Atlas SM-65E

El SM-65E Atlas , o Atlas-E , fue una variante operativa del misil Atlas . Su primer vuelo tuvo lugar el 11 de octubre de 1960 y se desplegó como misil balístico intercontinental (ICBM) operativo desde septiembre de 1961 hasta abril de 1966. Tras su retirada como ICBM, el Atlas-E, junto con el Atlas-F , fue reacondicionado para lanzamientos orbitales como el Atlas E/F . ^{[ 1 ]} El último lanzamiento del Atlas E/F se realizó el 24 de marzo de 1995, utilizando un cohete que originalmente había sido construido como un Atlas E.

Como misiles balísticos intercontinentales (ICBM) plenamente operativos, los Atlas E y F, que solo se diferenciaban en los sistemas de guiado, contaban con motores mejorados y control inercial en lugar del guiado terrestre por radio del Atlas D. El sistema de ignición también era diferente al utilizado en la serie D, que empleaba un arranque en húmedo, es decir, la inyección de los propelentes en la cámara de combustión antes de la ignición, y un ignitor hipergólico en la versión completamente desarrollada. En comparación, los Atlas E/F utilizaban cartuchos pirotécnicos y un arranque en seco (ignición previa a la inyección de propelente) para una ignición extremadamente rápida que no requería tiempo de sujeción en la plataforma para evitar la inestabilidad de la combustión. Los motores propulsores tenían generadores de gas independientes, a diferencia del Atlas D, que tenía un generador de gas para ambos motores. El sistema de lanzamiento utilizado para las series E y F también era diferente al de la serie D, eliminando los brazos de sujeción en favor de un mecanismo que liberaba el misil inmediatamente a medida que aumentaba el empuje.

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 OSTF-1 , LC-576 y SLC-3 . ^{[ 1 ]}

El programa de pruebas del Atlas E comenzó el 11 de octubre de 1960, cuando el misil 3E fue lanzado desde la plataforma LC-13 de Cabo Cañaveral. Aproximadamente a los 40 segundos del lanzamiento, el sistema hidráulico del propulsor principal perdió presión. Tras la separación del propulsor auxiliar, el misil perdió el control de actitud, giró bruscamente y se desintegró a los 154 segundos. El 30 de noviembre, el segundo intento, el misil 4E, repitió el mismo fallo, con la excepción de que el misil permaneció estructuralmente intacto hasta el impacto en el océano. Ambos fallos se atribuyeron al calor radiactivo que provocó la rotura del conector hidráulico de desconexión del propulsor principal, permitiendo así la fuga del fluido hidráulico; como consecuencia, se añadió un blindaje para proteger dicho conector. ^{[ 2 ]}

El misil 8E, el 24 de enero de 1961, perdió el control de alabeo debido a un sobrecalentamiento aerodinámico que provocó un cortocircuito en el servocontrol de cabeceo vernier, un problema que no se había presentado desde las primeras pruebas del Atlas A. El misil 9E, el 4 de febrero, experimentó problemas con el sistema de utilización de propelente y agotó prematuramente su suministro de combustible; sin embargo, la ojiva aterrizó a solo unas pocas millas del objetivo, por lo que el vuelo se consideró un éxito. El misil 13E (14 de marzo) experimentó un problema similar, pero con un corte del sostenimiento mucho más temprano y la ojiva erró su objetivo por casi 2000 millas (3200 km) . El misil 16E (25 de marzo) agotó prematuramente su suministro de gas de control de helio, lo que imposibilitó el desprendimiento de la sección del propulsor. El misil fue arrastrado hacia abajo por el peso de los motores propulsores usados ​​y no alcanzó su alcance previsto; además, el sistema de utilización de propelente volvió a fallar y provocó que los motores funcionaran con exceso de combustible. La falla se atribuyó a dos cables intercambiados erróneamente que causaron una liberación espuria del helio de control fuera de los motores vernier. ^{[ 3 ]} 

