Em meados dos anos 50, a Força Aérea dos Estados Unidos começou a desenvolver novas opções de armas estratégicas. Em 1957, o Pentágono lançou um programa com a designação de código WS-199, cujo objetivo era estudar as capacidades e criar modelos promissores de armas de mísseis de aeronaves. No âmbito do programa geral, vários sistemas de mísseis foram desenvolvidos simultaneamente. Um deles era o sistema Lockheed WS-199C High Virgo.
O principal pré-requisito para o surgimento do programa WS-199 foi o progresso no campo dos sistemas de defesa aérea. Bombardeiros com bombas de queda livre podiam ser abatidos no caminho para os alvos e, portanto, a aviação precisava de armas de mísseis, permitindo-lhes não se aproximar de zonas perigosas. Depois de analisar, os especialistas do Pentágono estabeleceram que a melhor combinação de características de vôo e massa da ogiva deveria ter mísseis balísticos lançados do ar.
Foguete WS-199C em suspensão transportadora
No início de 1957, um novo programa foi lançado com o nome indefinido WS-199 (Weapon System 199 - "Weapon System 199"). Diversas empresas líderes na indústria da aviação estiveram envolvidas em sua implementação, que deveria ter trabalhado e implementado novas ideias e soluções em metal. Lockheed e Convair aderiram ao programa junto com outras empresas. A esta altura, o último conseguiu se tornar parte da General Dynamics.
O desenvolvimento do foguete foi assumido pela Lockheed. Seu projeto foi denominado WS-199C. Além disso, o produto recebeu um nome de "estrela" - Alta Virgem ("Virgem em seu apogeu"). A tarefa da empresa Convair era finalizar o porta-aviões, escolhido como o mais novo bombardeiro supersônico B-58 Hustler. Até onde sabemos, a aeronave atualizada não tinha designação própria.
Diagrama de foguete
O projeto WS-199C foi baseado em ideias novas e inexploradas, mas foi planejado para implementá-las com a ajuda de produtos acabados. A fim de acelerar o projeto e simplificar a produção subsequente como parte de um foguete promissor, foi proposto o uso de componentes e conjuntos da aeronave-alvo Lockheed Q-5 Kingfisher, bem como X-17, MGM-29 Sergeant e UGM-27 Mísseis balísticos Polaris. Em primeiro lugar, a usina e os sistemas de controle foram emprestados da arma existente.
Do ponto de vista arquitetônico, o novo foguete de Alta Virgem era um produto de estágio único com um motor de propelente sólido de alta potência. Foi proposto um desenho de carroceria muito simples, montado a partir de uma moldura e pele de alumínio. Foi utilizada uma carenagem de cabeça cônica, atrás da qual os principais dispositivos de controle foram colocados dentro do compartimento cilíndrico. As partes central e traseira do casco, que se distinguiam por um diâmetro aumentado, eram fornecidas sob o motor. Na cauda, lemes aerodinâmicos em forma de X foram colocados.
Produto na pilha de montagem
Como um míssil balístico, o produto WS-199C poderia ser equipado com um sistema de orientação relativamente simples emprestado do projeto AGM-28 Hound Dog. O compartimento de instrumentos abrigava um piloto automático e um sistema de navegação inercial. Eles deveriam rastrear a posição do foguete no espaço e desenvolver comandos para as máquinas de direção traseira. Na automação de controle, havia meios para receber os dados do porta-aviões. Foi planejado o uso de equipamentos de transmissão de dados de telemetria durante o vôo. Durante os testes, foram utilizados sistemas de controle simplificados, capazes apenas de realizar um programa de vôo pré-traçado.
As dimensões do casco permitiram equipar o foguete Alta Virgem com uma ogiva monobloco com carga convencional ou nuclear. Ao mesmo tempo, o uso de equipamento de combate real não foi inicialmente planejado. Até o final do trabalho, os foguetes eram equipados apenas com seu simulador de peso. Não se sabe quais ogivas nucleares existentes e futuras poderiam ser usadas no WS-199C.
Bombardeiro B-58 com um poste especial para o míssil da Alta Virgem
A maior parte do corpo do foguete foi dada para a instalação do motor de propelente sólido sustentador TX-20 da empresa Thiokol. Este produto foi desenvolvido para o míssil operacional-tático MGM-29 Sergeant e apresentou um desempenho muito alto. O motor com comprimento de 5,9 m com diâmetro ligeiramente inferior a 790 mm desenvolveu empuxo de até 21,7 tf. A carga existente foi queimada em 29 segundos, garantindo a aceleração do foguete para alta velocidade.
O foguete completo tinha um comprimento de 9,25 m. O diâmetro máximo do corpo era 790 mm. A massa inicial foi determinada em 5,4 toneladas O vôo ao longo de uma trajetória balística permitiu que o foguete atingisse uma velocidade de até M = 6. O alcance de tiro, de acordo com os cálculos, deveria chegar a 300 km.
