Die SM-64 Navaho ist eine Interkontinental- Überschall- Marschflugkörper, die von North American Aviation zwischen 1946 und 1958 entwickelt wurde. Sie kombiniert eine Raketenstufe und eine Stufe, die von einem Ramjet angetrieben wird , der mit einer Geschwindigkeit etwas unter Mach 3 fliegt . Das Programm ist sehr ehrgeizig und sehr teuer wurde 1957 vor Erreichen des Betriebsstadiums abgesagt: Das Konzept der Überschall-Marschflugkörper, auf dem die Navaho basierte, war viel weniger effektiv als das der Interkontinentalraketen, die sich in den 1950er Jahren parallel entwickelt hatten. Das Navaho-Programm ermöglichte dies jedoch Entwicklung fortschrittlicher Techniken auf dem Gebiet der Raketenmotoren und der Trägheitsführung, die von den danach entwickelten Raketen und Trägerraketen mit Gewinn eingesetzt wurden.
Ursprünglich war das Navaho-Programm Teil einer Reihe von Lenkwaffenforschungsprogrammen, die 1946 von der US-Armee initiiert wurden. North American gewinnt Auftrag für das Design von Kurzstreckenraketen. Unter dem Namen MX-770 ist das ursprüngliche Programm eine Extrapolation der deutschen ballistischen V-2- Rakete , die jedoch mit Flügeln und einem Turbojet-Ramjet ausgestattet ist - der das ursprüngliche Raketentriebwerk ersetzt - und in der Lage ist, einen Atomsprengkopf aus einer Entfernung von 800 zu bringen km. Es war mehr als doppelt so groß wie die Reichweite des V-2 mit einer schwereren Nutzlast. Die ersten Studien zeigten, dass größere Reichweiten erreicht werden konnten, und in den folgenden Jahren wurden die Leistungsziele stetig erhöht: Was ursprünglich ein mit einem Staustrahl mit einer Reichweite von 1850 km vom Boden aus abgefeuerter Launcher war, wurde zu einem Luftfahrzeug mit einer Reichweite von 2.600 km , um eine Marschflugkörper zu erhalten, die von einem Staustrahl angetrieben und zunächst von einer Rakete beschleunigt wird. Das Design des Navaho ist eingefrorenJuli 1950Die Luftwaffe bestellte das 104-1-Waffensystem mit einer Reichweite von 9.000 km .
Die Entwicklung des Navaho erfolgte in drei Phasen. Die erste entspricht der nordamerikanischen X-10-Entwicklung, einer Flugmaschine mit begrenzter Reichweite, die die Entwicklung der wichtigsten Aerodynamik-, Leit- und Terminalmerkmale ermöglichen sollte. Es kann bis zu Mach 2 beschleunigen und eine Strecke von 850 km fliegen . Nachdem der X-10 entwickelt und die Entwicklung des zweiten Fahrzeugs erfolgreich getestet wurde, wird der XSSM-A-4, Navaho II oder G-26 gestartet. Die G-26 ist praktisch eine verkleinerte Navaho-Rakete. Der G-26 wird von einer ersten Stufe mit flüssigen Treibmitteln gestartet und steigt vertikal an, bis er Mach 3 und eine Höhe von 15 km erreicht hat. Die Beschleunigungsstufe wird dann freigegeben und der Staustrahl wird gezündet, um den Navaho zum Ziel zu treiben. Die G-26 wurde zwischen 1956 und 1957 zehnmal von Cape Canaveral aus gestartet.
Die neueste Version, der G-38 oder der XSM-64A, hat das G-26-Design, ist jedoch größer. Es enthält eine große Anzahl neuer Technologien: Titan , Raketenmotor auf einem Kardanring, Verwendung der Kombination von Kerosin / Sauerstoff-Treibmitteln, Transistoren ... Es wird keine Probe fliegen und das Programm wird abgebrochen, bevor die erste Probe abgeschlossen ist. Die entwickelten Technologien werden für andere Raketen verwendet, einschließlich der Atlas- Interkontinentalrakete und des Trägheitsleitsystems, das später im ersten amerikanischen Atom-U-Boot eingesetzt wurde .
Die Entwicklung der ersten Raketenstufe des Navaho begann 1947 mit zwei überholten V-2-Triebwerken. Im selben Jahr wurde der für Phase II des Programms verwendete Motor ausgewählt: Der XLR-41-NA-1 war eine vereinfachte Version des V-2-Motors aus amerikanischen Komponenten. Der Phase-III-Motor, der XLR-43-NA-1 (auch 75K genannt), verwendet eine zylindrische Brennkammer mit einer für den V2 entwickelten Einspritzplatte, blieb jedoch experimentell. Nordamerikanische Ingenieure haben es geschafft, die Probleme der Verbrennungsinstabilität zu meistern, die die Deutschen daran gehindert hatten, ihre Erfindung zu nutzen, und der Motor wurde 1951 erfolgreich getestet. Der Phase-IV-Motor XLR-43-NA-3 (120K) ersetzte den schweren, schlechten Motor gekühlte Wand der deutschen Maschine mit einer Anordnung von gelöteten Rohren, die zur Standardmethode der regenerativen Kühlung in amerikanischen Raketentriebwerken wurde. Beim G-26 Navaho werden zwei Motoren dieser Version verwendet. Für den Dreifachmotor des G-38 wurde ein leistungsstärkerer Motor mit verbesserter Kühlung entwickelt. Alle Komponenten eines modernen Raketenmotors mit Ausnahme der Düse wurden im Rahmen des Navaho-Programms entwickelt und werden für die Triebwerke der Atlas- , Thor- und Titan- Raketen verwendet .