Los misiles 12E (13 de mayo) y 18E (26 de mayo) tuvieron un buen desempeño. Las pruebas comenzaron en la Base de la Fuerza Aérea Vanderbilt (VAFB) en la costa oeste, pero el primer intento terminó de forma ignominiosa cuando el misil 27E despegó de la Instalación Operativa de Pruebas en Silo (OSTF-1) el 7 de junio. El motor B-1 se apagó casi inmediatamente al despegar debido a una combustión irregular, lo que provocó un incendio en la sección de empuje que llevó a la explosión del misil solo cuatro segundos después del lanzamiento. El fallo, una repetición casi exacta de dos accidentes del Atlas D el año anterior, dañó gravemente la OSTF-1 y la dejó fuera de servicio durante meses. El examen posterior al vuelo del hardware del misil reveló daños extensos en la cabeza del inyector del motor B-1. Posteriormente, se instalaron deflectores de cobre en todas las cabezas de los inyectores y se cambió la secuencia de arranque del motor a arranque húmedo (un fluido inerte que se mantiene en los tubos del motor para reducir el choque en el encendido). La desventaja de esto fue agregar 18 kg (40 libras) de peso adicional, así como una ligera reducción en el rendimiento del motor. El sistema de guiado ARMA del misil 27E también presentó un comportamiento errático debido a un diodo que se cortocircuitaba intermitentemente; el sistema había emitido una señal de "prohibido el lanzamiento" durante un intento fallido de lanzamiento del 27E dos días antes, y se instaló un cable de redireccionamiento alrededor de un interruptor. Si el vuelo hubiera continuado, es posible que el misil no hubiera alcanzado una trayectoria adecuada. ^{[ 4 ]} 

La siguiente prueba del Atlas E, desde Cabo Cañaveral, también fue un fracaso espectacular. El misil 17E, el 23 de junio, sufrió un fallo en el motor del giroscopio de cabeceo, que aparentemente funcionaba al 84 % de su velocidad. El misil comenzó a oscilar en el plano de cabeceo a partir de los T+15 segundos. A los T+79 segundos, la presión del tanque de LOX aumentó debido al calentamiento aerodinámico o al movimiento del propulsor, y a los T+97 segundos, las cargas aerodinámicas derivadas de la excesiva velocidad de cabeceo provocaron el colapso del carenado del vernier, rompiendo una línea hidráulica de baja presión y causando la pérdida de presión hidráulica en el motor de sustentación y los vernieres. El misil se desintegró tres segundos después, ya sea por calentamiento aerodinámico o por cargas estructurales. Tras este desastre, todos los vuelos restantes de I+D del Atlas E/F contaron con el sistema SMRD (Spin Motor Rotation Detector). ^{[ 5 ]}

Las pruebas del Atlas E en VAFB se redujeron hasta que se pudo reparar el OSTF-1, y durante el resto de 1961 todas las pruebas se realizaron desde Cabo Cañaveral. Después de dos vuelos consecutivos que terminaron en explosiones y una plataforma de lanzamiento incinerada, los vuelos exitosos de los misiles 22E y 21E durante julio, seguidos por el primer vuelo del Atlas F en agosto, fueron un alivio. El 9 de septiembre, el misil 26E perdió el empuje sostenido después del BECO y cayó al océano Atlántico a casi 2000 millas (3200 km) de su objetivo. Dos vuelos de la serie E en octubre, el 25E y el 30E, fueron exitosos. 

El 10 de noviembre, un intento de lanzar una misión biológica (Misil 32E) con un mono ardilla llamado Goliat terminó en desastre cuando el motor principal del Atlas se apagó casi inmediatamente después del despegue, mientras que los propulsores no se encendieron. Los motores propulsores lograron mantener el control de actitud hasta que se produjo un incendio en la sección de empuje, lo que provocó que el motor B-1 se apagara a los 22 segundos. En ese momento, los datos de telemetría se volvieron erráticos. El Atlas comenzó a girar sin control y fue destruido por el Centro de Seguridad de Campo a los 35 segundos; el motor B-2 continuó funcionando hasta la destrucción del misil. La ojiva impactó en el océano unos 20 segundos después. Goliat, que se encontraba en un contenedor acolchado sin sujeción, fue recuperado del Océano Atlántico tres días después. La autopsia del mono reveló que había muerto a causa de múltiples traumatismos craneales, probablemente provocados por el impacto con el océano y no por la separación de la cápsula del propulsor. Si el vuelo hubiera tenido éxito, Goliath habría sido enviado a una órbita suborbital de 8000 km (5000 millas) y recuperado en el Atlántico Sur. La cápsula no contaba con instrumentación ni monitorización médica del mono, solo una cámara de televisión para grabar sus acciones durante el vuelo. El motor de sustentación fue extraído del fondo marino y examinado, revelándose que se había instalado accidentalmente un transductor de presión en el puerto de prueba del regulador de LOX debido a un diagrama esquemático erróneo del hardware del motor de sustentación. Esto provocó una falta casi total de LOX en el motor de sustentación. La fuerte vibración en el generador de gas tras la parada rompió el conducto de baja presión e inició una fuga de propulsor que condujo a un incendio en la sección de empuje. Los motores vernier nunca se activaron debido a que su temporizador de arranque estaba configurado para activarse después del arranque del motor de sustentación (lo cual falló, impidiendo así que se enviara la señal de arranque a los vernier). A pesar de estos contratiempos, el Atlas E fue declarado operativo ese mes. ^{[ 6 ]} 

