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| V-2 観測ロケット | |
|---|---|
 1946年、ホワイトサンズミサイル実験場のV-2探査ロケット | |
| タイプ | シングルステージ |
| サービス履歴 | |
| 使用中 | 1946-1952 |
| 使用者 |  アメリカ合衆国 |
| 仕様 | |
| 質量 | 13,000 kg (29,000 ポンド) |
| 長さ | 14 メートル (45 フィート 11 インチ) |
| 直径 | 1.65 m (5 フィート 5 インチ) |
| 翼幅 | 3.56 m (11 フィート 8 インチ) |
| 推進剤 | |
アメリカ軍が第二次世界大戦末期に鹵獲したドイツのV-2ロケットは、 1940年代後半まで大気圏および太陽圏の調査プログラムのためにホワイトサンズミサイル実験場（WSMR）で地球の上層大気圏および軌道下空間に科学機器を運ぶための観測ロケットとして使用された。ロケットの軌道は、WSMR発射施設33から高度約100マイル（160 km）、水平約30マイル（48 km）をロケットが運ぶように計画されていた。大気圏再突入時にロケットの機体の構造的破損を誘発することで、帰還ロケットの衝突速度が低減された。より耐久性の高い記録および機器は、地上衝突後にロケットから回収される可能性もあったが、飛行中に機器の測定値を送信および記録するためにテレメトリが開発された。[1] : 112–116
歴史
V-2ロケットの部品を積んだ300両の貨車のうち最初のものは、1945年7月にニューメキシコ州ラスクルーセスに到着し、WSMRに移送され始めた。 [2] : 246 ドイツから持ち出された装備があまりにも多かったため、後にドイツ博物館は展示用にV-2を米国から入手しなければならなかった。[3] 11月、ゼネラル・エレクトリック（GE）の従業員は、WSMR組立棟1と指定されたWSMRビル1538でV-2ロケットの部品の識別、分類、再組み立てを開始した。陸軍は1945年9月にWSMR発射エリア1にブロックハウスを完成させた。捕獲されたV-2用のWSMR発射施設33は、このブロックハウスの周りに建設された。[4]
初期のV-2組み立て作業により、打ち上げ可能なロケットが25機製造された。陸軍は、航空資材司令部、海軍研究所（NRL）、陸軍通信隊、弾道研究所、応用物理学研究所、ミシガン大学、ハーバード大学、プリンストン大学、ゼネラル・エレクトリック社からの代表者からなる高層大気研究委員会を編成した。 [1]ペーパークリップ作戦に参加した112名 のドイツ人ロケット科学者が、V-2ロケット試験プログラムを支援するため、1946年1月にフォート・ブリスに到着した。 [4] 1946年3月15日のV-2エンジンの静的試験噴射の後、1946年4月16日に第33発射施設から最初のV-2ロケットが打ち上げられた。プログラムの可能性が認識されると、ゼネラル・エレクトリック社の人員は、劣化した部品を交換するために新しい制御部品を製造し、 V-2探査ロケットの供給がなくなるまで、毎月約2回のV-2打ち上げが第33発射施設から予定されていた。[1] : 112 第33発射施設からのV-2探査ロケットの調査は1952年まで頻度を落として続けられた。[5]
参照: 1945年以降の米国における捕獲V-2ロケットの打ち上げ
変更
17立方フィート（0.48 m 3）のノーズコーンに収められた2,200ポンド（1,000 kg）の爆発性弾頭は、平均1,200ポンド（540 kg）の計器類に置き換えられた。計器類は、制御室、後部モーターセクション、燃料タンクの間、またはロケットのフィンや外皮に追加されることもあった。ノーズコーンの計器類は通常、参加研究所で組み立てられ、WSMRに空輸されて組立棟1でロケットに取り付けられた。[1] : 113-115&135
地球に無傷で帰還したロケットは、幅約 80 フィート (24 m)、深さも同様の衝突クレーターを形成し、そのクレーターは深さ約 35 フィート (11 m) まで破片で埋まった。機器を保護するため、高高度科学観測期間の終了時に下降飛行中に高度 50 km (31 mi) で爆発するように機体内にダイナマイトが戦略的に配置された。これらの爆発物はロケットの構造を弱め、密度の高い下層大気に再突入する際に空気力によってバラバラになるよう設計されていた。転がる破片の終端速度は桁違いに減少した。[1] : 115-116&138
パフォーマンス
V-2 探査ロケットは、全長 47 フィート (14 m)、直径 5 フィート 5 インチ (1.65 m)、重量 28,000 ポンド (13,000 kg) で、液体燃料を満載した時の重量はその 3 分の 2 を占めていた。燃料は飛行開始後 1 分で消費され、推力56,000ポンド力 (250 kN) を発生した。最小燃料重量で最大加速度 6 G sに達し、燃焼終了直前に振動加速度も同程度であった。エンジン出力が小さいときの速度は毎秒約 5,000 フィート (1,500 m) であった。ロケットは一般に燃焼終了時に小さく予測不可能な角運動量を持ち、約 75 マイル (121 km) 上昇する際にピッチングまたはヨーイングを伴う予測不可能なロールを引き起こす。 [1] : 135–137
計装
サーボ機構は、燃焼後のロケットの傾きの変化を補正するために考案された。これにより、太陽追跡装置が太陽の電磁スペクトルを測定できるようになった。パラシュートによる計測機器の回収にはある程度成功したが、ロケット機体内のより耐久性の高い計測機器や記録装置の一部は、亜音速での地球への衝突にも耐えることができた。[1] : 116&137
