Vào giữa những năm năm mươi, Không quân Hoa Kỳ bắt đầu phát triển các lựa chọn mới cho các loại vũ khí chiến lược. Năm 1957, Lầu Năm Góc khởi động một chương trình với mã hiệu WS-199, mục đích là nghiên cứu khả năng và tạo ra các mẫu vũ khí tên lửa máy bay có triển vọng. Trong khuôn khổ chương trình chung, một số hệ thống tên lửa đã được phát triển đồng thời cùng một lúc. Một trong số đó là hệ thống Lockheed WS-199C High Virgo.
Điều kiện tiên quyết chính cho sự xuất hiện của chương trình WS-199 là sự tiến bộ trong lĩnh vực hệ thống phòng không. Máy bay ném bom có bom rơi tự do có thể bị bắn hạ trên đường tới mục tiêu, và do đó, hàng không cần vũ khí tên lửa, cho phép chúng không tiếp cận các khu vực nguy hiểm. Sau khi phân tích, các chuyên gia Lầu Năm Góc đã xác định rằng sự kết hợp tốt nhất giữa đặc tính bay và khối lượng đầu đạn nên có tên lửa đạn đạo phóng từ trên không.
Rocket WS-199C treo trên tàu sân bay
Vào đầu năm 1957, một chương trình mới đã được đưa ra với tên gọi WS-199 (Hệ thống Vũ khí 199 - "Hệ thống Vũ khí 199"). Một số công ty hàng đầu trong ngành hàng không đã tham gia vào việc thực hiện nó, lẽ ra họ phải tìm ra và thực hiện các ý tưởng và giải pháp mới bằng kim loại. Lockheed và Convair đã tham gia chương trình cùng với các công ty khác. Sau đó vào thời điểm này đã quản lý để trở thành một phần của General Dynamics.
Việc phát triển tên lửa do Lockheed tiếp quản. Dự án của cô được chỉ định là WS-199C. Ngoài ra, sản phẩm còn được đặt một cái tên "ngôi sao" - High Virgo ("Xử Nữ ở đỉnh cao"). Nhiệm vụ của công ty Convair là hoàn thiện chiếc tàu sân bay, được chọn làm máy bay ném bom siêu thanh mới nhất B-58 Hustler. Theo chúng tôi được biết, chiếc máy bay nâng cấp không có tên riêng.
Sơ đồ tên lửa
Dự án WS-199C dựa trên những ý tưởng mới và chưa được khám phá, nhưng nó đã được lên kế hoạch để thực hiện chúng với sự trợ giúp của các sản phẩm hoàn chỉnh. Để đẩy nhanh quá trình thiết kế và đơn giản hóa việc sản xuất tiếp theo như một phần của tên lửa đầy hứa hẹn, người ta đã đề xuất sử dụng các bộ phận và tổ hợp từ máy bay mục tiêu Lockheed Q-5 Kingfisher, cũng như X-17, MGM-29 Sergeant và UGM-27 Tên lửa đạn đạo Polaris. Trước hết, nhà máy điện và hệ thống điều khiển được mượn từ vũ khí hiện có.
Từ quan điểm kiến trúc, tên lửa High Virgo mới là một sản phẩm một giai đoạn với động cơ đẩy chất rắn công suất cao. Một thiết kế rất đơn giản của thân xe đã được đề xuất, được lắp ráp từ khung và da nhôm. Một tấm chắn đầu hình nón được sử dụng, phía sau đó các thiết bị điều khiển chính được đặt bên trong khoang hình trụ. Phần trung tâm và phần đuôi của thân tàu, được phân biệt bằng đường kính tăng lên, được đặt dưới động cơ. Ở đuôi xe, bánh lái khí động học hình chữ X.
Sản phẩm trên ngăn xếp lắp ráp
Là một tên lửa đạn đạo, sản phẩm WS-199C có thể được trang bị hệ thống dẫn đường tương đối đơn giản mượn từ dự án AGM-28 Hound Dog. Khoang thiết bị có hệ thống lái tự động và hệ thống định vị quán tính. Họ được cho là theo dõi vị trí của tên lửa trong không gian và phát triển các lệnh cho các máy lái ở đuôi. Trong quá trình tự động hóa điều khiển, đã có các phương tiện để nhận dữ liệu từ máy bay của tàu sân bay. Nó đã được lên kế hoạch sử dụng thiết bị truyền dữ liệu đo từ xa trong chuyến bay. Trong các cuộc thử nghiệm, các hệ thống điều khiển đơn giản đã được sử dụng, chỉ có khả năng thực hiện một chương trình bay được vẽ sẵn.
