Vypuštění IUS z nákladového prostoru raketoplánu Endeavour při misi STS-54.
Během vývojové fáze programu Space Shuttle (1969 - 1974) chtěla NASA s podporou USAF vyvinout horní stupeň, který by mohl být použit k dopravě užitečného materiálu novým raketoplánem z nízké oběžné dráhy Země na dráhy jako je GTO nebo GEO, nebo pro únikovou rychlost pro planetární sodny. Zároveň tedy, aby mohl být přizpůsoben ke startu na raketě Titan III (nejsilnější americká raketa té doby). To pro případ, kdyby se protáhl vývoj nebo testování raketoplánu. NASA chtěla pro své meziplanetární mise používat stupeň Centaur, ale letectvo chtělo používat stupeň Transtage, který se již používal na Titanech III. Transtage měl výhodu, že používal stejné hypergolické (vznítí se při vzájemném kontaktu) pohonné látky, jako korekční a manévrovací motory raketoplánu.
IUS vznikl jako kompromis mezi Transtage, který nedostačoval potřebám NASA a Centaurem, který sice NASA vyhovoval, ale pro většinu vojenských nákladů byl až příliš předimenzován. Nový stupeň byl dostatečně silný, aby dokázal vynést dvojici vojenských nebo výzvědných satelitů na geostacionární dráhu nad bývalým Sovětským svazem a zároveň dokázal vynášet náklady pro NASA (zejména satelity Tracking and Data Relay Satellite). První IUS odstartoval s raketou Titan 34D v roce 1982. S raketoplánem letěl poprvé při misi STS-6. Hlavním dodavatelem byl Boeing a chemické motory na tuhé palivo dodávala společnost United Technologies.
Popis
Nákres IUS
IUS je 5,18 metru dlouhý a má 2,8 metru v průměru, celková hmotnost je přibližně 14 700 kg. Stupeň je složen ze dvou samostatných sekcí. První sekce je poháněna velkým raketovým motor motorem na tuhé palivo, jehož hmotnost činí 9700 kg a vyvíjí tah přibližně 188,5 kilonewtonů. Druhá sekce je vybavena menším motorem s 2700 kilogramy tuhého paliva, který vyvíjí tah 80 kilonewtonů. Druhá sekce taktéž obsahuje avioniku, potřebnou k řízení letu. To zahrnuje naváděcí systém, navigaci, řízení, telemetrii, velení a řízení přenosu dat, reaktivní řízení a elektrický systém. Všechny kriticky důležité komponenty avionického systému, spolu se systémem směrování tahu, reaktivním řízením, zážehovým systém motorů a pyrotechnického zařízení pro separaci jednotlivých sekcí jsou zdvojeny pro zajištění vyšší spolehlivosti, která dosahuje 98 procent.
Pro instalaci v nákladovém prostoru raketoplánu se používá zařízení Airborne Support Equipment, které zajišťuje propojení s raketoplánem a následné vypuštění. Toto zařízení je instalováno v samotném raketoplánu a obsahuje avionické vybavení pro zkoušku systémů a mechanický systém pro zdvihnutí a vypuštění IUS s nákladem. Před zažehnutím je IUS zdvižen v úhlu 50° a následně uvolněn. Raketoplán se poté vzdálí do bezpečné vzdálenosti. Při typické misi navede zážeh motoru první sekce náklad na eliptickou přechodovou dráhu a poté se odpojí. Motor druhé sekce poté upraví dráhu na kruhovou pak se oddělí. Při startu na raketách Titan byl IUS s nákladem vynesen na nízkou oběžnou dráhu a poté zážehem svých motorů naveden na požadovanou dráhu.
