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LGM-25C 타이탄 II

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목차

1. 개요

LGM-25C 타이탄 II는 1960년대 미국이 개발한 대륙간 탄도 미사일(ICBM)로, 타이탄 I의 성능을 개선하여 제작되었다. 액체 추진제를 사용하고 지하 사일로에서 60초 이내 발사가 가능했지만, 취급의 위험성과 연료의 독성 때문에 문제가 있었다. W-53 핵탄두를 탑재하여 8,700해리의 사거리를 가졌으며, 미국 대통령의 발사 명령에 따라 운용되었다. 기술적 문제와 사고로 인해 개발에 어려움을 겪었지만, 1963년 실전 배치되어 1987년까지 운용되었다. 퇴역 후에는 우주 발사체로 개조되어 사용되었으며, 일부는 박물관에 전시되어 있다.

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LGM-25C 타이탄 II
개요
사일로에서 발사 준비 중인 LGM-25C 타이탄 II [[대륙간 탄도 미사일]]
사일로에서 발사 준비 중인 LGM-25C 타이탄 II 대륙간 탄도 미사일
종류대륙간 탄도 미사일
사용 국가미국
제조사글렌 L. 마틴 회사
추진체사산화 이질소 / 에어로진 50
생산 시기알 수 없음
사용 시기1962년 ~ 1987년
엔진2단 액체 연료 로켓 엔진; 1단: LR-87; 2단: LR91
중량155,000 kg
길이31.394 m
직경3.05 m
탄두W-53 9 Mt 열핵탄두
유도 방식관성 IBM ASC-15
정확도알 수 없음
기폭 방식공중 폭발 또는 접촉 (지표면)
발사 플랫폼미사일 사일로
로켓 정보
이름타이탄 II
기능발사체
제조사마틴
원산지미국
완료 연도알 수 없음
가격1969년 기준 316만 $
높이31.394 m (ICBM 구성)
지름3.05 m
질량154,000 kg
단2단
발사 능력
저궤도3,600 kg
준궤도 (고도 100 km)3,700 kg
극궤도 저궤도2,177 kg
탈출 궤도227 kg
상태퇴역
발사 장소케이프 커내버럴 공군 기지 LC-15, LC-16, LC-19 반덴버그 공군 기지 LC-395, SLC-4E/W
최초 발사1962년 3월 12일
최종 발사2003년 10월 18일
발사 횟수총 106회 (준궤도 81회), ICBM 81회 (준궤도), GLV 12회, 23G 13회
성공 횟수총 101회 (준궤도 77회), ICBM 77회 (준궤도), GLV 12회, 23G 12회
실패 횟수총 5회 (준궤도 4회), ICBM 4회 (준궤도), 23G 1회
부분적 실패없음
탑재물제미니 (유인), 클레멘타인
1단
엔진2 x LR-87
추력1,900 kN
비추력258 s
연소 시간156 초
연료사산화 이질소 / 에어로진 50
2단
엔진1 x LR91
추력445 kN
비추력316 s
연소 시간180 초
연료사산화 이질소 / 에어로진 50

2. 역사

타이탄 II는 타이탄 I의 후속 기종으로, 히드라진 기반의 초고속 추진제를 사용하여 발사 시간을 단축시키고 사일로에서 발사할 수 있도록 개발되었다. 타이탄 I에 비해 탑재량이 두 배로 증가했으며, 미국 ICBM 중 가장 큰 단일 탄두를 탑재했다.[1]

1963년 전략 항공 사령부에 인도되어 반덴버그 공군 기지 등 미국 본토의 기지에 배치되었으며, 최대 63기가 배치되었다. 1960년대 초중반 LGM-30 미니트맨 ICBM이 대량 배치될 때까지 미국의 전략적 억지력의 중추를 형성했다.[6]

타이탄 II는 W-53 핵탄두 1개를 탑재했으며, 관성 항법 장치를 사용하여 목표로 유도되었다. W-53은 위력이 9 메가톤이었다.

1982년부터 퇴역이 시작되어 1987년에 완료되었으며, 퇴역한 미사일의 일부는 타이탄 23G로 개량되어 발사 로켓으로 사용되었다. 애리조나주에서는 폐기된 타이탄 II의 미사일 사일로가 박물관(The Titan Missile Museum)으로 개방되어 있다.

연도별 타이탄 II 미사일 수는 다음과 같다.

연도기수
196356
196459
196559
196660
196763
196859
196960
197057
197158
197257
197357
197457
197557
197658
197757
197857
197957
198056
198156
198353
198443
198521
19869


2. 1. 개발

1955년 10월, 미국 공군은 글렌 L. 마틴 회사(현 록히드 마틴)에 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 개발 계약을 체결했고, 이 미사일은 타이탄 I으로 명명되었다.[1] 타이탄 I은 미국 최초의 2단 ICBM이자 최초의 지하 사일로 기반 ICBM이었다.

