 LC-18A発射台に搭載されたヴァンガードロケット | |
| 機能 | 衛星打ち上げ機 |
|---|---|
| 製造元 | グレン・L・マーティン社 |
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| 大きさ | |
| 高さ | 21.9メートル (72フィート) |
| 直径 | 1.14メートル (3フィート9インチ) |
| 質量 | 10,050キログラム (22,160ポンド) |
| 段数 | 3 |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 質量 | 11.3 kg (25ポンド) |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 退役 |
| 発射場 | ケープカナベラル、LC-18A |
| 総発射回数 | 11 |
| 成功 | 3 |
| 失敗 | 8 |
| 初飛行 | 1957年10月23日（ヴァンガード1：1958年3月17日） |
| 最終飛行 | 1959年9月18日 |
| 第一段 – ヴァンガード | |
| 高さ | 13.4メートル (44フィート) |
| 直径 | 1.14 m (3フィート9インチ) |
| 空車質量 | 811 kg (1,788ポンド) |
| 総質量 | 8,090 kg (17,840ポンド) |
| 搭載エンジン | ゼネラル・エレクトリックGE X-405 1台 |
| 最大推力 | 125,000 N (28,000 lb f ) |
| 比推力 | 248秒 (2.43 km/s) |
| 燃焼時間 | 144秒 |
| 推進剤 | LOX /灯油(RP-1) |
| 第2段階 –デルタ | |
| 高さ | 5.8 m (19フィート) |
| 直径 | 0.8 m (2フィート7インチ) |
| 空車質量 | 694 kg (1,530ポンド) |
| 総質量 | 1,990 kg (4,390ポンド) |
| 搭載エンジン | 1エアロジェット ジェネラルAJ10-37 |
| 最大推力 | 32,600 N (7,300 lb f ) |
| 比推力 | 261秒 (2.56 km/s) |
| 燃焼時間 | 120秒 |
| 推進剤 | UDMH /硝酸( IWFNA ) |
| 第3段 –グランド・セントラル・ロケット・カンパニー | |
| 高さ | 1.5m (4フィート11インチ) |
| 直径 | 0.8 m (2フィート7インチ) |
| 空車質量 | 31kg (68ポンド) |
| 総質量 | 194kg (428ポンド) |
| 搭載エンジン | 1 33KS2800 |
| 最大推力 | 10,400 N (2,300 lb f ) |
| 比推力 | 238秒（2.33 km/s）[ 1 ]：151 |
| 燃焼時間 | 33秒[ 1 ] : 151 |
| 推進剤 | ポリサルファイド/ AP ( APCP ) |
| 第三段（SLV-7） –アレガニー弾道研究所 | |
| 高さ | 1.5m (4フィート11インチ) |
| 直径 | 0.8 m (2フィート7インチ) |
| 空車質量 | 23 kg (51 ポンド) [ 1 ] : 151 |
| 総質量 | 229 kg (505 ポンド) [ 1 ] : 151 |
| 搭載エンジン | 1 X248 |
| 最大推力 | 10,400 N (2,300 lb f ) |
| 比推力 | 251秒（2.46 km/s）[ 1 ]：151 |
| 燃焼時間 | 38秒[ 1 ] : 151 |
| 推進剤 | 固体ダブルベース推進剤 |
ヴァンガードロケット[ 1 ]は、アメリカ合衆国が衛星を軌道に乗せるために使用する最初の打ち上げロケットとなる予定でした。しかし、スプートニク1号の突然の打ち上げによるスプートニク危機により、ヴァンガードTV-3号の失敗後、アメリカ合衆国は急いでジュノー1号ロケットを用いてエクスプローラー1号衛星を軌道に乗せました。これにより、ヴァンガード1号はアメリカ合衆国による2番目の軌道打ち上げ成功となりました。
ヴァンガードロケットは、 1957年から1959年にかけてヴァンガード計画で使用されました。計画で打ち上げが試みられた11機のヴァンガードロケットのうち、3機が衛星の軌道投入に成功しました。ヴァンガードロケットは、アメリカ合衆国とソビエト連邦間の宇宙開発競争において重要な役割を果たしました。
