Atlas SM-65

El Atlas era inusual por su uso de tanques de globo para los propelentes, hechos de acero inoxidable muy delgado con estructuras de soporte rígidas mínimas o inexistentes, como ya lo había hecho el R-5 soviético lanzado por primera vez en 1953. ^{[ 10 ]} La presión en los tanques proporciona la rigidez estructural necesaria para el vuelo. Un cohete Atlas colapsaría bajo su propio peso si no se mantuviera presurizado, y debía tener 5 psi (34 kPa) de nitrógeno en el tanque incluso cuando no estaba lleno de combustible. ^{[ 11 ]} El cohete tenía dos pequeñas cámaras de empuje en los lados del tanque llamadas cohetes vernier . Estas proporcionaban un ajuste fino de la velocidad y la dirección después de que se apagara el motor principal.  

El Atlas fue clasificado informalmente como un cohete de "etapa y media", con un motor central de sustentación y un conjunto de dos motores propulsores que se encendían en el lanzamiento, cada uno extrayendo combustible de un único conjunto de tanques de propulsión. ^{[ 12 ] [ 13 ]} La mayoría de los cohetes multietapa sueltan ambos motores y tanques de combustible simultáneamente antes de encender los motores de la siguiente etapa. Sin embargo, cuando se estaba desarrollando el misil Atlas, había dudas sobre si un motor de cohete podría encenderse en el aire. Por lo tanto, se tomó la decisión de encender todos los motores del Atlas en el lanzamiento; los motores propulsores se desecharían, mientras que el motor de sustentación continuaría ardiendo. ^{[ 12 ]} Una etapa de un cohete de propulsión líquida normalmente consta de tanques de propulsión y motores, por lo que desechar solo uno o más motores es equivalente a "media etapa". En la separación de etapas, los motores propulsores se apagarían y una serie de mecanismos mecánicos e hidráulicos cerrarían las líneas de suministro de combustible a los mismos. La sección del propulsor se liberaría mediante una serie de abrazaderas hidráulicas (excepto en el modelo de prueba inicial Atlas B, que utilizaba pernos explosivos) y se deslizaría fuera del misil sobre dos rieles. A partir de ahí, el motor de sustentación y los vernieres funcionarían por sí solos. El ensamblaje del propulsor se producía aproximadamente dos minutos después del lanzamiento, aunque el momento exacto podía variar considerablemente según el modelo de Atlas y la misión específica. Este diseño de "etapa y media" fue posible gracias a los tanques de combustible tipo globo extremadamente ligeros . ^{[ 13 ]} Los tanques representaban un porcentaje tan pequeño del peso total del propulsor que la penalización de masa de elevarlos a órbita era menor que la penalización técnica y de masa necesaria para desechar la mitad de ellos en pleno vuelo. Sin embargo, la tecnología avanzó rápidamente y, poco después de que se completara el trabajo de diseño del Atlas, el rival de Convair, Martin, propuso una solución al problema del arranque en el aire. Su misil Titan I , desarrollado como respaldo del Atlas, tenía un diseño convencional de dos etapas. ^{[ 14 ]}

El motor propulsor constaba de dos grandes cámaras de empuje. El Atlas A/B/C/D tenía un único conjunto de turbobomba y generador de gas que impulsaba ambos motores propulsores; el A/B/C tenía un motor intermedio con menor empuje, mientras que la serie D tenía los motores completos que entregaban 303 000 libras de empuje. ^{[ 13 ]} En el Atlas E/F, cada motor propulsor tenía una bomba y un generador de gas separados. Las variantes posteriores del lanzador espacial Atlas utilizaron el sistema de propulsión MA-5 con turbobombas gemelas en cada motor propulsor, impulsadas por un generador de gas común. ^{[ 12 ]} Los propulsores eran más potentes que el motor de sustentación y realizaban la mayor parte del levantamiento durante los dos primeros minutos de vuelo. Además del control de cabeceo y guiñada, también podían realizar el control de alabeo en caso de fallo de un motor vernier. El motor de sustentación en todas las variantes del Atlas consistía en una única cámara de empuje con su propia turbobomba y generador de gas, que también impulsaba dos pequeños motores vernier alimentados a presión. ^{[ 13 ]} Los vernieres proporcionaban control de balanceo y ajuste de velocidad final. El empuje total a nivel del mar de las cinco cámaras de combustión era de 360 ​​000 lb _f (1600 kN ) para un Atlas D estándar. El Atlas E/F tenía 375 000 libras de empuje. El empuje total a nivel del mar para estos Atlas E y F de tres motores era de 389 000 lb _f (1730 kN). ^{[ 15 ]} Las variantes de lanzamiento del Atlas a menudo tenían mejoras de rendimiento en los motores. ^{[ 13 ]}    

