PGM-17 ソー

ソーの開発は1954年にアメリカ空軍によって開始された。目標は、1,150～2,300マイル（1,850～3,700km ）の距離に核弾頭を投下でき、円形誤差確率（CEP）が2マイル（3.2km ）のミサイルシステムを開発することであった。この射程距離により、イギリスの発射基地からモスクワを攻撃することが可能になるはずだった。^{[ 1 ]}初期の設計研究は、ロバート・トゥルアックス司令官（アメリカ海軍）とアドルフ・K・ティール博士（ラモ・ウールドリッジ社、元レッドストーン兵器廠、さらにその前はナチス・ドイツ）が主導した。彼らは仕様を改良し、中距離弾道ミサイル（IRBM）として以下の特徴を持つものとなった。  

• 航続距離1,750マイル（2,820km ） 
• 直径8フィート（2.4メートル） 、長さ65フィート（20メートル） （ C-124グローブマスター輸送機で運搬可能）    
• 総離陸重量110,000ポンド（50,000kg ）  
• 推進力は、既存のSM-64ナバホ由来のアトラスブースターエンジンの半分によって供給される。
• 弾頭再突入時の最高速度は時速10,000マイル（秒速4.5キロメートル）  
• 無線バックアップ付き慣性誘導システム（敵の妨害を受けにくい設計）

ソーには、メインエンジンの両側にロール制御用のバーニアエンジンが搭載されており、これはアトラスロケットの推進剤タンク側面に搭載されたバーニアエンジンと同様の構造だった。

1955年11月30日、ダグラス、ロッキード、ノースアメリカン・アビエーションの3社に、このプロジェクトへの入札期間として1週間が与えられた。ミサイルは、既存の技術、技能、能力、手法を活用して、実戦配備を迅速化することになっていた。1955年12月27日、ダグラスが機体と統合の主契約を獲得した。ノースアメリカン・アビエーションのロケットダイン部門がエンジン契約を獲得し、 ACスパークプラグが主慣性誘導システム、ベル研究所がバックアップ無線誘導システム、ゼネラル・エレクトリックがノーズコーン/再突入体を獲得した。ダグラスの提案には、ボルト締めのタンク隔壁（当初提案されていた溶接式ではなく）と、空力特性を向上させるためのテーパー形状の燃料タンクの選択が含まれていた。

このエンジンは、アトラスMA-3ブースターエンジンの直系の子孫であり、推力室を1つ取り除き、配管の経路を変更することで、より小型のソー推力部に収まるように設計されていた。

エンジン部品のテストは 1956 年 3 月に開始されました。最初のエンジニアリング モデル エンジンは 6 月に完成し、続いて最初の飛行用エンジンが 9 月に完成しました。初期の Thor エンジンは、高高度でのターボポンプ潤滑油の泡立ちやベアリング保持の問題に悩まされ、打ち上げに何度か失敗しました。1957 年の初期の Thor テストでは、円錐ノズルと135,000 lbf (600 kN)の推力を持つ Rocketdyne LR-79 エンジンの初期バージョンが使用されました。1958 年初頭までに、これはベル型ノズルと150,000 lbf (670 kN)の推力を持つ改良型に置き換えられました。完全に開発された Thor IRBM は162,000 lbf (720 kN)の推力を持っていました。      

ソーはケープカナベラルミサイル基地のLC-17発射台から試験発射された。開発スケジュールが短縮されたため、アトラスミサイル格納庫の設計図を流用して施設を期日までに完成させる必要があり、発射台LC-17Bは最初の試験飛行に間に合うように完成した。

飛行準備が整った最初のソーミサイル101号は、1956年10月にケープカナベラルに到着した。LC-17Bに設置され、推進剤の装填・排出訓練、静止燃焼試験、そして欠陥のあるリレーの交換のための1ヶ月の遅延を経た。発射は最終的に1957年1月25日に行われた。エンジンは離陸直後に推力を失い、ソーは発射台に落下して爆発した。発射前の準備を撮影した映像には、乗組員が砂地で液体酸素（LOX）充填ホースを引きずっている様子が映っており、これがLOXに異物が混入してバルブが故障した原因だと考えられた。