1960년 6월, 마틴 회사는 더 큰 탄두와 사거리, 정확도, 발사 속도를 갖춘 개선된 버전인 SM-68B 타이탄 II의 계약을 체결했다.[1] 타이탄 II는 타이탄 I보다 50% 더 무거웠으며, 더 긴 1단과 더 큰 직경의 2단을 가졌다.[1]

타이탄 II는 저장성 추진제를 사용했는데, 에어로진 50 연료( 하이드라진과 (UDMH)을 1:1로 혼합)와 사산화이질소 산화제를 사용했다.[1] 액체산소를 산화제로 사용했던 타이탄 I은 발사 직전에 연료를 주입해야 했고, 발사 전에 사일로에서 들어 올려야 했다. 반면, 저장 가능한 추진제를 사용하는 타이탄 II는 사일로 내에서 60초 이내에 발사할 수 있었다.[1]

그러나, 초고속 추진제의 특성으로 인해 타이탄 II는 취급이 위험했고, 누출 시 폭발 가능성이 있었으며, 연료는 매우 독성이 강했다.[1] 실제로 1978년과 1980년에는 연료 누출 사고로 인해 사망자가 발생하기도 했다. 그럼에도 불구하고, 신속한 발사가 가능하다는 점은 명령을 받으면 즉시 발사해야 하는 ICBM에 있어 큰 이점이었다.

타이탄 II의 첫 비행은 1962년 3월에 이루어졌고, 1963년 10월에 초기 작전 능력을 갖추게 되었다.[6]

2. 2. 시험 발사 및 문제점

타이탄 II의 첫 비행은 1962년 3월에 이루어졌는데,[6] 미사일 N-2는 플로리다주 케이프 커내버럴의 LC-16에서 발사되어 하강하여 재진입체를 애서션 스플래시 네트에 안착시키는 등 매우 성공적으로 수행되었다. 그러나 1단계 연소 중에 높은 종방향 진동(포고 진동)이 발생했다. 이는 공군용 미사일 발사에는 영향을 미치지 않았지만, NASA는 이 현상이 유인 제미니 비행의 우주 비행사에게 해를 끼칠 수 있다고 우려했다.[8]

두 번째 발사인 미사일 N-1은 1962년 6월 7일 LC-15에서 발사되었는데, 1단계 성능은 거의 정상이었으나, 2단계에서 가스 발생기 공급 제한으로 인해 추력이 낮아졌다. 발사 안전 책임자는 2단계에 수동 정지 명령을 내려 조기 재진입체 분리 및 의도한 목표 지점에서 훨씬 떨어진 지점에 충돌했다.[9] 1962년 7월 11일에 발사된 세 번째 발사인 미사일 N-6는 완전히 성공했다.[9]

포고 진동 외에도,[8] 타이탄 II는 다른 초기 문제들을 겪었다. 1962년 7월 25일 테스트(차량 N-4)는 6월 27일로 예정되어 있었으나, 타이탄의 오른쪽 엔진이 점화 시 심각한 연소 불안정을 겪으면서 한 달 연기되었다. 이 문제는 엔진에 부주의하게 남아 있던 소량의 세척용 알코올 때문으로 밝혀졌다. 1962년 7월 25일 아침 LC-16에서 발사되었을 때, 2단계에서 유압 펌프가 고장나고 추력이 거의 50% 감소하면서 다시 오작동했다. 충돌은 계획된 거리의 절반인 하강 지점에서 발생했다.[9]

다음 세 번의 발사인 미사일 N-5(1962년 9월 12일), N-9(1962년 10월 12일) 및 N-12(1962년 10월 26일)는 모두 완전히 성공했지만, 포고 문제는 여전히 남아 있었고, 부스터는 이 문제가 해결될 때까지 유인 등급을 받을 수 없었다. 1962년 12월 6일 타이탄 N-11에서 1단계 산화제 공급 라인에 서지 억제 스탠드 파이프를 추가했지만, 그 효과는 대신 1단계에서 포고를 악화시켜 엔진 추력이 불안정해지는 결과로 이어졌다. 그 결과 1단계 압력 스위치가 작동하여 추력이 조기에 종료되었다. 2단계는 분리되어 연소를 시작했지만, 분리 시 부적절한 속도와 자세로 인해 유도 시스템이 오작동하여 불안정한 비행 궤도가 발생했다. 충돌은 하강 지점에서 발생했다.[10]

차량 N-13은 13일 후에 발사되었고 스탠드 파이프는 없었지만, 1단계 추진제 탱크의 압력이 증가하여 진동이 감소했다. 또한 산화제 공급 라인은 강철 대신 알루미늄으로 만들어졌다. 반면에 포고의 정확한 원인은 여전히 불분명했고 NASA에게는 골치 아픈 문제였다.[11]

1963년 1월 10일에 이루어진 열 번째 타이탄 II 비행(차량 N-15)은 유일한 야간 타이탄 II 테스트였다. 이 비행에서 포고 문제가 대부분 억제된 것으로 보였지만, 2단계는 가스 발생기 제한으로 인해 다시 추력을 잃어 의도한 범위의 절반만 달성했다. 한편, 연소 불안정은 여전히 문제였으며, 에어로젯의 정적 발사 테스트에서 LR91 액체 추진 로켓이 시동 충격 후 원활한 연소를 달성하는 데 어려움을 겪는다는 것이 확인되었다.[11]

