Titan (famille fusée) - Titan (rocket family)

La famille des Titans
Titan Missile Family.png
La famille des fusées Titan.
Rôle Système de lancement extensible avec diverses applications
Fabricant Compagnie Glenn L. Martin
Premier vol 1958-12-20
introduction 1959
Retraité 2005
Utilisateurs principaux Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace de l' armée de l'air des États-Unis
Produit 1957-2000 (décennie)
Nombre construit 368
Variantes Titan I
Titan II
Titan IIIA
Titan IIIB
Titan IIIC
Titan IIID
Titan IIIE
Titan 34D
Titan IV

Titan était une famille de États-Unis consomptibles fusées utilisées entre 1959 et 2005. Le Titan I et Titan II faisaient partie de la US Air Force de missiles balistiques intercontinentaux (ICBM) flotte jusqu'en 1987. Les versions de véhicules lanceurs spatiaux ont contribué la majorité des 368 lancements de Titan, y compris tous les vols en équipage du projet Gemini du milieu des années 1960. Les véhicules Titan ont également été utilisés pour soulever des charges utiles militaires américaines ainsi que des satellites de reconnaissance d' agences civiles et pour envoyer des sondes scientifiques interplanétaires dans tout le système solaire.

Titan I missile

Titan I ICBM

Le HGM-25A Titan I, construit par la société Martin , était la première version de la famille de fusées Titan. Cela a commencé comme un projet ICBM de secours au cas où le SM-65 Atlas serait retardé. C'était une fusée à deux étages opérationnelle du début de 1962 à la mi-1965 dont le moteur d'appoint LR-87 était propulsé par du RP-1 (kérosène) et de l'oxygène liquide (LOX). Le guidage au sol du Titan était l' ordinateur UNIVAC ATHENA , conçu par Seymour Cray , basé dans un bunker souterrain durci. À l'aide de données radar, il a effectué des corrections de cap pendant la phase de brûlage.

Contrairement aux missiles Thor, Atlas et Titan II mis hors service, l'inventaire Titan I a été mis au rebut et n'a jamais été réutilisé pour des lancements spatiaux ou des tests de RV, car toute l'infrastructure de support du missile avait été convertie en la famille Titan II/III en 1965.

Titan II

Missile Titan II

La plupart des fusées Titan étaient les ICBM Titan II et leurs dérivés civils pour la NASA . Le Titan II utilisait le moteur LR-87-5 , une version modifiée du LR-87 , qui utilisait une combinaison propulsive hypergolique de tétroxyde d'azote (NTO) pour son oxydant et d' Aerozine 50 (un mélange 50/50 d' hydrazine et de diméthylhydrazine asymétrique (UDMH) à la place de l'oxygène liquide et du propulseur RP-1 du Titan I.

Le premier système de guidage Titan II a été construit par AC Spark Plug . Il utilisait une unité de mesure inertielle fabriquée par AC Spark Plug dérivée de conceptions originales du laboratoire Charles Stark Draper du MIT. L'ordinateur de guidage de missile (MGC) était l'IBM ASC-15 . Lorsque les pièces de rechange pour ce système sont devenues difficiles à obtenir, il a été remplacé par un système de guidage plus moderne, le système de guidage spatial universel de Delco Electronics (USGS). L'USGS utilisait un IMU Carousel IV et un ordinateur Magic 352. L'USGS était déjà utilisé sur le lanceur spatial Titan III lorsque les travaux ont commencé en mars 1978 pour remplacer le système de guidage Titan II. La principale raison était de réduire les coûts d'entretien de 72 millions de dollars par an; les conversions ont été achevées en 1981.

Propulseurs hypergoliques

L'oxygène liquide est dangereux à utiliser dans un espace clos, tel qu'un silo à missiles , et ne peut pas être stocké pendant de longues périodes dans le réservoir d'oxydant d'appoint. Plusieurs roquettes Atlas et Titan I ont explosé et détruit leurs silos. La société Martin a pu améliorer la conception avec le Titan II. La combinaison RP-1/LOX a été remplacée par un combustible à température ambiante dont le comburant ne nécessitait pas de stockage cryogénique . Le même moteur de fusée de premier étage a été utilisé avec quelques modifications. Le diamètre du deuxième étage a été augmenté pour correspondre au premier étage. Le carburant hypergolique et l'oxydant du Titan II se sont enflammés au contact, mais il s'agissait de liquides hautement toxiques et corrosifs. Le combustible était de l' Aerozine 50 , un mélange 50/50 d'hydrazine et d'UDMH, et le comburant était du NTO.

