Rocketdyne E-1

En julio de 1954, el grupo de trabajo sobre misiles balísticos intercontinentales (ICBM) del Consejo Asesor Científico de la Fuerza Aérea informó a la División de Desarrollo Occidental (WDD) sobre sus dudas respecto al misil Atlas, que se encontraba entonces en desarrollo. El Atlas utilizaba varias características poco convencionales para cumplir con sus objetivos de rendimiento, y consideraban que existía un riesgo excesivo de que, si alguna de ellas resultaba inviable en la práctica, todo el diseño fracasaría. El grupo sugirió que se iniciara un segundo proyecto de ICBM como medida de mitigación de riesgos. ^{[ 2 ]}

Las preocupaciones del SAC fueron tomadas en serio dentro de la Fuerza Aérea, y se le encargó a Ramo-Wooldridge que estudiara el asunto. Ramo respondió invitando a Lockheed y a la Glenn L. Martin Company a proponer diseños alternativos de misiles balísticos intercontinentales (ICBM). Basándose en estos informes, Ramo sugirió que la Fuerza Aérea comenzara el desarrollo de un nuevo misil que utilizara una estructura convencional en lugar de los " tanques de globo " del Atlas, y que reemplazara el diseño de "etapa y media" por un diseño de dos etapas. ^{[ 2 ]}

De entre las dos propuestas, se adjudicó un contrato a Martin para lo que posteriormente se conocería como Titan . Aerojet General fue seleccionada para construir los motores del diseño, desarrollando el LR-87 de dos cámaras para el propulsor y el LR-91 de una sola cámara para la etapa superior. En consonancia con el concepto de desarrollo de bajo riesgo que sustenta todo el proyecto Titan, WDD también seleccionó a la División Rocketdyne de North American Aviation para desarrollar un motor de reserva. ^{[ 3 ]}

Rocketdyne, que se escindió como empresa independiente en 1955, decidió satisfacer las necesidades de empuje de aproximadamente 350 000 lbf (1600 kN) con un solo motor, en lugar de un conjunto de motores más pequeños. Partiendo del diseño básico de su exitoso MB-3/S-3 (conocido por la Fuerza Aérea como LR79 ) de los misiles Thor y Jupiter , Rocketdyne desarrolló el E-1 aumentando su tamaño y ajustando la tobera del motor para operar a altitudes más bajas. A altitudes más elevadas, la etapa superior estaría en funcionamiento. ^{[ 3 ]}  

El desarrollo del E-1 fue rápido y los prototipos se enviaron al Laboratorio de Campo de Santa Susana a finales de 1955. Sin embargo, el desarrollo de un inyector de combustible estable resultó difícil y tardó 18 meses en resolverse por completo. ^{[ 4 ]} Durante varios meses se aumentó el empuje hasta que alcanzó más de 379 837  lbf (1689  kN) a nivel del mar . ^{[ 5 ]} Una etapa propulsora completa equipada con el E-1 se encendió el 10 de enero de 1956. ^{[ 3 ]}

En abril de 1957, Wernher von Braun encargó a Heinz-Hermann Koelle el desarrollo de un sistema de lanzamiento espacial para cumplir con los nuevos requisitos especificados por la entonces no oficial ARPA . Koelle concluyó que, para cumplir con sus requisitos de carga útil, de 10 000 a 20 000 libras (9100 kg) a la órbita terrestre baja , se necesitaría una etapa propulsora con 1 millón de libras de empuje.  

Buscando un motor capaz de desarrollar esos niveles de potencia, conoció el E-1 gracias a George Sutton de Rocketdyne. ^{[ 3 ]} El E-1 era, con diferencia, el motor más potente que podía estar disponible en el plazo que ARPA exigía. Koelle seleccionó un grupo de cuatro E-1 como base de un nuevo propulsor al que llamaron "Juno V". "Juno" era el nombre genérico que el equipo usaba para referirse a los lanzadores, aunque los ejemplos anteriores se habían adaptado de misiles.

Para acelerar el desarrollo del Juno V, los motores se acoplaron a una única placa de empuje y se abastecieron de propelente desde un conjunto de tanques extraídos de las estructuras de los misiles Júpiter y Redstone . El diseño se denominó jocosamente "la última resistencia del conjunto". Más tarde ese mismo año, el equipo comenzó a referirse al diseño como "Saturno", por "el que sigue a Júpiter", siendo Júpiter el último cohete exitoso diseñado por ABMA. El nombre se popularizó y se oficializó a principios de 1959.

Tras el lanzamiento del Sputnik el 4 de octubre de 1957, Estados Unidos entró en pánico por encontrar la manera de alcanzar rápidamente a los soviéticos en lo que parecía ser una " carrera espacial ". Una idea cobró fuerza rápidamente : la creación de una agencia espacial civil que posteriormente se convertiría en la NASA . El Ejército ya había perdido interés en el desarrollo del Saturno debido a la falta de requisitos para la misión y había acordado ceder el equipo de la ABMA a la NASA el 1 de julio de 1960.

En julio de 1958, Dick Canright y Bob Young de ARPA visitaron a von Braun y le informaron que aún les quedaban 10 millones de dólares en su presupuesto antes de que ABMA fuera transferida a la NASA. Von Braun llamó a Koelle, quien presentó una maqueta a escala 1/10 del Juno V, todavía equipado con el motor E-1. Canright y Young señalaron que el motor no estaría listo a tiempo para la transferencia y preguntaron si el cohete podría construirse con un motor existente. Koelle sugirió que se podrían usar ocho motores de la serie S-3D existente en lugar del E-1, y todos aprobaron. ^{[ 3 ]}

El desarrollo del Saturno avanzó con una versión ligeramente mejorada del S-3D, conocida como H-1 . Cuando la NASA inició el proceso de adquisición de ABMA, decidió que el proyecto valía la pena y continuó financiando su desarrollo. ^{[ 3 ]}

Cuando Aerojet demostró con éxito el LR-87, Titan siguió adelante con este motor y el primer ejemplar de producción se entregó a la Fuerza Aérea en 1958. Koelle consideró continuar financiando el desarrollo del E-1 con su presupuesto, pero finalmente lo descartó. Como von Braun señaló más tarde, los costos de desarrollo eran demasiado altos para lo que les habría proporcionado una pequeña mejora en el rendimiento, especialmente considerando que un solo F-1 podía reemplazar a todos los E-1, lo que les habría brindado una ventaja aún mayor. Rocketdyne solicitó a la Fuerza Aérea que abandonara su interés en el E-1, lo cual hicieron, y el desarrollo del motor finalizó. ^{[ 3 ]}