타이탄 II를 유인 등급으로 만들려는 노력은 NASA가 아닌 공군이 개발을 담당한다는 사실과, 미사일 시스템 개발이 우선순위라는 문제에 직면했다. 1963년 1월 29일, 공군 탄도 시스템 부서(BSD)는 타이탄의 포고가 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 사용에 충분히 감소했으며 더 이상의 개선이 필요하지 않다고 선언했다. 추진제 탱크에 더 많은 압력을 가하는 것은 진동을 감소시켰지만, 타이탄에 안전하지 않은 구조적 하중을 가하기 전에 그렇게 할 수 있는 정도가 있었고, 어쨌든 결과는 NASA의 관점에서 여전히 만족스럽지 않았다. BSD는 NASA를 돕기 위한 방법을 고안하려 했지만, 궁극적으로 포고를 더 줄이려는 시도의 시간, 자원 및 위험이 가치가 없으며, ICBM 프로그램이 최우선이라고 결정했다.[12]

공군이 타이탄 II의 유인 등급에 관심을 보이지 않았음에도 불구하고, 버나드 아돌프 슈리버 장군은 부스터에 문제가 있으면 해결될 것이라고 확신했다. BSD는 NASA의 목표인 0.25 Gs에도 불구하고 0.6 Gs가 충분하다고 결정했고, 더 이상의 자원을 투입하지 않겠다고 고집스럽게 선언했다. 1963년 3월 29일, 슈리버는 앤드루스 공군 기지에서 회의를 열었지만, 존 L. 맥코이 준장은 타이탄의 포고 및 연소 불안정 문제가 ICBM 프로그램에 심각한 문제가 아니며, 이 시점에서 NASA를 위해 이를 개선하려는 시도는 너무 어렵고 위험할 것이라는 BSD의 입장을 재확인했다. 한편, 마틴-마리에타와 에어로젯은 모두 부스터와 관련된 주요 개발 문제가 대부분 해결되었으며, 이를 유인 등급으로 만드는 데 조금만 더 노력하면 될 것이라고 주장했다. 그들은 1단계에 더 많은 스탠드 파이프를 추가하고 2단계에 배플 인젝터를 사용할 것을 제안했다.[13]

NASA와 공군 관계자들의 비공개 회의에서 NASA는 포고 및 연소 불안정 문제에 대한 확실한 답이 없으면 타이탄은 인간 승객을 안전하게 운송할 수 없다고 주장했다. 그러나 이 시점에서 공군은 군사적 적용을 위해 우주선을 사용할 것을 제안하면서 제미니 프로그램에서 더 큰 역할을 했다. 4월 첫째 주에 포고가 NASA의 목표에 맞게 감소하고 타이탄 각 단계의 설계를 개선하도록 보장하는 공동 계획이 초안되었다. 이 프로그램은 ICBM 프로그램이 최우선 순위를 유지하고 제미니에 의해 지연되지 않으며, 맥코이 장군이 모든 문제에 대해 최종 결정을 내릴 것이라는 조건을 가지고 있었다.[14][15]

1963년 상반기에 타이탄 II 개발 프로그램은 어려움을 겪었다. 1963년 2월 16일, 차량 N-7은 캘리포니아주 반덴버그 공군 기지의 사일로에서 발사되었고 이륙 직후 거의 즉시 오작동했다. 엄빌리컬 코드가 깨끗하게 분리되지 않아 2단계의 배선이 뜯겨져 나가 유도 시스템의 전원을 차단했을 뿐만 아니라 발사 안전 폭약의 작동을 방지했다. 미사일은 지속적으로 제어되지 않는 롤링을 하며 발사되었고, 약 T+15초에 피치 및 롤 프로그램이 시작될 때 갑작스럽고 급격한 하강 피치를 시작했다. 발사 승무원들은 통제 불능 상태일 뿐만 아니라 파괴할 수 없고 인구 밀집 지역에 추락할 수 있는 미사일을 가지고 있어 공황 상태에 빠졌다. 다행히도 타이탄의 오류 비행은 거의 완전히 뒤집히면서 종료되었고, 이로 인해 2단계가 분리되었다. 그런 다음 ISDS(Inadvertent Separation Destruct System)가 작동하여 1단계를 폭파시켰다. 미사일의 대부분의 잔해는 해안에서 멀리 떨어져 있거나 해변에 떨어졌고, 2단계는 대부분 온전한 상태로 바다에 충돌했지만, 산화제 탱크는 1단계 파편으로 인해 파열되었다. 해군 승무원들은 해저에서 재진입체와 유도 시스템을 회수하기 위한 인양 노력을 시작했다. 재진입체는 2단계 부품과 함께 발견되어 인양되었지만, 유도 시스템은 회수되지 못했다.[16]

