Viiekümnendate keskel hakkasid USA õhujõud strateegiliste relvade jaoks uusi võimalusi välja töötama. Aastal 1957 käivitas Pentagon programmi koodnimetusega WS-199, mille eesmärk oli uurida lennukite raketirelvade võimeid ja luua paljutõotavaid mudeleid. Üldprogrammi raames töötati korraga välja mitu raketisüsteemi. Üks neist oli Lockheed WS-199C High Virgo süsteem.
Programmi WS-199 tekkimise peamine eeldus oli edusammud õhutõrjesüsteemide vallas. Vabalangemispommidega pommitajad võidi sihtmärkide suunas alla tulistada ja seetõttu vajas lennundus raketirelvi, mis võimaldas neil ohtlikele tsoonidele mitte läheneda. Pärast analüüsi on Pentagoni eksperdid kindlaks teinud, et lennuomaduste ja lõhkepeade massi parimal kombinatsioonil peaksid olema õhust õhku lastavad ballistilised raketid.
Rakett WS-199C kanderaamil
1957. aasta alguses käivitati uus programm kirjeldamatu nimega WS -199 (Weapon System 199 - "Weapon System 199"). Selle elluviimisse olid kaasatud mitmed juhtivad lennundustööstuse ettevõtted, kes oleksid pidanud metallist välja töötama ja rakendama uusi ideid ja lahendusi. Lockheed ja Convair ühinesid programmiga koos teiste ettevõtetega. Viimane suutis selleks ajaks saada General Dynamics'i osaks.
Raketi arendamise võttis üle Lockheed. Tema projekt sai nimeks WS-199C. Lisaks anti tootele "tähe" nimi - Kõrge neitsi ("Neitsi oma zenitis"). Ettevõtte Convair ülesanne oli viia lõpule kandelennuk, mis valiti uusimaks ülehelikiirusega pommitajaks B-58 Hustler. Meile teadaolevalt puudus täiustatud lennukil oma tähistus.
Raketi skeem
Projekt WS-199C põhines uutel ja uurimata ideedel, kuid neid kavatseti teostada valmistoodete abil. Disaini kiirendamiseks ja järgneva tootmise lihtsustamiseks paljutõotava raketi osana tehti ettepanek kasutada sihtmärklennuki Lockheed Q-5 Kingfisher komponente ja komplekte, samuti X-17, MGM-29 Sergeant ja UGM-27 Ballistilised raketid Polaris. Esiteks laenati elektrijaam ja juhtimissüsteemid olemasolevast relvast.
Arhitektuurilisest seisukohast oli uus rakett High Virgo üheastmeline toode suure võimsusega tahke raketikütusega mootoriga. Pakuti välja väga lihtne kere disain, mis on kokku pandud raamist ja alumiiniumist nahast. Kasutati koonilist peaümbrist, mille taga asetati peamised juhtimisseadmed silindrikujulisse sektsiooni. Kere kesk- ja sabaosad, mida eristasid suurenenud läbimõõt, anti mootori alla. Saba paigutati X-kujulised aerodünaamilised roolid.
Toode kokkupanekupakil
Ballistilise rakettina võiks WS-199C toote varustada suhteliselt lihtsa juhtimissüsteemiga, mis on laenatud projektist AGM-28 Hound Dog. Armatuurlaual oli autopiloot ja inertsiaalne navigatsioonisüsteem. Nad pidid jälgima raketi positsiooni kosmoses ja välja töötama käsud sabaroolmasinatele. Juhtimisautomaatikas olid vahendid lennuettevõtjalt andmete vastuvõtmiseks. Lennu ajal plaaniti kasutada telemeetria andmeedastusseadmeid. Katsete ajal kasutati lihtsustatud juhtimissüsteeme, mis olid võimelised täitma ainult eelnevalt koostatud lennuprogrammi.
