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タイタンは、1959年から2005年にかけて使用されたアメリカのICBM（大陸間弾道ミサイル）および中・大型使い捨てロケットのファミリーである。タイタンIとタイタンIIは1987年までアメリカ空軍のICBM兵器の一部として使用され、その後の派生型は宇宙打ち上げ用に改良された。タイタンロケットは、 1960年代半ばのジェミニ計画の有人飛行すべてを含む合計368回のミッションに使用され、偵察衛星から太陽系全体に送られた宇宙探査機まで、数多くのアメリカの軍事、民間、科学的なペイロードの打ち上げにも使用された。
マーティン社が製造した HGM-25A タイタン I は、タイタン ロケットファミリーの最初のバージョンでした。SM -65 アトラスの開発が遅れた場合の予備 ICBM プロジェクトとして始まりました。1962 年初頭から 1965 年中頃まで運用された 2 段式ロケットで、LR-87ブースター エンジンはRP-1 (ケロシン) と液体酸素(LOX)で駆動しました。タイタンの地上誘導は、シーモア クレイが設計したUNIVAC ATHENA コンピュータで、強化された地下壕に設置されていました。[ 2 ]レーダー データを使用して、燃焼フェーズ中にコース修正を行いました。
退役したソー、アトラス、タイタンIIミサイルとは異なり、タイタンIミサイルは廃棄され、宇宙打ち上げや再突入試験に再利用されることはなかった。これは、1965年までにミサイルのすべての支援インフラがタイタンII/IIIファミリーに転換されていたためである。
タイタンIIファミリーは、タイタンII大陸間弾道ミサイルと、宇宙打ち上げ用に改良された2つの後継機、タイタンII GLVとタイタン23Gで構成されている。
タイタンロケットのほとんどは、タイタンII大陸間弾道ミサイル（ ICBM）とそのNASA向け民間用派生型でした。タイタンIIは、 LR-87の改良版であるLR-87-5エンジンを使用しており、酸化剤として四酸化二窒素（NTO）、推進剤としてエアロジン50 （タイタンIの液体酸素とRP-1推進剤の代わりに、ヒドラジンと非対称ジメチルヒドラジン（UDMH）の50/50混合物）という自己着火性推進剤の組み合わせを使用していました。
最初のタイタンII誘導システムはACスパークプラグ社によって製造されました。このシステムは、MITのチャールズ・スターク・ドレイパー研究所のオリジナル設計を基にACスパークプラグ社が製造した慣性計測ユニットを使用していました。ミサイル誘導コンピュータ（MGC）はIBM ASC-15でした。このシステムのスペアパーツの入手が困難になったため、より近代的な誘導システムであるデルコ・エレクトロニクス社のユニバーサル宇宙誘導システム（USGS）に置き換えられました。USGSはカルーセルIV IMUとマジック352コンピュータを使用していました。[ 3 ] 1978年3月にタイタンII誘導システムの交換作業が開始された時点で、USGSはすでにタイタンIII宇宙ロケットで使用されていました。主な理由は、年間7200万ドルのメンテナンスコストを削減するためでした。変換は1981年に完了しました。[ 4 ]
液体酸素はミサイルサイロのような密閉空間で使用すると危険であり、ブースター酸化剤タンクに長期間保管することはできません。アトラスロケットとタイタンIロケットのいくつかは爆発し、サイロを破壊しましたが、死者は出ませんでした。マーティン社はタイタンIIで設計を改良することができました。RP-1/LOXの組み合わせは、酸化剤が極低温保管を必要としない室温燃料に置き換えられました。同じ第1段ロケットエンジンがいくつかの変更を加えて使用されました。第2段の直径は第1段に合わせて拡大されました。タイタンIIの自己着火性燃料と酸化剤は接触すると発火しましたが、非常に毒性が強く腐食性の液体でした。燃料はヒドラジンとUDMHの50/50混合物であるエアロジン50で、酸化剤はNTOでした。
タイタンIIミサイルサイロでは、複数の事故が発生し、死者や重傷者が出た。
1965年8月、アーカンソー州シアシー北西のミサイルサイロで火災が発生し、建設作業員53人が死亡した。火災は、タイタンIIミサイルに使用されていた油圧作動油が溶接トーチによって引火したことが原因で発生した。[ 5 ] [ 6 ]
液体燃料ミサイルは、有毒な推進剤の漏洩を起こしやすいという問題があった。1978年8月24日、カンザス州ロック郊外のサイロで、NTOを輸送する酸化剤移送ラインが破裂した。 [ 7 ]その結果発生したオレンジ色の蒸気雲により、200人の農村住民が避難を余儀なくされた。[ 8 ]救助活動中に整備班の軍曹1人が死亡し、合計20人が入院した。[ 9 ]
カンザス州ポトウィンにある別の施設では、 1980年4月にNTO酸化剤が漏洩したが、死者は出なかった[ 10 ]。その後、閉鎖された。
