A mitjan anys cinquanta, la Força Aèria dels Estats Units va començar a desenvolupar noves opcions per a les armes estratègiques. El 1957, el Pentàgon va llançar un programa amb la designació del codi WS-199, el propòsit del qual era estudiar les capacitats i crear models prometedors d'armes de míssils d'avions. En el marc del programa general, es van desenvolupar simultàniament diversos sistemes de míssils alhora. Un d’ells era el sistema Lockheed WS-199C High Virgo.
El principal requisit previ per a l’aparició del programa WS-199 era el progrés en el camp dels sistemes de defensa antiaèria. Els bombarders amb bombes de caiguda lliure podrien ser abatuts en el camí cap als objectius i, per tant, l'aviació necessitava armes de míssil, cosa que els permetia no apropar-se a zones perilloses. Després d’analitzar-ho, els experts del Pentàgon han establert que la millor combinació de característiques de vol i massa d’exemplars hauria de tenir míssils balístics llançats a l’aire.
Rocket WS-199C amb suspensió del portador
A principis de 1957, es va llançar un nou programa amb el nom no descrit WS-199 (Weapon System 199 - "Sistema d'armes 199"). Diverses empreses líders de la indústria aeronàutica van participar en la seva implementació, que hauria d’haver elaborat i implementat noves idees i solucions en metall. Lockheed i Convair es van unir al programa juntament amb altres empreses. En aquest moment, aquest últim va aconseguir formar part de General Dynamics.
Lockheed va assumir el desenvolupament del coet. El seu projecte va ser designat com WS-199C. A més, el producte va rebre un nom "estrella": High Virgo ("Verge en el seu zenit"). La tasca de l’empresa Convair era finalitzar l’avió portador, que va ser escollit com el nou bombarder supersònic B-58 Hustler. Pel que sabem, l'avió actualitzat no tenia la seva pròpia designació.
Diagrama de coets
El projecte WS-199C es basava en idees noves i inexplorades, però estava previst implementar-les amb l'ajut de productes acabats. Per tal d’accelerar el disseny i simplificar la producció posterior com a part d’un coet prometedor, es va proposar utilitzar components i conjunts de l’avió objectiu Lockheed Q-5 Kingfisher, així com X-17, MGM-29 Sergeant i UGM-27 Míssils balístics Polaris. En primer lloc, la central elèctrica i els sistemes de control es van manllevar de l’arma existent.
Des del punt de vista arquitectònic, el nou coet High Virgo era un producte d’una sola etapa amb un motor de combustible sòlid d’alta potència. Es va proposar un disseny molt senzill de la carrosseria, muntat a partir d’un marc i pell d’alumini. Es va utilitzar un carenat de cap cònic, darrere del qual es van col·locar els principals dispositius de control dins del compartiment cilíndric. Les parts central i de cua del casc, que es distingien per un diàmetre augmentat, es donaven sota el motor. A la cua, es van col·locar timons aerodinàmics en forma de X.
Producte a la pila de muntatge
Com a míssil balístic, el producte WS-199C es podria equipar amb un sistema d’orientació relativament senzill manllevat del projecte AGM-28 Hound Dog. El compartiment de l’instrument contenia un pilot automàtic i un sistema de navegació inercial. Se suposava que havien de rastrejar la posició del coet a l’espai i desenvolupar ordres per a les màquines de direcció de la cua. A l'automatització del control, hi havia mitjans per rebre dades de l'avió portador. Estava previst utilitzar equips de transmissió de dades de telemetria durant el vol. Durant les proves, es van utilitzar sistemes de control simplificats, capaços només de realitzar un programa de vol pre-dibuixat.
Les dimensions del casc van permetre equipar el coet High Virgo amb una ogiva monobloc amb càrrega convencional o nuclear. Al mateix temps, l’ús d’equips de combat reals no estava previst inicialment. Fins al final del treball, els coets només estaven equipats amb el seu simulador de pes. Es desconeixen quines ogives nuclears existents i futures es podrien utilitzar al WS-199C.
Bombarder B-58 amb un piló especial per al míssil High Virgo
La major part del cos del coet es va proporcionar per a la instal·lació del motor de propulsió sòlida TX-20 de la companyia Thiokol. Aquest producte va ser desenvolupat per al míssil operatiu-tàctic MGM-29 Sergeant i va mostrar un rendiment molt alt. El motor amb una longitud de 5, 9 m amb un diàmetre de poc menys de 790 mm va desenvolupar empenta fins a 21, 7 tf. La càrrega existent es va cremar en 29 segons, garantint l’acceleració del coet a gran velocitat.
El coet complet tenia una longitud de 9,25 m. El diàmetre màxim del cos era de 790 mm. La massa inicial es va determinar a 5,4 tones. El vol al llarg d’una trajectòria balística va permetre al coet assolir una velocitat de fins a M = 6. Segons càlculs, el camp de tir hauria d’arribar als 300 km.