Accidents dans les silos

Il y a eu plusieurs accidents dans les silos Titan II ayant fait des morts et/ou des blessures graves. En août 1965, 53 ouvriers du bâtiment ont été tués dans l' Arkansas lorsque le fluide hydraulique utilisé dans le Titan II a pris feu à partir d'une torche de soudeur dans un silo de missiles au nord-ouest de Searcy . Les missiles à combustible liquide étaient susceptibles de développer des fuites de leurs propulseurs toxiques.

Dans un silo à l'extérieur de Rock, au Kansas , une ligne de transfert d'oxydant transportant du NTO s'est rompue le 24 août 1978. Un nuage de vapeur orange qui s'en est suivi a forcé 200 résidents ruraux à évacuer la zone. Un sergent d'état-major de l'équipe de maintenance a été tué lors d'une tentative de sauvetage et un total de vingt ont été hospitalisés.

Un autre site à Potwin, au Kansas, a laissé échapper de l'oxydant NTO en avril 1980 sans aucun décès, et a ensuite été fermé.

En septembre 1980, au silo Titan II 374-7 près de Damas, Arkansas , un technicien a laissé tomber une douille de 8 lb (3,6 kg) qui est tombée de 70 pieds (21 m), a rebondi sur un support de poussée et a cassé la peau du premier missile stade, plus de huit heures avant une éventuelle explosion . La crevaison s'est produite vers 18h30 et lorsqu'une fuite a été détectée peu de temps après, le silo a été inondé d'eau et les autorités civiles ont été invitées à évacuer la zone. Alors que le problème était réglé vers 3 heures du matin, une fuite de carburant de fusée s'est enflammée et a fait exploser l'ogive nucléaire de 8 000 lb (3 630 kg) du silo. Il a atterri sans danger à plusieurs centaines de mètres. Il y a eu un décès et 21 blessés, tous issus de l'équipe d'intervention d'urgence de Little Rock AFB . L'explosion a soufflé le couvercle du tube de lancement de 740 tonnes à 200 pieds (60 m) dans les airs et a laissé un cratère de 250 pieds (76 m) de diamètre.

Retrait de missiles

Les 54 Titan II en Arizona, Arkansas et Kansas ont été remplacés par 50 missiles à combustible solide MX "Peacekeeper" au milieu des années 1980; le dernier silo Titan II a été désactivé en mai 1987. Les 54 Titan II avaient été déployés avec un millier de missiles Minuteman du milieu des années 1960 au milieu des années 1980.

Un certain nombre de missiles Titan I et Titan II ont été distribués dans des expositions de musée à travers les États-Unis.

Lanceur Titan II

L'utilisation la plus célèbre du Titan II civil était dans le programme Gemini de la NASA de capsules spatiales avec équipage au milieu des années 1960. Douze Titan II GLV ont été utilisés pour lancer deux lancements d'essai Gemini américains sans équipage et dix capsules avec équipage avec des équipages de deux personnes. Tous les lancements ont été couronnés de succès.

Titan 23G

À partir de la fin des années 1980, certains des Titan II désactivés ont été convertis en lanceurs spatiaux destinés à être utilisés pour le lancement de charges utiles du gouvernement américain. Les fusées Titan 23G se composaient de deux étages brûlant du propergol liquide . Le premier étage était propulsé par un moteur Aerojet LR87 avec deux chambres de combustion et tuyères, et le deuxième étage était propulsé par un LR91 . Sur certains vols, le vaisseau spatial comprenait un moteur de kick, généralement le Star-37XFP-ISS ; cependant, le Star-37S a également été utilisé.

Treize ont été lancés depuis le complexe de lancement spatial 4W (SLC-4W) de la base aérienne de Vandenberg à partir de 1988. Le dernier de ces véhicules a lancé un satellite météorologique du programme de satellite météorologique de défense (DMSP) le 18 octobre 2003.

Galerie

Titan III

Le Titan III était un Titan II modifié avec des propulseurs à poudre en option . Il a été développé pour le compte de l' armée de l'air des États-Unis en tant que lanceur de satellites de transport lourd devant être utilisé principalement pour lancer des charges utiles militaires américaines et des satellites des services de renseignement civils tels que les satellites de surveillance de l'interdiction des essais nucléaires de l' hôtel Vela, les satellites d'observation et de reconnaissance ( pour la collecte de renseignements) et diverses séries de satellites de communication de défense.