ソー102は1957年4月20日に打ち上げられた。ブースターは正常に作動したが、コンソールの表示ミスにより射場安全担当官がミサイルが海ではなく内陸に向かっていると誤認したため、35秒で飛行は中止された。追跡コンソールの配線が逆になっていたことが判明した。この短い飛行により、ソーが成功裏に飛行できるという確信が高まった。

3回目のソーミサイル発射（ミサイル103号）は、欠陥のあるバルブによって液体酸素タンク内の圧力が危険なレベルまで上昇したため、予定発射時刻の4分前に爆発した。担当技術者たちはタンク圧力計の点検を怠っていたことも原因だった。結果として、LC-17Bは4ヶ月間で2度目の修理を余儀なくされた。

8月22日に新設されたLC-17A発射台から発射されたミサイル104号は、発射後92秒で、プログラマーからの信号強度の低下によりエンジンが右に大きく振れたため、分解した。誘導システムは補正を試みたが、結果として生じた構造負荷がミサイルタンクの強度を上回った。

ソー105は、1957年9月20日に最初の飛行に成功した。これは、計画開始から21か月後のことだった。このミサイルにはテレメトリー装置は搭載されておらず、その結果、質量が削減され、総射程は1,500マイル（2,400km ）となった。 

ミサイル107号（10月3日）はLC-17Aに落下し、ガス発生器のバルブが開かなかったため発射時に爆発した。

ミサイル108号（10月11日）は、事前の警告なしに発射後約140秒で爆発した。技術者たちは当初、故障の原因を特定できなかった。6か月後、最初のソーエイブルの発射がターボポンプの固着により失敗したことから、108号でも同様の故障が発生したと結論付けられた。しかし、108号には故障の正確な性質を特定するための十分な計測機器が搭載されていなかった。

1957年に行われた最後の3回のソーロケットの試験はすべて成功したが、1958年は立て続けに失敗で幕を開けた。ソー114号は、誘導システムが電源を失ったため、打ち上げから150秒後に射場安全部門によって破壊され、ソー120号は離陸から2分弱後にエンジンが停止した。テレメトリーシステムは打ち上げ中に電源障害を起こしていたため、エンジン停止の原因は十分に特定できなかった。

1958年4月19日、ミサイル121号がLC-17B発射台に落下し爆発した。この爆発により、発射台は3ヶ月間使用不能となった。燃料ダクトの崩壊が原因と考えられている。

4月22日、最初のエイブル上段を搭載したミサイル117号は、ターボポンプの故障により推力を失い、打ち上げ後146秒で分解した。

ジュピター、ソー、アトラスミサイルはいずれもロケットダインLR-79エンジンの派生型を使用していたが、3機種ともターボポンプの設計不良が原因で打ち上げに失敗した。ポンプには2つの問題があった。1つ目は、ハンツビルでの試験中に、高高度で気圧が低下すると潤滑油が泡立ちやすいことが判明したこと。もう1つは、毎分約10,000回転という高速回転によるポンプシャフトの振動でベアリングがソケットから外れ、ポンプが突然停止してしまうことだった。陸軍はターボポンプの問題が解決するまでジュピターの打ち上げを4か月間停止し、その結果、ポンプの故障がジュピター計画に影響を与えることはなくなった。

対照的に、米空軍のシュライバー将軍は、試験プログラムの遅延を避けるため、ソーミサイルとアトラスミサイルを工場に送り返すという考えを却下した。代わりに、ターボポンプギアボックスを加圧し、泡立ちにくい異なる粘度のオイルを使用するという現場での改修が行われた。改良されたベアリングリテーナーは取り付けられなかった。その後、1958年2月から4月にかけて、ソーとアトラスの打ち上げが6回連続で失敗し、そのうち数回はターボポンプの問題によるものだった。続く4か月間はターボポンプの故障はなかったが、1958年8月17日、ソーエイブル127号による世界初の月探査機の打ち上げは、ターボポンプの故障による爆発で終わった。1か月後、アトラス6Bもターボポンプの故障に見舞われ、空軍は折れて、すべてのミサイルのターボポンプを交換することに同意し、その後はターボポンプの問題による打ち上げの失敗はなくなった。