El coet aerobalístic s'havia de lliurar al lloc de llançament mitjançant un avió portador. La funció de transportar i llançar armes va ser confiada al bombarder supersònic Convair B-58 Hustler. En la configuració bàsica, l'armament d'aquest avió consistia en un contenidor de caiguda lliure equipat amb una ogiva especial. La creació d’un nou míssil va permetre ampliar les capacitats de combat del vehicle. A finals dels anys cinquanta, el B-58 s’estava provant i preparant per a la producció en massa i, per tant, l’èxit del projecte WS-199C va tenir una importància especial per a l’aviació estratègica nord-americana.
Suspensió d'un coet en un avió
Com a part del projecte "Virgo at Zenith", Convair ha desenvolupat un vehicle especial per transportar i llançar un coet prometedor. En lloc del dispositiu de suspensió estàndard per al contenidor original, es va proposar muntar un piló especial per al coet. Al mateix temps, no calia fer cap modificació a l'estructura de l'avió.
El nou piló era un producte de gran allargament, situat sota la part inferior del fuselatge. El cos de piló es va fabricar en forma de carenat que protegia l'equip intern del flux d'aire entrant. El tall superior d'aquest carenat era pla i contigu a la part inferior del fuselatge. La part inferior del piló, al seu torn, es feia en forma de línia trencada, corresponent als contorns del coet. Dins del piló hi havia panys per contenir el coet i dispositius elèctrics per a la comunicació amb l'equip de l'avió.
Bombarder en vol
L'esborrany del disseny del sistema de míssils WS-199C High Virgo es va preparar a principis de 1958. Els representants del Pentàgon es van familiaritzar amb la documentació presentada i aviat van donar permís per continuar la feina. Al juny, el departament militar i les empreses contractistes van rebre un contracte per a la construcció i proves de míssils prototipus. Les proves estaven previstes per començar en un futur molt proper.
La simplicitat comparativa del projecte i l’ús de components ja fets van permetre muntar els míssils experimentals en el menor temps possible. No obstant això, no va estar exempt de problemes. Hi va haver dificultats amb el lliurament d’un sistema de navegació inercial, motiu pel qual els dos primers míssils només estaven equipats amb un pilot automàtic. Com a conseqüència, havien de volar segons un programa predeterminat. Les proves de controls autònoms es van ajornar a vols posteriors.
Restabliment del WS-199C dels suports per primera vegada
Per als llançaments de proves a principis de setembre de 1958, un dels avions prototip B-58, que va rebre un nou model piló, va volar a la base de la Força Aèria Eglin (Florida). Alguns dels vols s’havien de realitzar al seu camp d’aviació. A més, les proves previstes per utilitzar la base a Cape Canaveral. Les rutes de míssils previstes van recórrer la part central de l'Oceà Atlàntic. Les zones objectius nocionals també es trobaven a alta mar.
El programa de llançament de la prova tenia aquest aspecte. L'avió portador amb un coet sota el fuselatge va enlairar-se de la base aèria d'Eglin o del cap Canaveral, va guanyar altitud i va entrar en un curs de combat. A una altitud de 12,1 km a una velocitat portadora de M = 1,5, es va llançar el coet, que després va haver d’encendre el motor i sortir a la trajectòria requerida. El vol va acabar amb la caiguda del coet al mar. Durant tot el vol, l’avió que l’acompanyava va haver de rebre telemetria.
Punt d'inici del motor
El primer llançament de prova del coet WS-199C en un sistema de control simplificat va tenir lloc el 5 de setembre de 1958. L’abocament i la retirada del transportista es feien normalment. Al 6è segon del vol, el motor s’encenia i passava al mode requerit. No obstant això, al cap d’uns segons, el pilot automàtic ha fallat. El coet va començar a produir vibracions incontrolables i va haver de ser destruït amb l’ajut d’un autoliquidador. Durant el vol, el producte va pujar a una altitud de 13 km i va recórrer una distància de diverses desenes de quilòmetres.
L’anàlisi de telemetria va permetre trobar la causa de l’accident. Els sistemes de control s’han refinat i els canvis s’han incorporat al projecte. Es van realitzar controls a terra a gran escala abans del següent llançament de la prova. Només després d'això es va emetre el permís per al segon llançament de l'avió portador.
El 19 de desembre de 1958, un experimentat B-58 va llançar de nou un míssil aerobalístic. Després d’una curta acceleració horitzontal, va començar a pujar bruscament. Avançant-se per una trajectòria balística, el WS-199C va pujar a una altitud de 76 km, després del qual va canviar a un segment descendent de la trajectòria. La velocitat màxima durant aquest vol va arribar a M = 6. El coet va caure a l'oceà a uns 300 km del punt de llançament. El llançament es va considerar reeixit.
