PROJET GEMINI

Le Titan 2 est issue du Titan 1, un missile intercontinental construit pour l'USAF au début des années 1960. Le développement du Titan 1 démarre en 1955 et le missile réalise son premier vol en 1959. Le Titan 2 a propergols dits "stockable" pouvant être laissé dans les réservoirs du lanceur quasi indéfiniment lui succède en 1962. Il sera utilisé par la NASA et l'USAF jusqu'en 1976.

C'est en octobre 1961 que la décision est prise d'utiliser le Titan 2 pour lancer la nouvelle cabine Mercury, Mark 2. Le premier tir statique du Titan 2 a lieu le 28 décembre 1961 au Martin Facility de Denver dans le Colorado. Il permet d'évaluer les équipements requis pour les opérations de lancement. Quelques équipements avaient été testé sur le Titan 1 depuis Cap Canaveral. 

En janvier 1962, la NASA commande à l'USAF la fourniture de 15 lanceurs Titan 2 pour Mercury Mark 2. Le 9 mars a lieu aussi un tir statique de 20 secondes au Cap. Le 16 mars suivant le premier Titan 2 quitte le LC 16 de Cap Canaveral pour un premier vol de démonstration parfaitement réussit. Le second tir (LC15) est un échec partiel suite à la faible poussée du second étage le 7 juin. Le 3eme vol, le 12 juillet est un succès. Le 4eme, lancé du LC 16 le 25 est un échec suite à l'arrêt du moteur du second étage.

Structure du missile Titan 2

La décision d'utiliser le Titan 2 pour lancer Gemini n'est pas une décision prise rapidement et facilement. Dès le premier vol apparaissent des vibrations longitudinales appelées effet pogo. Elles ont pour principale conséquence de soumettre les occupants au sommet du lanceur à des facteurs de charges très importants. Martin décide d'augmenter la pression dans les réservoirs de carburant du premier étage pour réduire ces charges de 50% lors du 4eme vol. Il est suggéré que le phénomène était similaire au soufflage dans les canalisations d'eau et qu'installer une colonne de surpression dans la canalisation d'oxydant pouvait réduire le phénomène. Ce système est installé pour le 8eme tir en décembre, mais au lieu de réduire l'effet pogo, il l'augmente de 5 g ! De plus, le moteur s'éteint prématurément à cause des violentes vibrations engendrées. 

De retour à la planche à dessin et au essais, le vol n°9 donne plus de satisfaction. Il n'embarque pas de  colonne mais des canalisations en aluminium. Le vol 10 en janvier 1963 enregistre 0,6 g au sommet du lanceur. Au sommet de l'Atlas Mercury, on mesurait 0,45 g, soit 0,25 g de moins. Alors que les techniciens semblaient être sur la bonne voie, c'est du coté du second étage que les problème surviennent avec une poussée réduite de 50% a celle prévu, ce qui pour Gemini devenait un véritable problème.

Les tests en vol réalisées par l'USAF avec Martin et les ingénieurs de Aerojet n'avaient pour unique but la version missile ICBM du Titan 2 et pas la version "habitée" avec Gemini au sommet. Bien que les différentes modifications aient pour but d'éliminer l'effet pogo, cela ne satisfaisait pas la NASA pour Gemini. En mars, de sérieux doutes sur la fiabilité du lanceur sont émis. Un second tir automatique en version Gemini est demandé, réduisant le nombre de vols habité à 10. 

23 missiles Titan 2 ont été lancé des LC 15 et 16 de Cap Canaveral

Au printemps, sur les 20 tir de développement du Titan 2, 10 seulement ont été des succès. A leur table à dessin, les ingénieurs d'Aerojet se remettent au travail, réduction de l'effet pogo, contrôle de la combustion du second étage, modification des moteurs, tout est soigneusement examiné et testé. La NASA pense même ajouter un autre vol de démonstration du Gemini Titan 2 entre le premier et le second vol. Le BP 1A qui sert de test de flottabilité sera modifie en Gemini 1A et lancé du Cap début 1964. 

Le 1 novembre 1963, le tir N25 embarque les dispositifs destinés à réduire l'effet pogo. Les enregistreurs de bord indique 0,11 g au sommet du lanceur, dépassant les 0,25 % de la NASA. Les vols suivants confirment ce fait, le problème est enfin résolu. Le dernier tir de développement N 3A a lieu le 9 1964 avril depuis le LC15 de Cap Canaveral, le lendemain du tir de GT1. C'est le 33eme tir depuis 1962. 

15 lanceurs sont commandés à Martin Marietta (62-12556 à 62-12570), mais 12 seulement seront lancés après la décision d'annuler les trois derniers exemplaires le 30 juillet 1964.