Kere mõõtmed võimaldasid varustada High Virgo raketi tavalise või tuumalaenguga monobloki lõhkepeaga. Samas päris lahingutehnika kasutamist esialgu ei kavandatud. Kuni töö lõpuni olid raketid varustatud ainult selle kaalusimulaatoriga. Milliseid olemasolevaid ja tulevasi tuumalõhkepead WS-199C-l kasutada võiks, pole teada.
B-58 pommitaja spetsiaalse pülooniga raketile High Virgo
Suurem osa raketikerest anti Thiokoli firma TX-20 jätkusuutliku tahkekütuse mootori paigaldamiseks. See toode töötati välja operatiiv-taktikalise raketi MGM-29 Sergeant jaoks ja näitas väga suurt jõudlust. Mootor, mille pikkus on 5,9 m ja läbimõõt veidi alla 790 mm, arendas tõukejõudu kuni 21,7 tf. Olemasolev laeng põles läbi 29 sekundiga, tagades raketi kiirendamise suurele kiirusele.
Kogu raketi pikkus oli 9,25 m. Maksimaalne kere läbimõõt oli 790 mm. Stardimassiks määrati 5,4 tonni. Lend mööda ballistilist trajektoori võimaldas raketil saavutada kiiruse kuni M = 6. Lasketiirus pidi arvutuste kohaselt ulatuma 300 km -ni.
Aeroballistlik rakett pidi kandelennukiga kohale toimetama. Relva transportimise ja laskmise funktsioon usaldati ülehelikiirusega pommitaja Convair B-58 Hustler. Põhikonfiguratsioonis koosnes sellise õhusõiduki relvastus spetsiaalse lõhkepeaga varustatud vabalangemislangust. Uue raketi loomine võimaldas laiendada sõiduki lahinguvõimalusi. Viiekümnendate lõpus katsetati ja valmistati B-58 ette masstootmiseks ning seetõttu oli WS-199C projekti edu Ameerika strateegilise lennunduse jaoks eriti oluline.
Raketi peatamine lennukis
Projekti "Virgo at Zenith" raames on Convair välja töötanud spetsiaalse sõiduki paljutõotava raketi transportimiseks ja kukutamiseks. Algse konteineri standardse riputusseadme asemel tehti ettepanek paigaldada raketile spetsiaalne püloon. Samal ajal ei olnud õhusõiduki konstruktsioonis vaja muudatusi teha.
Uus püloon oli suure venivusega toode, mis asetati kere põhja alla. Pyloni korpus oli valmistatud ümbrise kujul, mis kaitses siseseadmeid sissetuleva õhuvoolu eest. Sellise katte ülemine lõige oli tasane ja külgneb kere põhjaga. Pülooni alumine osa tehti omakorda katkendliku joone kujul, mis vastas raketi kontuuridele. Pyloni sees olid lukud raketi hoidmiseks ja elektriseadmed suhtlemiseks lennukiseadmetega.
Pommitaja lennul
Raketisüsteemi High Virgo WS-199C kavandi eskiis valmis 1958. aasta alguses. Pentagoni esindajad tutvusid esitatud dokumentidega ja andsid peagi loa tööd jätkata. Juunis said sõjaväeosakond ja töövõtjaettevõtted lepingu raketi prototüüpide ehitamiseks ja katsetamiseks. Katsetustega plaaniti alustada lähitulevikus.
Projekti võrdlev lihtsus ja valmis komponentide kasutamine võimaldasid katselisi rakette võimalikult lühikese aja jooksul kokku panna. Siiski ei jäänud see ilma probleemideta. Inertsiaalse navigatsioonisüsteemi tarnimisega oli raskusi, mistõttu kaks esimest raketti olid varustatud ainult autopiloodiga. Selle tulemusena pidid nad lendama vastavalt etteantud programmile. Autonoomsete juhtimisseadmete katsetamine lükati edasi järgmistele lendudele.