1980年9月、アーカンソー州ダマスカス近郊のタイタンIIミサイルサイロ374-7で、技術者が8ポンド（3.6kg ）のソケットを落とし、それが70フィート（21m）落下し、推力マウントに当たって跳ね返り、ミサイルの第1段の外皮を破った[ 11 ] 。これは最終的に爆発する8時間以上前の出来事だった[ 12 ]。穴が開いたのは午後6時30分頃[ 13 ]で、その後すぐに漏洩が検知され、サイロは水浸しになり、民間当局に周辺地域からの避難が勧告された[ 14 ] 。午前3時頃に問題に対処している最中[ 13 ]、漏れたロケット燃料が引火し、8,000ポンド（3,630kg ）の核弾頭がサイロから吹き飛ばされた。核弾頭は数百フィート離れた場所に無害に着地した。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 1人が死亡、21人が負傷した。[ 18 ]全員がリトルロック空軍基地の緊急対応チームのメンバーだった。[ 13 ] [ 19 ]爆発により、740トンの発射管カバーが200フィート（60メートル）上空に吹き飛ばされ、直径250フィート（76メートル）のクレーターができた。 [ 20 ]
アリゾナ州、アーカンソー州、カンザス州に配備されていた54基のタイタンIIミサイル[ 21 ]は、1980年代半ばに50基のMX「ピースキーパー」固体燃料ロケットミサイルに置き換えられ、最後のタイタンIIミサイルサイロは1987年5月に廃止された[ 22 ]。54基のタイタンIIミサイルは、1960年代半ばから1980年代半ばにかけて、 1000基のミニットマンミサイルと共に配備されていた。
タイタンIおよびタイタンIIミサイルは、米国各地の博物館に展示品として多数配布されている。
民間用タイタンIIロケットの最も有名な用途は、1960年代半ばにNASAが実施した有人宇宙カプセル計画、ジェミニ計画である。ジェミニ計画では12機のタイタンII GLVが使用された。うち2回は無人飛行で、残りの10回は2人乗りの有人飛行だった。打ち上げはすべて成功した。
1980年代後半から、運用停止されたタイタンIIロケットの一部が、米国政府のペイロード打ち上げに使用する宇宙ロケットに改造された。タイタン23Gロケットは、液体燃料を使用する2段式ロケットだった。第1段は2つの燃焼室とノズルを備えたエアロジェットLR87エンジン1基で推進され、第2段はLR91エンジンで推進された。一部の飛行では、宇宙船にキックモーター（通常はStar-37XFP-ISS）が搭載されたが、Star-37Sも使用された。[ 23 ]
1988年からヴァンデンバーグ空軍基地のスペース・ローンチ・コンプレックス4W（SLC-4W）から13機が打ち上げられた。[ 23 ]このタイプの最後のロケットは、 2003年10月18日に国防気象衛星計画（DMSP）の気象衛星を打ち上げた。 [ 24 ]
タイタンIIIは、オプションの固体ロケットブースターを備えた改良型タイタンIIでした。これは、主にアメリカの軍事ペイロードや、ベラホテル核実験禁止監視衛星、観測偵察衛星（情報収集用）、およびさまざまなシリーズの防衛通信衛星などの民間情報機関の衛星を打ち上げるために使用される大型衛星打ち上げ機として、アメリカ空軍（ USAF）のために開発されました。USAFプロジェクトとして、タイタンIIIは、より正式にはプログラム624A（SSLS）、Standard Space Launch System、Standardized Space Launch System、Standardized Space Launching System 、またはStandard Space Launching System（すべてSSLSと略される）として知られていました。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
タイタンIIIのコアはタイタンIIと似ていたが、いくつかの違いがあった。それらは以下の通りである。
タイタンIIIシリーズは、タイタンIIと同じ基本設計のLR-87エンジンを使用していた（ただし、長年にわたって性能向上が図られた）。しかし、固体燃料ロケットブースター（SRB）搭載型では、SRBの排気ガスからエンジンを保護するために遮熱板が取り付けられ、エンジンは空気始動用に改造されていた。
The first guidance system for the Titan III used the AC Spark Plug company IMU (inertial measurement unit) and an IBM ASC-15 guidance computer from the Titan II. For the Titan III, the ASC-15 drum memory of the computer was lengthened to add 20 more usable tracks, which increased its memory capacity by 35%.[28]
The more-advanced Titan IIIC used a Delco Carousel VB IMU and MAGIC 352 Missile Guidance Computer (MGC).[29][30]
The Titan IIIA was a prototype rocket booster and consisted of a standard Titan II rocket with a Transtage upper stage.