Der G-26 wiegt beim Start 71,9 Tonnen und ist 28 Meter lang. Es hat eine Reichweite von 4.900 km . Es besteht aus zwei Komponenten: einer Raketenstufe mit einer Masse von 42,4 Tonnen (11,3 Tonnen leer), die dafür verantwortlich ist, dass der Navaho auf eine Geschwindigkeit gebracht wird, die ausreicht, um die Ramjets und die Marschflugkörper selbst zu starten. 'Eine Masse von 29,5 Tonnen wurde angetrieben von Ramjets. Die Raketenstufe bringt die Geschwindigkeit des Flugkörpers in 273 Sekunden auf Mach 2,75 und bringt ihn auf eine Höhe von 13 km. 1,5 Sekunden später trennt er sich vom Rest des Flugkörpers, wenn er eine Höhe von 14,6 km erreicht hat. Die Bühne mit ihrer komplexen Form und einem maximalen Durchmesser von 1,76 Metern besteht größtenteils aus 20-24ST- Aluminiumlegierungsblechen, die mit chemischer Bearbeitung geschweißt wurden , wodurch ihre Dicke auf 3 mm reduziert wird. Der an der Vorderseite montierte Sauerstofftank ist ein Monocoque-Teil, das 18,1 Tonnen Flüssiggas aufnehmen kann. Sauerstoff wird durch seine natürliche Verdunstung unter Druck gesetzt, die trotz des Vorhandenseins eines Isolators aus Glasfaser auftritt . Der Kerosintank ist eine Semi-Monocoque-Struktur, die 12,95 Tonnen Kraftstoff enthält. Zwei kleine Querruder sind am Körper der Raketenstufe angebracht, um sie zu trennen, wenn sie sich von der Marschflugkörper trennt. Die Raketenstufe wird von zwei LR71-Triebwerken angetrieben, die einen Startschub von 120 Tonnen liefern, dessen Strahl wie beim V-2 von Graphitflügeln ausgerichtet ist. An der Motorhalterung sind zwei Lamellen angebracht, um die Stabilität des Navaho während der Aufstiegsphase zu gewährleisten.
Die Marschflugkörper verwenden die am X-10 entwickelte aerodynamische Konfiguration: Delta-Flügel, zwei Triebwerke und vertikales Heck. Die Ramjets verbrennen 6.500 Sekunden lang Kerosin bei einer Geschwindigkeit von 3.100 km / h in einer Reiseflughöhe von 15.000 m . Ein Hilfsaggregat liefert Energie ohne rotierende Teile am Staustrahl. Der Körper des Marschflugkörpers mit einem Durchmesser von 1,55 Metern umfasst von vorne nach hinten die vordere Spitze , das Führungsfach, in dem sich das Trägheitsnavigationssystem N-6 befindet , und den PIX10- Autopiloten , den vorderen Kraftstofftank und das Instrumentenfach, das für die Tests, die in der Betriebsversion die Nutzlast von 3,15 Tonnen und 2,15 Metern Länge erhalten sollten, bestehend aus einer Atombombe Mark 4 oder Mark 13 , dem Hauptkraftstofftank und dem hinteren Fach mit dem Hilfsaggregat. Die Marschflugkörper können bis zu 24 Tonnen Kerosin transportieren. Die beiden Ramjets liefern einen Schub von 6,7 Tonnen. Der Rumpf besteht hauptsächlich aus Aluminium, enthält jedoch auch Titanteile an der Nase, den Tragflächen und den Gondeln der Motoren, um den 270 ° C standzuhalten, die durch die Reisegeschwindigkeit bei Mach 2,75 erzeugt werden. Der G26 wird sowohl von einem Funksteuerungssystem als auch vom Trägheitssystem des Prototyps N-6 gesteuert, das zwei Gyroskope verwendet. Die G-26 wird zwischen 1956 und 1958 elf Mal gestartet, darunter acht Ausfälle.
Der G38 ist eine vergrößerte Version des G26, die eine Nutzlast von 4,5 Tonnen auf 10.200 km bringen kann . Die Masse des Flugkörpers steigt auf 131,5 Tonnen, einschließlich 76,9 Tonnen für die erste Stufe, die von 3 LR83-Triebwerken mit 205 Tonnen Schub angetrieben wird, und 57 Tonnen für die Marschflugkörper, die von zwei Ramjets mit 8,9 Tonnen Schub angetrieben werden. Der Durchmesser der Raketenstufe beträgt 2,37 Meter, der der Marschflugkörper 1,98 Meter. LR83-Motoren sind auf einer Kardanwelle montiert , um ihren Schub zu lenken. Die aerodynamische Finesse des G38 ist umfangreicher als die seines Vorgängers und ermöglicht eine Erhöhung der Reichweite und Reisegeschwindigkeit, die gegen Ende des Fluges Mach 3,25 erreicht. Das Steuersystem ist völlig anders, insbesondere mit einem vertikalen Stabilisator, der beim G26 nicht vorhanden war. Die Temperatur der heißesten äußeren Teile des Marschflugkörpers erreicht 400 ° C. Das G38 ist das erste Waffensystem, das Elektronik verwendet, die vollständig aus Transistoren besteht. Dies wird gegen elektromagnetische Wellen gehärtet, die durch eine nukleare Explosion erzeugt werden. Die Navaho G38 sollte auf einem massiven Traktor-Aufrichter-Trägerraketen transportiert werden . Die Verzögerung zwischen dem Startbefehl und dem Feuer hätte 30 Minuten betragen. Keine Rakete in dieser Serie war vollständig, als das Navaho-Programm beendet wurde.