Los misiles Atlas de la A a la D utilizaban guiado por radio : el misil enviaba información desde su sistema inercial a una estación terrestre por radio y recibía información de corrección de trayectoria a cambio. Los Atlas E y F contaban con sistemas de guiado inercial completamente autónomos .

La computadora de guiado terrestre fue una parte fundamental del sistema de misiles, hasta que se miniaturizaron lo suficiente como para instalarlas dentro del misil. Isaac L. Auerbach diseñó la computadora de guiado Burroughs para los misiles balísticos intercontinentales Atlas. La computadora de guiado Burroughs fue una de las primeras computadoras de transistores . Procesaba datos de 24 bits utilizando instrucciones de 18 bits . Se entregaron un total de 17 de estas computadoras terrestres. Estas mismas computadoras terrestres se utilizaron posteriormente para Atlas-Able , el Proyecto Mercury y otras naves espaciales iniciales. ^{[ 16 ]}

La ojiva del Atlas D era originalmente el vehículo de reentrada (RV) GE Mk 2 "disipador de calor" ^{[ 17 ]} con una ojiva termonuclear W49 , peso combinado 3700 lb (1680 kg) y rendimiento de 1,44 megatones (Mt). El W49 se colocó posteriormente en un RV ablativo Mk 3, peso combinado 2420 lb (1100 kg) . El Atlas E y F tenían un RV AVCO Mk 4 que contenía una ojiva termonuclear W38 con un rendimiento de 3,75 Mt ^{[ 18 ]} que estaba espoletada para explosión aérea o explosión por contacto. El RV Mk 4 también desplegaba ayudas de penetración en forma de globos de mylar que replicaban la firma de radar del RV Mk 4. El Mk 4 más W-38 tenía un peso combinado de 4050 lb (1840 kg) . Todas las ojivas desplegadas en el Atlas eran más de 100 veces más potentes que la bomba lanzada sobre Nagasaki en 1945. ^{[ 19 ]}       

El R-7 Semyorka fue el primer misil balístico intercontinental soviético y, al igual que el R-7, encendía todos sus motores antes del lanzamiento para evitar la ignición de un gran motor de combustible líquido a gran altitud. Sin embargo, el R-7 tenía una sección central de sustentación, con cuatro propulsores acoplados a sus laterales. Los grandes propulsores laterales requerían el uso de una costosa plataforma de lanzamiento e impedían el lanzamiento del cohete desde un silo. Al igual que el Atlas, el uso de oxígeno líquido criogénico significaba que el misil no podía mantenerse en estado de preparación para el vuelo indefinidamente, era prácticamente inútil como arma estratégica y, de manera similar, se desarrolló como vehículo de lanzamiento espacial, inicialmente para poner en órbita el Sputnik y el Vostok . El cohete Soyuz desciende del R-7 y sigue en uso en la actualidad. ^{[ 20 ]}

El Convair X-11 / SM-65A Atlas / Atlas A fue el primer prototipo a escala real del misil Atlas, que realizó su primer vuelo el 11 de junio de 1957. ^{[ 21 ]} Era un modelo de prueba diseñado para verificar la estructura y el sistema de propulsión, y no tenía motor de sustentación ni etapas separables. Los tres primeros lanzamientos del Atlas A utilizaron un diseño de motor Rocketdyne inicial con cámaras de combustión cónicas y solo 135 000 libras de empuje. Para la cuarta prueba del Atlas, fueron reemplazados por un diseño de motor mejorado que tenía cámaras de combustión en forma de campana y 150 000 libras de empuje.

