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Viernes, 12 julio 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (134): Atlas LV/SLV (sin etapas superiores)

Atlas LV/SLV (sin etapas superiores)

Cohete; País: EEUU; Nombre nativo: Atlas

Las primeras incursiones estadounidenses en el espacio se llevaron a cabo gracias a cohetes basados en misiles de alcance corto o intermedio, como los Redstone, Jupiter o Thor, que actuarían como primeras etapas unidas a escalones superiores más o menos eficientes. Fueron muy útiles durante años, y algunos prosperaron gracias a las mejoras que fueron incorporando. Sin embargo, la masa máxima satelizable con ellos, durante la época pionera, era ciertamente escasa. Por ello, muy pronto resultó evidente que, para enviar a la órbita satélites más pesados, se necesitarían medios más potentes.

La opción lógica en esos momentos sería sustituir a los misiles intermedios y colocar en su lugar a los misiles intercontinentales (como hizo la URSS desde el principio, con su R-7), emparejándolos con las mismas etapas superiores ya disponibles. Los candidatos obvios serían el Atlas y el Titan-I. A principios de 1958, sin embargo, ambos estaban aún en plena fase de desarrollo y tardarían en estar a punto, como asimismo en ser modificados para transportar etapas superiores. En el caso del Atlas, no incorporaría una etapa (Able) hasta finales de 1959.

Mientras tanto, el Atlas aún podría ser útil en el programa espacial, puesto que su capacidad de carga era considerable. Su versión operativa podría enviar a una órbita baja, sin ayudas suplementarias, a al menos una tonelada y media de peso. De hecho, la potencia del Atlas era suficiente para colocarse a sí mismo (con los tanques ya vacíos) y a dicha carga sustancial en órbita.

El primer uso de un Atlas para enviar un ingenio al espacio sería pues relativamente temprano, cuando el nuevo misil aún estaba siendo probado y sufría frecuentes fracasos de lanzamiento. La versión disponible en esos momentos era el Atlas-B, perteneciente a la fase de investigación y desarrollo. Aún primitiva, sólo podría transportarse a sí misma más una carga de unos 68 Kg. Las razones de su utilización fueron diversas, pero destaca el hecho de que Estados Unidos necesitaba algún tipo de primicia lo antes posible para amortiguar los éxitos soviéticos. La misión se preparó bajo estricto secreto, y consistiría en lanzar al misil Atlas hasta la órbita, batiendo supuestamente el récord de masa satelizada y llevando consigo una pequeña carga de comunicaciones llamada SCORE (Signal Communication by Orbiting Relay Equipment). Su objetivo sería emitir varias veces un mensaje de Navidad del presidente Eisenhower.

El primer misil intercontinental estadounidense medía 25,9 metros de alto y 3,05 metros de diámetro (4,87 metros en la base). Su masa al despegue era de 110.660 kg. Construido como si fuera un globo, con paredes delgadas de aluminio, era necesaria la presencia de los propergoles (oxígeno líquido y RP-1) o un gas presurizante para que mantuviera su forma exterior. El vehículo estaba impulsado por un motor central o "sustainer" LR105-NA3, con un empuje de 26.755 Kg. Sin embargo, era asistido durante buena parte del vuelo por dos aceleradores laterales, incluidos en una camisa que era expulsada en altitud. Los aceleradores (LR89-NA3) tenían un empuje total de 149.660 Kg. Con la adición de dos pequeños motores de control (vernier) LR101, el sistema de propulsión completo del Atlas-B se llamaba MA-1. El lanzador espacial recibió la denominación LV-3A.

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El primer y único Atlas-B espacial fue lanzado el 18 de Diciembre de 1958, y fue todo un éxito. El siguiente uso orbital de un Atlas ya contemplaría el uso de la versión operativa, es decir, los Atlas-D. Este vehículo sería el indicado para enviar a la cápsula tripulada Mercury hasta la órbita. Llamado LV-3B, sería modificado de forma considerable para poder ser empleado junto a astronautas, incluyendo nuevos sistemas redundantes, sistemas de alerta de funcionamiento, y otras mejoras. Estructuralmente, el LV-3B sería similar a sus predecesores, pero con refuerzos para soportar el peso de la cápsula. Pesaba 117 toneladas al despegue, perteneciendo 110 de ellas a los propergoles (oxígeno líquido y queroseno). Con la Mercury, la altura total sería de 29,75 metros, con un diámetro regular de 3,05 metros (4,87 metros en la base). Su sistema de propulsión se llamaría MA-2, y proporcionaba un empuje al despegue de 1.596 kN. Constaba de un motor central o "sustainer" denominado LR105-NA5, con un empuje de 253 kN, y de dos aceleradores laterales, incluidos en la camisa que era expulsada en altitud. Los aceleradores (LR89-NA5) tenían un empuje total de 1.334 kN. Dos pequeños motores de control (vernier) LR101-5, con 9 kN de empuje total, completaban el sistema MA-2. El “sustainer” podía funcionar durante 310 segundos, mientras que los aceleradores lo hacían durante 131.