The Titan IIIB with its different versions (23B, 24B, 33B, and 34B) had the Titan III core booster with an Agena D upper stage. This combination was used to launch the KH-8 GAMBIT series of intelligence-gathering satellites. They were all launched from Vandenberg Air Force Base, due south over the Pacific into polar orbits. Their maximum payload mass was about 7,500 lb (3,000 kg).[31]
The powerful Titan IIIC used a Titan III core rocket with two large strap-on solid-fuel boosters to increase its launch thrust and maximum payload mass. The solid-fuel boosters that were developed for the Titan IIIC represented a significant engineering advance over previous solid-fueled rockets, due to their large size and thrust, and their advanced thrust-vector control systems.
The Titan IIID was the Vandenberg Air Force Base version of the Titan IIIC, without a Transtage, that was used to place members of the Key Hole series of reconnaissance satellites into polarlow Earth orbits.
The Titan IIIE, with a high-specific-impulseCentaur upper stage, was used to launch several scientific spacecraft, including both of NASA's two Voyager space probes to Jupiter, Saturn and beyond, and both of the two Viking missions to place two orbiters around Mars and two instrumented landers on its surface.[32][33]
タイタン34Dは、より強力なUA1206固体モーターで延長されたステージ1とステージ2を特徴としていました。慣性上段、トランスファーオービットステージ、トランスステージなど、さまざまな上段が利用可能でした。[ 34 ]タイタン34Dは、1982年10月30日に米国国防総省（DOD）の2つのDSCS防衛通信衛星を搭載して初飛行を行いました。
タイタン34Dをベースに開発され、当初はアメリカ空軍向けの中型使い捨てロケットとして提案されたものの、空軍は代わりにデルタIIを選択した。その後、商業用ロケットとして開発が続けられ、1990年に初打ち上げが行われた。商用版タイタンIIIは、第2段が延長され、2基の衛星を搭載できるようペイロードフェアリングが大型化された点で、タイタン34Dとは異なっていた。
タイタンIIIMは、有人軌道実験室やその他のペイロードを打ち上げることを目的としていました。開発は1969年に中止されました。計画されていたUA1207固体ブースターロケットは最終的にタイタンIVで使用され、拡張されたコアはタイタンIIIBの3Bおよび34Bバリアントで使用されました。[ 35 ] [ 36 ]
タイタンIVは、タイタンIIIを延長し、両側に固体ロケットブースターを装備したロケットです。タイタンIVは、セントール上段、アメリカ空軍慣性上段（IUS）、または上段なしで打ち上げることができました。このロケットは、ほぼ専らアメリカ軍または中央情報局のペイロードの打ち上げに使用されました。しかし、1997年には、NASAとESAが共同開発した土星探査機カッシーニ/ホイヘンスを打ち上げるという、純粋に科学的な目的にも使用されました。タイタンIVの打ち上げ能力を必要とした主要な情報機関は、国家偵察局（NRO）でした。
タイタンIVは製造当時、米国が利用できる最も強力な無人ロケットであり、製造および運用コストもそれに比例して高かった。タイタンIVが運用開始される頃には、偵察衛星の寿命が延びたことと、ソ連の崩壊に伴う偵察需要の減少により、国防総省とNROの衛星打ち上げの要求は徐々に減少していた。これらの出来事と技術の進歩の結果、タイタンIVの打ち上げ単価は非常に高かった。さらに、衛星を極軌道に打ち上げるためのヴァンデンバーグ空軍基地のタイタンIVの地上運用と施設によって追加費用が発生した。タイタンIVは、極軌道以外の軌道への打ち上げによく使用されるフロリダ州のケープカナベラル空軍基地からも打ち上げられた[ 37 ] 。[ 38 ]
タイタンVはタイタンIVの発展型として提案されたもので、いくつかの設計案が出された。タイタンVの提案の一つは、最大90,000ポンド（41,000kg ）のペイロードを持ち上げることができる大型のタイタンIVであった。[ 39 ]また別の案では、 LOX/LH2推進剤を使用した極低温第1段を採用していたが、[ 40 ]代わりにアトラスV EELVが生産用に選ばれた。
退役したタイタンII ICBMのほとんどは改修され、空軍の宇宙ロケットに使用され、打ち上げ成功率は100%だった。[ 41 ]
軌道打ち上げには、高性能の液体水素または液体酸素を燃料とするRP-1ロケットを使用する方が大きな利点がありました。ヒドラジンと四酸化二窒素の使用コストが高いこと、およびそれらの毒性のために特別な注意が必要であることも、検討事項でした。ロッキード・マーティンは、より高価なタイタンロケットの代わりにアトラスロケットファミリーを拡張することを決定し、ロシアのプロトンロケットとボーイングが新たに製造したデルタIVクラスの中型および大型打ち上げロケットの打ち上げを販売する合弁事業に参加しました。タイタンIVBは、運用が継続された最後のタイタンロケットであり、2005年4月30日にケープカナベラルから最後から2番目の打ち上げを行い、続いて2005年10月19日にヴァンデンバーグ空軍基地から最後の打ち上げを行い、国家偵察局の光学画像衛星USA-186を搭載しました。