O foguete aerobalístico seria entregue no local de lançamento em um porta-aviões. A função de transporte e lançamento de armas foi confiada ao bombardeiro supersônico Convair B-58 Hustler. Na configuração básica, o armamento de tal aeronave consistia em um contêiner de queda livre equipado com uma ogiva especial. A criação de um novo míssil possibilitou a expansão da capacidade de combate do veículo. No final dos anos 50, o B-58 estava sendo testado e preparado para produção em massa e, portanto, o sucesso do projeto WS-199C foi de particular importância para a aviação estratégica americana.
Suspensão de um foguete em um avião
No âmbito do projecto "Virgo at Zenith", a Convair desenvolveu um veículo especial para transportar e lançar um promissor foguete. Em vez do dispositivo de suspensão padrão para o contêiner original, foi proposta a montagem de um poste especial para o foguete. Ao mesmo tempo, nenhuma modificação na estrutura da aeronave foi necessária.
O novo pilão era um produto de alto alongamento, colocado sob a parte inferior da fuselagem. O corpo do pilão era feito em forma de carenagem que protegia o equipamento interno do fluxo de ar que entrava. O corte superior de tal carenagem era plano e adjacente à parte inferior da fuselagem. A parte inferior do pilão, por sua vez, era feita em forma de linha quebrada, correspondendo aos contornos do foguete. Dentro do poste havia travas para segurar o foguete e dispositivos elétricos para comunicação com o equipamento da aeronave.
Bombardeiro em vôo
O projeto do sistema de mísseis WS-199C High Virgo foi preparado no início de 1958. Representantes do Pentágono se familiarizaram com a documentação apresentada e logo emitiram permissão para continuar o trabalho. Em junho, o departamento militar e empresas contratadas receberam um contrato para a construção e teste de mísseis protótipos. Os testes foram planejados para começar em um futuro muito próximo.
A simplicidade comparativa do projeto e o uso de componentes prontos possibilitaram a montagem dos mísseis experimentais no menor tempo possível. No entanto, não foi isento de problemas. Houve dificuldades com a entrega de um sistema de navegação inercial, razão pela qual os dois primeiros mísseis eram equipados apenas com piloto automático. Como consequência, eles tiveram que voar de acordo com um programa predeterminado. O teste dos controles autônomos foi adiado para os voos subsequentes.
Reinicializando WS-199C da mídia pela primeira vez
Para testes de lançamento no início de setembro de 1958, um dos protótipos B-58, que recebeu um novo modelo de pilone, voou para a Base Aérea de Eglin (Flórida). Alguns dos voos seriam realizados em seu campo de aviação. Além disso, os testes prevêem a utilização da base do Cabo Canaveral. As rotas planejadas de mísseis percorriam a parte central do Oceano Atlântico. As áreas-alvo fictícias também estavam em alto mar.
O programa de lançamento de teste era assim. O porta-aviões com foguete sob a fuselagem decolou da base aérea de Eglin ou do Cabo Canaveral, ganhou altitude e entrou em rota de combate. A uma altitude de 12,1 km e a uma velocidade de porta-aviões de M = 1,5, o foguete foi lançado, que então teve que ligar o motor e seguir para a trajetória desejada. O vôo terminou com a queda do foguete no mar. Ao longo do voo, a aeronave acompanhante teve que receber telemetria.
Ponto de partida do motor
O primeiro teste de lançamento do foguete WS-199C em um sistema de controle simplificado ocorreu em 5 de setembro de 1958. O despejo e a retirada do transportador foram feitos normalmente. No 6º segundo de vôo, o motor ligou e foi para o modo requerido. No entanto, após alguns segundos, o piloto automático falhou. O foguete começou a produzir vibrações incontroláveis e teve que ser destruído com a ajuda de um autoliquidador. Durante o vôo, o produto subiu a uma altitude de 13 km e percorreu uma distância de várias dezenas de quilômetros.
A análise da telemetria permitiu encontrar a causa do acidente. Os sistemas de controle foram refinados e as mudanças incorporadas ao projeto. Verificações de campo em grande escala foram realizadas antes do próximo lançamento de teste. Só depois disso foi emitida a permissão para o segundo lançamento do porta-aviões.
Em 19 de dezembro de 1958, um experiente B-58 lançou novamente um míssil aerobalístico. Depois de uma curta aceleração horizontal, ela começou a subir bruscamente. Movendo-se ao longo de uma trajetória balística, o WS-199C subiu a uma altitude de 76 km, após o qual mudou para um segmento descendente da trajetória. A velocidade máxima durante este vôo atingiu M = 6. O foguete caiu no oceano a cerca de 300 km do ponto de lançamento. O lançamento foi considerado um sucesso.
