| SM-75/PGM-17A トール | |
|---|---|
トール中距離弾道ミサイル。 | |
| タイプ | 中距離弾道ミサイル |
| 原産地 | アメリカ合衆国 |
| サービス履歴 | |
| 使用者 | アメリカ空軍(試験)イギリス空軍(作戦展開) |
| 生産履歴 | |
| 設計 | 1957 |
| メーカー | ダグラス・エアクラフト・カンパニー |
| 生産 | 1959–1960 |
| 建造数 | 約225人。ピーク時の配備数は60人 |
| 変種 | デルタロケットのトールロケットファミリー |
| 仕様 | |
| 質量 | 開始時の重量は49,590キログラム(109,330ポンド)。 |
| 長さ | 19.76メートル(64フィート10インチ)。 |
| 直径 | 2.4メートル(8フィート)。 |
| 推進剤 | 灯油と液体酸素 |
運用範囲 | 2,820キロメートル(1,750マイル) |
| 飛行高度 | 630キロメートル(390マイル)。 |
PGM -17A ソーは、 アメリカ空軍(USAF)初の実用弾道ミサイルでした。北欧神話の雷神にちなんで命名されました。 1959年から1963年9月まで、イギリス空軍の運用下で、熱核弾頭を搭載した中距離弾道ミサイル(IRBM)としてイギリスに配備されました。ソーは全高65フィート(20メートル)、直径8フィート(2.4メートル)でした。
第一世代のソーミサイルは突貫的に配備されましたが、設計ミスにより24%の発射失敗率を記録しました。競合するPGM-19ジュピターミサイルの方が多く使用されましたが、どちらも空軍の長距離ICBM計画によってすぐに影を潜めました。この計画はアメリカ本土から発射可能でした。1959年までにアトラスミサイルが実用化に向けて順調に進んでいたため、ソーとジュピターの両計画はミサイル運搬手段としては時代遅れとなりましたが、政治的な理由と航空宇宙産業の雇用維持のため、1963年まで製造と配備が続けられました。
このミサイルの永続的な遺産は、ソーおよびその後のデルタシリーズの宇宙打ち上げ機が最初のソーミサイルから派生したブースターを使用したことで継続され、21 世紀まで継続されました。
ソ連が米国より先に長距離弾道ミサイルを配備することを恐れた米空軍は、1956年1月に射程1,500マイル (2,400 km)の中距離弾道ミサイル、トールの開発を開始した。このプログラムは応急措置として迅速に進められ、開始から3年以内にイギリス空軍のトール飛行隊20個中隊のうち最初の1個中隊がイギリスで運用開始された。イギリスでの配備は「プロジェクト・エミリー」というコードネームがつけられた。この設計の利点の1つは、ジュピターMRBMと異なり、トールは当時の米空軍の輸送機で運ぶことができ、配備がより迅速になることだった。発射施設は輸送できず、現地で建設する必要があった。アメリカに拠点を置く第一世代のICBMが運用可能になると、トールミサイルはすぐに退役した。最後のミサイルは1963年に運用体制から外された。
「推力増強デルタ」ブースターとW-49 Mod 6弾頭を搭載した少数のソーは、 1975年4月までプログラム437として対衛星ミサイルとして運用されていました。これらのミサイルは太平洋のジョンストン島を拠点とし、低軌道上の衛星を破壊する能力を持っていました。発射の予告があれば、軌道投入直後にソ連のスパイ衛星を破壊することができました。
ソーの開発は1954年にアメリカ空軍によって開始された。目標は、核弾頭を1,150~2,300マイル(1,850~3,700 km)の距離に投射し、誤差確率(CEP)を2マイル(3.2 km)に抑えるミサイルシステムだった。この射程距離であれば、英国の発射場からモスクワを攻撃することが可能だった。[ 1 ]初期の設計研究は、ロバート・トゥルーアックス司令官(アメリカ海軍)とアドルフ・K・ティール博士(ラモ・ウッドリッジ社、元レッドストーン兵器廠、元ナチス・ドイツ)が主導した。彼らは以下の特徴を持つIRBMの仕様を精緻化した。
