Em meados dos anos 40, o departamento militar americano iniciou um programa para desenvolver vários novos sistemas de mísseis. Por meio dos esforços de várias organizações, planejou-se a criação de vários mísseis de cruzeiro de longo alcance. Essas armas deveriam ser usadas para lançar ogivas nucleares a alvos em território inimigo. Nos anos seguintes, os militares ajustaram repetidamente os requisitos dos projetos, o que levou a mudanças correspondentes na tecnologia promissora. Além disso, os requisitos excepcionalmente altos significavam que apenas um novo míssil foi capaz de cumprir o serviço militar. Outros permaneceram no papel ou não saíram da fase de testes. Um desses "perdedores" foi o projeto SM-64 Navaho.
Lembre-se que no verão de 1945, logo após o fim da guerra na Europa, o comando americano mandou estudar as amostras capturadas de equipamentos alemães e a documentação sobre eles, a fim de obter desenvolvimentos importantes. Logo em seguida, surgiu a proposta de desenvolver um promissor míssil de cruzeiro superfície-superfície com características de alto alcance. Várias organizações líderes da indústria de defesa estiveram envolvidas na criação de tais armas. Entre outros, a Rocketdyne, uma divisão da North American Aviation (NAA), se candidatou ao programa. Tendo estudado as tecnologias disponíveis e suas perspectivas, os especialistas da NAA propuseram um cronograma aproximado do projeto, de acordo com o qual se supunha a criação de um novo foguete.
Trabalho cedo
Foi proposto o desenvolvimento de um projeto para uma nova arma em três etapas. No primeiro, foi necessário tomar como base o míssil balístico alemão V-2 na versão A-4b e equipá-lo com aviões aerodinâmicos, tornando-o uma aeronave projétil. A segunda etapa do projeto proposto envolveu a remoção de um motor a jato de propelente líquido com a instalação de um ramjet (ramjet). Finalmente, a terceira etapa do programa pretendia criar um novo veículo de lançamento, que deveria aumentar significativamente o alcance de voo do míssil de combate criado nas duas primeiras etapas.
Rocket XSM-64 / G-26 no local de lançamento. Foto Wikimedia Commons
Depois de receber os documentos e montagens necessários, os especialistas da Rocketdine iniciaram o trabalho de pesquisa e design. De particular interesse são seus experimentos com motores disponíveis de vários tipos. Sem a base de teste necessária, os designers os testaram no estacionamento próximo ao escritório. Para proteger outros equipamentos de gases reativos, foi usado um defletor de gás, no papel de um bulldozer comum. Apesar da aparência estranha, tais testes nos permitiram coletar muitas informações necessárias.
Na primavera de 1946, a NAA obteve um contrato militar para continuar a desenvolver um novo míssil de cruzeiro. O projeto recebeu a designação oficial MX-770. Além disso, até certo ponto, um índice alternativo era utilizado - SSM-A-2. De acordo com o primeiro contrato, era necessário construir um míssil capaz de voar a uma distância de 175 a 500 milhas (280-800 km) e transportar uma ogiva nuclear pesando cerca de 2 mil libras (910 kg). No final de julho, foi emitida uma tarefa técnica atualizada, exigindo um aumento da carga útil para 3 mil libras (1,4 toneladas).
Nos estágios iniciais do projeto MX-770, não havia requisitos especiais para o alcance de um míssil promissor. Naturalmente, um alcance da ordem de 500 milhas já era uma tarefa bastante difícil, dadas as tecnologias disponíveis, mas um desempenho superior não era necessário até certo momento.
A situação mudou em meados de 1947. Os militares chegaram à conclusão de que o alcance necessário era insuficiente para resolver as missões de combate existentes. Por causa disso, mudanças importantes foram feitas nos requisitos do projeto MX-770. Agora o foguete precisava ser equipado apenas com um motor ramjet, e o alcance tinha que ser aumentado para 1.500 milhas (cerca de 2,4 mil km). Devido a algumas dificuldades de natureza tecnológica e de design, os requisitos foram logo suavizados até certo ponto. No início da primavera do dia 48, o alcance do míssil foi alterado novamente e os ajustes foram feitos levando em consideração o desenvolvimento do projeto. Assim, os primeiros mísseis experimentais deveriam voar a uma distância de cerca de 1000 milhas, e os últimos requeriam um alcance três vezes maior. Finalmente, os mísseis produzidos em massa para o exército tiveram que voar 5.000 milhas (mais de 8.000 km).
