EL COHETE ATLAS
(1951-)



Cohete militar intercontinental desarrollado por los norteamericanos desde 1951 por la Fuerza Aérea con el nombre de Atlas, convirtiéndose con el tiempo en el primer Misil Balístico Intercontinental (ICBM) de los Estados Unidos. Sus versiones espaciales se utilizaron en los programas Mercury y Gemini.

Cohete Restone, de la web histórica del US Army.
Misiones Mercury-Redstone, en Wikipedia.
Redstone, en la enciclopedia Astronautix.com




Lanzamiento de un cohete Atlas.




El proyecto MX-774.
El misil ICBM americano.
Los misiles IRBM americanos.
Diseño del cohete Atlas.
Versiones
Características generales.



PROYECTO MX-774.

Su historia comenzó en 1946, cuando el Mando de Material Aéreo de las Fuerzas Aéreas de Ejército de Tierra solicitaron mediante contrato a la empresa Convair (Consolidated Vultee Aircraft Corporation) de San Diego, el estudio de un misil de largo alcance. A mediados de año, los ingenieros de Convair, encabezados por Karel J. Bosart, completaron el diseño de una especie de "A-4 americanizado" al que llamaron "HIROC" o Proyecto MX-774. Bossart y su equipo propusieron el empleo de una técnica novedosa, aunque patentada por Goddart y utilizada en algunos cohetes alemanes A-4: controlar el cohete mediante el giro del motor utilizando mandos hidráulicos que respondiesen a órdenes procedentes del piloto automático y del giroscopio. Esta técnica fue la precursora del método de un motor en cardan utilizada más tarde en el Atlas y en otros cohetes.

En 1947, la administración Truman se enfrentó a la disyuntiva de financiar su enorme flota de bombarderos pesados o invertir en el desarrollo de nuevas armas. Justo cuando el primer cohete MX-774 de pruebas estaba a punto de ser finalizado, la fuerza Aérea notificó a Convair la cancelación del contrato. La empresa utilizó los fondos que restaban en el contrato para encendidos estáticos del cohete en Point Loma, Californa, y en el lanzamiento de tres cohetes de prueba desde la base de White Sands, siendo el último el 2 de diciembre de 1948.


EL MISIL ICBM AMERICANO.

Hasta primeros de 1951 no hubo en los EEUU ningún proyecto de construcción de ningún misil ICBM. Cuando la URSS lanzó su primera bomba atómica en 1949 acabando con ello el monopolio estratégico norteamericano, el presidente Truman ordenó de desarrollo prioritario de una bomba de hidrógeno. El estallido de la guerra de Corea el año siguiente golpeó de nuevo la moral norteamericana, y el presupuesto de Defensa subió como la espuma. El Ejército de Tierra comenzó los trabajos para la construcción de su cohete Redstone, y la Fuerza Aérea aunó sus esfuerzos para obtener un misil intercontinental, y en enero de 1951 el Mando de Material Aéreo de las Fuerzas Aéreas contrató a Convair para iniciar el proyecto MX-1593, que la empresa renombró como Proyecto Atlas.

Pero el camino iniciado era aún tímido desde el punto de financiero, pues los fondos disponibles seguían siendo limitados. La situación cambiaría pronto, pues el 1 de noviembre de 1952 los EEUU detonaron la primera bomba termonuclear de fusión, la Bomba H o bomba de hidrógeno, en el atolón Eniwetok del Pacífico. La bomba pesaba algo más de 27 toneladas, bastante más de lo que podía ser lanzado por cualquier misil de los existentes. La situación forzó al Departamento de Defensa realizar una prospección sobre el posible peso que podría tener este tipo de bombas en los próximos seis o siete años. Se formó un comité presidido por el matemático John von Neumann, que dictaminó que sería posible construir bombas de menor peso para poder ser transportadas en ojivas más pequeñas y reducir así la carga de combustible. En febrero de 1954 la Fuerza Aérea elevó informes urgiendo la necesidad de desarrollar misiles balísticos de largo alcance.

En los apenas ocho años que transcurrieron desde el lanzamiento en agosto de 1945 de una bomba de 20 kilotones sobre Hiroshima hasta 1953 el mundo fue testigo de un incremento insospechado del arma nuclear. Los nuevos adelantos permitían ahora construir bombas de hidrógeno más pequeñas, más ligeras y mucho más potentes. Esta situación cambió el panorama de los misiles balísticos y sus cohetes propulsores.