ソーには、メインエンジンの両側にロール制御用のバーニア エンジンが搭載されており、これはアトラスの推進剤タンクの側面にあるバーニア エンジンに似ています。

1955年11月30日、ダグラス、ロッキード、ノースアメリカン・アビエーションの3社に1週間の入札期間が与えられた。ミサイルは既存の技術、技能、能力、技法を用いて早期の配備が図られることになっていた。1955年12月27日、ダグラスは機体および統合の主契約を獲得した。ノースアメリカン・アビエーションのロケットダイン部門はエンジン契約を獲得し、ACスパークプラグは主慣性誘導システム、ベル研究所は予備無線誘導システム、ゼネラル・エレクトリックはノーズコーン/再突入体を担当した。ダグラスの提案には、当初提案された溶接ではなくボルト締めのタンク隔壁と、空力特性を向上させるためテーパー状の燃料タンクを選択することが含まれていた。
このエンジンはアトラスMA-3ブースター エンジンの直系の後継機であり、エンジンがより小型のソーの推力セクション内に収まるように、1 つの推力室が取り除かれ、配管の経路が変更されました。
エンジン部品の試験は1956年3月に開始された。最初のエンジニアリングモデルエンジンは6月に、最初の飛行エンジンは9月に利用可能になった。初期のThorエンジンは、高高度でのターボポンプ潤滑油の泡立ちやベアリング保持の問題に悩まされ、打ち上げ失敗が何度か発生した。1957年の最初のThor試験では、円錐ノズルと135,000 lbf(600 kN)の推力を持つロケットダインLR-79エンジンの初期バージョンが使用された。1958年初頭までに、これはベル型ノズルと150,000 lbf(670 kN)の推力を持つ改良モデルに置き換えられた。完成版のThor IRBMは、162,000 lbf(720 kN)の推力を有していた。

ソーはケープカナベラル・ミサイル・アネックスのLC-17から試験発射された。開発スケジュールが短縮されたため、施設の完成を期日内に収めるためにアトラス・バンカーの計画を活用する必要があり、LC-17B発射台は初試験飛行に間に合うように完成した。
最初の飛行準備が整ったソーミサイル101号は、1956年10月にケープカナベラルに到着した。LC-17B基地に設置され、数回の燃料装填・排出訓練、静的点火試験、そして故障したリレーの交換のための1ヶ月間の遅延を経た。そしてついに1957年1月25日に打ち上げられた。しかし、打ち上げ直後にエンジンは推力を失い、ソーミサイルは発射台に落下して爆発した。打ち上げ前の準備状況を撮影した映像には、乗組員が液体酸素(LOX)の充填ホースを砂地で引きずっている様子が映っており、破片がLOX内に入り込んだことがバルブの故障の原因であると考えられた。
ソー102号は1957年4月20日に打ち上げられました。ブースターは正常に作動しましたが、コンソールの誤表示により、射場安全管理官がミサイルが海上ではなく内陸に向かっていると誤認したため、飛行は35秒で中止されました。追跡コンソールの配線が逆配線されていたことが判明しました。この短い飛行により、ソーの飛行が成功するという確信が高まりました。
3回目のトール(ミサイル103)打ち上げは、予定の打ち上げ時刻の4分前に爆発しました。バルブの不具合によりLOXタンクの圧力が危険なレベルまで上昇したためです。担当技術者はタンク圧力計の点検も怠っていました。その結果、LC-17Bは4ヶ月間で2度目の修理を余儀なくされました。
8月22日、新たに開放されたLC-17Aから発射されたミサイル104号は、T+92秒にプログラマーからの信号強度低下により分解し、エンジンが右方向に大きく振れました。誘導システムは補正を試みましたが、結果として生じた構造負荷はミサイルタンクの強度を超えました。
1957年9月20日、トール105号は計画開始から21ヶ月後の初飛行に成功した。このミサイルにはテレメトリ装置は搭載されておらず、その結果、質量が軽減され、総射程距離は1,500マイル(2,400 km)となった。
ミサイル107号(10月3日)はLC-17Aに落下し、ガス発生器のバルブが開かずに発射時に爆発した。