Decolagem do foguete XSM-64. Foto Spacelaunchreport.com
Os novos requisitos de 47 de julho forçaram os engenheiros da Aviação da América do Norte a abandonar seus planos anteriores. Os cálculos mostraram que não é possível cumprir a tarefa técnica usando desenvolvimentos alemães prontos. O foguete e suas unidades tiveram que ser desenvolvidos do zero, usando a experiência e a tecnologia existentes. Além disso, os especialistas finalmente decidiram construir um míssil de cruzeiro com uma usina completa e um estágio superior adicional, e não um sistema de dois estágios com um estágio superior e um planador equipado com uma ogiva e sem motor próprio.
O surgimento dos requisitos atualizados também permitiu aos especialistas da empresa incorporadora formular as principais disposições do projeto, de acordo com as quais trabalhos futuros deverão ser realizados. Assim, decidiu-se pela criação de um novo sistema de navegação inercial para uso como equipamento de orientação, e a pesquisa em um túnel de vento permitiu determinar a aparência ótima da fuselagem do foguete. Verificou-se que a configuração aerodinâmica mais eficiente para o MX-770 seria a asa delta. A próxima etapa de trabalho do novo projeto implicou o estudo dos principais temas e a criação de unidades de acordo com os requisitos e planos atualizados.
Cálculos posteriores comprovaram a eficácia do uso de um motor ramjet. Os projetos existentes e promissores de tal usina prometiam um aumento notável no desempenho. De acordo com os cálculos da época, um foguete ramjet tinha um alcance um terço maior do que um produto similar com motor líquido. Ao mesmo tempo, a velocidade de voo exigida foi garantida. A consequência desses cálculos foi a intensificação dos trabalhos de criação de novos motores ramjet com características aprimoradas. No verão de 1947, a divisão de motores NAA recebeu um pedido para atualizar o motor XLR-41 Mark III experimental existente com um aumento no empuxo para 300 kN.
Laboratório voador X-10. Photo Designation-systems.net
Paralelamente à atualização do motor, especialistas norte-americanos trabalharam no projeto do sistema de navegação inercial N-1. Nos estágios preliminares do projeto, cálculos mostraram que monitorar o movimento do foguete em três planos proporcionaria uma precisão suficientemente alta na determinação das coordenadas. O desvio calculado das coordenadas reais foi de 1 milha por hora de vôo. Assim, ao voar para o alcance máximo, a provável deflexão circular do foguete não deveria ter ultrapassado 2,5 mil pés (cerca de 760 m). No entanto, as características do projeto do sistema N-1 foram consideradas insuficientes do ponto de vista do desenvolvimento posterior da tecnologia de foguetes. Com um aumento no alcance do míssil, o KVO poderia aumentar para valores inaceitáveis. Nesse sentido, no outono do século 47, iniciou-se o desenvolvimento do sistema N-2, no qual, além do equipamento de navegação inercial, foi incluído um dispositivo de orientação por estrelas.
Com base nos resultados dos primeiros estudos do projeto atualizado, relacionados à mudança nos requisitos do cliente, foi ajustado o plano de desenvolvimento do projeto e teste de mísseis acabados. Agora, na primeira fase, estava previsto testar o foguete MX-770 em várias configurações, inclusive quando lançado de um porta-aviões. O objetivo da segunda etapa era aumentar a autonomia de vôo para 2-3 mil milhas (3200-4800 km). A terceira etapa pretendia elevar o alcance para 5 mil milhas. Ao mesmo tempo, era necessário aumentar a carga útil do foguete para 10 mil libras (4,5 toneladas).
A maior parte do trabalho de design do foguete MX-770 foi concluída em 1951. No entanto, o desenvolvimento desta arma foi associado a muitas dificuldades. Como resultado, mesmo após o 51º, os projetistas de Rocketdyne e NAA tiveram que refinar constantemente o projeto, corrigir as deficiências identificadas e também usar vários equipamentos auxiliares para pesquisas adicionais.