El fallo del Atlas 32E causó preocupación momentánea sobre el Proyecto Mercury, pero la NASA tranquilizó al público asegurando que el vuelo utilizó un modelo de propulsor diferente y que el accidente no tenía ninguna relación con Mercury.

El mal funcionamiento del sistema de sostenimiento del misil 26E se atribuyó a una falla en el generador de gas ocurrida durante la secuencia de separación, pero la causa exacta no estaba clara, en parte debido al apagón momentáneo normal de la telemetría que se produjo durante el desprendimiento del propulsor debido a que los gases de escape ionizados del motor impactaron en la antena de telemetría. Cuando se restableció la telemetría, la temperatura del generador de gas del sistema de sostenimiento superaba los 1000 °F (538 °C) , lo que sugiere una parada por exceso de LOX. ^{[ 7 ]}  

Ed Hujsak, ingeniero jefe adjunto de sistemas mecánicos y de propulsión del programa Atlas, creía que la ubicación de las líneas de propulsión en los misiles E/F provocaba que el LOX y el RP-1 eyectados de los motores propulsores tras la separación de etapas se mezclaran y explotaran, dañando posiblemente las válvulas o las tuberías. Como prueba de ello, señaló los datos de telemetría de los vuelos que indicaban un movimiento de cabeceo momentáneo del misil tras la eyección del propulsor, que podría ser el resultado de la energía generada por la explosión del propulsor. La conclusión fue que dicho evento había roto los conductos de baja presión del misil 26E y provocado la pérdida de flujo de combustible al generador de gas de sostenimiento, o bien que los residuos de propulsor habían obstruido los conductos. Hujsak propuso que se añadieran válvulas de corte adicionales a las líneas de propulsión de los motores propulsores, que se cerrarían justo antes de la eyección. Esta mejora debía adaptarse a los misiles que ya habían sido enviados, pero los oficiales de la Fuerza Aérea argumentaron que solo necesitaban agregar válvulas a las líneas de LOX, basándose en que el RP-1 no podía detonar sin oxidante.

El 6 de diciembre, el misil 6F sufrió una fuga en el sistema hidráulico de sostenimiento durante la puesta en marcha, lo que provocó una pérdida de presión hidráulica y el imposibilidad de alcanzar el alcance previsto. Tras este percance, la Fuerza Aérea cedió y accedió a instalar válvulas de corte también en las líneas del misil RP-1, y este fallo no se repitió.

La última prueba del Atlas E del CCAS fue el misil 40E el 13 de febrero de 1962. Con el OSTF-1 de nuevo en funcionamiento, el misil 66E se lanzó el 1 de marzo. Poco después del despegue, se produjo un incendio en la sección de empuje cerca de la válvula de llenado/drenaje de combustible. Continuó hasta aproximadamente T+50 segundos y luego se extinguió, pero aparentemente causó daños en la sección de empuje, ya que el gas de control de helio se filtró y provocó la parada del motor vernier, además de que no se desprendió el propulsor. Tras el BECO, el motor de sostenimiento quedó arrastrando el peso muerto de la sección del propulsor. Esto, combinado con la pérdida de control de alabeo por la parada del vernier, provocó que el misil girara y finalmente se desintegrara a T+295 segundos. No se determinó la causa exacta del incendio en la sección de empuje. Además, una señal errónea de un umbilical de la plataforma abrió la válvula de evaporación de LOX en el despegue, lo que provocó una disminución gradual de la presión del tanque durante el ascenso, aunque este fue un fallo secundario que no contribuyó a la pérdida final del misil. ^{[ 8 ]}