WS-199C lähtestamine esmakordselt kandjalt
1958. aasta septembri alguses katsetusteks lendas üks uue mudeli pülooni saanud B-58 tüüpi lennukite prototüüp Eglini õhuväebaasi (Florida). Osa lende pidi toimuma tema lennuväljal. Lisaks plaaniti testides kasutada Canaverali neeme baasi. Plaanitud raketiteed kulgesid üle Atlandi ookeani keskosa. Mõttelised sihtpiirkonnad olid ka avamerel.
Testi käivitamise programm nägi välja selline. Kandev õhusõiduk, mille kere all oli rakett, startis Eglini lennubaasist või Canaverali neemelt, saavutas kõrguse ja sisenes lahingukursusele. 12,1 km kõrgusel kandekiirusel M = 1,5 heideti rakett maha, mis pidi siis mootori sisse lülitama ja nõutud trajektoorile minema. Lend lõppes raketi kukkumisega merre. Kogu lennu vältel pidi kaasasolev lennuk saama telemeetriat.
Mootori alguspunkt
Raketi WS-199C esimene lihtsustatud juhtimissüsteemis katsetamine toimus 5. septembril 1958. aastal. Kallutamine ja kandjalt eemaldamine toimus tavapäraselt. Lennu 6. sekundiks lülitus mootor sisse ja läks vajalikule režiimile. Mõne sekundi pärast aga ebaõnnestus autopiloot. Rakett hakkas tegema kontrollimatuid vibratsioone ja see tuli hävitada eneselikvideerija abil. Lennu ajal tõusis toode 13 km kõrgusele ja läbis mitukümmend kilomeetrit.
Telemeetria analüüs võimaldas leida õnnetuse põhjuse. Juhtimissüsteeme on täiustatud ja muudatused on projekti lisatud. Täielikud maapealsed kontrollid viidi läbi enne järgmist katset. Alles pärast seda anti luba kandelennuki teiseks stardiks.
19. detsembril 1958 viskas kogenud B-58 taas aeroballistliku raketi. Pärast lühikest horisontaalset kiirendust hakkas ta järsult ronima. Mööda ballistilist trajektoori liikudes tõusis WS-199C 76 km kõrgusele, misjärel lülitus trajektoori kahanevale osale. Selle lennu maksimaalne kiirus jõudis M = 6. Rakett kukkus ookeani umbes 300 km kaugusel stardipunktist. Käivitamist peeti edukaks.
Rakett vabastamise ajal (üleval paremal). Kandjaga suhtlemiseks mõeldud kaablid on nähtavad
4. juunil 1959, pärast raketi täiustamise järgmist etappi, toimus kolmas katsetest. Seekord tõstis kandelennuk õhku täislastis raketi, mis oli varustatud standardse juhtimissüsteemiga. Selle lennu ülesanne oli saavutada maksimaalne lennuulatus. Roolide abil trajektoori korrigeerides tõstis pardautomaatika raketi üle 59 km kõrgusele. Lend lõppes kukkumiskohast 335 km kaugusel. Selle vahemaa ületamiseks kulus täpselt 4 minutit. Inertsiaalne navigeerimissüsteem ja juhtseadised töötasid vigadeta ning "Neitsi Zenithil" täitis ülesande edukalt.
Viiekümnendate lõpus saatsid juhtriigid orbiidile oma esimesed satelliidid. Oli ilmne, et lähitulevikus võib kosmosest saada veel üks relvade paigutamise koht ning seetõttu on selliste ohtude vastu võitlemiseks vaja rahalisi vahendeid. Sel põhjusel tehti ettepanek katsetada WS-199 raketiperekonda kui satelliidivastast relva. 1959. aasta keskel alustasid Lockheed ja Convair ettevalmistusi kosmoselaeva testrünnakuks.