El coet en el moment del llançament (vista superior dreta). Els cables per a la comunicació amb la companyia són visibles
El 4 de juny de 1959, després de la següent etapa de millora del coet, va tenir lloc el tercer llançament de proves. Aquesta vegada, l'avió portador va aixecar un coet completament carregat a l'aire, equipat amb un sistema de guiatge estàndard. La missió d’aquest vol era obtenir el màxim abast. Corregint la trajectòria amb l’ajut dels timons, els automàtics de bord van elevar el coet a una altitud superior als 59 km. El vol va acabar a 335 km del punt de desnivell. Van trigar exactament 4 minuts a superar aquesta distància. El sistema de navegació inercial i els controls funcionaven sense errors i "Virgo at Zenith" va completar la tasca amb èxit.
A finals dels anys cinquanta, els països líders van enviar els seus primers satèl·lits en òrbita. Era obvi que, en un futur proper, l’espai podria convertir-se en un altre lloc per al desplegament d’armes i, per tant, es necessiten fons per combatre aquestes amenaces. Per aquest motiu, hi va haver una proposta per provar la família de míssils WS-199 com a arma antisatèl·lita. A mitjan 1959, Lockheed i Convair van començar els preparatius per a un atac de prova a la nau espacial.
Càmeres del quart coet experimental
Per a la nova prova, es va preparar un coet especial, que era notablement diferent dels anteriors. Gairebé tots els cascos i timons van ser substituïts per acer. Es va retirar el simulador d’exemplars del compartiment del cap i es va canviar la col·locació dels instruments. Va desenvolupar un nou carenat de capçal amb finestres transparents. S’hi va instal·lar un sistema especial amb 13 càmeres apuntant en diferents direccions. Segons el programa de vol, se suposava que 9 controlarien l’aproximació del coet i del satèl·lit objectiu, i la resta estaven destinats a inspeccionar la Terra. Abans d’instal·lar el carenat, els clips amb les càmeres estaven embolicats amb un aïllant de calor. Finalment, es va col·locar un sistema de rescat de paracaigudes i un radiofar a la carena del cap.
L’objectiu de la formació era el satèl·lit Explorer 4, llançat el juliol de 1958. Estava destinat a estudiar les corretges de radiació i portava comptadors Geiger. El producte estava en òrbita amb un apogeu de 2213 km i un perigeu de 263 km. Estava previst que la intercepció es dugués a terme quan el satèl·lit passés a una distància mínima de la Terra.
Carenat especial per a equips fotogràfics
Les proves del coet WS-199C en una configuració antisatèl·lica van tenir lloc el 22 de setembre de 1959. Per a una major acceleració del coet amb un augment posterior de l'altitud de vol, el transportista va desenvolupar una velocitat de M = 2. El desacoblament i els procediments posteriors es van dur a terme amb normalitat. Però pocs segons després del llançament, el coet va transmetre un missatge sobre la fallada dels sistemes de control. Al 30è segon del vol, es va perdre la comunicació amb ella. Es va veure una contrail des del terra, que indicava que el míssil havia entrat en una trajectòria balística, però no es van poder establir els paràmetres de vol exactes.
El fracàs de la comunicació va provocar aviat la pèrdua del míssil. Segons els comprovadors, el WS-199C va tornar i va caure a l'oceà. Tot i això, una cerca llarga no va donar cap resultat. Encara es desconeix el lloc exacte de la caiguda del míssil. Juntament amb el prototip, les càmeres i les seves pel·lícules van arribar al fons, cosa que va permetre avaluar l'eficàcia de disparar contra un satèl·lit. No obstant això, el resultat va ser gairebé excepcional, ja que l'Explorer 4 va romandre en la seva òrbita.
"Verge al zenit" antisatèl·lit en el moment del restabliment
De les quatre proves de High Virgo, només la meitat van tenir èxit. Els altres dos, per culpa de l'equip de control, van resultar ser d'emergència. A la tardor de 1959, especialistes de les empreses de desenvolupament i del Ministeri de Defensa nord-americà van analitzar les dades recollides i van determinar el nou destí del projecte.
En la seva forma actual, el míssil aeroballístic Lockheed WS-199C High Virgo no va poder entrar en servei i millorar les capacitats de combat de l'avió B-58 Hustler. No obstant això, la direcció en general era d’interès per a la Força Aèria. En aquest sentit, el client va ordenar completar el treball sobre el tema "Verge al zenit", però utilitzar els desenvolupaments d'aquest projecte a l'hora de crear el següent míssil balístic. El resultat principal del treball de desenvolupament posterior va ser el nou coet GAM-87 Skybolt.
Com a part del programa de la Força Aèria, amb el nom de codi WS-199, les companyies de defensa nord-americanes han desenvolupat dos míssils balístics llançats a l'aire. Els productes resultants presentaven característiques força elevades, però encara no eren adequats per a la seva adopció. No obstant això, durant el disseny i les proves es va poder acumular molta experiència i recollir les dades necessàries sobre el funcionament real d’aquestes armes. Els desenvolupaments, solucions i projectes WS-199B i WS-199C aviat van trobar aplicació en la creació d’un nou coet aerobalístic.