El programa de pruebas del Atlas durante 1962 consistió principalmente en vuelos del Atlas D y F. Solo se realizaron dos pruebas más del Atlas E durante el año. El 13 de julio, el misil 67E despegó del OSTF-1. Una fuga de LOX, que aparentemente comenzó en el despegue, provocó temperaturas anormalmente bajas en la sección de empuje y la congelación de las líneas de control de helio del sistema de utilización del propulsor de sostenimiento. Esto hizo que las válvulas principales del propulsor de sostenimiento se abrieran completamente a T+60 segundos y resultó en un empuje anormalmente alto y un corte prematuro del propulsor de sostenimiento. Las válvulas de propulsor abiertas resultaron en 43 segundos adicionales de empuje residual después del SECO y el R/V falló su objetivo por aproximadamente 20 millas. Posteriormente se realizaron varias modificaciones al sistema de alimentación de LOX y a las válvulas de propulsor de sostenimiento. ^{[ 9 ]}

Otro misil de la serie E voló durante el año, cuando el Missile 64E despegó de la plataforma OSTF-1 el 18 de diciembre. El lanzamiento transcurrió con normalidad hasta los 37 segundos posteriores al lanzamiento, momento en el que la turbobomba de combustible B-2 se detuvo bruscamente, provocando una falta inmediata de combustible en el motor y la consiguiente pérdida de empuje. El misil viró hacia la izquierda y se desintegró debido a las cargas aerodinámicas. El motor de sustentación, los vernieres y el motor B-1 no se vieron afectados por la parada del B-2 y funcionaron durante dos segundos más. La pérdida definitiva de la telemetría se produjo a los 40 segundos posteriores al lanzamiento.

La causa inmediata del percance no estaba clara, ya que no se había detectado ningún problema hasta los 37 segundos. Tras el apagado, la temperatura del generador de gas B-2 aumentó 300 °F, lo que sugiere una falta de combustible. Las sondas de temperatura en la sección de empuje no mostraron ningún aumento anormal de temperatura en esa zona.

El fallo se atribuyó finalmente a un pulso de presión durante el despegue que provocó que la funda aislante del B-2 se atascara hacia arriba y se enganchara en la válvula de drenaje del depósito de aceite lubricante de la turbobomba. Durante el ascenso, el aceite se filtró hasta que la bomba se quedó sin lubricante y se bloqueó, provocando la parada del motor y la pérdida del misil. Se implementaron mejoras en las fundas aislantes y cambios en los procedimientos previos al vuelo para evitar la formación de pulsos de presión. ^{[ 10 ]}

Tras la Crisis de los Misiles Cubanos en octubre de 1962, varios congresistas expresaron su preocupación por la fiabilidad del arsenal de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) y su eficacia en caso de necesidad. El secretario de Defensa, Robert McNamara, decidió entonces realizar un lanzamiento de prueba de un misil Atlas para verificar su operatividad. Los números de serie de todos los misiles Atlas desplegados se anotaron en papeles, se colocaron dentro de un sombrero y se extrajo uno al azar. El ganador resultó ser el misil 65E, ubicado entonces en la Base Aérea Walker en Kansas. Este sería el primer lanzamiento de un ICBM en servicio activo desde un silo operativo; la ojiva nuclear Mk IV se reemplazó por una unidad simulada y el programa de guiado se modificó para disparar el Atlas hacia el Océano Pacífico en lugar de sobre el Polo Norte hacia la Unión Soviética. Sin embargo, el proyecto pronto encontró oposición por parte del gobernador de Kansas, John Anderson, así como de políticos de estados vecinos, quienes protestaron contra la idea de que un misil sobrevolara zonas pobladas, especialmente porque los ICBM en servicio carecían de un sistema de autodestrucción de seguridad en caso de mal funcionamiento. Incluso si el Atlas volara a la perfección, la sección propulsora aún tendría una alta probabilidad de aterrizar en una zona poblada. Finalmente, el secretario McNamara accedió a transportar el Atlas 65E a Vandenberg y que la tripulación de la Base Aérea Walker lo lanzara desde allí.

