タイタン（ロケットファミリー）

タイタンファミリー
タイタンロケットファミリー。
一般情報
タイプ	さまざまな用途に使える使い捨て打ち上げシステム
メーカー	グレン・L・マーティン・カンパニー
状態	引退
主なユーザー	アメリカ空軍 アメリカ航空宇宙局
建造数	368
歴史
製造	1957年～2000年代
導入日	1959
初飛行	1958-12-20 [1]
引退	2005
バリエーション	タイタン I タイタン II タイタン IIIA タイタン IIIB タイタン IIIC タイタン IIID タイタン IIIE タイタン IIIM タイタン 34D タイタン IV

タイタンは、1959年から2005年まで使用された米国の使い捨て ロケットのシリーズです。タイタンIとタイタンIIは、 1987年まで米国空軍の大陸間弾道ミサイル(ICBM) 艦隊の一部でした。宇宙打ち上げ機のバージョンは、 1960年代半ばのジェミニ計画の有人飛行すべてを含む、368回のタイタン打ち上げの大部分に貢献しました。タイタン機は、米国軍のペイロードや民間機関の偵察衛星の打ち上げや、太陽系全体に 惑星間科学探査機を送るためにも使用されました。

マーティン社が製造したHGM-25A タイタンIは、タイタン・ファミリーの最初のバージョンだった。SM -65アトラスが遅れた場合のバックアップICBMプロジェクトとして始まった。1962年初めから1965年半ばまで運用された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）で駆動していた。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、強化された地下バンカーに設置されていた。^[2]レーダーデータを使用して、燃焼段階で進路修正を行った。

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 の在庫は廃棄され、ミサイルのサポート インフラストラクチャがすべて 1965 年までにタイタン II/III ファミリーに転換されたため、宇宙打ち上げやRVテストに再利用されることはありませんでした。^[要出典]

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とNASA向けのその民間向け派生型であった。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、タイタンIの液体酸素とRP-1推進剤の代わりに、酸化剤として四酸化窒素（NTO）とエアロジン50 （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）のハイパーゴリック推進剤の組み合わせを使用した。

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構築されました。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装置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 スペース ガイダンス 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] USGS は、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とき、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 7,200 万ドルのメンテナンス費用を削減することでした。変換は 1981 年に完了しました。^[4]

液体酸素は、ミサイルサイロなどの密閉空間で使用するのは危険であり、ブースター酸化剤タンクに長期間保管することはできない。アトラスロケットとタイタンIロケットが数回爆発し、サイロを破壊したが、死者は出なかった。^{[要出典]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た。RP-1/LOXの組み合わせは、酸化剤を}極低温で保管する必要のない常温燃料に置き換えられた。同じ第1段ロケットエンジンがいくつかの修正を加えて使用された。第2段の直径は、第1段に合わせて拡大された。タイタンIIのハイパーゴリック燃料と酸化剤は接触すると発火するが、非常に有毒で腐食性の高い液体であった。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であった。

Titan II サイロでは、死亡や重傷につながる事故が数件発生しました。

1965年8月、アーカンソー州サーシーの北西にある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で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から発生した。^{[5] [6]}

液体燃料ミサイルは有毒な推進剤が漏れやすい性質を持っていた。1978年8月24日、カンザス州ロック郊外のサイロで、NTOを運ぶ酸化剤移送ラインが破裂した。 ^[7]オレンジ色の蒸気雲が広がり、200人の農村住民が避難を余儀なくされた。^[8]整備班の二等軍曹が救助中に死亡し、計20人が入院した。^[9]

カンザス州ポトウィンの別の施設では、 1980年4月にNTO酸化剤が漏れたが、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た。ソケットは70フィート（21m）落下して推力マウントで跳ね返り、ミサイルの第一段の外皮を破り、^[11] 8時間以上後に爆発した。^[12]穴が開いたのは午後6時30分頃で、 ^[13]すぐに漏れが検知されるとサイロは水で浸水し、民間当局は地域から避難するよう勧告された。^[14]午前3時頃、問題の対応が行われていたが、^[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んだ。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]死亡者1名、負傷者21名[18]}が出たが、負傷者はすべて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]}爆発により重さ740トンの発射管の蓋が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）のクレーターが残った。 ^[20]

アリゾナ州、アーカンソー州、カンザス州^[18]にあった54基のタイタンII ^[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サイロは1987年5月に廃止された^[22] 。54基のタイタンII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ともに配備されていた。

タイタン I ミサイルとタイタン II ミサイルの多くは、米国全土の博物館に展示されています。

民間のタイタン II の最も有名な使用例は、1960 年代半ばの NASA の有人宇宙カプセルのジェミニ計画です。12 機のタイタン II GLV が、米国の無人ジェミニ試験打ち上げ 2 回と、2 名の乗組員を乗せた有人カプセル 10 回の打ち上げに使用されました。打ち上げはすべて成功しました。