1958年6月から7月にかけて、5回のソー試験が成功裏に実施された。最後の試験では、生物学的ミッションのためにウィッキーという名前のマウスが搭乗したが、カプセルは海に沈み、回収できなかった。ソー126号（7月26日）は、打ち上げから50秒後にLOXバルブが誤って閉じたため推力を失った。機体は下向きに傾き、空力荷重によって分解した。1958年7月30日、カリフォルニア州サクラメントのソー静的試験台でLOXバルブが故障し、ダグラス社の技術者6人が重度の火傷を負い、うち3人が死亡した。

ACスパークプラグ慣性誘導システムを用いたフェーズIIの試験は12月7日に開始され、1957年12月19日に最初の飛行が成功した。^{[ 2 ]}

ソーミサイルの運用型であるDM-18Aは1958年秋に試験を開始したが、ミサイル138号（11月5日）は打ち上げ直後に制御不能となり、破壊せざるを得なかった。それでもソーは運用可能と宣言され、12月16日にミサイル151号が飛行に成功したことで、西海岸のヴァンデンバーグ空軍基地で試験が開始された。12月30日、ミサイル149号が発射から40秒後に制御不能となり破壊され、11月5日の失敗とほぼ同じような事態が発生した。

1959年前半に一連の打ち上げが成功した後、イギリス空軍の乗組員によって初めて打ち上げられたミサイル191号は、VAFBからの打ち上げ中に再び制御の不具合に見舞われた。今回は、ミサイルのピッチとロールのプログラムが作動せず、ミサイルはそのまま真上に上昇し続けた。打ち上げチームは当初、地球の自転によってミサイルは徐々に陸地から離れていくと考え、できるだけ長くデータ収集を続けたいと考えたため、何もしなかった。しかし、最終的には爆発したり、機体が傾いたりするのではないかと不安になり、打ち上げから約50秒後に破壊命令が出された。高高度の風により、残骸は基地近くのオルカットの町に落下した。4週間後、ソー203号が同じ失敗を繰り返した後、調査の結果、原因は、機体組み立て中にプログラマーの制御テープが誤って外れるのを防ぐための安全ワイヤーであることが判明した。通常、プログラマーをミサイルに取り付けた後、ワイヤーは切断されるはずだったが、ダグラス社の技術者がこの重要な手順を忘れていたため、テープを巻き取ることができず、ピッチとロールのシーケンスが作動しなかった。1959年にはさらに23回のソーミサイルの試験が行われ、12月16日の2回目のイギリス空軍による発射であるミサイル185が制御の不具合により分解した1回のみの失敗に終わった。

クライスラー社とアラバマ州ハンツビルにあるアメリカ陸軍レッドストーン兵器廠の共同開発によるジュピターミサイルは、当初、飛行場、鉄道操車場、指揮統制施設などの高価値目標を極めて高い精度で攻撃するために設計された。ヴェルナー・フォン・ブラウンの指揮の下、レッドストーンチームは最終的に、約5,900フィート（1,800メートル）の精度を持つ慣性誘導システムを完成させた。 

開発段階で、アメリカ海軍は潜水艦に弾道ミサイルを搭載することを目的としてジュピター計画に関与した。これにより、潜水艦の船体内部に収まるようにジュピターはずんぐりとした形状になった。しかし、海軍は液体燃料ロケットを潜水艦内に保管するという極めて危険な状況を常に懸念していた。1956年までに、より軽量で保管も安全な固体燃料SLBMを特徴とするポラリス計画が代わりに提案された。海軍はすぐにポラリス計画に切り替え、ジュピター計画を中止した。