Kích thước thân tàu giúp cho tên lửa High Virgo có thể trang bị đầu đạn một khối mang điện tích hạt nhân hoặc hạt nhân thông thường. Đồng thời, việc sử dụng các thiết bị thực chiến ban đầu không theo kế hoạch. Cho đến khi kết thúc công việc, các tên lửa chỉ được trang bị bộ mô phỏng trọng lượng của nó. Vẫn chưa rõ những đầu đạn hạt nhân hiện có và trong tương lai có thể được sử dụng trên WS-199C.
Máy bay ném bom B-58 với một trụ đặc biệt cho tên lửa High Virgo
Phần lớn thân tên lửa được đưa ra để lắp đặt động cơ đẩy chất rắn bền vững TX-20 của công ty Thiokol. Sản phẩm này được phát triển cho tên lửa hành quân-chiến thuật MGM-29 Sergeant và cho thấy hiệu suất rất cao. Động cơ có chiều dài 5, 9 m với đường kính nhỏ hơn 790 mm một chút đã phát triển lực đẩy lên tới 21, 7 tf. Điện tích hiện có được đốt hết trong 29 giây, đảm bảo cho tên lửa tăng tốc lên tốc độ cao.
Tên lửa hoàn chỉnh có chiều dài 9,25 m, đường kính thân tối đa là 790 mm. Khối lượng ban đầu được xác định là 5,4 tấn, bay dọc theo quỹ đạo đạn đạo cho phép tên lửa đạt tốc độ M = 6. Tầm bắn, theo tính toán, được cho là đạt 300 km.
Tên lửa đạn đạo đã được đưa đến bãi phóng bằng máy bay tác chiến. Chức năng vận chuyển và phóng vũ khí được giao cho máy bay ném bom siêu thanh Convair B-58 Hustler. Trong cấu hình cơ bản, vũ khí trang bị của một chiếc máy bay này bao gồm một thùng chứa rơi tự do được trang bị một đầu đạn đặc biệt. Việc chế tạo một loại tên lửa mới giúp mở rộng khả năng chiến đấu của phương tiện. Vào cuối những năm 50, B-58 đang được thử nghiệm và chuẩn bị sản xuất hàng loạt, và do đó thành công của dự án WS-199C có tầm quan trọng đặc biệt đối với hàng không chiến lược của Mỹ.
Đình chỉ tên lửa trên máy bay
Là một phần của dự án "Xử Nữ tại Zenith", Convair đã phát triển một phương tiện đặc biệt để vận chuyển và thả một tên lửa đầy hứa hẹn. Thay vì thiết bị treo tiêu chuẩn cho thùng chứa ban đầu, người ta đã đề xuất lắp một cột tháp đặc biệt cho tên lửa. Đồng thời, không yêu cầu sửa đổi cấu trúc máy bay.
Cột trụ mới là sản phẩm có độ giãn dài cao, được đặt dưới đáy thân máy bay. Thân cột được làm dưới dạng một tấm chắn giúp bảo vệ thiết bị bên trong khỏi luồng không khí đi vào. Vết cắt phía trên của một bộ phận như vậy phẳng và dính liền với phần dưới của thân máy bay. Đến lượt mình, phần dưới của cột tháp được làm theo dạng đường đứt quãng, tương ứng với các đường viền của tên lửa. Bên trong cột tháp có các ổ khóa để giữ tên lửa và các thiết bị điện để liên lạc với thiết bị máy bay.
Máy bay ném bom đang bay
Dự thảo thiết kế hệ thống tên lửa WS-199C High Virgo được chuẩn bị vào đầu năm 1958. Các đại diện của Lầu Năm Góc đã làm quen với các tài liệu được đệ trình, và sớm cấp phép để tiếp tục công việc. Vào tháng 6, bộ quân sự và các công ty nhà thầu đã nhận được hợp đồng xây dựng và thử nghiệm các tên lửa nguyên mẫu. Các cuộc thử nghiệm đã được lên kế hoạch bắt đầu trong tương lai rất gần.
Sự đơn giản so sánh của dự án và việc sử dụng các thành phần chế tạo sẵn đã giúp nó có thể lắp ráp tên lửa thử nghiệm trong thời gian ngắn nhất có thể. Tuy nhiên, nó không phải là không có vấn đề của nó. Có những khó khăn trong việc cung cấp hệ thống dẫn đường quán tính, đó là lý do tại sao hai tên lửa đầu tiên chỉ được trang bị lái tự động. Hệ quả là họ phải bay theo một chương trình định sẵn. Việc thử nghiệm các điều khiển tự động đã bị hoãn lại cho các chuyến bay tiếp theo.