NRL は、23 チャンネルのパルス時間変調を使用したテレメトリ システムを開発しました。特定のチャンネルの入力端子に印加される電圧によって、隣接する 2 つのパルスの間隔が決定されます。これは、パルス位置変調の技術とまったく同じです。最初のパルスと 2 番目のパルスの間隔はチャンネル 1 によって決定され、2 番目のパルスと 3 番目のパルスの間隔はチャンネル 2 によって決定されます。以下同様です。このシステムは、24 個のパルスを 1 秒あたり 200 回サンプリングしました。情報は、高出力周波数変調によって送信されました。地上受信局は、パルス間隔を電圧に変換し、一連のストリングガルバノメータに適用して、移動するフィルム ロール上の各チャンネルのほぼ連続した記録を作成しました。精度は約 5 パーセント以内でした。[1] : 116&138
科学的操作
1946年[5] 海軍研究所の打ち上げにより、高度88km（55マイル）までの太陽の紫外線スペクトルの写真が初めて撮影されました。[6] [7]
V-2探査ロケットの最初の夜間飛行は、1946年12月17日午後10時（MST）に応用物理学研究所の飛行で始まった。このロケットは、写真撮影が可能な人工流星を発生させる爆薬を数個搭載していた。実験パッケージはジェームズ・ヴァン・アレンによって設置された。飛行自体はアリゾナ州ツーソンから遠く離れた（285マイル（459 km））観測者によって撮影されたが、爆薬と予想される流星は撮影されておらず、発射されなかった可能性が高い。[8]
動物実験
宇宙に送られた最初の動物は、1947年2月20日にニューメキシコ州ホワイトサンズミサイル実験場から米国が打ち上げたV-2ロケットに乗せられたショウジョウバエであった。実験の目的は、高高度での放射線被曝の影響を調べることであった。ロケットは3分10秒で68マイル（109 km）に到達し、米国空軍の宇宙境界の50マイルと国際的な100 kmの定義の両方を超えた。ブロッサムカプセルは射出され、パラシュートがうまく展開された。ショウジョウバエは生きたまま回収された。他のV-2ミッションでは、種子を含む生物学的サンプルが運ばれた。[9] [10] [11] [12]
アカゲザルのアルバート2世は、1949年6月14日に米国が打ち上げたV-2ロケットで、最初のアルバートの上昇ミッションの失敗後、宇宙に行った最初の霊長類および最初の哺乳類となった。アルバート1世は高度30～39マイル (48～63 km) しか到達しなかったが、アルバート2世は約83マイル (134 km) に到達した。アルバート2世はパラシュート故障により衝突で死亡した。
1950年代から1960年代にかけて、米国は数種類のサルを多数宇宙に送り込んだ。サルには生命徴候を測定するためのセンサーが埋め込まれ、打ち上げ時には麻酔をかけられたサルも多かった。この段階でのサルの死亡率は非常に高く、1940年代から1950年代に打ち上げられたサルの約3分の2がミッション中または着陸直後に死亡した。[13]
参照
参考文献
- ^ abcdefgh カイパー、ジェラード(1952) [1949].地球と惑星の大気. シカゴ: シカゴ大学出版局. pp. 112–117 & 134–138.
- ^ レイ、ウィリー（1958）[1944]。ロケット、ミサイル、宇宙旅行。ニューヨーク：ヴァイキングプレス。pp.246、253。
- ^ レイ、ウィリー (1964 年 6 月)。「宇宙に他に誰かいる?」。参考までに。ギャラクシー サイエンス フィクション。pp . 110–128。
- ^ ab 「ホワイトサンズ試験場1941-1965年の歴史」（PDF） 。ニューメキシコ州立大学。 2014年10月28日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2010年8月19日閲覧。
- ^ ab Wade, Mark. 「V-2」。2016年8月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年12月7日閲覧。
- ^ Richard Tousey 、CV Strain、 FS Johnson、JJ Oberly (1947 年 3 月)。「V-2 ロケットからの太陽紫外線スペクトル」。The Astronomical Journal。52 ( 6): 158-159。Bibcode : 1947AJ .....52R.158T。doi :10.1086/106028。
- ^ “Richard Tousey (1908 - 1997) | American Astronomical Society”. aas.org . 2019年8月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年7月24日閲覧。
- ^ F. Zwicky (1947年2月). 「米国におけるV-2ロケットの最初の夜間発射」.太平洋天文学会刊行物. 59 (346): 32. Bibcode :1947PASP...59...32Z. doi : 10.1086/125894 . S2CID 122476458.
- ^ Beischer, DE; Fregly, AR (1962). 「宇宙における動物と人間。1960年までの年表と注釈付き書誌」（PDF）。米国海軍航空医学学校。ONR TR ACR-64（AD0272581）。2016年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月14日閲覧。
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: 不適切 URL (リンク) - ^ アッパーエアロケット概要 V-2 NO. 20. postwarv2.com
- ^ 「空軍ミサイル開発センターにおける宇宙生物学研究の始まり、1946-1952年」。宇宙生物学と生物力学の研究の歴史。NASA 。 2008年1月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年1月31日閲覧。
- ^ 「V-2発射台」ホワイトサンズミサイル実験場。2008年1月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年1月31日閲覧。
- ^ グレイ、タラ。「宇宙における動物の簡潔な歴史」。アメリカ航空宇宙局。NASA 。 2019年12月9日閲覧。