Projeto de Apoio Experimental
Com o objetivo de facilitar o trabalho e estudo das propostas disponíveis em 1950, foi acordado o desenvolvimento de um projeto adicional RTV-A-5. O objetivo deste projeto era criar uma aeronave controlada por rádio com uma aparência aerodinâmica semelhante a um novo tipo de míssil de combate. Em 1951, o projeto foi renomeado para X-10. Essa designação permaneceu até o fechamento do projeto em meados dos anos cinquenta.
X-10 em vôo. Photo Designation-systems.net
O produto RTV-A-5 / X-10 era uma aeronave controlada por rádio com fuselagem alongada e aerodinâmica, elevadores no nariz, asa delta na cauda e duas quilhas. Na parte traseira das laterais da fuselagem havia duas nacelas com motores turbojato Westinghouse J40-WE-1 com empuxo de 48 kN cada. O dispositivo tinha comprimento de 20, 17 m, envergadura de asa de 8, 6 m e altura total (com trem de pouso de três postes estendido) de 4,5 m. Uma altitude de 13,6 km e voava a um alcance de até 13.800 km.
O projeto da fuselagem X-10 foi desenvolvido com base no projeto do foguete MX-770. Com o auxílio de testes da aeronave rádio-controlada, planejou-se testar as perspectivas da estrutura proposta ao voar em diferentes modos. Além disso, em determinada etapa do programa, houve uma semelhança em termos de equipamentos de bordo. Inicialmente, o X-10 recebeu apenas equipamentos de controle de rádio e piloto automático. Nos estágios posteriores de teste, a aeronave protótipo foi equipada com o sistema de navegação inercial N-6, que foi proposto para uso em um foguete completo.
O primeiro vôo do produto X-10 ocorreu em outubro de 1953. A aeronave decolou com sucesso de um dos aeródromos e completou o programa de vôo, após a conclusão do qual fez um pouso com sucesso. Os voos de teste do laboratório voador continuaram até 1956. Durante este trabalho, os especialistas da NAA verificaram várias características do design existente e também coletaram dados para melhorias futuras no projeto MX-770.
X-10 durante o pouso. Foto Boeing.com
Treze aeronaves X-10 foram construídas para uso nos testes. Parte dessa técnica foi perdida durante os testes principais. Além disso, no outono e inverno de 1958-59. A North American conduziu uma série de testes adicionais em que mais três drones foram perdidos devido a acidentes. Apenas um X-10 sobreviveu até o final do programa.
Produto G-26
Após verificar a aparência aerodinâmica proposta com o auxílio de uma aeronave rádio-controlada, tornou-se possível construir mísseis experimentais. De acordo com os planos existentes, primeiro a empresa NAA iniciou a construção de protótipos simplificados de um promissor míssil de cruzeiro. Esses veículos receberam a designação de fábrica G-26. Os militares deram a essa técnica o nome de XSM-64. Além disso, foi nessa época que o programa recebeu a designação adicional de Navaho.
Em termos de design, o XSM-64 foi uma versão ligeiramente ampliada e modificada do X-10 não tripulado. Paralelamente, ocorreram alterações significativas em elementos estruturais individuais, bem como a introdução de novas unidades no complexo. Para atingir o alcance de vôo exigido, o foguete experimental foi construído de acordo com um esquema de dois estágios. O primeiro estágio do líquido foi responsável pela elevação no ar e pela aceleração inicial. E o míssil de cruzeiro era um míssil de cruzeiro com uma carga útil.
Diagrama do foguete G-26. Figura Astronautix.com
A fase de lançamento foi uma unidade com carenagem frontal cônica e cauda cilíndrica, na qual foram fixadas duas quilhas. O comprimento do primeiro estágio era de 23,24 m, o diâmetro máximo era de 1,78 m. Quando pronto para o lançamento, o estágio pesava 34 toneladas. Estava equipado com um motor líquido norte-americano XLR71-NA-1 com empuxo de 1070 kN, funcionando em querosene e oxigênio liquefeito …
O estágio de cruzeiro do foguete XSM-64 manteve as características principais do produto X-10, mas foi equipado com um tipo diferente de motor e também tinha uma série de outras características. Ao mesmo tempo, o trem de pouso foi mantido após o vôo de teste. Com um peso de lançamento de 27,2 toneladas, o palco principal tinha comprimento de 20,65 me envergadura de 8,71 m e 36 kN cada. Para controlar o míssil, foi usado equipamento de orientação do tipo N-6. Além disso, para alguns testes, o míssil foi equipado com controle de comando de rádio.