이 사고는 사일로 건설의 예상치 못한 설계 결함으로 인해 발생한 것으로 밝혀졌다. 엄빌리컬이 제대로 분리될 공간이 충분하지 않아 타이탄에서 배선이 뜯겨져 나갔다. 이 문제는 엄빌리컬에 여분의 끈을 추가하여 미사일에 손상을 주지 않고 분리할 수 있도록 충분한 "여유"를 확보함으로써 해결되었다. 그럼에도 불구하고 이 비행은 타이탄이 사일로를 성공적으로 통과했기 때문에 "부분적" 성공으로 간주되었다. 차량의 의도하지 않은 롤링 동작은 또한 더 심각한 재앙을 막았을 수 있는데, 이는 안정성을 더하고 상승하면서 사일로 벽과 충돌하는 것을 방지했기 때문이다.[17]

1963년 3월 21일 케이프에서 N-18이 성공적으로 발사되었지만, N-21은 1단계 추력 챔버가 발사 전에 다시 파손되는 또 다른 에피소드로 인해 몇 주 동안 지연된 후 또 다른 2단계 고장을 겪었다. 이어서 1963년 4월 27일 VAFB에서 발사가 있었고, 미사일 N-8이 성공적으로 발사되었다. 1963년 5월 9일 케이프의 LC-16에서 발사된 N-14는 누수되는 산화제 라인으로 인해 또 다른 조기 2단계 정지를 겪었다. 1963년 5월 13일 미사일 N-19(VAFB)와 1963년 5월 24일 N-17(CCAS)은 성공했지만, 18번의 타이탄 II 발사 중 10번만 모든 목표를 달성했다. 1963년 5월 29일, 미사일 N-20이 LC-16에서 새로운 일련의 포고 억제 장치를 탑재하고 발사되었다. 불행히도, 이륙 직후 추력부에서 화재가 발생하여 상승 중 통제력을 잃었다. 미사일은 하강했고 2단계는 T+52초에 스택에서 분리되어 ISDS를 작동시켜 1단계를 산산조각냈다. 2단계는 그 직후 발사 안전 책임자에 의해 수동으로 파괴되었다. 조기 비행 종료로 인해 유용한 포고 데이터를 얻을 수 없었고, 사고는 알루미늄 연료 밸브의 응력 부식으로 인해 발생하여 뜨거운 엔진 부품에 접촉하여 화재가 발생한 추진제 누출로 이어졌다.[19]

1963년 6월 20일 반덴버그 공군 기지에서 사일로 테스트를 위한 미사일 N-22였지만, 다시 한 번 2단계는 가스 발생기 제한으로 인해 추력을 잃었다. 이 시점에서 BSD는 추가 비행을 중단했다. 20번의 타이탄 발사 중 7번은 유인 발사를 중단해야 했을 것이고, 맥코이 장군은 남은 13번의 예정된 테스트 중 12번을 제대로 수행해야 했다. ICBM 프로그램이 최우선이었기 때문에 포고 억제는 보류되었다.[19]

포고로 인해 오작동을 겪은 미사일은 N-11뿐이었고 연소 불안정 문제는 정적 발사에서 발생했지만 실제 비행에서는 발생하지 않았다. N-11을 제외한 모든 타이탄 II 고장은 가스 발생기 제한, 파손된 배관 또는 결함이 있는 용접으로 인해 발생했다. 문제는 에어로젯에 있는 것으로 보였고, 1963년 7월에 MSC 관계자가 캘리포니아주 새크라멘토에 있는 그들의 공장을 방문했을 때 매우 부주의한 취급 및 제조 공정이 여러 건 발견되었다. LR-87 엔진의 품질 관리를 개선하기 위한 체계적인 노력이 시작되었으며, 여기에는 신뢰성을 개선하기 위한 구성 요소의 광범위한 재설계와 가스 발생기 제한 문제에 대한 수정 사항이 포함되었다.[18][19]

2. 3. 실전 배치 및 퇴역

1963년 10월, LGM-25C 타이탄 II는 초기 작전 능력을 갖추고 전략 공군 사령부에 인도되었다.[6] 애리조나주 투손 인근의 데이비스-몬탄 공군 기지, 아칸소주 리틀록 공군 기지, 캔자스주 위치타의 맥코넬 공군 기지 등 3개 기지에 총 54기의 타이탄 II 미사일이 배치되어 24시간 경계 태세를 유지했다.[20] 각 타이탄 II ICBM 부대는 18기의 미사일을 장비했으며, 각 비행대대당 9기씩 할당된 기지 인근의 분산된 발사 사일로에 배치되었다.[37]

1960년대 초중반, LGM-30 미니트맨 ICBM이 대량 배치될 때까지 타이탄 II는 미국의 전략적 억지력의 중추를 형성했다.[6]

타이탄 II는 원래 5~7년 동안만 운용될 예정이었지만, 크기와 투하 중량 때문에 예상보다 훨씬 오랫동안 사용되었다. 그러나 액체 연료의 불안정성과 노후된 밀봉재 문제로 인해, 1982년 7월에 타이탄 II ICBM 시스템의 비활성화가 시작되었다. 1987년 5월 5일, 아칸소주 주드소니아 인근 사일로 373-8에 있던 마지막 타이탄 II 미사일이 비활성화되면서 완전히 퇴역했다.