性能がほぼ同等の2つのIRBMが存在する状況では、最終的に運用段階に達するのはどちらか一方だけであることは明らかであり、陸軍と空軍の間で競争が繰り広げられることになった。ジュピターの試験プログラムはソーの2か月後に開始され、より順調に進んだ。ソー103の爆発のような事故は回避され、初期のロケットダイン製エンジンを悩ませていたターボポンプの問題も、空軍のミサイルよりもはるかに早くジュピターで解決された。

ジュピター計画は、ハンツビルで各ミサイルが納入前に全時間静止発射試験を受けたため、はるかに優れた試験と準備により成功を収めた。ソーミサイルは発射前にPFRF（飛行準備発射試験）を受けたが、発射施設が全時間発射用に設計されていなかったため、その時間はわずか5～15秒だった。ミサイル107はPFRFを全く受けておらず、発射台爆発で打ち上げは終了した。ソーミサイルの試験用の静止発射台は1958年5月に開設されたばかりで、その時点でミサイルの発射記録は成功4回、失敗9回（うち発射台爆発4回）だった。比較のために言うと、1958年5月末時点でジュピターミサイルは成功5回、失敗3回で、発射台爆発はなかった。ハンツビルで行われた徹底的な試験のおかげで、ジュピターミサイルはほぼすべて飛行準備完了の状態でCCASに到着したが、ソーミサイルは通常、発射前に大規模な修理や改造が必要だった。

1957年末にソ連がスプートニク1号と2号を打ち上げた後、チャールズ・ウィルソン米国防長官は、退任前の最後の仕事として、ソーとジュピターの両ミサイルを実戦配備すると発表した。これは、ソ連のミサイル能力に対する懸念と、どちらか一方のミサイル開発計画が中止された場合にダグラス社またはクライスラー社で発生するであろう人員削減による政治的影響を回避するためであった。

• 1962年6月2日、ブルーギル計画の飛行が失敗。打ち上げ後に追跡情報が途絶え、ソーロケットと核爆弾が破壊された。
• 1962年6月19日、スターフィッシュの飛行が失敗し、ソーと核爆弾は高度30,000～35,000フィート（9,100～10,700メートル）で打ち上げから59秒後に破壊された。 
• 1962年7月8日、ソーミサイル195号機は、W49熱核弾頭を搭載したMk4再突入体を高度250マイル（400km ）まで打ち上げた。弾頭は1.45メガトンTNT（6.07ペタジュール）の威力で爆発した。これは、核実験シリーズ「フィッシュボウル作戦」におけるスターフィッシュ・プライム事件である。 
• 1962年7月25日、ブルーギル・プライム飛行が失敗し、ソーと核装置はプルトニウムで汚染された発射台で破壊された。^{[ 5 ]}

1963年2月28日、スパイ衛星を軌道に乗せるソーロケットがヴァンデンバーグ空軍基地から打ち上げられた。ロケットは軌道を外れ、管制センターは軌道に到達する前に高度27マイル（44km ）でロケットを爆発させた。ロケットの爆発により、米国南西部に巨大な円形の雲が現れた。非常に高い高度に現れ、数百マイル先からも見えるという謎めいた性質のため、この雲は広く注目を集め、報道機関によって報道された。この雲は1963年4月のサイエンス誌、1963年5月のウェザーワイズ誌の表紙を飾り、ライフ誌の5月号には全面画像が掲載された。^{[ 6 ] [ 7 ]}アリゾナ大学大気物理学研究所のジェームズ・マクドナルド教授は、ヴァンデンバーグ空軍基地の軍関係者に連絡を取った後、この現象を調査し、ソーロケットの打ち上げと関連付けた。後に発射記録が機密解除された際、アメリカ空軍は雲が「軍事作戦の結果」であると説明するメモを公開したが、詳細は明らかにしなかった。^{[ 8 ] [ 9 ]}