Se realizaron ocho vuelos de prueba del Atlas A entre 1957 y 1958, de los cuales cuatro fueron exitosos. Todos fueron lanzados desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , ya sea desde el Complejo de Lanzamiento 12 o el Complejo de Lanzamiento 14. ^{[ 21 ]}

El Convair X-12 / SM-65B fue la segunda versión prototipo, que introdujo el sistema de etapa y media , un sello distintivo del programa de cohetes Atlas. Esta versión fue el primer cohete estadounidense en alcanzar una distancia de vuelo que podría considerarse intercontinental, al recorrer 6325 millas (10 180 km) . ^{[ 22 ]} 

El Atlas B realizó su primer vuelo el 19 de julio de 1958. De un total de diez vuelos, nueve fueron vuelos de prueba suborbitales del Atlas como misil balístico intercontinental , con cinco misiones exitosas y cuatro fallidas; el otro vuelo puso en órbita el satélite SCORE . Todos los lanzamientos se realizaron desde la Estación ^de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , en los Complejos de Lanzamiento 11 , 13 y 14. ^{[ 21} ]

El SM-65C Atlas , o Atlas C, fue el tercer prototipo de la versión Atlas, un modelo más refinado con componentes mejorados y más ligeros, un tanque de LOX más grande y un tanque de combustible más pequeño. Voló por primera vez el 24 de diciembre de 1958 y fue la versión final de desarrollo. Originalmente se planeó usarlo como la primera etapa del cohete Atlas-Able , pero tras una explosión durante una prueba estática el 24 de septiembre de 1959, esto se abandonó en favor del Atlas D. ^{[ 23 ]} Se realizaron seis vuelos, todos vuelos de prueba balística suborbitales del Atlas, con tres pruebas exitosas y tres fallidas. ^{[ 24 ]} Todos los lanzamientos se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, en el Complejo de Lanzamiento 12. ^{[ 25 ]}

El SM-65D Atlas , o Atlas D , fue la primera versión operativa del misil Atlas y la base de todos los lanzadores espaciales Atlas, debutando en 1959. ^{[ 26 ]} El Atlas D pesaba 255 950 lb (116 100 kg) (sin carga útil) y tenía un peso en vacío de solo 11 894 lb (5395 kg) ; el otro 95,35 % era propelente. Al desprenderse del motor propulsor de 6720 lb (3048 kg) y la cofia, el peso en seco se redujo a 5174 lb (2347 kg) , apenas un 2,02 % del peso bruto inicial del vehículo (aún sin carga útil). Este peso en seco tan bajo le dio al Atlas D un alcance de hasta 9000 millas (14 500 km) , o para orbitar cargas útiles sin necesidad de una etapa superior. ^{[ 27 ]} Voló por primera vez el 14 de abril de 1959.         

Para dotar a Estados Unidos de una capacidad de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) provisional o de emergencia, en septiembre de 1959 la Fuerza Aérea desplegó tres misiles SM-65D Atlas en plataformas de lanzamiento abiertas en la Base Aérea Vandenberg , California, bajo el control operativo del 576.º Escuadrón de Misiles Estratégicos , 704.ª Ala de Misiles Estratégicos . Completamente expuestos a la intemperie, los tres misiles recibían mantenimiento mediante una grúa pórtico. Uno de los misiles permanecía en alerta operativa en todo momento. ^{[ 28 ]} Permanecieron en alerta hasta el 1 de mayo de 1964. ^{[ 29 ]}

El SM-65E Atlas , o Atlas-E , fue la primera variante operativa de tres motores del misil Atlas. El tercer motor resultó de la división de las dos cámaras de empuje del propulsor en motores separados con conjuntos independientes de turbobombas. Realizó su primer vuelo el 11 de octubre de 1960 y fue desplegado como misil balístico intercontinental operativo desde septiembre de 1961 hasta marzo de 1965. ^{[ 30 ]}

Una mejora importante del Atlas E fue el nuevo sistema totalmente inercial que eliminó la necesidad de instalaciones de control terrestre. Dado que los misiles ya no estaban conectados a una instalación central de control de guiado, los lanzadores podían dispersarse más ampliamente en lo que se denominó una configuración 1  ×  9, con un silo de misiles ubicado en un sitio de lanzamiento para cada uno de los nueve misiles asignados al escuadrón. ^{[ 15 ]}

Los lanzamientos del Atlas-E se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, en los Complejos de Lanzamiento 11 y 13, y la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en la Instalación de Pruebas de Silos Operacionales de la Base Aérea Vandenberg , el Complejo de Lanzamiento 576 de la Base Aérea Vandenberg y el Complejo de Lanzamiento Espacial 3 de la Base Aérea Vandenberg . ^{[ 21 ]}

El SM-65F Atlas , o Atlas-F , fue la última variante operativa del misil Atlas. Realizó su primer vuelo el 8 de agosto de 1961 y fue desplegado como misil balístico intercontinental operativo entre septiembre de 1962 y abril de 1965.