ミサイル108号(10月11日)は、T+140秒頃に事前の警告なく爆発した。当初、技術者たちは失敗の原因を特定できなかった。6ヶ月後、最初のソー・エイブル打ち上げがターボポンプの故障により失敗した後、108号でも同様の故障が発生したと結論付けられた。しかし、108号には故障の正確な原因を特定するための十分な計測機器が搭載されていなかった。
1957年の最後の3回のトール試験はすべて成功しましたが、1958年は立て続けに失敗に終わりました。トール114号は打ち上げ150秒後に誘導システムの電源が喪失し、トール120号は打ち上げから2分弱でエンジンが停止したため、射場安全管理部によって破壊されました。テレメトリシステムは打ち上げ中に電源障害に見舞われていたため、エンジン停止の原因は十分に特定できませんでした。
1958年4月19日、ミサイル121号がLC-17Bに落下して爆発し、発射台は3ヶ月間使用不能となった。燃料ダクトの破損が原因と考えられていた。
4月22日、エイブル上段ロケット1段目を搭載したミサイル117号はターボポンプの故障によりT+146秒で推力を失い分解した。
ジュピター、ソー、アトラスの各ミサイルは、いずれもロケットダインLR-79エンジンの派生型を使用していましたが、ターボポンプの設計が不十分だったため、3基とも打ち上げに失敗しました。ポンプには2つの問題がありました。1つ目は、ハンツビルでの試験中に、高高度では気圧が低下すると潤滑油が泡立ちやすいことが発見されたことです。もう1つは、毎分約1万回転の運転速度によるポンプシャフトの振動でベアリングがソケットから外れ、ポンプが突然停止してしまうことでした。陸軍はターボポンプの問題が解決されるまで4ヶ月間ジュピターの打ち上げを中止し、その結果、このプログラムに影響を与えるポンプの故障はなくなりました。
対照的に、アメリカ空軍のシュライバー将軍は、テスト計画を遅らせないために、ソーとアトラスミサイルを工場に送り返すという考えを却下した。代わりに、ターボポンプのギアボックスを加圧し、泡立ちにくい粘度の異なるオイルを使用するという現場での改修が行われた。改良されたベアリングリテーナーは取り付けられなかった。その後、1958年2月から4月にかけて、ソーとアトラスの打ち上げは6回連続で失敗し、そのうちのいくつかはターボポンプの問題が原因でした。次の4か月はターボポンプの故障はありませんでしたが、1958年8月17日、ソー・エイブル127号での世界初の月探査機の打ち上げは、ターボポンプの故障による爆発で終わりました。1か月後、アトラス6Bでもターボポンプの故障が発生し、空軍は折れてすべてのミサイルのターボポンプを交換することに同意しました。それ以降、ターボポンプの問題による打ち上げの失敗はなくなりました。
1958年6月から7月にかけて、5回のトール試験が成功しました。最後の試験では、ウィッキーという名のネズミを生物学的なミッションに乗せていましたが、カプセルは海に沈み、回収できませんでした。トール126号(7月26日)は、打ち上げから50秒後にLOXバルブが誤って閉じたため、推力を失いました。機体は機首を下げ、空気力学的負荷で分解しました。1958年7月30日、カリフォルニア州サクラメントのトール静的試験スタンドでLOXバルブが故障し、ダグラス社の技術者6人が重度の火傷を負い、そのうち3人が死亡しました。

ACスパークプラグ慣性誘導システムによるフェーズIIのテストは1957年12月7日に開始され、1957年12月19日に初飛行が成功した。[ 2 ]
ソーの実用型であるDM-18Aは1958年秋に試験が開始されましたが、ミサイル138号(11月5日)は打ち上げ直後に制御不能に陥り、破壊されました。しかしながら、12月16日にミサイル151号が無事に飛行したことで、ソーは実用化が宣言され、西海岸のヴァンデンバーグ空軍基地で試験が開始されました。12月30日には、11月5日の失敗とほぼ同様の事態が発生し、ミサイル149号が打ち上げ40秒後に制御不能となり破壊されました。