탄두가 제거된 비활성화된 미사일은 애리조나주 데이비스-몬탄 공군 기지와 캘리포니아주 전 노턴 공군 기지에 보관되었지만, 2009년까지 해체를 통해 고철로 처리되었다. 애리조나주 사후아리타의 타이탄 미사일 박물관에는 단일 타이탄 II 기지가 보존되어 일반에 공개되어 있는데, 사일로에 있는 미사일은 실제 타이탄 II이지만 훈련용 미사일로 연료, 산화제, 탄두는 포함하지 않았다.

연도별 타이탄 II 미사일 수는 다음과 같다:

연도기수
196356기
196459기
196559기
196660기
196763기
196859기
196960기
197057기
197158기
197257기
197357기
197457기
197557기
197658기
197757기
197857기
197957기
198056기
198156기
198353기
198443기
198521기
19869기


3. 기술적 특징

타이탄 II 미사일은 타이탄 로켓 계열의 일부로, 타이탄 I의 후속 기종이다. 타이탄 I에 비해 탑재량이 두 배로 증가했으며, 히드라진 기반의 초고속 추진제를 사용하여 발사 시간을 단축하고 사일로에서 발사할 수 있게 되었다. 타이탄 II는 미국 ICBM 중 가장 큰 단일 탄두를 탑재했다.[1]

타이탄 I은 산화제로 액체 산소를 사용했기 때문에 상온 보관이 불가능했고, 미사일 충전은 발사 직전에 해야 하는 등 운용에 어려움이 있었다. 반면 타이탄 II는 산화제로 사산화 이질소(N2O4), 연료로 에어로진-50(히드라진)을 사용하여 상온 보관이 가능해졌고, 즉응성이 향상되었다. 이 조합은 과(超)고체 추진제이며, 극약이므로 취급에 주의가 필요하다. 실제로 1978년과 1980년에 연료 누출 사고로 사망자가 발생하기도 했다.

미사일 개량 및 추진제 변경으로 전체 중량은 타이탄 I의 약 100t에서 약 150t으로 크게 증가했다. 탄두는 Mk.6 재돌입체에 W53 핵탄두(중량 약 2812.27kg, 핵출력: 9Mt)를 탑재하여, 타이탄 I의 W38 핵탄두(핵출력 3.75Mt)보다 위력이 강화되었다. 또한, 지하 미사일 사일로에서의 핫 론치 방식을 채택하여 즉응성이 크게 향상되었고, 발사 준비 시간은 60초 정도였다. 관성 항법 장치를 채택하여 외부 유도 수정 없이 복수의 미사일을 동시에 발사할 수 있었다.

3. 1. 구성 요소

미사일은 2단 로켓 엔진 추진 차량과 재진입 차량(RV)으로 구성되며, 1단계에서 2단계 분리, 2단계에서 RV 분리를 위한 장치가 포함되어 있다.[2]

1단계 및 2단계 차량에는 각각 추진제 및 가압 장치, 로켓 엔진, 유압 및 전기 시스템, 폭발성 부품이 포함되어 있다. 2단계에는 비행 제어 시스템과 미사일 유도 시스템이 추가로 포함된다.[2] 1단계에는 3개의 자이로와 자동 조종 장치가 있어, 1단계 비행 중 미사일을 직진 상태로 유지하고 2단계의 관성 측정 장치(IMU)에 명령을 보냈다. IMU는 보정을 수행하고 엔진 작동기에 조향 명령을 보냈다.

기체는 2단계 구조로, 공기역학적으로 안정적인 구조이며, 추진 비행 중 공중 미사일 장비를 수납하고 보호한다. 각 단계는 직경 약 3.05m이며, 연료 탱크와 산화제 탱크가 직렬로 배치되어 있고, 탱크 벽이 해당 영역에서 미사일의 외피를 형성한다. 외부 도관은 와이어 묶음과 튜브를 위한 통로를 제공하기 위해 탱크의 외부 표면에 부착되어 있다. 점검 및 유지 보수를 위해 미사일 전방, 후방 및 탱크 사이 구조에 접근 도어가 제공된다. 각 탱크의 전방 돔에는 탱크 진입을 위한 탈착식 덮개가 있다.[3]

1단 기체는 인터스테이지 구조, 산화제 탱크 전방 스커트, 산화제 탱크, 인터탱크 구조 및 연료 탱크로 구성된다. 인터스테이지 구조, 산화제 탱크 전방 스커트 및 인터탱크 구조는 모두 리벳으로 고정된 스킨, 스트링거 및 프레임을 사용하여 제작된 조립품이다. 산화제 탱크는 전방 돔, 탱크 배럴, 후방 돔 및 공급 라인으로 구성된 용접 구조물이다. 연료 탱크 역시 용접 구조물로, 전방 돔, 탱크 배럴, 후방 콘 및 내부 도관으로 구성된다.