Le noyau Titan III était similaire au Titan II, mais présentait quelques différences. Ceux-ci comprenaient :

  • Parois de réservoir plus épaisses et jupes ablatives pour supporter le poids supplémentaire des étages supérieurs
  • Guidage radio au sol à la place du guidage inertiel sur les ICBM Titan II
  • Kit de guidage placé sur les étages supérieurs (le cas échéant)
  • Suppression des rétrofusées et autres matériels ICBM inutiles
  • Réservoirs de propergol légèrement plus grands au deuxième étage pour une durée de combustion plus longue ; depuis qu'ils se sont étendus dans un espace inutilisé dans le treillis avionique, la longueur réelle de la scène est restée inchangée.

La famille Titan III utilisait les mêmes moteurs LR-87 de base que Titan II (avec des améliorations de performances au fil des ans), mais les variantes équipées de SRB étaient recouvertes d'un bouclier thermique comme protection contre l'échappement SRB et les moteurs ont été modifiés pour le démarrage par air. .

Avionique

Le premier système de guidage du Titan III utilisait la société AC Spark Plug IMU (unité de mesure inertielle) et un ordinateur de guidage IBM ASC-15 du Titan II. Pour le Titan III, la mémoire de batterie ASC-15 de l'ordinateur a été allongée pour ajouter 20 pistes utilisables supplémentaires, ce qui a augmenté sa capacité de mémoire de 35%.

Le Titan IIIC, plus avancé, utilisait l'IMU Carousel VB de Delco et l'ordinateur de guidage de missile MAGIC 352 (MGC).

Titan IIIA

Le Titan IIIA était un prototype de propulseur de fusée et consistait en une fusée Titan II standard avec un étage supérieur Transtage .

Titan IIIB

Le Titan IIIB avec ses différentes versions (23B, 24B, 33B et 34B) avait le booster central Titan III avec un étage supérieur Agena D. Cette combinaison a été utilisée pour lancer la série KH-8 GAMBIT de satellites de collecte de renseignements. Ils ont tous été lancés depuis la base aérienne de Vandenberg, plein sud au-dessus du Pacifique sur des orbites polaires . Leur masse de charge utile maximale était d'environ 7 500 lb (3 000 kg).

Titan IIIC

Le puissant Titan IIIC utilisait une fusée centrale Titan III avec deux gros boosters à combustible solide pour augmenter sa poussée de lancement et sa masse de charge utile maximale. Les boosters à combustible solide qui ont été développés pour le Titan IIIC représentaient une avancée technique significative par rapport aux précédentes fusées à combustible solide, en raison de leur grande taille et poussée, et de leurs systèmes avancés de contrôle de vecteur de poussée.

Titan IIID

Le Titan IIID était la version Vandenberg Air Force Base du Titan IIIC, sans Transtage, qui a été utilisé pour placer les membres de la série de satellites de reconnaissance Key Hole sur des orbites polaires terrestres basses .

Titan IIIE

Le Titan IIIE, avec un étage supérieur Centaur à impulsion spécifique élevée , a été utilisé pour lancer plusieurs engins spatiaux scientifiques, y compris les deux sondes spatiales Voyager de la NASA vers Jupiter, Saturne et au-delà, et les deux missions Viking pour placer deux orbiteurs autour de Mars et deux atterrisseurs instrumentés à sa surface.

Titan 34D

Le Titan 34D comportait les étapes 1 et 2 étirées avec des moteurs solides UA1206 plus puissants . Une variété d'étages supérieurs étaient disponibles, y compris l' étage supérieur inertiel , l' étage d'orbite de transfert et le transtage . Le Titan 34D a effectué son vol inaugural en 1982 le 30 octobre avec deux satellites de communication de défense DSCS pour le ministère de la Défense des États-Unis (DOD).

Titan commercial III

Dérivé du Titan 34D et proposé à l'origine comme système de lancement consommable à portance moyenne pour l'US Air Force, qui a plutôt choisi le Delta II. Le développement s'est poursuivi en tant que système de lancement commercial, et la première fusée a volé en 1990. Le Commercial Titan III différait du Titan 34D en ce qu'il avait un deuxième étage étiré et un carénage de charge utile plus grand pour accueillir des charges utiles de satellites doubles.

Titan IIIM

Le Titan IIIM était destiné à lancer le laboratoire orbital habité et d'autres charges utiles. Le développement a été annulé en 1969. Les propulseurs à poudre UA1207 projetés ont finalement été utilisés sur le Titan IV .

