Hur luftvärnsroboten Hawk blev sondraketen Orion

Bakgrund


Kurvorna (1) visar hur Nike-Hawk (Orion) har ordentligt högre
prestanda än Nike-Apache. För att nå höjder över 200 km
gick Rymdbolaget över till Black-Brant-baserade raketer.

I början på 1970-talet bytte USA:s armé ut sina luftvärnrobotar av typen Hawk (MIM-23A) mot en modernare version, MIM-23B. Då blev plötsligt tusentals raketmotorer av typen Aerojet M22E8 överskottsmateriel. Som vapen ansågs motorerna ha 12 års lagringstid. NASA insåg att dessa raketmotoer skulle kunna bli en utmärkt sondraket - både som enstegsraket och som en tvåstegsraket, i första hand med startraketen Nike som första steg, NASA:s sondraketbas Wallops Island i Virginia konstruerade nyttolastsektion, nya fenor och en adapter till Nike-raketen. Provskotten med Orion, som den civila versionen av Hawk kallades, genomfördes under 1974 och den 9 september 1975 provsköt NASA den första Nike-Orion-raketen.

Hawk-systemet utvecklades i USA av firman Raytheon och studier visade att systemet uppfyllde svenska krav och beslut om anskaffning av en bataljon fattades omkring årsskiftet 1960/61. ÖB anslog 60 milj kronor till ”allmänt luftförsvar” och resterande 50 milj satsades av chefen för armén. Luftvärnsrobotsystem Hawk benämndes robot 67. Den inköpta bataljonen skulle främst användas i Skåne för skydd av arméstridskrafter. Robot 67/Hawk var speciellt avsedd för bekämpning av snabba lågtflygande mål och hade ca 40 km räckvidd.

Även i Sverige började man byta den första modellen av Hawk mot den modernare och de tidiga Hawkraketerna blev överskottsmateriel. Rymdbolaget hade naturligtvis fått "nys" om detta och kontaktade Försvarets Materielverk om möjligheten att ta över dessa motorer för forskningsändamål. Den stora fördeen med Hawk som sondraket är att den har dubbelt så bra nyttolastprestanda över tidigare små sondraketer som Nike-Apache som Rymdbolaget använde till sina små raketsonder. dessutom gjorde raketmotorns stora diameter (14 tum = 356 mm) en möjlighet att bygga nyttolaster med större diameter än de smala sonderna till Nike-Apache. I och med introduktionen av Orion och Nike-Orion slutade Rymdbolaget att bygga sondraketprojekt baserade på Nike-Apache-raketer.

Orionmotorn har två dragkraftnivåer, en hög under fem sekunder och en låg under omkring 30 sekunder. En Hawkmotor med sondraketfenor väger ca 420 kg.

Kalender över hur Rymdbolaget började med Orion

Man kan i tabellen nedan se att det tog ungefär tre år mellan Rymdbolagets förfrågan till FMV om att få överta Hawkmotorer och uppskjutningen av den första Hawkbaserade sondraketen från Esrange - S27 Twilight i april 1978 - en Nike-Orion-raket. 

Den 2 februari 1978 hade den tyska rymdorgansiationen DLR provskjutit en enstegs Orion från Andöya i Norge och DLR gjorde ett liknande provskott med en Orion från Esrange den 13 september 1978. Introduktionen på Esrange av Orion och tvåstegsraketer baserade på Orion skedde i nära samverkan mellan Rymdbolaget och den tyska rymdorganisationen DLR:s sondraketavdelning "Mobile Raketenbasis" i Oberpfaffenhofen.

Rymdbolaget började inte använda enstegs Orionraketer förrän 1994 då Hygrosond-1 sändes upp.

Datum Händelse
25 januari 1974 Tidskriften Aviation Week publicerar en kort artikel om NASA:s planer på att använda uttjänat Hawkraketer för forskninsgändamål och att det är NASA:s sondraketcentrum på Wallops Island i Virginia som skal starta ett försöksprogram för att kvalificera denna nya typ av sondraket i enstegs- och tvåstegsversioner. I marginalen till Xeroxkopian av denna artikel har någon på Rymdbolaget skrivit "Vi har fått 80 st. Bing Lindoff; 630 00 00". Siffrorna torde vara telefonnumret till Försvarets Materielverk och "Bing" betyder byråingenjör.
Februari 1974 NASA Wallops startar sitt program för att konvertera raketmotorn från luftvärnsroboten Hawk till en sondraket (1) .
9 juni 1975 Rymdbolagets vd Fredrik Engström skickar ett brev till FMV om att för forskningsändamål få överta uttjänta Hawkmotorer som annars skulle destrueras. Han referear till underhandskontakter med en byrådirektör Lindohf på FMV
30 juli 1975 Esrangechefen Arne Helger distribuerar en Rymdbolagsintern rapport från en  resa till USA där han berättar att NASA anser att Hawk som enstegs sondraket är "operativ" och att tvåstegsversionen - Nike-Hawk kommer att provskjutas "om ca 1 månad".
9 oktober 1975