2단계 기체는 전환부, 산화제 탱크, 탱크 간 구조물, 연료 탱크 및 후방 스커트로 구성된다. 전환부, 탱크 간 구조물 및 후방 스커트는 모두 리벳으로 고정된 외피, 스트링거 및 프레임을 사용하여 제작된 조립품이다. 산화제 탱크와 연료 탱크는 전방 및 후방 돔으로 구성된 용접 구조물이다.[3]

구성 요소치수무게 (건조)무게 (전체)엔진 추력
1단계 길이약 20.42m약 4319.10kg약 121245.14kg430000lbf (해수면)
2단계 길이약 8.84m약 2301.07kg약 28440.22kg100000lbf (250,000 피트)
RV 길이 (스페이서 포함)약 4.27m
1단계 직경약 3.05m
2단계 직경약 3.05m
약 2.53m
버니어 추력 (사일로)950lbf



최초의 타이탄 II 유도 시스템은 ACDelco에서 제작했다. 이 시스템은 MIT 드레이퍼 연구소의 원본 설계를 기반으로 ACDelco에서 제작한 IMU (관성 측정 장치, 자이로스코프 센서)를 사용했다. 미사일 유도 컴퓨터 (MGC)는 IBM ASC-15였다. 이 시스템의 예비 부품을 구하기 어려워지자, 보다 현대적인 유도 시스템인 Delco Universal Space Guidance System (USGS)로 교체되었다. USGS는 Carousel IV IMU와 Magic 352 컴퓨터를 사용했다.[4]

3. 2. 추진 시스템

타이탄 II는 저장 가능한 초고속 추진제를 사용하여 발사 시간을 단축하고 사일로에서의 발사를 가능하게 했다.[1] 추진제는 에어로진 50 연료(하이드라진과 비대칭 디메틸하이드라진(UDMH)을 1:1로 혼합한 것)와 사산화이질소 산화제였다. 이 조합은 상온 보관이 가능했고, 타이탄 II는 사일로 내부에서 60초 이내에 발사될 수 있었다.

타이탄 II의 추진 시스템은 다음과 같다.

타이탄 II 추진 시스템
구분내용
1단 엔진아에로젯 LR-87-AJ-5 로켓 엔진 2기[1]
1단 엔진 추력430000lbf (해수면)
2단 엔진아에로젯 LR-91-AJ-5 로켓 엔진 1기[1]
2단 엔진 추력100000lbf (250,000 피트)
연료에어로진 50 (하이드라진과 비대칭 디메틸하이드라진(UDMH)의 1:1 혼합물)[1]
산화제사산화이질소[1]


3. 3. 유도 시스템

ACDelco에서 제작한 최초의 타이탄 II 유도 시스템은 MIT 드레이퍼 연구소의 설계를 기반으로 한 IMU (관성 측정 장치)와 IBM ASC-15 미사일 유도 컴퓨터(MGC)를 사용했다.[4] 1단계에는 3개의 자이로와 자동 조종 장치가 포함되어 있었다. 자동 조종 장치는 1단계 비행 동안 미사일을 똑바로 유지하고, 2단계의 IMU에 명령을 보냈다. IMU는 이를 보상하여 엔진 액추에이터에 조종 명령을 보냈다.[4] 이 시스템의 예비 부품 확보가 어려워지자, 보다 현대적인 Delco Universal Space Guidance System (USGS)로 교체되었다. USGS는 Carousel IV IMU와 Magic 352 컴퓨터를 사용했다.[4]

3. 4. 핵탄두

타이탄 II는 무게 3.69톤, 폭발력 TNT 9메가톤인 W53 핵탄두 1개를 탑재했다.[1] 9메가톤 수소폭탄은 직경 5.5 km의 화구를 만들고, 열폭풍은 반경 32 km 내의 사람에게 치명적인 화상을 입힌다.[1] 반경 14 km 내의 대부분의 주거용, 산업용 시설을 파괴하며, 반경 5.87 km 내의 모든 지상 시설을 파괴한다. 반경 3.62 km 내의 사람들에게는 500 렘의 방사능이 노출되어, 열폭풍에 의한 화상을 제외하고도 방사능만으로 50~90%의 치사율을 보인다.[1]

W53 핵탄두는 관성 항법 장치를 사용하여 목표로 유도되었다.[6] 미 국방부는 타이탄 II 미사일이 35메가톤 위력의 탄두를 탑재할 수 있을 것으로 예측했지만, 해당 탄두는 개발되거나 배치되지 않았다.[7]

3. 5. 1965년 시어시 미사일 사일로 화재

1965년 8월 9일, 아칸소주 시어시 근처의 미사일 사일로(373-4호)에서 화재가 발생하여 53명이 사망했다.[21][22][23][24][25] 아세틸렌 토치로 고압 유압 라인이 절단되면서 화재가 발생했으며, 산소 부족으로 인해 대부분의 민간 수리공이 사망했다.[21][22][23][24][25] 750톤의 사일로 뚜껑이 닫힌 상태에서 화재가 발생하여 초기 화재에서 살아남은 사람들의 산소 수치를 낮추는 데 기여했다. 두 명은 화재와 연기로 부상을 입고 살아남았는데, 한 명은 완전한 어둠 속에서 출구를 더듬어 찾았다.[26] 미사일은 손상 없이 살아남았다.[27]