1959年前半の一連の打ち上げ成功の後、イギリス空軍の乗組員によって初めて打ち上げられたミサイル191号は、VAFBからの打ち上げ中に再び制御の故障に見舞われた。今回はミサイルのピッチアンドロールプログラムが起動せず、まっすぐ上昇し続けた。打ち上げ乗組員は、地球の自転によりミサイルは徐々に陸地から離れていくと考え、可能な限りデータ収集を継続したいと考えたため、当初は何もしなかった。しかし、最終的に爆発や転倒を懸念するようになり、打ち上げ開始から約50秒後に破壊命令が出された。高高度の風により、基地近くのオーカットの町に破片が落下した。4週間後、ソー203号も同じ故障を繰り返したため、調査の結果、原因は安全ワイヤーであることが判明した。安全ワイヤーは、機体の組み立て中にプログラマー内の制御テープが不用意に外れるのを防ぐためのものだった。通常、ミサイルにプログラマーを取り付けた後、ワイヤーは切断されるはずだったが、ダグラス社の技術者はこの重要な手順を忘れていたため、テープを巻き取ることができず、ピッチ&ロールシーケンスが作動しなかった。1959年にはさらに23回のトールミサイル試験が実施され、失敗したのは12月16日のミサイル185号(イギリス空軍による2回目の発射)のみであった。このミサイルは制御系の故障により分解した。

クライスラーとアラバマ州ハンツビルのレッドストーン兵器廠の共同開発によるジュピターミサイルは、当初、飛行場、列車操車場、指揮統制施設といった重要目標を極めて高い精度で攻撃するために設計されました。ヴェルナー・フォン・ブラウンの指揮の下、レッドストーンチームは最終的に、約5,900フィート(1,800メートル)の精度を誇る 慣性誘導システムを開発しました。
開発段階において、アメリカ海軍は潜水艦に弾道ミサイルを搭載することを目的としたジュピター計画に関与しました。この計画により、ジュピターは潜水艦の船体内に収納可能なずんぐりとした形状になりました。しかし、海軍は液体燃料ロケットを潜水艦内に収納することの極めて危険な状況を常に懸念していました。1956年までに、代わりにポラリス計画が提案されました。これは、はるかに軽量で収納が安全な固体燃料SLBMを特徴としていました。海軍はすぐにポラリス計画に切り替え、ジュピター計画を放棄しました。
ほぼ同等の性能を持つ2基のIRBMが存在したため、最終的に実戦配備されるのはどちらか一方であることは明白で、陸軍と空軍の間で開発競争が繰り広げられました。ジュピターの試験プログラムはソーの2か月後に開始され、よりスムーズに進みました。ソー103号の爆発のような事故は回避され、初期のロケットダイン社製エンジンを悩ませていたターボポンプの問題も、空軍のミサイルよりもはるかに早くジュピターで解決されました。
ジュピター計画は、はるかに優れた試験と準備により、より大きな成功を収めた。各ミサイルは、納入前にハンツビルで全時間にわたる静止発射が行われた。ソーは、打ち上げ前にPFRF (飛行前準備発射) が行われたが、発射施設が全時間発射用に設計されていなかったため、これは5秒から15秒の間だけであった。ミサイル107にはPFRFが全く与えられておらず、その打ち上げは発射台の爆発で終わった。ソー試験用の静止発射台は1958年5月にようやく開設され、その時点でのミサイルの打ち上げ記録は、成功4回、失敗9回で、うち発射台の爆発は4回であった。比較すると、1958年5月末のジュピターは成功5回、失敗3回で、発射台の爆発はなかった。ハンツビルで行われた徹底的な試験のおかげで、ジュピターミサイルはほぼ全てが飛行可能な状態でCCASに到着したが、ソーは通常、打ち上げ前に大規模な修理や改修を必要とした。
1957年後半、ソ連がスプートニク1号と2号を打ち上げた後、チャールズ・ウィルソン米国国防長官は、退任前の最後の仕事として、ソーとジュピターの両ミサイルの運用を開始すると発表した。これは、ソ連の能力に対する懸念と、もしどちらかのミサイルが中止された場合にダグラス社とクライスラー社で発生するであろう人員削減による政治的影響を回避するためでもあった。