O lançamento do foguete XSM-64 foi proposto para ser realizado a partir de um lançador vertical. O primeiro estágio com motor líquido deveria levantar o foguete no ar e lançá-lo a uma altitude de pelo menos 12 km, desenvolvendo uma velocidade de até M = 3. Depois disso, foi planejado o lançamento do motor ramjet do estágio de sustentação e reiniciar o estágio de partida. Com a ajuda de seus próprios motores, o míssil de cruzeiro deveria subir a uma altitude de cerca de 24 km e se mover em direção ao alvo a uma velocidade de M = 2,75. A autonomia de vôo, de acordo com os cálculos, poderia chegar a 3500 milhas (5600 km)
O projeto XSM-64 teve vários recursos técnicos e tecnológicos críticos. Portanto, no projeto do sustentador e no estágio de lançamento, peças de titânio e algumas outras ligas mais recentes foram amplamente utilizadas. Além disso, todos os componentes eletrônicos do foguete foram construídos exclusivamente em transistores. Assim, o foguete Navajo se tornou uma das primeiras armas da história sem equipamento de lâmpada. O uso do par de combustível "querosene + oxigênio liquefeito" pode ser considerado não menos um avanço técnico.
Teste de lançamento em 26 de junho de 1957, complexo de lançamento LC9. Foto Wikimedia Commons
Em 1956, um complexo de lançamento de mísseis XSM-64 / G-26 foi construído na base da Força Aérea dos Estados Unidos em Cabo Canaveral, o que possibilitou começar a testar armas promissoras. O primeiro teste de lançamento do foguete ocorreu em 6 de novembro do mesmo ano e terminou em fracasso. O foguete ficou no ar por apenas 26 segundos, depois dos quais explodiu. Logo, foi concluída a montagem do segundo protótipo, que também foi para testes. Até meados de março de 1957, especialistas da NAA e da Força Aérea realizaram dez lançamentos de teste, que terminaram com a destruição de mísseis experimentais poucos segundos após o lançamento ou bem no local de lançamento.
O primeiro lançamento relativamente bem-sucedido ocorreu apenas em 22 de março de 57. Desta vez, o foguete permaneceu no ar por 4 minutos e 39 segundos. Ao mesmo tempo, o vôo seguinte, em 25 de abril, terminou com uma explosão literalmente sobre a plataforma de lançamento. Em 26 de junho do mesmo ano, o foguete Navaho novamente conseguiu voar uma distância bastante grande: esses testes duraram 4 minutos e 29 segundos. Assim, todos os mísseis lançados durante os testes foram destruídos no lançamento ou em vôo, razão pela qual não puderam retornar à base após o término do vôo. Ironicamente, os conjuntos de chassis retidos acabaram sendo uma carga inútil.
Fim do projeto
Os testes dos mísseis G-26 ou XSM-64 mostraram que o produto desenvolvido pela NAA não atendia aos requisitos do cliente. Talvez, no futuro, esses mísseis de cruzeiro pudessem demonstrar a velocidade e o alcance necessários, mas a partir do verão de 1957, eles não eram muito confiáveis. Como resultado, a implementação dos demais planos ficou em questão. Após um lançamento relativamente bem-sucedido (em comparação com a massa de outros) em 26 de junho de 1957, o cliente, representado pelo Pentágono, decidiu revisar seus planos para o projeto atual.
O programa de desenvolvimento do míssil de cruzeiro de longo alcance MX-770 / XSM-64 enfrentou enormes desafios. Apesar de todos os esforços, os autores do projeto não conseguiram trazer a confiabilidade do míssil ao nível exigido e garantir uma duração de vôo aceitável. O refinamento posterior do projeto demorou e também levantou sérias dúvidas. Além disso, no final da década de 1950, avanços notáveis foram feitos no campo dos mísseis balísticos. Assim, o desenvolvimento do projeto Navajo era impraticável.