3. 6. 1980년 다마스쿠스 타이탄 미사일 폭발

1980년 9월 19일, 아칸소주 다마스쿠스 근처의 사일로(374-7호)에서 큰 폭발이 발생하여 공군 병사 1명이 사망하고 사일로가 파괴되었다.[20] 이 사고는 소켓 렌치 소켓이 플랫폼에서 굴러 떨어져 미사일 하단 연료 탱크를 관통하면서 발생했다. 탄두의 안전 기능 덕분에 핵폭발은 일어나지 않았고, 약 100m 떨어진 곳에서 회수되었다.[20]

4. 우주 발사체로의 활용

타이탄 로켓 계열 중 하나인 타이탄 II ICBM은 히드라진 기반의 초고속 추진제를 사용하여 발사 시간을 단축시키고 사일로에서 발사할 수 있도록 개발되었다.[1] 1980년대에 퇴역한 타이탄 II 미사일 중 일부는 재정비 및 개량 후 타이탄 23G로 명명되어 우주 발사체로 활용되었다.

타이탄 II 우주 발사체는 소형에서 중형 무게의 화물을 발사할 수 있도록 설계된 2단 액체 연료 로켓 부스터로, 1단계는 Aerojet LR-87 액체 추진제 로켓 엔진(2개의 연소실과 노즐이 있지만 단일 터보펌프 시스템)으로, 2단계는 Aerojet LR91 액체 추진제 엔진으로 구성되었다.[42] 약 의 무게를 원형 극 저궤도로 운반할 수 있었다.[42]

4. 1. 타이탄 II GLV (제미니 계획)

제미니 계획의 유인우주선 발사에 사용된 타이탄 II는 하이드라진 액체연료를 사용했다.[1] 이는 인체에 유해하지만, 지하 사일로에서 60초 내에 발사가 가능하다는 장점이 있었다. 타이탄 II는 제미니 3호를 시작으로 제미니 12호까지 총 12번의 발사에 사용되어 20명의 우주인을 궤도에 올렸다.[6]

타이탄 II GLV는 1964년부터 1966년까지 케이프 케네디 공군 기지에서 발사되었다. GLV-5 62-12560의 상단 절반은 발사 후 해상에서 회수되어 앨라배마 주 미국 우주 로켓 센터에 전시되어 있다.

4. 2. 타이탄 23G

1980년대 중반, 개조된 아틀라스 E/F 미사일 재고가 소진되자, 미 공군은 퇴역한 타이탄 II를 우주 발사에 활용하기로 결정했다. 1986년 1월, 마틴 마리에타 우주 항공 그룹은 14기의 타이탄 II ICBM을 개조하여 우주 발사체로 사용하는 계약을 체결했으며, 이들은 '''타이탄 23G'''로 명명되었다.[40]

1988년 9월 5일, 반덴버그 공군 기지에서 첫 번째 타이탄 23G가 성공적으로 발사되었다.[42] 클레멘타인 우주선은 1994년 1월 타이탄 23G에 실려 발사되었다.[42] 모든 타이탄 23G 임무는 반덴버그 공군 기지의 제4 서쪽 우주 발사 단지(SLC-4W)에서 발사되었다.[42]

타이탄 23G는 우주 발사를 위해 미사일을 개조하는 비용이 신형 델타 부스터를 발사하는 비용보다 더 많이 들면서 예상보다 비용 절감 효과가 적었다. 개조된 아틀라스 미사일과 달리 타이탄 23G는 탄두 인터페이스를 교체하고, 사정 거리 안전 및 원격 측정 패키지를 추가하는 것 외에는 비교적 변경 사항이 적었다. 엔진은 기능 확인을 위해 짧은 정적 발사만 수행되었다.

13번의 발사 중 1993년 랜드샛 위성 발사는 실패했는데, 위성 킥 모터의 오작동으로 위성이 쓸모없는 궤도에 진입했다. 2003년 10월 18일, DMSP 기상 위성을 성공적으로 발사하면서 타이탄 II의 마지막 발사가 이루어졌다. 이 비행은 원래 2001년 초에 발사될 예정이었지만, 부스터와 위성의 문제로 2년 이상 연기되었다. 1962년부터 2003년 사이에 총 282기의 타이탄 II가 발사되었으며, 그 중 25기가 우주 발사였다.

5. 대한민국과의 관계

KSLV-2는 2단을 제외하고 1단, 3단만 사용하면 타이탄 II와 길이, 무게, 2단 액체연료 엔진 등이 전체적으로 유사하다. KSLV-2 개발은 한국의 우주 발사체 기술 자립에 기여할 것으로 기대된다.