概要
1955年、アメリカ合衆国は1957年から1958年の国際地球観測年（IGY）に向けて科学衛星を軌道に乗せる計画を発表しました。目標は、実験を行う衛星を追跡することでした。[ 2 ]当時、打ち上げロケットの候補は3つありました。空軍のSM-65アトラス、陸軍弾道ミサイル局のSSM-A-14レッドストーンの派生型、そして海軍が提案したRTV-N-12aバイキング観測ロケットをベースにした3段式ロケットです。[ 3 ] [ 4 ]
ランド研究所、空軍、CIAは長い間、偵察衛星のアイデアを追求してきた。[ 5 ]そのようなプログラムが進行中であった。ウェポンシステム117Lは極秘に区分されていた。[ 6 ]偵察に関する1つの問題は合法性の問題であった。「宇宙の自由」は存在するのか、それとも宇宙に入った時点で国家の空域は終了するのか？[ 2 ]国家安全保障会議は、IGY衛星がWS117Lの良い隠れ蓑となり、宇宙の自由の平和的民間衛星の前例となるため、これを支持した。同時に、国家安全保障会議は、IGY衛星が軍事計画を妨害してはならないことを強調した。[ 7 ]陸軍のレッドストーンベースの提案は、衛星打ち上げの準備が整った最初の提案になる可能性が高い。しかし、ドイツ生まれの科学者ヴェルナー・フォン・ブラウンと関係があることが、広報上のリスクであった。[ 8 ] [ 4 ]いずれにせよ、アトラスとレッドストーンの弾道ミサイルは最優先の軍事プロジェクトであり、二次的な宇宙打ち上げミッションの追求によって妨げられるべきではなかった。[ 9 ]ミルトン・ローゼンのヴァンガードは海軍研究所（NRL）のプロジェクトであり、軍事組織というよりも科学組織と見なされていた。ローゼンとリチャード・ポーター（IGYの衛星責任者でアメリカロケット協会の会長）はともにヴァンガードを支持し、アトラスやフォン・ブラウンのロケットの使用に反対するロビー活動を行った。[ 10 ]彼らは衛星プログラムの非軍事的目標を強調した。広報の側面に加えて、非軍事衛星は重要と考えられていた。なぜなら、衛星による外国上空飛行の合法性、違法性に関する議論を避ける必要があったからである。[ 11 ]
1955年8月か9月、国防総省の特殊能力委員会は、IGYプロジェクトのためにヴァンガードと名付けられたNRLの提案を選択した。バイキングも製造したマーティン社が、打ち上げ車両の主要な請負業者になった。[ 12 ]ヴァンガードロケットは3段式の車両として設計された。第1段は、 RTV-N-12aバイキングのエンジンから派生したゼネラルエレクトリックX-405液体燃料エンジン（海軍によりXLR50-GE-2と命名）だった。第2段はエアロジェットゼネラルAJ10-37（XLR52-AJ-2）液体燃料エンジンで、RTV-N-10エアロビーのエンジンの派生型である。最後に、第3段は固体燃料ロケットモーターだった。最後の1回を除き、すべての3段ヴァンガードの飛行では、グランドセントラルロケット社製のモーターが使用された。ヴァンガードにはフィンがなく、第1段と第2段はジンバルエンジンによって操縦された。第2段には、機体のテレメトリシステム、慣性誘導システム、そして自動操縦装置が搭載されていた。第3段はスピン安定化されており、分離前に第2段のターンテーブルによってスピンが付与された。
ヴァンガードの第二段は、数十年にわたり、衛星打ち上げロケットのエイブルおよびデルタの第二段として使用されてきました。[ 13 ]これらの段を構成していたAJ10エンジンは、 AJ10-137に改造され、アポロ・サービスモジュールのエンジンとして使用されました。アポロ宇宙船から改造されたAJ10-190は、スペースシャトルの軌道制御に使用されました。 [ 14 ] 2025年現在、NASAのオリオン宇宙船 の各ヨーロッパサービスモジュールにはAJ10が使用されています。
打ち上げ概要
ヴァンガード計画の最初の2回の飛行は、ヴァンガードTV-0とヴァンガードTV-1と名付けられ、実際にはRTV-N-12aバイキングロケットの改造版として最後に残った2機でした。1956年12月8日に打ち上げられたヴァンガードTV-0は、主に新しいテレメトリシステムのテストを行い、1957年5月1日に打ち上げられたヴァンガードTV-1は、ヴァンガードの固体燃料上段の分離と点火をテストする2段式ロケットでした