1980年代後半から、使用停止となったタイタン II の一部が宇宙ロケットに改造され、米国政府のペイロードの打ち上げに使用された。タイタン 23G ロケットは、液体燃料を燃焼する2段式ロケットであった。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基で駆動され、第2段はLR91で推進された。一部の飛行では、宇宙船にはキックモーターが搭載されており、通常はスター 37XFP-ISSであったが、スター 37Sも使用された。^[23]

1988年以降、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]最後の打ち上げ機は、 2003年10月18日に国防気象衛星プログラム（DMSP）の気象衛星を打ち上げた。 ^[24]

• 
  タイタン II ICBM
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  タイタン II GLV
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  タイタン23G

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タイタンIIの改良型である。アメリカ空軍（USAF）に代わって、ヴェラホテル核実験禁止監視衛星、観測偵察衛星（情報収集用）、さまざまなシリーズの防衛通信衛星など、アメリカ軍のペイロードや民間の情報機関の衛星を打ち上げるために主に使用される大型衛星打ち上げ機として開発された。^[要出典] USAFプロジェクトとして、タイタンIIIは正式にはプログラム624A（SSLS）、標準宇宙発射システム、標準化宇宙発射システム、標準化宇宙発射システム、または標準宇宙発射システム（すべてSSLSと略記）として知られていた。^{[25] [26] [27]}

Titan III コアは Titan II と似ていましたが、いくつかの違いがありました。これには次のものが含まれます。^[要出典]

• 上段の追加重量を支えるためにタンク壁を厚くし、アブレーションスカートを装備
• ICBMタイタンIIの慣性誘導に代わる無線地上誘導
• 上段にガイダンス パッケージを配置 (存在する場合)
• 逆噴射ロケットやその他の不要なICBMハードウェアの除去
• 燃焼時間を長くするために第 2 段の燃料タンクがわずかに大きくなりました。燃料タンクは航空電子機器トラスの未使用のスペースに拡張されたため、第 2 段の実際の長さは変更されませんでした。

タイタンIIIファミリーは、タイタンIIと同じ基本的なLR-87エンジンを使用していましたが（長年にわたり性能が向上しました）、SRBを搭載した型にはSRB排気からの保護として熱シールドが取り付けられ、エンジンは空気始動用に改造されました。^{[引用が必要]}

タイタンIIIの最初の誘導システムには、ACスパークプラグ社のIMU（慣性計測装置）とタイタンIIのIBM ASC-15誘導コンピュータが使用されていました。タイタンIIIでは、コンピュータのASC-15ドラムメモリが延長され、使用可能なトラックが20トラック追加され、メモリ容量が35％増加しました。^[28]

より先進的なタイタンIIICはデルコ・カルーセルVB IMUとMAGIC 352ミサイル誘導コンピュータ（MGC）を採用した。^{[29] [30]}

タイタン IIIA はプロトタイプのロケットブースターであり、トランスステージ上段を備えた標準的なタイタン II ロケットで構成されていました。^{[引用が必要]}

タイタンIIIBには、さまざまなバージョン（23B、24B、33B、34B）があり、タイタンIIIコアブースターとアジェナD上段を搭載していました。この組み合わせは、KH-8 GAMBITシリーズの情報収集衛星の打ち上げに使用されました。これらはすべて、太平洋の真南にあるヴァンデンバーグ空軍基地から極軌道に打ち上げられました。最大ペイロード質量は約7,500ポンド（3,000 kg）でした。^[31]

強力なタイタン IIIC は、打ち上げ推力と最大積載質量を増やすために、2 つの大型のストラップオン式固体燃料ブースターを備えたタイタン III コア ロケットを使用しました。タイタン IIIC 用に開発された固体燃料ブースターは、その大きなサイズと推力、および高度な推力ベクトル制御システムにより、以前の固体燃料ロケットに比べて大幅な技術的進歩を遂げました。^{[引用が必要]}

タイタン IIID は、トランスステージのないタイタン IIIC のヴァンデンバーグ空軍基地バージョンであり、キーホールシリーズの偵察衛星を極低軌道に投入 するために使用されました。^{[出典が必要]}

高比推力の セントール上段を備えたタイタンIIIEは、木星、土星、さらにその先へ向かうNASAの2機のボイジャー宇宙探査機と、火星の周囲に2機の周回衛星と火星表面に2機の計測着陸機を配置する2回のバイキングミッションの両方を含む、いくつかの科学宇宙船の打ち上げに使用された。^{[32] [33]}

タイタン34Dは、より強力なUA1206固体燃料モーターを搭載した第1ステージと第2ステージを特徴としていました。慣性上段、トランスファー軌道段、トランスファーステージなど、さまざまな上段ステージが利用可能でした。^[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。

Titan 34D から派生したもので、当初は米国空軍向けの中型使い捨て打ち上げシステムとして提案されましたが、代わりに Delta II が採用されました。開発は商業打ち上げシステムとして継続され、最初のロケットは 1990 年に飛行しました。商業用 Titan III は、第 2 段が延長され、2 つの衛星ペイロードを収容できる大型のペイロード フェアリングを備えている点で Titan 34D と異なります。