O foguete no momento do lançamento (vista superior direita). Os cabos para comunicação com a operadora são visíveis
Em 4 de junho de 1959, após a próxima etapa de aprimoramento do foguete, ocorreu o terceiro lançamento de teste. Desta vez, o porta-aviões levantou no ar um foguete totalmente carregado, equipado com um sistema de orientação padrão. A missão deste vôo era obter alcance máximo. Corrigindo a trajetória com a ajuda dos lemes, as automáticas de bordo elevaram o foguete a uma altitude de mais de 59 km. O vôo terminou a 335 km do ponto de lançamento. Demorou exatamente 4 minutos para superar essa distância. O sistema de navegação inercial e os controles funcionaram sem erros, e "Virgo at Zenith" concluiu a tarefa com sucesso.
No final dos anos 1950, os países líderes colocaram seus primeiros satélites em órbita. Era óbvio que em um futuro próximo, o espaço poderia se tornar outro lugar para o desdobramento de armas e, portanto, fundos são necessários para combater tais ameaças. Por esta razão, houve uma proposta para testar a família de mísseis WS-199 como uma arma anti-satélite. Em meados de 1959, Lockheed e Convair começaram os preparativos para um ataque de teste à espaçonave.
Câmeras do quarto foguete experimental
Para o novo teste, foi preparado um foguete especial, que era visivelmente diferente dos anteriores. Quase todo o casco e lemes foram substituídos por aço. O simulador de ogiva foi removido do compartimento da cabeça e a colocação dos instrumentos também foi alterada. Desenvolveu uma nova carenagem frontal com janelas transparentes. Um sistema especial com 13 câmeras apontando em diferentes direções foi instalado sob ele. De acordo com o programa de vôo, 9 deveriam monitorar a aproximação do foguete e do satélite-alvo, e o restante deveria fazer o levantamento da Terra. Antes de instalar a carenagem, os clipes com as câmeras foram embalados com um isolador térmico. Finalmente, um sistema de resgate de pára-quedas e um radiofarol foram colocados na carenagem da cabeça.
O alvo do treinamento foi o satélite Explorer 4, lançado em julho de 1958. A intenção era estudar cinturões de radiação e transportar contadores Geiger. O produto estava em órbita com apogeu de 2.213 km e perigeu de 263 km. A interceptação foi planejada para ser realizada quando o satélite passasse a uma distância mínima da Terra.
Carenagem especial para equipamento fotográfico
Os testes do foguete WS-199C em uma configuração anti-satélite ocorreram em 22 de setembro de 1959. Para uma maior aceleração do foguete com subsequente aumento da altitude de vôo, o porta-aviões desenvolveu uma velocidade de M = 2. O desacoplamento e procedimentos subsequentes foram realizados normalmente. Mas alguns segundos após o lançamento, o foguete transmitiu uma mensagem sobre a falha dos sistemas de controle. No 30º segundo de vôo, a comunicação com ela foi perdida. Um rastreio foi visto do solo, indicando que o míssil havia entrado em uma trajetória balística, mas os parâmetros de voo exatos não puderam ser estabelecidos.
A falha de comunicação logo levou à perda do míssil. Como os testadores perceberam, o WS-199C voltou e caiu no oceano. No entanto, uma longa pesquisa não trouxe nenhum resultado. O local exato da queda do míssil ainda é desconhecido. Junto com o protótipo, as câmeras e seus filmes foram para o fundo, o que permitiu avaliar a eficácia do disparo contra um satélite. No entanto, o resultado dificilmente foi excelente, já que o Explorer 4 permaneceu em sua órbita.
Anti-satélite "Virgem no zênite" no momento da redefinição
Dos quatro testes de Alta Virgem, apenas metade foi bem-sucedida. Os outros dois, por falha do equipamento de controle, acabaram sendo de emergência. No outono de 1959, especialistas das empresas de desenvolvimento e do Ministério da Defesa americano analisaram os dados coletados e determinaram o futuro do projeto.
Em sua forma atual, o míssil aerobalístico Lockheed WS-199C High Virgo não poderia entrar em serviço e melhorar as capacidades de combate da aeronave B-58 Hustler. No entanto, a direção como um todo interessava à Força Aérea. A este respeito, o cliente encomendou a conclusão do trabalho sobre o tema "Virgem no zênite", mas usar os desenvolvimentos deste projeto na criação do próximo míssil balístico. O principal resultado do trabalho de desenvolvimento que se seguiu foi o novo foguete GAM-87 Skybolt.
Como parte do programa da Força Aérea, de codinome WS-199, as empresas de defesa dos Estados Unidos desenvolveram dois mísseis balísticos lançados do ar. Os produtos resultantes mostraram características bastante elevadas, mas ainda não eram adequados para adoção. No entanto, durante o projeto e os testes, foi possível acumular muita experiência e coletar os dados necessários sobre o funcionamento real dessas armas. Os desenvolvimentos, soluções e projetos WS-199B e WS-199C logo encontraram aplicação na criação de um novo foguete aerobalístico.