Foguete experiente em vôo. 1 de janeiro de 1957 Foto Wikimedia Commons
No início de julho, o comando da Força Aérea ordenou a redução de todo o trabalho no projeto malsucedido. O conceito de um míssil de cruzeiro de longo alcance ou intercontinental armado com uma ogiva nuclear foi considerado duvidoso. Ao mesmo tempo, o trabalho continuou em outro projeto de armas semelhantes: o míssil de cruzeiro estratégico Northrop MX-775A Snark. Logo ele foi colocado em serviço e, em 1961, esses mísseis ficaram em alerta por vários meses. No entanto, o desenvolvimento desta arma foi associado a uma série de dificuldades e custos, razão pela qual foi retirada de serviço logo após o início de sua operação plena.
Após o pedido assinado em julho de 1957, ninguém considerou o produto XSM-64 como uma arma militar completa. No entanto, decidiu-se continuar alguns trabalhos no sentido de recolher as informações necessárias à implementação de futuros projectos. Em 12 de agosto, a NAA e a Força Aérea realizaram o primeiro lançamento da série, com o codinome Fly Five. Até o dia 25 de fevereiro de 58, foram realizados mais quatro voos. Apesar de todos os esforços do desenvolvedor, o foguete não era muito confiável. Mesmo assim, em um dos voos do XSM-64, o Navaho conseguiu atingir uma velocidade da ordem de M = 3 e permanecer no ar por 42 minutos e 24 segundos.
No outono de 1958, os foguetes Navajo existentes foram usados como plataformas para equipamentos científicos. No âmbito do programa RISE (literalmente "rise", existia também uma transcrição de Research in Supersonic Environment - "Research in Supersonic conditions"), foram realizados dois voos de investigação que, no entanto, terminaram em fracasso. Em vôo em 11 de setembro, o palco principal do XSM-64 não conseguiu ligar seus motores e caiu. Em 18 de novembro, o segundo foguete subiu a uma altitude de 23,5 km (77 mil pés), onde explodiu. Este foi o último lançamento de míssil do projeto Navaho.
Projeto G-38
É importante lembrar que o foguete G-26 ou XSM-64 foi o resultado da segunda fase do projeto MX-770. O terceiro era para ser um míssil de cruzeiro maior que atendesse totalmente aos requisitos do cliente. O desenvolvimento deste projeto começou antes mesmo do início dos testes do G-26. A nova versão do foguete recebeu a designação oficial XSM-64A e de fábrica G-38. Foi planejado que a conclusão bem-sucedida dos testes do XSM-64 abriria o caminho para novos desenvolvimentos, mas contratempos constantes e falta de progresso levaram ao encerramento de todo o projeto. Quando essa decisão foi tomada, o desenvolvimento do projeto XSM-64A estava concluído, mas permaneceu no papel.
Diagrama do míssil G-38 / XSM-64A. Figura Spacelaunchreport.com
O projeto G-38 / XSM-64A na versão final, apresentado em fevereiro de 1957, era uma versão modificada do G-26 anterior. Este míssil foi distinguido por seu tamanho aumentado e uma composição diferente do equipamento de bordo. Ao mesmo tempo, os princípios de lançamento e outras características do projeto permaneceram quase inalterados. O novo foguete deveria ter um projeto de dois estágios com um estágio superior e um estágio de sustentação semelhante a um míssil de cruzeiro.
No novo projeto, foi proposta a utilização de um primeiro estágio maior e mais pesado com motores de maior potência. A nova fase de lançamento tinha 28,1 m de comprimento e 2,4 m de diâmetro, e seu peso chegava a 81,5 toneladas, e seria equipada com um motor líquido norte-americano XLR83-NA-1 com empuxo de 1800 kN. As tarefas da fase de lançamento permaneceram as mesmas: a elevação de todo o foguete a uma altura de vários quilômetros e a aceleração inicial da fase de sustentação, que é necessária para lançar seus motores ramjet.
O palco de marcha ainda era construído de acordo com o padrão "pato", mas agora tinha uma asa em forma de diamante. O comprimento do foguete aumentou para 26,7 m, a envergadura era de até 13 m. O peso inicial estimado do estágio de sustentação atingiu 54,6 toneladas. Dois motores Ramjet Wright XRJ47-W-7 com um empuxo de 50 kN cada foram propostos como um usina elétrica. Essa usina deveria ser usada para atingir uma altitude de cerca de 24 km e voar a uma velocidade de M = 3,25. A autonomia de vôo estimada estava no nível de 6300 milhas (10 mil km).