タイタンIIIMは有人軌道実験室やその他のペイロードの打ち上げを目的としていたが、1969年に開発は中止された。計画されていたUA1207固体燃料補助ロケットは最終的にタイタンIVに使用された。^{[35] [36]}

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  タイタンIIIA
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  タイタン23B
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  タイタンIIIC
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  タイタンIIID
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  タイタンIIIE
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  タイタン34D
• 
  商業用タイタン3

タイタン IV は、側面に固体ロケット ブースターを備えたタイタン III の延長版です。タイタン IV は、セントール上段、USAF慣性上段(IUS)、または上段なしで打ち上げることができます。このロケットは、米国軍または中央情報局のペイロードの打ち上げにほぼ独占的に使用されました。ただし、1997 年に NASA-ESA の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 の打ち上げ機能を必要とした主な諜報機関は、国家偵察局(NRO) でした。^[要出典]

生産されていた当時、タイタン IV は米国で利用可能な最も強力な無人ロケットであったが、それに比例して製造および運用費用も高かった。タイタン IV が運用可能になった頃には、偵察衛星の寿命が延びたことや、ソ連の内部崩壊に伴う偵察の需要の減少により、国防総省および NRO の衛星打ち上げに対する要求は次第に減少していた。これらの出来事と技術の向上の結果、タイタン IV の打ち上げ単価は非常に高くなった。極軌道への衛星打ち上げのために、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が、^[37]この場所は非極軌道への打ち上げによく使われた。^[38]

• 
  タイタンIV-A
• 
  タイタンIV-B

タイタンVはタイタンIVの開発案であり、いくつかの設計が提案された。タイタンVの提案の1つは、最大90,000ポンド（41,000 kg）のペイロードを持ち上げることができる拡大版のタイタンIVだった。^{[39]もう1つは、} LOX/LH2推進剤を使用した極低温第一段を使用したものだった。^[40]しかし、代わりにアトラスV EELVが生産に選ばれた。

退役したタイタンII大陸間弾道ミサイルのほとんどは改修され、空軍の宇宙打ち上げロケットとして使用され、完璧な打ち上げ成功記録を残した。^[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燃料のロケットを使用する大きな利点があった。ヒドラジンと四酸化窒素の使用コストの高さと、それらの毒性のために必要とされる特別な注意も、さらなる考慮事項であった。ロッキード・マーティンは、より高価なタイタン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製の新しいデルタ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ジョイントベンチャーに参加した。タイタンIVBは、運用を続け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国家偵察局のUSA-186光学画像衛星を運んで最後の打ち上げを行った。^[要出典]

• タイタンミサイル博物館
• タイタンの打ち上げリスト
• 軌道ロケットファミリーの比較
• 軌道打ち上げシステムの比較
• タイタンサイト374-7爆発

• ボンズ、レイ編集者。『現代の米国戦争マシン：アメリカの軍事装備と戦略の百科事典』。クラウン パブリッシャーズ、ニューヨーク市、1989 年。ISBN 0-517-68802-6 
• USAF シェパード技術訓練センター。「学生学習ガイド、ミサイル発射/ミサイル士官 (LGM-25)」1967 年 5 月。61 ～ 65 ページ。WikiMedia Commons で入手可能: TitanII MGC.pdf
• ラーソン、ポール O.「タイタン III 慣性誘導システム」、AIAA 第 2 回年次会議、サンフランシスコ、1965 年 7 月 26 ～ 29 日、pp. 1 ～ 11。
• Liang, AC および Kleinbub, DL「Carousel VB IMU を使用した Titan IIIC 宇宙打ち上げロケットのナビゲーション」。AIAA 誘導制御会議、フロリダ州キービスケーン、1973 年 8 月 20 ～ 22 日。AIAA 論文番号 73-905。
• スタンフ、デイビッド・K. 『タイタン II: 冷戦ミサイル計画の歴史』 アーカンソー大学出版局、2000 年。^{[ ISBN 不明]}

ウィキメディア・コモンズには、タイタン (ロケット) に関連するメディアがあります。

• astronautix.com の Titan の歴史 – 打ち上げと派生型の年表を含む
• 1963 年 11 月の Titan II 打ち上げの映像が archive.org に掲載されています (白黒、0 分 59 秒、初期の「ロケット カム」技術の使用を含む)
• タイタン III の研究開発 – 1967 年米国空軍教育ドキュメンタリーYouTube (カラー、13 分 33 秒)
• fas.org (アメリカ科学者連盟)の Titan I
• fas.org の Titan II
• fas.org の Titan の歴史
• 374-7 での爆発 – 1980 年 9 月のアーカンソー州サイロ爆発の詳細
• APODアーカイブにある、タイタンの最後の打ち上げの写真