Le Titan 2 est lancé des LC 15,16,18 et 19 de Cap Canaveral. Le 21 mai 1962, 2 600 000 $ sont débloqués pour modifier le LC 19 pour les Titan 2 du programme Gemini. Les travaux se termine le 17 octobre 1963.

Le 6555eme Aerospace Test Wing (Air Force) crée le Gemini Launch Vehicle Division pour contrôler le programme Gemini. Pendant 18 mois dès août 1963, la division modifie le LC 19 de Cap Canaveral afin de lancer les cabines Gemini avec le Titan 2 et assiste Martin Corp dans la préparation du premier vol. Martin Cie et American Marieatta s'associe pour fonder la Martin Marietta et empoche le contrat pour la fabrication de 12 lanceurs GLV en octobre 1961. Le premier lanceur Titan 2 GLV est mis en chantier en septembre 1962 (fabrication des réservoirs), le lanceur étant livré en Floride le 26 octobre 1963 et mis en place sur le LC 19 le 29. Le premier lancement inhabité a lieu avec succès le 19 avril 1964.

La préparation du second vol est interrompu par les ouragans Cléo et Dora qui oblige à démonté le lanceur du pad dans l'été 1964. Le lancement a lieu le en janvier 1965 suivit du premier vol habité GT3 le 23 mars. 9 autres titan 2 lanceront 8 autres astronautes autour de la terre jusqu'en novembre 1966. Les missiles lanceurs Titan 2 comme les Atlas-Mercury ont été commandé par la NASA par l'intermédiaire de l'USAF. Chaque Titan 2 avait un numéro de série peint sur chaque étage de chaque coté. 15 lanceurs Titan 2 sont commandés en 1962 avec le numéro de série "62-12xxxx" mais seulement "12xxx" est peint sur les étages. La commande des trois derniers lanceurs est annulée en 1964 et n'ont jamais été construit. Des numéros de série leur avaient été attribue quand même, 12562 pour GLV 13, 12569 pour GLV 14 et 12570 pour GLV 15.

Le Titan 2 peut placer 1680 kg en orbite polaire basse et 3800 kg en LEO (Gemini).

1er ETAGE

Long de 21,3 m pour un diamètre de 3 m, il est équipé de deux moteurs Aerojet LR 87 AJ7 produisant 190 tonnes de poussée au sol (Aerozine-50 et N2O4). Sa durée de fonctionnement est de 2 minutes 30 secondes. Sa masse est de 117 tonnes.

2eme ETAGE

Long de 7,3m, il est propulsé par un unique moteur de 40 tonnes de poussée dans le vide le Aerojet LR 91 AJ7. il fonctionne 3 minutes (Aerozine-50 et N2O4).

PREMIER ETAGE

La structure du premier étage est classique. Un empilement de réservoirs reliés par des structure cylindrique. De bas en haut on trouve le bâti de propulsion sur lequel sont fixés les deux moteurs, le réservoir de carburant, la jupe intermédiaire, le réservoir d'oxydant et la jupe avant. La jupe avant, intermédiaire et le bâti donne la rigidité du lanceur. La capacité des réservoir est de 33850 kg de carburant et 65000 kg d'oxydant. Chaque réservoir est constitué d'un dôme avant et arrière (quatre pétales) et de panneau longeron. Sur le réservoir de carburant se trouvent deux prises d'air disposées à 180°. Des cloisons à l'intérieur évitent les phénomènes de vortex lors de l'ascension qui désamorce les pompes. 

La jupe avant sert de support pour le second étage par l'intermédiaire de la jupe dite "inter-étage". Elle est percée de 20 portes de feu permettant l'évacuation des gaz de combustion du moteur du second étage. Sur la jupe inter-étage, 16 autres portes rectangulaires complètent le dispositif, disposées par 4 autour de la structure. Le second étage est attaché sur la jupe par l'intermédiaire de 4 boulons. La jupe inter-étage fait partie de l'étage principal durant le vol mais pendant les opérations de mise en place sur le pad, il est attaché au second étage et boulonné sur le premier. 

SECOND ETAGE

LES MOTEURS DU TITAN 2

PLAN DE VOL

Le décollage MET 0 est effectif après séparation des ombilicaux sol lorsque le lanceur s'est élevé de 4 cm. La tour est dépassée en 10 secondes. Suit une manoeuvre de roulis de 13 secondes puis une de pitch afin de placer le lanceur sur le bon azimut (71,9°) réduisant les efforts sur la structure.

Le premier étage fonctionne 2 mn 35 s (MET 154 s) et se sépare BECO (booster engine cutoff). Le second prend la relève jusqu'à 5 mn 57 s MET et s'éteint SECO (second stage engine cutoff)