Đặt lại WS-199C từ phương tiện lần đầu tiên
Để phóng thử vào đầu tháng 9 năm 1958, một trong những nguyên mẫu máy bay B-58, đã nhận được một cột trụ kiểu mới, đã bay đến Căn cứ Không quân Eglin (Florida). Một số chuyến bay sẽ được thực hiện tại sân bay của cô ấy. Ngoài ra, các cuộc thử nghiệm đã lên kế hoạch sử dụng căn cứ ở Cape Canaveral. Các tuyến đường tên lửa dự kiến chạy qua phần trung tâm của Đại Tây Dương. Các khu vực mục tiêu danh nghĩa cũng nằm trên biển cả.
Chương trình khởi chạy thử nghiệm trông như thế này. Máy bay tác chiến với một tên lửa dưới thân máy bay cất cánh từ căn cứ không quân Eglin hoặc từ Mũi Canaveral, đã đạt được độ cao và tham gia một khóa chiến đấu. Ở độ cao 12,1 km với tốc độ sóng mang M = 1,5, tên lửa được thả rơi, sau đó nổ máy và đi ra ngoài quỹ đạo cần thiết. Chuyến bay kết thúc bằng việc tên lửa rơi xuống biển. Trong suốt chuyến bay, các máy bay đi cùng phải nhận được thiết bị đo từ xa.
Điểm bắt đầu động cơ
Vụ phóng thử đầu tiên của tên lửa WS-199C trong hệ thống điều khiển đơn giản hóa diễn ra vào ngày 5/9/1958. Bán phá giá và loại bỏ khỏi nhà cung cấp dịch vụ được thực hiện bình thường. Đến giây thứ 6 của chuyến bay, động cơ đã bật và chuyển sang chế độ yêu cầu. Tuy nhiên, sau một vài giây, tính năng lái tự động không thành công. Tên lửa bắt đầu tạo ra những rung động không thể kiểm soát và nó phải bị phá hủy với sự hỗ trợ của một bộ tự thanh lý. Trong quá trình bay, sản phẩm đã bay lên độ cao 13 km và bao phủ quãng đường vài chục km.
Phân tích từ xa giúp tìm ra nguyên nhân của vụ tai nạn. Hệ thống điều khiển đã được tinh chỉnh và những thay đổi đã được đưa vào dự án. Việc kiểm tra mặt đất toàn diện đã được thực hiện trước khi phóng thử nghiệm tiếp theo. Chỉ sau đó mới được cấp phép cho lần phóng thứ hai từ tàu sân bay.
Vào ngày 19 tháng 12 năm 1958, một chiếc B-58 đầy kinh nghiệm lại thả một tên lửa đạn đạo. Sau một đoạn ngắn tăng tốc ngang, cô bắt đầu leo dốc. Di chuyển theo quỹ đạo đạn đạo, WS-199C leo lên độ cao 76 km, sau đó nó chuyển sang đoạn quỹ đạo giảm dần. Tốc độ cực đại trong chuyến bay này đạt M = 6. Tên lửa rơi xuống đại dương cách điểm phóng khoảng 300 km. Sự ra mắt được coi là thành công.
Tên lửa tại thời điểm phát hành (góc trên bên phải). Các loại cáp để giao tiếp với nhà cung cấp dịch vụ có thể nhìn thấy được
Vào ngày 4 tháng 6 năm 1959, sau giai đoạn cải tiến tiếp theo của tên lửa, vụ phóng thử lần thứ ba đã diễn ra. Lần này, tàu sân bay đã nâng một tên lửa đã nạp đầy đủ lên không trung, được trang bị hệ thống dẫn đường tiêu chuẩn. Nhiệm vụ của chuyến bay này là đạt được tầm bay tối đa. Điều chỉnh quỹ đạo với sự trợ giúp của các bánh lái, các thiết bị tự động trên tàu đã nâng tên lửa lên độ cao hơn 59 km. Chuyến bay kết thúc 335 km kể từ điểm rơi. Phải mất đúng 4 phút để vượt qua quãng đường này. Hệ thống định vị và điều khiển quán tính hoạt động không có lỗi, và "Virgo ở Zenith" đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ.
Vào cuối những năm 50, các quốc gia hàng đầu đã gửi vệ tinh đầu tiên của họ lên quỹ đạo. Rõ ràng là trong tương lai gần, không gian có thể trở thành một nơi khác để triển khai vũ khí, và do đó cần có quỹ để chống lại những mối đe dọa như vậy. Vì lý do này, đã có một đề xuất thử nghiệm họ tên lửa WS-199 như một vũ khí chống vệ tinh. Vào giữa năm 1959, Lockheed và Convair bắt đầu chuẩn bị cho một cuộc tấn công thử nghiệm vào tàu vũ trụ.