Galerie

Titan IV

Titan IV

Le Titan IV était un Titan III allongé avec des propulseurs à poudre sur ses côtés. Le Titan IV pourrait être lancé avec un étage supérieur Centaur , l' étage supérieur inertiel de l'USAF (IUS), ou aucun étage supérieur du tout. Cette fusée a été utilisée presque exclusivement pour lancer des charges utiles de l'armée américaine ou de la Central Intelligence Agency. Cependant, il a également été utilisé à des fins purement scientifiques pour lancer la sonde spatiale NASA-ESA Cassini / Huygens vers Saturne en 1997. La principale agence de renseignement qui avait besoin des capacités de lancement du Titan IV était le National Reconnaissance Office (NRO).

Lorsqu'il a été produit, le Titan IV était la fusée sans équipage la plus puissante disponible aux États-Unis, avec des dépenses de fabrication et d'exploitation proportionnellement élevées. Au moment où le Titan IV est devenu opérationnel, les exigences du ministère de la Défense et de la NRO pour le lancement de satellites avaient diminué en raison de l'amélioration de la longévité des satellites de reconnaissance et de la baisse de la demande de reconnaissance qui a suivi la désintégration interne de l' Union soviétique . En raison de ces événements et des améliorations technologiques, le coût unitaire d'un lancement de Titan IV était très élevé. Des dépenses supplémentaires ont été générées par les opérations au sol et les installations du Titan IV à la base aérienne de Vandenberg pour le lancement de satellites sur des orbites polaires. Des Titan IV ont également été lancés depuis la base aérienne de Cape Canaveral en Floride pour des orbites non polaires.

Concept Titan V

Le Titan V était un développement proposé du Titan IV, qui a vu plusieurs conceptions suggérées. Une proposition de Titan V concernait un Titan IV agrandi, capable de soulever jusqu'à 90 000 livres (41 000 kg) de charge utile. Un autre a utilisé un premier étage cryogénique avec des propergols LOX/LH2 ; Cependant, l' Atlas V EELV a été sélectionné pour la production à la place.

Mise à la retraite du véhicule de lancement

La plupart des ICBM Titan II mis hors service ont été remis à neuf et utilisés pour les lanceurs spatiaux de l'Air Force, avec un record de succès de lancement parfait.

Pour les lancements orbitaux, il y avait de grands avantages à utiliser des véhicules à hydrogène liquide ou RP-1 plus performants avec un oxydant à oxygène liquide; le coût élevé de l'utilisation de l'hydrazine et du tétroxyde d'azote, ainsi que le soin particulier qui était nécessaire en raison de leur toxicité, étaient une autre considération. Lockheed Martin a décidé d'étendre son Atlas famille de roquettes au lieu de ses Titans plus chers, ainsi que la participation à des joint-ventures de vendre des lancements sur la Russie fusée Proton et le nouveau Boeing de Delta IV classe des véhicules de lancement moyens et lourds élévateurs. La Titan IVB a été la dernière fusée Titan à rester en service, effectuant son avant-dernier lancement depuis Cap Canaveral le 30 avril 2005, suivi de son dernier lancement depuis la base aérienne de Vandenberg le 19 octobre 2005, transportant le satellite d'imagerie optique USA-186 pour le Bureau national de reconnaissance.

Voir également

Remarques

Les références

  • Bonds, éditeur de rayon. La machine de guerre américaine moderne : une encyclopédie de l'équipement et de la stratégie militaires américains. Éditeurs de la Couronne, New York City 1989. ISBN  0-517-68802-6
  • Centre de formation technique de l'USAF Sheppard. "Guide d'étude de l'étudiant, Officier de lancement/missile de missiles (LGM-25)." Mai 1967. Pages 61-65. Disponible sur WikiMedia Commons : TitanII MGC.pdf
  • Larson, Paul O. "Titan III Inertial Guidance System", dans AIAA Second Annual Meeting, San Francisco, 26-29 juillet 1965, pages 1-11.
  • Liang, AC et Kleinbub, DL "Navigation du lanceur spatial Titan IIIC à l'aide du Carousel VB IMU". AIAA Guidance and Control Conference, Key Biscayne, FL, 20-22 août 1973. AIAA Paper No. 73-905.
  • Stumpf, David K. Titan II : Une histoire d'un programme de missile de guerre froide. Presse de l'Université de l'Arkansas, 2000.

Liens externes