Försvarets Materielverk skickar brev till Rymdbolaget i vilket FMV erbjuder Rymdbolaget att köpa 50 st "kasserade" Hawkmotorer för 5000:-.

15 oktober 1975 Rymdbolagets Per Zetterquist skickar ett brev till TELUB i Växjö där han ber om priset för att till Kiruna transportera 26 Hawkmotorer från Växjötrakten och 26 motorer från Linköpingstrakten.
21 november 1975

Rymdbolagets Per Zetterquist skickar ett telex till Jim Gray på NASA Wallops Island där han ber NASA förse Rymdbolagets Sonny Lundin med information om Hawk som sondraket under Sonnys besök vid Wallops Island den 2-15 december 1975. Teknisk information om Nike-Hawk och priser för raketdelar var sådant som intresserade Rymdbolaget.

I en handskriven PM från Per Zetterquist som Sonny Lundin hade med sig till Wallops framgår att Rymdbolaget planerade upskjutning av en Nike-Hawk våren 1977 med instrument från Georg Witt (fotometrar) från Meteorologiska Institutionen vid Stockholms Universitet och från Paul Feldman vid Johns Hopkins University (skannande UV-fotometer). Per skriver :"Vi är särskilt intresserade av delar såsom fenställ, bärgningssystem, noskon (tillverkare leveranstider, priser)."

28 november 1975

Rymdbolagets Per Zetterquist skickar ett brev till TELUB i Växjö i vilket han tackar för en offert daterad 6 november 1975 avseende transport av 50 st Hawkmotorer till Esrange, men eftersom de inte behövs på Esrange förrän sommaren 1976 berhan att få återkomma i ärendet.

Samma dag skriver också Per Zetterquist till Försvarets Materielverk i vilket han accepterar att köpa 50 st "kasserade" Hawkmotorer för 5000:-.

9 januari 1976 Försvarets Materielverk sänder ett brev till USA:s armeattachékontor, överste William E Prout, om hur man avser att göra sig av med uttjänsta Hawkmotorer. Bland annat kommer ett antal att destrueras genom avfyring på marken i Vingåker av Vingåkersverken AB (Numera Nammo Vingåkersverken AB). I brevet nämns också att 50 st motorer kommer att överlätas till Rymdbolaget för forskningsändamål.
31 mars 1976 Rymdbolaget (Erik Söderdahl) skickar offertförfrågan avseende  utväljande och inspektion av 45-50 st Hawkmotorer till TELUB i Växjö.
2 april 1976 Erik Söderdahl (Rymdbolaget) besöker ett miltärt förråd i närheten av Åtvidaberg för att diskutera hur motorerna skall kunna transporteras till Esrange. FMV överlämnade också ritningsunderlag för motorerna. Erik S rapporterade att det fanns 50-60 motorer som kunde göras tillgängliga för Rymdbolaget och att från 1980-talets början ytterligare 100 motorer av sent tillverkninsgdatum kunde bli tillgängliga. I Söderdahls rapport diskuteras också möjligheten att använda en Hawk (Orion) med tre fenor och på så sätt använda Skylark-tornet på Esrange (avsett för raketer med tre fenor) - vilket också skedde med bl.a. raketen S35 . I rapporten framår också att NASA låtit tillverka 15 uppsättningra nya fenor till Orion och adaptrar mellan Nike och Orion.
4 maj 1976

Rymdbolaget (Bengt Holmqvist) beställer inspektion av 45-50 st Hawkmotorer från TELUB till ett pris av 35000:-.