Foi proposto equipar o foguete Navaho XSM-64A com o sistema de navegação inercial N-6A com equipamento astronômico adicional que aumenta a precisão do cálculo do curso. Como carga útil, o foguete deveria carregar uma ogiva termonuclear W39 com capacidade de 4 megatons em equivalente TNT. Os protótipos do estágio de sustentação do G-38 foram planejados para serem equipados com um trem de pouso do tipo bicicleta para retornar ao campo de aviação após um vôo de teste bem-sucedido.
Resultados
Depois de vários lançamentos de teste malsucedidos e relativamente bem-sucedidos (especialmente no contexto de outros) do foguete XSM-64 / G-26, o cliente, representado pela Força Aérea, decidiu abandonar o desenvolvimento do projeto Navaho. O míssil de cruzeiro resultante tinha confiabilidade extremamente baixa, razão pela qual não poderia ser considerado uma arma estratégica promissora. O ajuste fino da estrutura foi considerado muito complicado, caro, demorado e não lucrativo. O resultado disso foi o abandono do desenvolvimento do foguete como um meio promissor de entrega de armas nucleares. No entanto, no futuro, sete mísseis foram usados em novos projetos de pesquisa.
Um dos motivos para o encerramento do projeto SM-64 foi seu custo excessivo. De acordo com os dados disponíveis, na época em que essa decisão foi tomada, o projeto custava aos contribuintes cerca de US $ 300 milhões (a preços dos anos cinquenta). Ao mesmo tempo, tais investimentos de dinheiro não levaram a resultados reais: o vôo mais longo do foguete G-26 durou pouco mais de 40 minutos, o que claramente não foi suficiente para um uso pleno com um vôo de foguete a todo vapor faixa. Para evitar novos desperdícios com eficiência duvidosa, o projeto foi encerrado.
Amostra de museu do foguete Navajo no Cabo Canaveral. Foto Wikimedia Commons
Apesar do encerramento do projeto, o desenvolvimento de um míssil de cruzeiro estratégico promissor rendeu alguns resultados. O projeto Navajo, bem como outros desenvolvimentos semelhantes, tornou-se o motivo para a realização de muitos trabalhos de pesquisa no campo da ciência dos materiais, eletrônica, construção de motores, etc. No decorrer desses estudos, os cientistas americanos criaram uma série de novas tecnologias, componentes e montagens. No futuro, novos desenvolvimentos criados como parte de um projeto malsucedido de míssil de cruzeiro foram usados mais ativamente no desenvolvimento de novos sistemas para vários fins.
O exemplo mais marcante do uso de desenvolvimentos no projeto MX-770 / SM-64 é o projeto de míssil de cruzeiro lançado do ar AGM-28 Hound Dog, criado pela North American em 1959. O uso de desenvolvimentos prontos afetou a massa de recursos deste produto, principalmente no design e na aparência característica. Esses mísseis foram usados por bombardeiros estratégicos dos Estados Unidos nas décadas seguintes.
Várias amostras de equipamentos criados como parte do projeto MX-770 sobreviveram até nossos dias. O único exemplo sobrevivente do laboratório de vôo X-10 está agora no museu da Base Aérea Wright-Patterson. Sabe-se também que a fase de lançamento do foguete XSM-64 está em exibição no Veterans of Foreign Wars (Fort McCoy, Flórida). O espécime sobrevivente mais famoso é um foguete G-26 totalmente montado, armazenado em uma área aberta na Base Aérea de Cabo Canaveral. Este produto com pintura vermelha e branca consiste em um estágio de lançamento e sustentação e demonstra claramente a construção de um foguete montado.
Como muitos outros desenvolvimentos de sua época, o míssil de cruzeiro SM-64 Navaho revelou-se muito complexo e não confiável para uso prático, além de ter um custo inaceitavelmente alto. No entanto, todos os custos de sua criação não foram desperdiçados. Este projeto permitiu o domínio de novas tecnologias, mas também mostrou a inconsistência do conceito original de míssil de cruzeiro intercontinental, que até certo momento foi considerado promissor e promissor. O fracasso do projeto Navajo e outros desenvolvimentos semelhantes até certo ponto estimulou o desenvolvimento de mísseis balísticos, que ainda permanecem o principal meio de lançamento de ogivas nucleares.
