キロ 低軌道成功
10 AM-19G 1961年5月24日19時48分 LC-26Bエクスプローラー S-45A失敗 計器ユニットの電源障害。第2段点火は発生しなかった。

仕様

ジュノーIIの仕様は以下の通りである。[ 6 ] [ 7 ]

  • 全長：24.0メートル
  • 200 kmまでの軌道積載量: 41 kg
  • 脱出速度ペイロード: 6 kg
  • 初回打ち上げ日: 1958年12月6日
  • 最終打ち上げ日: 1961年5月24日
パラメータ 第1ステージ 第2ステージ 第3ステージ 第4ステージ
総質量 54,431キログラム 462キロ 126キロ 42キロ
空の塊 5,443キログラム 231キロ 63キロ 21キロ
推力 667 kN 74.8 kN 20kN 6.8 kN
ISP 248秒（2.43 kN·s/kg） 220秒（2.16 kN·s/kg） 236秒（2.31 kN·s/kg） 249秒（2.44 kN·s/kg）
燃焼時間 182秒 6秒 6秒 6秒
長さ 18.28メートル 1.0メートル 1.0メートル 1.0メートル
直径 2.67メートル 1.0メートル 0.50メートル 0.30メートル
エンジン： ロケットダインS-3D11 xベイビー軍曹ベビー軍曹3 体ベビー軍曹
推進剤 LOX / RP-1固形燃料固形燃料固形燃料

参照

参考文献

  1. ^ "Juno II" . airandspace.si.edu . 2016年6月9日. 2023年11月29日閲覧。
  2. ^ a b「JUNO II FACT SHEET | Spaceline」 . 2023年11月29日閲覧。
  3. ^ a b「Juno-2」 . Gunter's Space Page . 2023年11月29日閲覧。
  4. ^ジュノーII概要プロジェクト報告書。アメリカ航空宇宙局。1962年。
  5. ^ブランド、ウィリアム・M. (2007) [1964].ロケット技術の歴史：研究、開発、実用化に関するエッセイ. ウェイン州立大学出版局. ISBN 978-0-598-26829-7。
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o「Juno II」 . www.astronautix.com . 2023年11月29日閲覧。
  7. ^ a b c d e f g h i j k l m n o「Juno-2 (4 Stage)」 . Gunter's Space Page . 2023年11月29日閲覧。
  8. ^ a b「木星」www.astronautix.com . 2023年11月29日閲覧。
  9. ^ジュノーII概要プロジェクト報告書。アメリカ航空宇宙局。1962年。
  10. ^ a b「Juno-2 (3 stage)」 . Gunter's Space Page . 2023年11月29日閲覧。
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