6. 보존

퇴역한 타이탄 II 미사일 중 일부는 박물관에 전시되어 있다. 애리조나주 사후아리타의 타이탄 미사일 박물관에는 실제 타이탄 II 미사일이 전시되어 있는데, 이 미사일은 훈련용으로 연료, 산화제, 탄두는 포함되어 있지 않다.[39]

오하이오주 데이턴의 미국 공군 국립 박물관[41], 앨라배마주 헌츠빌의 미국 우주 로켓 센터, 오리건주 맥민빌의 에버그린 항공우주 박물관 등에도 타이탄 II 미사일이 보존되어 있다.

다음은 미국 내 타이탄 II 미사일 및 박물관 위치를 정리한 표이다.

일련번호기종위치비고
62-12560GLV-5미국 우주 로켓 센터 (앨라배마주 헌츠빌)1단계 상단 절반, 발사 후 해상 회수
61-2738/60-6817N-10타이탄 미사일 박물관 (애리조나주 투손 그린밸리)데이비스-몬탄 공군 기지 남서쪽, ICBM 부지 571-7
61-2756B-2미국 우주 로켓 센터 (앨라배마주 헌츠빌)
61-2759B-5미국 공군 국립 박물관 (오하이오주 데이턴)[41]
61-2768B-14/20스태포드 박물관 (오클라호마주)
62-0025B-44/16국립 핵과학 및 역사 박물관 (뉴멕시코주 앨버커키)키틀랜드 공군 기지 인근
66-4315B-104케네디 우주 센터 (플로리다주)스페이스포트 USA 로켓 가든
66-4319B-108에버그린 항공우주 박물관 (오리건주 맥민빌)23G 프로그램 예비 부품 (23G-10)


참조

[1] 서적 Swords of Armageddon Chukelea Publications
[2] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[3] 서적 The Titan II Handbook Chuck Penson
[4] 서적 Titan II: A History of a Cold War Missile Program University of Arkansas Press
[5] 웹사이트 How to Launch a Nuclear Missile https://www.youtube.[...] YouTube 2015-07-17
[6] 간행물 On The Shoulders Of Titan, A History of Project Gemini Scientific and Technical Information Office, National Aeronautics and Space Administration
[7] 웹사이트 Restricted Data Declassification Decisions 1946 to the Present http://www.fas.org/s[...] FAS 2001-01-01
[8] 웹사이트 Apollo 13 Pogo Oscillation http://www.vibration[...] 2008-10
[9] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[10] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[11] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[12] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[13] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[14] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[15] 간행물 On The Shoulders Of Titan, A History of Project Gemini Scientific and Technical Information Office, National Aeronautics and Space Administration
[16] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[17] 서적 Titan II The University of Arkansas Press
[18] 문서 On The Shoulders of Titans https://ntrs.nasa.go[...]
[19] 웹사이트 Titan II http://www.astronaut[...]
[20] 웹사이트 Titan II Missile Base Locations http://www.siloworld[...] 2006-09-12
[21] 뉴스 48 men trapped by Titan silo blaze https://news.google.[...] 1965-08-10
[22] 뉴스 Missile site fire toll reaches 53 https://news.google.[...] 1965-08-10
[23] 뉴스 Cause of tragedy at silo is sought https://news.google.[...] 1965-08-11
[24] 뉴스 Escape Route Blocked in Silo Disaster https://news.google.[...] 2009-10-18
[25] 웹사이트 Titan II Accident Searcy AR, August 9 1965 http://www.themilita[...] The Military Standard 2018-05-22
[26] 웹사이트 Titan II Accident Searcy AR, August 9 1965 http://www.techbasta[...]
[27] 서적 Command And Control The Penguins Press
[28] 뉴스 1 killed, 6 injured when fuel line breaks at Kansas Titan missile site https://www.newspape[...] 2023-04-10
[29] 뉴스 Valve failure causes leak, lethal vapor https://www.newspape[...] 2023-04-10
[30] 뉴스 Missile spews toxic fumes https://news.google.[...] 1978-08-25
[31] 웹사이트 Titan II Accident McConnell AFB, Kansas 1978 http://www.themilita[...] The Military Standard 2018-05-22
[32] 뉴스 Light on the Road to Damascus https://web.archive.[...] Time magazine 2009-10-18
[33] 웹사이트 Disaster at Silo 7 (TV Movie 1988) https://www.imdb.com[...]
[34] 서적 Command and Control: Nuclear Weapons, the Damascus Accident, and the Illusion of Safety https://archive.org/[...] Penguin Press
[35] 서적 The Titan II Handbook Chuck Penson
[36] 웹사이트 USDI/NPS NRHP Registration Form (Rev. 8-86): Air Force Facility Site 8 (571-7) https://nhls.com/id=[...] National Park Service 1993-09
[37] 웹사이트 Titan II History https://titanmissile[...]
[38] 간행물 The Development of the SM-68 Titan Air Force Systems Command 1962
[39] 웹사이트 Titan Missile Museum http://www.titanmiss[...]
[40] 간행물 New Space Careers for Former Military Missiles 1990-04
[41] 뉴스 Martin Marietta SM-68B/LGM-25C Titan II. http://www.nationalm[...] National Museum of the US Air Force 2015-09-13
[42] 서적 History of Liquid Propellant Rocket Engines American Institute of Aeronautics and Astronautics 2006


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