Los primeros tres LV-3B efectuaron misiones suborbitales (Big Joe, MA-1 y MA-2), desde el 9 de septiembre de 1959 hasta el 21 de febrero de 1961, siempre sin tripulación. Fueron ideadas para probar los sistemas de forma general, identificar problemas (hubo que reforzar algunas estructuras), ensayar el guiado, y probar a la propia cápsula Mercury. Las dos primeras tuvieron diversos tipos de fallos, y la tercera operó correctamente.

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Los siguientes siete vuelos fueron todos orbitales, y se desarrollaron entre el 25 de abril de 1961 y el 15 de mayo de 1963. Las misiones Mercury (MA-3 a MA-9), incluyeron a un astronauta por vuelo entre el MA-6 y el MA-9, y fueron todas exitosas menos la MA-3.

Hasta ese momento, la técnica habitual había consistido en tomar un misil militar Atlas-D de la cadena de montaje y prepararlo, con las modificaciones pertinentes, para determinada misión. Muy pronto, sin embargo, llegó el momento de construir una versión estándar del cohete (no un misil), que pasó a llamarse SLV-3, y que incorporaba notables mejoras, como la planta de propulsión MA-3 (dos aceleradores LR89-NA6 con un empuje total de 1.467,9 kN, y un sustainer LR105-NA6 de 253 kN de empuje, más dos verniers LR-101-NA-7 de 8,9 kN). Este vehículo se emparejaría con etapas superiores Agena y Burner desde agosto de 1964.

Sin embargo, se reservaron varios Atlas SLV-3 sin etapas superiores para misiones especiales. La NASA usó uno de estos cohetes el 1 de junio de 1966 para enviar hasta la órbita a un vehículo llamado ATDA (Augmented Target Docking Adapter), improvisado para superar la pérdida durante el despegue de un GATV (Gemini Agena Target Vehicle), con el cual debía acoplarse una astronave Gemini. El ATDA utilizaba la estructura de una etapa Agena, pero carente de motores, y fue enviado al espacio como objetivo inerte. Por desgracia, el carenado no se separó del todo y no pudo ser empleado correctamente.

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Otros cuatro cohetes Atlas SLV-3 fueron preparados para enviar en rutas suborbitales a un vehículo llamado X-23 PRIME. Se trataba de un cuerpo sustentador (una nave capaz de reentrar desde el espacio y maniobrar en la atmósfera pero carente de alas), que la USAF quería ensayar para obtener información que permitiera desarrollar un aparato militar en el futuro. Se lanzaron tres misiones PRIME entre el 21 de diciembre de 1966 y el 19 de abril de 1967, si bien sólo el último pudo ser recuperado intacto. La cuarta misión prevista fue cancelada, y el cohete Atlas SLV-3 fue liberado y unido a una etapa Burner-2 para su uso posterior.

A partir de dicha fecha, el cohete Atlas ya no volvería a ser empleado sin etapas superiores, y siempre volaría unido a alguna de ellas, en función de su carga útil.

Nombre

Motores etapa 0 (empuje)

Motores etapa 1 (empuje)

Fecha primer lanzamiento orbital

Atlas LV-3A (sin etapas superiores)

2 x LR89-NA3 (MA-1) (T=1.316,7 kN)

MA-1 (LR105-NA3+ 2 x LR-101-NA-7) (244,7 kN+8,9 kN)

18 de septiembre de 1958

Atlas LV-3B

2 x LR89-NA5 (MA-2) (T=1.334 kN)

MA-2 (LR105-NA5+ 2 x LR-101-NA-7) (253 kN+8,9 kN)

25 de abril de 1961

Atlas SLV-3

2 x LR89-NA6 (MA-3) (T=1.467,9 kN)

MA-3 (LR105-NA6+ 2 x LR-101-NA-7) (253 kN+8,9 kN)

1 de junio de 1961







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