Incluso con este cambio a un lugar de lanzamiento más seguro, el Congreso siguió debatiendo sobre las implicaciones geopolíticas de tal prueba. Un fracaso dañaría el prestigio de Estados Unidos, un éxito supondría una provocación innecesaria a la Unión Soviética, especialmente tras la Crisis de los Misiles de Cuba. El Atlas 65E finalmente se lanzó el 25 de abril de 1963 desde la plataforma OSTF-1 en Vandenberg, como un vuelo de investigación y desarrollo llevado a cabo por un equipo de Convair en lugar de los ingenieros de misiles Walker. El vuelo, que incluyó una serie de modificaciones diseñadas para corregir problemas encontrados en lanzamientos anteriores del Atlas, fue un éxito rotundo y el misil recorrió 9700 km (6000 millas) de distancia, fallando el objetivo por tan solo unos cientos de metros. Fue también el primer lanzamiento completamente exitoso desde la plataforma OSTF-1 después de cinco intentos fallidos. ^{[ 11 ]} 

Durante 1963 se realizaron siete vuelos del Atlas E. Los tres primeros, incluido el 65E, fueron un éxito rotundo. El Atlas 24E, lanzado desde la plataforma OSTF-1 el 26 de julio, sufrió una parada accidental del propulsor principal a los 143 segundos del lanzamiento debido a cortocircuitos eléctricos en el sistema de seguridad de alcance, que enviaron una orden de apagado manual errónea. Se desconocía la causa, y GD/A no pudo ofrecer ninguna solución, salvo la mejora de los procedimientos de comprobación previos al lanzamiento. El Atlas 70E, lanzado desde la plataforma 576-C el 30 de julio, fue un éxito, al igual que el 72E, lanzado el 24 de agosto desde la plataforma OSTF-1. El Atlas 71E, el último vuelo del año, lanzado desde la plataforma 576-C el 25 de septiembre, sufrió una rotura en la línea hidráulica del propulsor principal durante la fase de separación, lo que provocó que el misil girara y la misión fracasara.

Tres misiles Atlas E fueron lanzados en 1964. El primero de ellos fue el 48E el 12 de febrero, lanzado desde la plataforma 576-F. Aproximadamente a T+3 segundos, el sistema de guiado emitió órdenes de corte BECO y SECO/VECO inadvertidas. Sin embargo, dado que el programador estaba configurado para bloquear las órdenes de corte durante los dos primeros minutos de vuelo para evitar que el misil cayera sobre o cerca del área de la plataforma, no sucedió nada. La orden BECO se desbloqueó a T+120 segundos y la orden SECO/VECO a T+200 segundos, lo que provocó que el misil impactara a solo 685 millas (1102 km) de distancia. Este fue el primer mal funcionamiento total de la computadora de guiado en un Atlas de la serie E y la solución final a este problema consistió en equipar el sistema de guiado con acolchado acústico y soportes antichoque para protegerlo de la vibración inducida por el despegue. ^{[ 12 ]} El misil 5E del 25 de febrero fue exitoso. El 27 de agosto, el misil 57E se quedó a 110 km (70 millas ) de su alcance previsto debido a un fallo en el acelerómetro del sistema de guiado que provocó que las señales de apagado del sostenimiento y del vernier se emitieran cuatro segundos antes de lo previsto.  

Los misiles Atlas E y F fueron retirados del servicio como misiles balísticos intercontinentales operativos en 1965 y reemplazados por el Titan II, propulsado por combustible hipergólico . Los misiles Atlas dados de baja se utilizaron posteriormente para lanzamientos de satélites militares desde la Base Aérea Vandenberg hasta bien entrada la década de 1990, a veces con etapas superiores de combustible sólido y otras veces no. Estos Atlas no deben confundirse con el Atlas H , que voló cinco veces durante la década de 1980 y era un Atlas SLV-3 estándar (descendiente del Atlas D original) con etapas superiores de combustible sólido.