ヴァンガードTV-2は、数回の失敗を経て1957年10月23日に打ち上げられ、最初の本格的なヴァンガードロケットとなった。[ 15 ]第2段と第3段は不活性であったが、この飛行では第1段と第2段の分離と第3段の回転開始の試験に成功した。しかし、その頃にはソ連は既にスプートニク1号を軌道に乗せており、ヴァンガード計画は独自の衛星をできるだけ早く打ち上げざるを得なくなった。そのため、非常に小型の実験衛星（ニキータ・フルシチョフから「グレープフルーツ」と揶揄され、重さはわずか1.5キログラム（3.3ポンド））がヴァンガードTV-3に追加され、これが本格的なヴァンガードロケットの最初の試験となった。 NRLとグレン・L・マーティン社は、ヴァンガードTV-3ミッションは純粋な試験飛行であり（そして数々の「初」を伴うものであった）、他の誰もがこれを西側諸国初の衛星打ち上げと見なし、「スプートニクに対するアメリカの回答」と宣伝した。ヴェルナー・フォン・ブラウンはスプートニクの打ち上げについて憤慨してこう述べた。「彼らがやろうとしていることは分かっていた。ヴァンガードは絶対に成功しない。我々には機材がある。60日で衛星を打ち上げることができる」[ 16 ] 。
1957年12月6日、アメリカ海軍はケープカナベラルからヴァンガードTV-3ロケットを打ち上げました。ロケットは1.5キログラム（3.3ポンド）の衛星を搭載していましたが、高度1.2メートル（3.9フィート）に達したところで落下し爆発しました。衛星はロケットの先端から投げ出され、発射台近くの茂みに着地し、信号の送信を開始しました。これを受けて、ニューヨーク・ジャーナル・アメリカン紙のコラムニスト、ドロシー・キルガレンは「なぜ誰かが現場に赴き、発見して撃ち落とさないのか？」と発言しました[ 17 ]。アメリカのマスコミはこれを「カプトニク」と呼びました[ 18 ]。
事故調査の結果、燃料タンクの圧力不足により高温の排気ガスがインジェクターヘッドに逆流し、インジェクターヘッドを破損させ、エンジンの推力を完全に失ったと結論付けられました。ヴァンガードTV-3の故障後、予備機であるヴァンガードTV-3BU（BUはバックアップの略）が再発射に向けて準備されました。発射台クルーはヴァンガードTV-3の爆発によってLC-18Aに生じた損傷の修復を急ぎ、1958年1月の第3週に作業を完了しました。ヴァンガードTV-3BUは発射台に設置されましたが、度重なる遅延により打ち上げは頓挫しました。豪雨により地上の電気ケーブルがショートし、交換が必要となりました。また、第2段ロケットも数週間にわたり硝酸を満載した状態で発射台上に放置されていたため、燃料タンクとバルブが腐食しました。そのため、第2段ロケットは取り外し、別の段ロケットに交換する必要がありました。 1958年2月5日の夜、ついに打ち上げが開始された。ヴァンガードは滑らかに上昇し、打ち上げ57秒後まで順調に飛行を続けたものの、ブースターが40度近く傾いてしまった。4秒後、薄っぺらな第二段ロケットは空力ストレスで半分に折れ、ヴァンガードは横転した。射場安全管理官が破壊命令を出す前に、この事故は誤った誘導信号によって第一段ロケットが意図しないピッチング運動を起こしたことに起因するとされた。誘導システムは冗長性を高めるように改修され、品質管理の改善にも努められた。
1958年3月17日、ヴァンガードTV-4号はついにヴァンガード1号衛星の軌道投入に成功した。しかし、その時点で既に陸軍のジュノーロケットはアメリカ初の人工衛星エクスプローラー1号を打ち上げていた。ヴァンガードTV-4号ロケットは、ヴァンガード1号衛星を3,966キロメートル×653キロメートル（2,464マイル×406マイル）という比較的高い軌道に乗せた。ヴァンガード1号とその第3段は現在も軌道上にあり、宇宙最古の人工物として残っている。[ 19 ] [ 20 ]
その後の4回の飛行、TV-5とSLV（衛星打ち上げ機）ヴァンガードSLV-1、ヴァンガードSLV-2、ヴァンガードSLV-3はいずれも失敗に終わったが、1959年2月17日、ヴァンガードSLV-4は重量10.8キログラム（24ポンド）のヴァンガード2を軌道に乗せた。これらのSLVはヴァンガードロケットの「量産型」であった。ヴァンガードSLV-5とヴァンガードSLV-6も失敗に終わったが、1959年9月18日の最終飛行では、重量24キログラム（53ポンド）のヴァンガード3号衛星の軌道投入に成功した。
この最後のミッションは、残存していた試験機に新型第三段エンジン、アレガニー弾道研究所製X-248A2アルタイルを搭載してアップグレードされたため、ヴァンガードTV-4BUと命名された。[ 15 ]このより強力なエンジンにより、より重いペイロードの打ち上げが可能になった。AJ10液体燃料エンジンとX-248固体燃料エンジンの組み合わせは、エイブル（Able）という名称で、ソーおよびアトラス宇宙ロケットの上段エンジンとしても使用された。