Durante el invierno de 1954 a 1955 el cohete en desarrollo por Convair ganó el contrato de la Fuerza Aérea para la fabricación de un misil ICBM. Eran años de urgencias y crisis continuas por la presión que ejercían sobre los norteamericanos los logros soviéticos. Éstos detonaron su primera bomba termonuclear en 1953, y fuentes de inteligencia afirmaban que los soviéticos estaban trabajando en la obtención de misiles ICBM capaces de transportar cabezas nucleares. De esta manera, el programa Atlas se convirtió en un proyecto de más alta prioridad, con objeto de que la Fuerza Aérea norteamericana fuera capaz de evitar un chantaje nuclear por parte de los rusos.

La Fuerza Aérea rechazó el concepto de fabricación del Ejército de Tierra, que se basada en investigaciones, diseños y parte de la fabricación realizada en instalaciones gubernamentales. En su lugar dejó la mayor parte de los trabajos de ingeniería en manos de Convair, y eligió a una empresa de nueva creación, la Ramo-Wooldridge Corporation, para que llevara los trabajos de dirección y administración; ésta creó a su vez el Laboratorio de Tecnología Espacial (STL) para la supervisión de ingeniería del programa ICBM de la Fuerza Aérea.


LOS MISILES IRBM AMERICAMOS.

Con objeto de servir de medida disuasoria temporal hasta la puesta en servicio del cohete Atlas, la Fuerza Aérea encargó a la Douglas Aircraft Company el desarrollo de un misil balístico de alcance intermedio (IRBM) que llegara hasta los 1.800 kilómetros, que se denominó Thor. En noviembre de 1955 se puso bajo la responsabilidad supervisora del STL.

Al mismo tiempo, el secretario de Defensa de Eisenhower, Charles E. Wilson, otorgó al Ejército de Tierra y a la Armada la responsabilidad conjunta de desarrollar el cohete Júpiter, como un segundo IRBM, con las tareas de ingeniería a cargo de los miembros del arsenal Restone del Ejército de Tierra. Para acelerar el proceso, el 1 de febrero de 1956 el Ejército creó en Huntsville una Agencia de Misiles Balísticos, que encuadraría la División de Desarrollo de Misiles Guiados que estaba al mando de Werhner von Braun.

Más tarde, ese mismo año de 1956, el secretario de Defensa emitió un memorándum confirmando la jurisdicción de la Fuerza Aérea sobre los ICBM y extendiéndola a los IRBM con base en tierra, restringiendo las responsabilidades del Ejército a los cohetes de no más de 200 kilómetros, y entregado a la Armada los de los IRBM a bordo de submarinos. Por esta razón, y por la dificultad de manejar combustibles líquidos en el mar, la Armada de retiró del programa Júpiter y se centró en el misil Polaris.


DISEÑO DEL ATLAS.

A comienzos de 1956 los trabajos del programa Atlas se vieron dificultados por la decisión gubernamental de desarrollar el misil Thor, y por el nuevo Titan I, un ICBM de nueva generación.

Convair concibió un diseño estructural diferente para el Atlas, denominado "bolsa de gas", empleando secciones de acero inoxidable más finas que el papel, cuya rigidez se conseguía con una presurización de helio una presión de entre 11 y 27 kilos por pulgada, que llevó a una considerable reducción del peso, de manera que el peso de la estructura del cohete en vacío era menos del 2% que el peso del combustible. De esta forma, como si se tratase del neumático de una rueda o de un balón de fútbol, el cohete Atlas podía absorber pesadas cargas estructurales.

El cohete Atlas tenía una etapa y media. La planta de energía se contrató a la empresa Rocketdyne Division of North American Aviation. Los avances en la reducción del peso de las cabezas nucleares significaron que el diseño original de cinco motores para el Atlas podía reducirse a tan solo tres motores más pequeños. Rocketdyne pudo disponer y encender juntos dos motores de impulsión y un tercero de sostenimiento desarrollados por Convair, así como los pequeños motores vernier montados en la estructura. Las ventajas del encendido en tierra de los tres motores permitían dos importantes ventajas: se evitaba el encendido de la segunda etapa en la atmósfera, y el encendido del motor de sostenimiento en el despegue significó que se podían usar motores más pequeños. Este mismo concepto fue elegido por Serguei Koroliov al diseñar su cohete R-7, que tenía una única etapa central y cuatro motores adosados a su exterior, con lo que también eliminó la necesidad de encender el cohete central en la atmósfera.