Entre 1962 y 1974, la Fuerza Aérea realizó decenas de vuelos de prueba con vehículos de reentrada y misiles objetivo Nike/Zeus . La mayoría se realizaron con misiles Atlas D o F, aunque seis de ellos utilizaron Atlas E. Después de 1964, solo se lanzaron tres Atlas E durante el resto de la década de 1960, todos ellos pruebas exitosas del programa ABRES en 1968. No se lanzó ningún Atlas E entre 1969 y 1979.

El 9 de diciembre de 1980, el misil 68E se utilizó para lanzar un satélite ELINT NOSS desde la plataforma de lanzamiento SLC-3W de VABF. Poco antes de la separación de etapas, el motor B-1 se apagó, lo que provocó que el propulsor realizara un giro de 180 grados y cayera en picado hacia la Tierra. Se envió la orden de autodestrucción de Range Safety, lo que resultó en una explosión a gran altitud. El fallo se atribuyó a la corrosión en un conducto que provocó la pérdida de lubricante de la turbobomba B-1. El conducto del misil Atlas podría haberse reemplazado fácilmente, pero la Fuerza Aérea optó por no hacerlo argumentando que el transbordador espacial pronto reemplazaría los vehículos de lanzamiento desechables. Además, los misiles Atlas modificados aún conservaban varias características de hardware de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) innecesarias para lanzamientos espaciales, que añadían mayor complejidad y puntos de fallo. Entre ellas se incluían conductos de fijación para que el depósito de aceite lubricante pudiera montarse horizontal o verticalmente durante la preparación para un lanzamiento desde un silo. Como resultado de la investigación posterior al vuelo del Atlas 68E, se decidió inspeccionar todos los vehículos de lanzamiento existentes para detectar la corrosión de las tuberías y también retirar el hardware innecesario de los misiles balísticos intercontinentales (ICBM).

El último fallo de un cohete Atlas causado por el propio propulsor, en contraposición a las etapas superiores u otros factores externos, fue el intento de lanzamiento del satélite militar GPS Navstar 7 el 19 de diciembre de 1981, utilizando el misil 76E. El motor B-2 se apagó segundos después del despegue, lo que provocó que el Atlas se inclinara y se estrellara contra el suelo. El oficial de seguridad del campo de lanzamiento envió la orden de autodestrucción momentos antes del impacto, dejando un cráter calcinado a solo unos cientos de pies del Complejo de Lanzamiento SLC3E. La investigación de los restos del propulsor identificó rápidamente la causa del problema: una reparación defectuosa de una junta tórica metálica que provocó que el sellador obstruyera los orificios de ventilación del generador de gas, el cual se sobrepresurizó y se rompió poco después de la ignición. Las llamas que escaparon quemaron una línea de alimentación de oxígeno líquido, interrumpiendo el flujo de oxidante al generador de gas y provocando la parada del motor B-2.

El 17 de septiembre de 1986, el Atlas 52E lanzó con éxito el NOAA-G , un satélite meteorológico para la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA ). El lanzamiento estaba previsto para el verano de 1985, pero se retrasó más de un año debido a innumerables problemas técnicos y a la necesidad de utilizar las plataformas de lanzamiento del Atlas en la Base de la Fuerza Aérea Vanderbilt (VAFB) para lanzamientos del Departamento de Defensa. Tras una serie de frustrantes problemas con el tanque de oxígeno líquido del Atlas y las turbobombas de los propulsores, el despegue tuvo lugar a las 7:52 a. m. (hora del Pacífico). El lanzamiento se desarrolló a la perfección e insertó el satélite meteorológico en una órbita de 816 km × 793 km (507 × 493 millas) ; se consideró un gran alivio tras un año de múltiples desastres para el programa espacial estadounidense, y puso en órbita un satélite muy necesario tras la pérdida del GOES-G cuatro meses antes.   

El último lanzamiento del Atlas E (el misil 45E, lanzado el 24 de marzo de 1995) logró transportar con éxito un satélite meteorológico para la Fuerza Aérea. Entre 1960 y 1995 se lanzaron un total de 64 misiles Atlas E, treinta de ellos con destino al espacio. Dieciséis lanzamientos fracasaron.

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