Samma dag beställer Rymdbolaget också transport av motorerna till Esrange från Östra Militärområdets tygförvaltning i Linköping till ett pris om 15736:--

9 juni 1976 Försvarets Materielverk (C Dahlman) sänder en offert (och faktura) till Rymdbolaget (Per Zetterquist) om övertagande av 50 st Hawkmotorer (Robot 67) till ett totalt pris om 5000:-. Rymdbolaget får själv bekosta transport, förvaring och försäkring.
23-25 juni 1976 AIAA:s sondraketkonferens på the Colonnade Hotel i Boston. Där presenterade NASA:s utvecklngsarbete med Orionraketen presenteras (1) av Bobby Flowers. Jag deltog i denna konferens.
12 november 1976 Rymdbolaget (Per Zetterquist) skriver till Försvarets Materielverk med en förfrågan om att få överta noskoner av glasfiber till Hawk som kasserats av försvaret. Dessa finns hos TELUB i Växjö. Den 26 november kommer ett svar där noskonerna får övertas till den symboliska summan om 100:-.
13 april 1978 Rymdbolaget sänder upp den första Orionbaserade raketen från Esrange - sonden "S27 Twilight" sänds upp med en Nike-Orionraket.
20 september 1978 Rymdbolaget (Erik Söderdahl) skickar spinn- och accelerationsdata för Nike-Orion-skjutningarna S27 och S32 under våren och sommaren 1978 till NASA Wallops (Bobby Flowers).
15 oktober 1979 NASA Wallops (Larry Early) sänder ett brev till Rymdbolaget (Erik Söderdahl) där man bekräftar att man kan sända upp Nike-Orion med tillräcklig stabilitetsmarginal även om man kortade av de tre fenorna från Nike-Ajax med 5 cm. Orsaken var att Rymdbolaget ville kunna sända upp Nike-Orion från den gamla Centaurerampen.

Besök vid NASA:s lager  av Hawk(Orion)-motorer i december 1975

Bilderna nedan är tagna vid Sonny Lundins besök vid Wallops Island i december 1975 och visa hur NASA lagrade Hawkmotorna i en sorts plåtbarack (gissningsvis en "Quonset hut" från andra världskriget).


Besök i förråd med Hawkmotorer vid NASA:s anläggning Wallops Island, Virginia i december 1975. Rymd-
bolagets Sonny Lundin till höger.

Hawkmotorer tillverkades i stora mängder som fortfarande förser rymdforskare med billiga sondraketer.
Här ligger de i rader hos NASA vid Wallops Island.

 

Utveckling av ny tändare till Orion på 1990-talet

Så här beskriver Sven Wallin (2) , pensionerad ingenjör på Rymdbolaget, utvecklingsarbetet:

"... Utvecklingen och proven av en ny tändare gjordes därför att Rymdbolaget ville ha två, redundanta, tändkretsar när Orion används som andra steg. Orions ordinarie tändare har bara en krets och den typ av tändare, med två kretsar, som tidigare använts hade för stor diameter vilket gjorde att vi var tvungna att brotcha upp hålet i motorns krutladdning. Detta är ett arbetsmoment som kräver noggranna instruktioner och starka nerver.

Utvecklingen gjordes tillsamans med Bofors och Åkers Styckebruk och proven gjordes på Grindsjön. När då? Jag är inte säker men det bör ha varit mellan raketerna NLC 91 och NLC93, dvs 1992. I detta sammanhang tog vi även fram en adapter för att kunna använda tändaren till såväl Std Orion (en stor, 30-40 mm, centrumgänga) som till Improved Orion (fem försänkta skruvar, med ojämn delning, UNF 1/4"-32) ..."

Bilderna nedan är tagna vid FOI:s anläggning vid Grindsjön på Södertörn där avfyringsproven med raketmotorerna med ny tändare genomfördes.


Orionmotor klar för prov hos FOI Grindsjön. Fr.v: Bengt Eiderfors (FOI), Erik Söderdahl (Rymdbolaget),
Sven Wallin (Rymdbolaget), Peter Erichsen (Rymdbolaget), Okänd FOI-anställd.

Sven Wallin drömmer om att hans motorcykel drivs med raketkraft!

Källor och noter

  1. B.J. Flowers, "Development of the Hawk/Nike Hawk sounding rocket vehicles", American Institute of Aeronautics and Astronautics, Sounding Rocket Technology Conference, 4th, Boston, Mass., June 23-25, 1976, 8 p.
  2. Sven Wallin, E-post den 11 augusti 2011.


Tillbaka till svenska rymdprojekt