IRBM艦隊のヨーロッパへの展開は予想以上に困難を極めた。NATO加盟国のうち、英国を除く全ての国がトールミサイルの自国領土への配備を受け入れなかったためである。イタリアとトルコは共にジュピターミサイルの受け入れに同意した。トールは1958年8月から英国に配備され、米英の二重管理の下、英国空軍爆撃司令部の20飛行隊によって運用された。[ 3 ] [ 4 ]最初の実働部隊は1958年に英国空軍フェルトウェル基地の第77飛行隊であり、残りの部隊は1959年に活動を開始した。全部隊は1963年9月までに解散された。
英国に配備された60基のソーミサイルはすべて、地上発射施設に設置されていた。ミサイルは輸送・起立装置付きのトレーラーに水平に収納され、格納式のミサイルシェルターで覆われていた。ミサイルを発射するには、乗組員は電動モーターを使ってミサイルシェルター(基本的には鋼鉄のレールの上に設置された長い小屋)を後ろに巻き戻し、強力な油圧式の発射・起立装置を使ってミサイルを発射位置まで直立させた。ミサイルが発射台の上に立つと、ミサイルに燃料が充填され、発射できる状態になった。ミサイルシェルターの巻き戻し開始からロケットエンジンの点火、打ち上げまでの発射シーケンス全体には、約15分かかった。メインエンジンの燃焼時間は約2.5分で、ミサイルの速度は秒速14,400フィート(秒速4,400メートル)に達した。その時点で再突入体はミサイルの胴体から分離し、目標地点に向けて降下を開始しました。発射から目標地点への衝突までの総飛行時間は約18分でした。
ソーは当初、非常に鈍角な円錐形のGE Mk 2「ヒートシンク」型再突入体を搭載して運用されました。後に、細身のGE Mk 3アブレーション型再突入体に転換されました。どちらの再突入体にも、爆発威力1.44メガトンのW-49熱核弾頭が搭載されていました。
IRBM計画は空軍のICBM計画に急速に影を潜め、不要となった。1959年までにアトラスが実戦配備に向けて順調に進み、ソーとジュピターは時代遅れとなったが、ミサイルとしては1963年まで運用された。IRBM計画は弾道ミサイルを戦略抑止力として実戦投入した。しかし、NATO加盟国のほとんどは自国に核ミサイルを配備することに消極的だった。技術の進歩に伴い、IRBMはより射程の長いICBMに取って代わられた。しかし、政治的な理由と、それぞれの組立工場の従業員の雇用を維持するという意向から、IRBM計画は継続された。
トールの永続的な遺産はミサイルとしてではなく、21 世紀までトール/デルタ宇宙発射装置ファミリーの基礎として使用されたことです。
1963年2月28日、スパイ衛星を軌道に乗せたソーロケットがヴァンデンバーグ空軍基地から打ち上げられた。ロケットはコースを外れ、管制センターはロケットが軌道に到達する前に高度27マイル(44キロ)で爆発させた。ロケットの爆発により、米国南西部上空に大きな円形の雲が発生した。非常に高い高度で出現し、数百マイル先からも見えるという謎めいた性質のため、この雲は広く注目を集め、報道機関で公表された。この雲は1963年4月の『サイエンス』誌、1963年5月の『ウェザーワイズ』誌の表紙を飾り、5月の『ライフ』誌には全面写真が掲載された。[ 6 ] [ 7 ]アリゾナ大学大気物理研究所のジェームズ・マクドナルド教授はこの現象を調査し、ヴァンデンバーグ空軍基地の軍人と連絡を取った後、ソーロケットの打ち上げとの関連を突き止めた。打ち上げ記録が後に機密解除されると、アメリカ空軍は雲が「軍事作戦の結果」であると説明するメモを公開したが、詳細は明らかにしなかった。[ 8 ] [ 9 ]
トールロケットは配備から数年後にミサイルとしての配備からは退役したものの、宇宙打ち上げ機として広く利用されました。これは、デルタロケットと呼ばれる一連の宇宙打ち上げ機の最初のものでした。トールロケットの直系の後継機として最後に残ったデルタIIは2018年に退役しましたが、デルタIVはデルタIIとは異なり、主に新しい技術に基づいていました。デルタロケットファミリーの最後のロケットは2024年4月9日に打ち上げられました。

イギリス空軍は最大60発のミサイルを運用し、各飛行隊は3発のミサイルを管理していた。
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