Máy ảnh của tên lửa thử nghiệm thứ tư
Đối với cuộc thử nghiệm mới, một tên lửa đặc biệt đã được chuẩn bị, khác biệt đáng kể so với những lần trước. Hầu như toàn bộ thân tàu và bánh lái đã được thay thế bằng thép. Bộ mô phỏng đầu đạn đã được tháo ra khỏi khoang đầu, và vị trí của các dụng cụ cũng được thay đổi. Đã phát triển một đầu chắn gió mới với các cửa sổ trong suốt. Một hệ thống đặc biệt với 13 camera hướng về các hướng khác nhau đã được lắp đặt bên dưới nó. Theo chương trình bay, 9 chiếc có nhiệm vụ giám sát sự tiếp cận của tên lửa và vệ tinh mục tiêu, số còn lại dự định khảo sát Trái đất. Trước khi lắp hệ thống phân luồng, các đoạn phim có camera đã được bọc bằng chất cách nhiệt. Cuối cùng, một hệ thống cứu hộ bằng dù và một đèn hiệu vô tuyến đã được đặt trong đầu chắn gió.
Mục tiêu huấn luyện là vệ tinh Explorer 4, được phóng vào tháng 7 năm 1958. Nó được dự định để nghiên cứu vành đai bức xạ và mang các máy đếm Geiger. Sản phẩm đã bay trên quỹ đạo với độ cao 2213 km và độ cao 263 km. Vụ đánh chặn được lên kế hoạch thực hiện khi vệ tinh bay qua ở khoảng cách tối thiểu so với Trái đất.
Bộ trợ lực đặc biệt cho thiết bị chụp ảnh
Các cuộc thử nghiệm tên lửa WS-199C trong cấu hình chống vệ tinh diễn ra vào ngày 22 tháng 9 năm 1959. Để tên lửa có gia tốc lớn hơn cùng với sự gia tăng độ cao bay sau đó, tàu sân bay đã phát triển tốc độ M = 2. Các thủ tục tách rời và tiếp theo được thực hiện bình thường. Nhưng vài giây sau khi phóng, tên lửa đã truyền đi một thông điệp về sự thất bại của các hệ thống điều khiển. Vào giây thứ 30 của chuyến bay, liên lạc với cô ấy bị mất. Người ta nhìn thấy một tia tương phản từ mặt đất, cho thấy tên lửa đã đi vào quỹ đạo đạn đạo, nhưng không thể thiết lập các thông số bay chính xác.
Sự cố liên lạc sớm dẫn đến việc mất tên lửa. Như những người thử nghiệm có thể nói, WS-199C đã quay trở lại và rơi xuống đại dương. Tuy nhiên, một cuộc tìm kiếm kéo dài không mang lại kết quả nào. Hiện vẫn chưa xác định được chính xác nơi tên lửa rơi. Cùng với nguyên mẫu, máy ảnh và phim của chúng đã đi sâu vào phần cuối, giúp đánh giá hiệu quả của việc bắn vào vệ tinh. Tuy nhiên, kết quả không mấy nổi bật, vì Explorer 4 vẫn ở trong quỹ đạo của nó.
Chống vệ tinh "Virgo ở đỉnh cao" tại thời điểm đặt lại
Trong số bốn lần chạy thử nghiệm High Virgo, chỉ một nửa thành công. Hai người còn lại, do lỗi của thiết bị điều khiển, nên đã cấp cứu. Vào mùa thu năm 1959, các chuyên gia từ các công ty phát triển và Bộ Quốc phòng Mỹ đã phân tích dữ liệu thu thập được và xác định số phận xa hơn của dự án.
Ở dạng hiện tại, tên lửa đạn đạo Lockheed WS-199C High Virgo không thể đi vào hoạt động và cải thiện khả năng chiến đấu của máy bay B-58 Hustler. Tuy nhiên, hướng đi nói chung đã được Không quân quan tâm. Về vấn đề này, khách hàng đã đặt hàng hoàn thành công việc về chủ đề "Xử Nữ ở đỉnh cao", nhưng sử dụng những phát triển trong dự án này khi tạo ra tên lửa đạn đạo tiếp theo. Kết quả chính của công việc phát triển sau đó là tên lửa GAM-87 Skybolt mới.
Là một phần của chương trình Không quân, có mật danh WS-199, các công ty quốc phòng Mỹ đã phát triển hai tên lửa đạn đạo phóng từ trên không. Các sản phẩm kết quả cho thấy các đặc tính khá cao, nhưng vẫn không phù hợp để áp dụng. Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế và thử nghiệm, có thể tích lũy nhiều kinh nghiệm và thu thập các dữ liệu cần thiết về hoạt động thực tế của các loại vũ khí đó. Các phát triển, giải pháp và dự án WS-199B và WS-199C đã sớm được ứng dụng trong việc tạo ra một tên lửa đạn đạo mới.