Los motores de empuje eran del modelo LR89 y producían 70 toneladas cada uno, el motor de sostenimiento er el LR105 y producía 25,8 toneladas, y los motores vernier, el modelo LR101, producían 453 kilos cada uno. El combustuble para todos los motores era oxígeno líquido y una mezcla de hidrocarbono llamado RP-1, que eran conducidos a las cámaras de combustión mediante una intrincada red de tuberías, válvulas y bombas a una velocidad de 680 kilos por segundo. El empuje total de un cohete Atlas de una etapa y media era de 163 toneladas, el equivalente de la potencia de empuje de 1600 locomotoras de vapor.

La apariencia del Atlas era bastante más gruesa que la del Redstone, el Thor o el poderoso Titan. Su longitud, incluyendo la ojiva de guerra, era de 23,2 metros; su diámetro a la altura de la sección del tanque de combustible era de 3 metros, y de 4,8 en la base; su peso total para lanzamiento era de 118 toneladas. Su velocidad de despegue era de 25.500 km/h. Su alcance de diseño era de 10.000 kilómetros, pero pronto se incrementó hasta los 14.400 kilómetros.

El cohete Atlas se lanzó con éxito por primera vez en 1957.


VERSIONES.

La versión propotipo de Atlas A no disponía de sistema de guiado. Las versiones Atlas de la B a la D disponía de un sistema de radio inercial de guiado, donde una serie de sensores dispuestos en el cohete recibían las fuerzas aerodinámicas que actuaban en el cohete, y enviaban las lecturas a un ordenador situado en tierra que calculaba la posición, velocidad y dirección de cohete. Las órdenes correctores se recibían en el cohete para alimentar el sistema inercial del cardan de los motores de empuje y sostenimiento. Después de arrojar los motores de empuje, el motor de sostenimiento llevaba al Atlas a la velocidad deseada antes de apagarse, mientras que los motores vernier afinaban la dirección y velocidad deseada. Cuando los motores vernier se apagaban, el cohete comenzaba su vuelo balístico sin guiado. Momentos después el cono de la ojiva se desprendía y el cohete recorría un amplio arco antes de regresar a la atmósfera.

Todos estos sistemas se utilizaron en los cohetes Atlas utilizados como lanzadores en el Programa Mercury, en las misiones Mercury-Atlas MA-6, MA-7, MA-8 y MA-9 entre febrero de 1961 y mayo de 1963, y como lanzador de las diez naves del Programa Mariner entre 1962 y 1973.

A mediados de los 50 la predicción de menores cabezas nucleares en tamañao y peso se cumplió, de forma que la potencia de empuje de los cohetes Atlas era más que suficiente para transportar una carga nuclear de una tonelada y media a una distancia de 10.000 kilómetros. Pero mientras el problema de la ojiva se solucionó, se planteó un nuevo problema: como mantener intacta la carga destructiva del Atlas en el momento de la reentrada a una velocidad de 25 veces la velocidad del sonido, donde la fricción de la atmósfera podía generar en el cono del cohete temperaturas más altas que las existentes en la superficie del sol. El problema también existía en los cohetes menos potentes como el Thor, Jupiter y Titan, pero también había que resolverlo. Finalmente los norteamericanos lograron diseñar una protección apropiada para la reentrada, no sin años de investigación y trabajos de diseño.

Finalmente, los norteamericanos desplegarían ICBM en un mayor número que la URSS (en 1964 hubo 235 misiles ICBM Atlas en servicio), pero la realidad es que los rusos fueron los primeros en desarrollarlos, los primeros en probarlos y los primeros en convertirlos en cohetes espaciales, a pesar de que los americanos estaban a la par e incluso por delante de la tecnología soviética. Pero los retrasos burocráticos, la proliferación de comités, la división de responsabilidades, la rivalidad entre los ejércitos, la restricción de atenerse a un presupuesto, los gastos excesivos y la duplicación de esfuerzos impidieron a los norteamericanos ir más rápido durante las administraciones de Truman e Eisenhower.


CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL COHETE

Longitud:

23,2 metros

Diámetro:

3 (en medio) y 4,8 metros (en la base)

Peso de lanzamiento:

118 toneladas (Atlas E y F)

Quemado de combustible:

Velocidad máxima:

25.500 km/h

Velocidad en impacto:

Alcance máximo:

18.500 km (Atlas E)

Altitud máxima:

Empuje en superficie:

1.600 kN

Empuje en altura máxima:

Peso de la carga:

4 toneladas

Peso del keroseno:

Peso del oxígeno líquido:







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