Neljanda katseraketi kaamerad
Uue katse jaoks valmistati ette spetsiaalne rakett, mis erines märgatavalt eelmistest. Peaaegu kogu kere ja roolid asendati terasega. Lõhkepea simulaator eemaldati peakambrist ja muudeti ka instrumentide paigutust. Töötati välja uus peaümbris läbipaistvate akendega. Selle alla paigaldati spetsiaalne süsteem 13 kaameraga, mis osutavad eri suundadele. Lennuprogrammi kohaselt pidid 9 jälgima raketi ja sihtmärgi satelliidi lähenemist ning ülejäänud pidid uurima Maad. Enne katte paigaldamist pakiti kaameratega klambrid soojusisolaatoriga. Lõpuks paigutati peaümbrisesse langevarju päästesüsteem ja raadiomajakas.
Koolituse sihtmärk oli juulis 1958 käivitatud satelliit Explorer 4. See oli mõeldud kiirgusvööde uurimiseks ja Geigeri loendurite kandmiseks. Toode oli orbiidil apogeega 2213 km ja perigeega 263 km. Pealtkuulamine oli kavas läbi viia, kui satelliit möödus Maast minimaalsel kaugusel.
Spetsiaalne kaunistus fototehnika jaoks
Satelliidivastases konfiguratsioonis raketi WS-199C katsed toimusid 22. septembril 1959. aastal. Raketi kiirendamiseks ja sellele järgneva lennukõrguse suurendamiseks töötas vedaja välja kiiruse M = 2. Lahtiühendamine ja sellele järgnevad protseduurid viidi läbi tavapäraselt. Kuid mõni sekund pärast vabastamist edastas rakett teate juhtimissüsteemide rikke kohta. Lennu 30. sekundil katkes side temaga. Maapinnalt oli näha kokkutõmbumist, mis näitas, et rakett oli sisenenud ballistilisele trajektoorile, kuid täpseid lennuparameetreid ei õnnestunud kindlaks teha.
Side rike tõi peagi kaasa raketi kadumise. Nagu testijad oskasid öelda, tuli WS-199C tagasi ja kukkus ookeani. Pikad otsingud aga tulemusi ei toonud. Raketi täpne kukkumise koht on siiani teadmata. Koos prototüübiga läksid kaamerad ja nende filmid põhja, mis võimaldas hinnata satelliidi tulistamise tõhusust. Tulemus oli aga vaevalt silmapaistev, kuna Explorer 4 jäi oma orbiidile.
Satelliidivastane "Neitsi zenitis" lähtestamise ajal
Neljast Kõrge Neitsi proovisõidust õnnestus vaid pooled. Ülejäänud kaks osutusid juhtimisseadmete süül hädaolukorraks. 1959. aasta sügisel analüüsisid arendusettevõtete ja Ameerika kaitseministeeriumi spetsialistid kogutud andmeid ja tegid kindlaks projekti edasise saatuse.
Praegusel kujul ei saanud Lockheed WS-199C High Virgo aeroballistiline rakett kasutusele võtta ega parandada lennuki B-58 Hustler lahinguvõimet. Suund aga tervikuna pakkus õhuväele huvi. Sellega seoses tellis klient lõpule viima töö teemal "Neitsi seniidil", kuid kasutama järgmise projektiga seotud arenguid järgmise ballistilise raketi loomisel. Järgnenud arendustöö peamine tulemus oli uus rakett GAM-87 Skybolt.
USA kaitseettevõtted on õhujõudude programmi, koodnimega WS-199, raames välja töötanud kaks õhust õhku lastavat ballistilist raketti. Saadud tooted näitasid üsna kõrgeid omadusi, kuid ei sobinud siiski lapsendamiseks. Projekteerimise ja katsetamise käigus oli aga võimalik koguda palju kogemusi ja koguda vajalikke andmeid selliste relvade tegeliku toimimise kohta. Arendused, lahendused ja projektid WS-199B ja WS-199C leidsid peagi rakendust uue aeroballistliku raketi loomisel.