打ち上げ
ヴァンガードは12回打ち上げられたが、成功したのは4回だけだった。[ 15 ]
| フライト番号 | 日付 | ペイロード | ペイロード質量 | 結果 | コメント |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1957年10月23日 | ヴァンガードTV2 | - | 成功 | 研究開発飛行 |
| 2 | 1957年12月6日 | ヴァンガードTV3 | 1.36 kg (3.0ポンド) | 故障 | |
| 3 | 1958年2月5日 | ヴァンガードTV3 バックアップ | 1.36 kg (3.0ポンド) | 故障 | |
| 4 | 1958年3月17日 | ヴァンガード1 | 1.47 kg (3.2ポンド) | 成功 | ヴァンガード TV4 |
| 5 | 1958年4月28日 | ヴァンガードTV5 | 10.0 kg (22.0ポンド) | 故障 | |
| 6 | 1958年5月27日 | ヴァンガードSLV-1 | 10.0 kg (22.0ポンド) | 故障 | |
| 7 | 1958年6月26日 | ヴァンガードSLV-2 | 10.0 kg (22.0ポンド) | 故障 | |
| 8 | 1958年9月26日 | ヴァンガードSLV-3 | 10.0 kg (22.0ポンド) | 故障 | |
| 9 | 1959年2月17日 | ヴァンガード2 | 9.8kg (22ポンド) | 成功 | ヴァンガードSLV-4 |
| 10 | 1959年4月13日 | ヴァンガードSLV-5 | 10.3kg (23ポンド) | 故障 | |
| 11 | 1959年6月22日 | ヴァンガードSLV-6 | 10.3kg (23ポンド) | 故障 | |
| 12 | 1959年9月18日 | ヴァンガード3 | 22.7 kg (50ポンド) | 成功 | ヴァンガードTV4-BUまたはヴァンガードSLV-7 [ 21 ] |
仕様
ヴァンガードは3段式車両でした。[ 15 ]
- ステージ番号: 1 - ヴァンガード
- 質量：7,704 kg (16,984ポンド)
- 空虚質量：811 kg (1,788ポンド)
- 推力（真空）：134.7 kN (30,300 lbf)
- Isp（海面）: 248秒（2.43 km/秒）
- 燃焼時間：145秒
- 直径：1.14m（3.7フィート）
- 長さ：12.20m（40.0フィート）
- 推進剤：LOX /灯油
- エンジン:ゼネラル・エレクトリックX-405
- ステージ番号: 2 - デルタA
- ステージ番号: 3 - ヴァンガード3
- 質量：210 kg (460ポンド)
- 空圧時質量：31 kg (68ポンド)
- 推力（真空時）：11.6 kN (2,600ポンド)
- Isp: 230秒 (2.3 km/s)
- 燃焼時間：31秒
- 海面高度：210秒（2.1km/s）
- 直径：0.50m（1.6フィート）
- 長さ：2.00メートル（6.56フィート）
- 推進剤：固体燃料
- エンジン：グランドセントラル33KS2800
参照
参考文献
- ^ a b c d e f g Klawans, B. (1960年4月).ヴァンガード衛星打ち上げ機 — エンジニアリング概要（レポート）. Martin Company Engineering Report No 11022 – インターネットアーカイブ経由.光学コピーのPDF。この記事には、パブリックドメイン
であるこの情報源からのテキストが組み込まれています。 - ^ a bマクドゥーガル、ウォルター・A. (1985). 『天と地 宇宙時代の政治史』ニューヨーク: ベーシックブックス. pp . 121. ISBN 0-465-02887-X。
- ^ステリング、カート・R. (1961).プロジェクト・ヴァンガード. ガーデンシティ、ニューヨーク：ダブルデイ・アンド・カンパニー. 50ページ
- ^ a b Correll, John T. (2005年7月). 「空軍はいかにしてICBMを手に入れたか」(PDF) . Air & Space Forces Magazine . 第88巻第7号. p. 73. 2024年1月20日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2009年8月12日閲覧。