El Atlas F era esencialmente una versión de disparo rápido del Atlas E, modificada para almacenarse en posición vertical dentro de silos subterráneos de hormigón y acero. Era casi idéntico a la versión E, excepto por las interfaces asociadas con sus diferentes modos de almacenamiento (silo subterráneo para el F) y el sistema de gestión de combustible. ^{[ 31 ]} Cuando estaba almacenado, el misil se colocaba sobre un elevador. Si se ponía en alerta, se le suministraba combustible líquido RP-1 (queroseno), que podía almacenarse dentro del misil durante períodos prolongados. Si se decidía lanzarlo, se le suministraba oxígeno líquido . Una vez completado el suministro de oxígeno líquido, el elevador elevaba el misil a la superficie para su lanzamiento. ^{[ 32 ]}

Este método de almacenamiento permitió que el Atlas F se lanzara en unos diez minutos, ^{[ 33 ]} un ahorro de unos cinco minutos con respecto al Atlas D y el Atlas E, los cuales se almacenaban horizontalmente y debían elevarse a una posición vertical antes de ser reabastecidos de combustible. ^{[ 33 ]}

Los lanzamientos del Atlas-F se realizaron desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, en los Complejos de Lanzamiento 11 y 13, y la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en OSTF-2 , el Complejo de Lanzamiento 576 de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg y el Complejo de Lanzamiento Espacial 3 de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg. ^{[ 21 ]}

Número de misiles balísticos intercontinentales Atlas en servicio al final de cada año: ^{[ 29 ] : Tabla 3}

En septiembre de 1959, el primer escuadrón operativo de misiles balísticos intercontinentales Atlas entró en alerta operativa en la base aérea FE Warren , ^{[ 35 ]} Wyoming, equipado con seis misiles Atlas SM-65D en lanzadores de superficie. Tres escuadrones adicionales de Atlas D, dos cerca de la base aérea FE Warren, Wyoming, y uno en la base aérea Offutt , Nebraska, ^{[ 35 ]} estaban basados ​​en lanzadores de superficie que proporcionaban protección contra sobrepresiones de tan solo 5 libras por pulgada cuadrada (34 kPa) . Estas unidades eran: 

• 389.ª Ala de Misiles Estratégicos

Base de la Fuerza Aérea Francis E. Warren , Wyoming (2 de septiembre de 1960 – 1 de julio de 1964)

564.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (6 misiles)

565.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (9 misiles)

• Ala de Bombardeo 385 (posteriormente Ala Aeroespacial Estratégica)

Base de la Fuerza Aérea Offutt , Nebraska (30 de marzo de 1961 – 1 de octubre de 1964)

549.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (9 misiles)

El primer emplazamiento en Warren para el 564.º SMS constaba de seis lanzadores agrupados, controlados por dos edificios de operaciones de lanzamiento y dispuestos alrededor de una instalación central de control de guiado. Esta configuración se denominaba 3  ×  2: dos complejos de lanzamiento de tres misiles cada uno constituían un escuadrón. ^{[ 34 ] : 218}

En el segundo emplazamiento de Warren para el 565.º SMS y en la base aérea Offutt, Nebraska, para el 549.º SMS, los misiles estaban ubicados en una configuración 3 x 3: tres lanzadores y una instalación combinada de control de guiado/lanzamiento constituían un complejo de lanzamiento, y tres complejos conformaban un escuadrón. En estos últimos emplazamientos, la instalación combinada de guiado y control medía 107 x 121 pies (33 x 37 m) con un sótano parcial. También se empleó una técnica de dispersión que consistía en espaciar los complejos de lanzamiento entre 20 y 30 millas (30 y 50 km) para reducir el riesgo de que una potente ojiva nuclear pudiera destruir múltiples emplazamientos de lanzamiento. ^{[ 34 ]}   