- ^ウィレット中佐（1951年3月17日）「ランド宇宙基地の衛星偵察計画に関する研究開発」アメリカ空軍情報部。 2016年2月28日閲覧。
- ^ 「空軍宇宙活動年表」（PDF）。国家偵察局。2ページ。2016年12月29日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2016年2月27日閲覧。
- ^シーハン、ニール（2009年）『冷戦下の燃えるような平和』ニューヨーク：ヴィンテージ・ブックス、 299頁、ISBN 978-0-679-74549-5。
- ^マクドゥーガル、ウォルター・A. (1985). 『天と地 宇宙時代の政治史』ニューヨーク：ベーシックブックス. 122ページ. ISBN 0-465-02887-X。
- ^グリーン、コンスタンス、ロマスク、ミルトン (1970). 『ヴァンガードの歴史』 ワシントンD.C.:NASA. p.41. NASA-SP-4202.この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ドリュー・ピアソン、「アメリカの二級国家か？」サイモン＆シュスター、1958年
- ^マクドゥーガル、ウォルター・A.（1985）…天と地
- ^ Hearst Magazines (1956年6月). 「衛星ロケットは砲弾に似ている」 .ポピュラーメカニクス. Hearst Magazines. p. 70.
- ^ Wade, Mark. 「Encyclopedia Astronautica J」 . 2010年9月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月28日閲覧。
- ^液体推進剤ロケットエンジンの歴史、ジョージ・P・サットン著、375-376ページ、アメリカ航空宇宙学会、バージニア州レストン、2006年ISBN 1-56347-649-5
- ^ a b c d「ヴァンガード」。Gunter 's Space Page 。 2025年12月3日閲覧
- ^フォアスター、アビゲイル（2007年）、ジェームズ・ヴァン・アレン：最初の80億マイル（イラスト入り、改訂版）、アイオワ大学出版局、p. 146、ISBN 978-0-87745-999-62011年6月27日閲覧
- ^ Stehling, Kurt (1961) Project Vanguard
- ^ 「ヴァンガードの余波：嘲笑と涙」タイム誌、 1957年12月16日。 2007年11月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月27日閲覧。
スクリプス・ハワードのワシントン・デイリー・ニュース：サムニクはカプトゥニク
- ^ 「ヴァンガード1号 - 衛星情報」衛星データベース。Heavens -Above 。 2018年1月13日閲覧。
- ^ 「ヴァンガード1号ロケット - 衛星情報」衛星データベース。Heavens -Above 。 2018年1月13日閲覧。
- ^ 「ヴァンガード」。Encyclopedia Astronautica。マーク・ウェイド。2002年8月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月27日閲覧。
参考文献
- コンスタンス・グリーン、ミロン・ロマスク著、「ヴァンガードの歴史」、SP-4202、アメリカ航空宇宙局、政府印刷局、ワシントンD.C.、1970年
- フォルスナー、アビゲイル・M.、「ジェームズ・ヴァン・アレン：最初の80億マイル」、アイオワ大学出版局、アイオワ州アイオワシティ、ISBN 978-0877459996、2007年
- マクドゥーガル、ウォルター・A.、『天と地：宇宙時代の政治史』、ベーシックブックス、ニューヨーク、ISBN 978-1597401654、1985年
- ニール・シーハン著『冷戦下の燃えるような平和』ヴィンテージ・ブックス、ニューヨーク、ISBN 978-0-679-74549-52009
- ステリング、カート・R.、「プロジェクト・ヴァンガード」、ダブルデイ・アンド・カンパニー社、ニューヨーク州ガーデンシティ、米国議会図書館、カタログカード番号61-8906、1961年
- サットン、ジョージ・P.、「液体推進剤ロケットエンジンの歴史」、アメリカ航空宇宙学会、バージニア州レストン、ISBN 1-56347-649-52006年
外部リンク