Los misiles SM-65E Atlas se ubicaban en instalaciones horizontales "semirresistentes" o tipo "ataúd" que protegían el misil contra sobrepresiones de hasta 25 psi (170 kPa) . En esta disposición, el misil, sus instalaciones de apoyo y el edificio de operaciones de lanzamiento se alojaban en estructuras de hormigón armado enterradas bajo tierra; solo los techos sobresalían del nivel del suelo. Estas unidades eran: ^{[ 36 ]}  

• 92.ª Ala de Bombardeo (posteriormente Ala Aeroespacial Estratégica)

Base de la Fuerza Aérea Fairchild , Washington (28 de septiembre de 1961 – 17 de febrero de 1965)

567.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (9 misiles)

• 21.ª División Aeroespacial Estratégica

Base Aérea Forbes , Kansas (10 de octubre de 1961 – 4 de enero de 1965)

548.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (9 misiles)

• 389.ª Ala de Misiles Estratégicos

Base de la Fuerza Aérea Francis E. Warren , Wyoming (20 de noviembre de 1961 – 4 de enero de 1965)

566.º Escuadrón de Misiles Estratégicos (9 misiles)

Los seis escuadrones SM-65F Atlas fueron los primeros ICBM en almacenarse verticalmente en silos subterráneos. Construidos con hormigón armado, los enormes silos fueron diseñados para proteger los misiles de sobrepresiones de hasta 100 psi (690 kPa) . ^{[ 7 ]} Estas unidades fueron: ^{[ 37 ]}  

El uso del Atlas F era peligroso debido a la inflamabilidad del combustible líquido almacenado. Cuatro emplazamientos y sus misiles fueron destruidos durante ejercicios de carga de propulsor (conocidos como PLX) cuando se produjo una fuga de oxígeno líquido e incendios. El 1 de junio de 1963, el emplazamiento 579-1 de Roswell fue destruido por una explosión e incendio. El 13 de febrero de 1964, el emplazamiento 579-5 de Roswell fue destruido, y un mes después, el 9 de marzo de 1964, el emplazamiento 579-2 también fue destruido por una explosión e incendio. Finalmente, el 14 de mayo de 1964, un emplazamiento de la Base Aérea de Altus, el 577-6 en Frederick, Oklahoma, también fue destruido por una explosión e incendio durante un PLX. Afortunadamente, todas las tripulaciones sobrevivieron. Ninguno de los emplazamientos dañados fue reparado ni puesto de nuevo en servicio.

Después de que el misil LGM-30 Minuteman de combustible sólido entrara en servicio a principios de 1963, el Atlas quedó rápidamente obsoleto. ^{[ 38 ]} Para octubre de 1964, todos los misiles Atlas D habían sido retirados, seguidos por los Atlas E/F en abril de 1965. Se construyeron alrededor de 350 misiles balísticos intercontinentales (ICBM) Atlas de todas las versiones, con un nivel máximo de despliegue de 129 (30 D, 27 E, 72 F). A pesar de su vida útil relativamente corta, el Atlas sirvió como banco de pruebas para muchas nuevas tecnologías de misiles. Quizás más importante aún, su desarrollo dio origen a la organización, las políticas y los procedimientos que allanaron el camino para todos los programas de ICBM posteriores. ^{[ 39 ]}

Tras su retirada del servicio operativo de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) en 1965, estos misiles fueron reacondicionados y utilizados durante casi cuarenta años como propulsores de vehículos de lanzamiento espacial. ^{[ 33 ]}

Ocho vuelos del Atlas A ocurrieron durante la historia de esta variante. ^{[ 40 ]}

Durante la historia de esta variante se realizaron diez vuelos del Atlas B. ^{[ 41 ]}

Seis vuelos del Atlas C ocurrieron durante la historia de esta variante. ^{[ 42 ]}

• " Atlas: El misil balístico intercontinental" (1957) Rollo de película informativa desclasificada de la USAF.
• "En el blanco, el misil balístico intercontinental Atlas" (1958).
• "Atlas: Listo" (1960).