制造:第一级S-IC,波音。
第二级S-II,北美航空。
第三级S-IVB,道格拉斯。
全箭高度:110米。
最大直径:10米。
起飞重量:3,000吨。
级数:3级。
载荷能力:
近地轨道:118吨。
月球轨道:47吨。
首飞:1967年11月9日。
最后飞行:1972年12月6日。
总发射次数:13。
成功次数:13。
“土星”V运载火箭(又称月球火箭),由马歇尔航天飞行中心的冯·布劳恩领导设计,波音、北美航空、道格拉斯和IBM为主要合同单位。从高度、重量和有效载荷来看,“土星”V是当时最强大的运载火箭。
1967年到1973年,NASA发射了13枚“土星”V火箭,从未丢失有效载荷。“土星”V有效载荷是载人登月“阿波罗”飞船,曾先后将12名航天员送上月球。“土星”V还发射了“天空实验室”空间站。
“土星”V运载火箭第一级和第二级在密西西比州的斯坦尼斯航天中心试车。该试验中心后来用于测试航天飞机主发动机、“德尔塔”IV火箭发动机、还曾计划用于测试“战神”V的RS-68火箭发动机。
图2-22 “土星”V火箭/“阿波罗”飞船/发射逃逸系统
“土星”V第一级(S-IC)
图2-23 “土星”V第一级S-IC
高度:42米。
直径:10米。
动力:5台F-1发动机。
推进剂:煤油/液氧。
第一级由波音在新奥尔良的密乔装配厂制造。起飞质量2,000多吨,大部分是精炼煤油和液体氧化剂。第一级推力大于34,000千牛,保证火箭通过61公里的上升段。5台F-1发动机排成十字,中间发动机是固定的,外围4台发动机可以液压摆动,控制火箭飞行。飞行时,中间发动机首先关机,限制加速。(www.xing528.com)
“土星”V第二级(S-II)
图2-24 “土星”V第二级S-II
高度:24.9米。
直径:10米。
动力:5台J-2发动机,推力5,000千牛。
推进剂:液氢/液氧。
第二级由位于加利福尼亚州的北美航空制造,5台J-2发动机十字排列,用外围4台发动机控制火箭飞行。推力5,000千牛,加速“土星”V火箭通过上层大气。加载后,重达480吨,90%以上质量是推进剂。和第一级不一样,不再使用分离液氢和液氧箱,而用一个公共隔板分开,隔板下面是液氧,上面是液氢。隔板由2块铝板中间夹苯酚树脂蜂窝构成,隔板分隔的2箱间有70摄氏度的温差。使用公共隔板节省3.6吨重量。
“土星”V第三级(S-IVB)
2-25 “土星”V第三级S-IVB
高度:17.85米。
直径:6.60米。
动力:1台J-2发动机,推力:1,000千牛。
推进剂:液氢/液氧。
第三级采用“土星”IB的第二级,都是IVB。由位于加利福尼亚州的道格拉斯飞机公司制造,是“土星”V唯一能用飞机运输的火箭级。液氢和液氧箱用一个公共隔板分开。第三级在执行任务时用到2次:第一次,在第2级关机后,工作2.5分钟把“阿波罗”飞船送入地球轨道。第二次工作6分钟把“阿波罗”飞船推入地月转移轨道。
“土星”V仪器段
仪器段由国际商业机器股份有限公司IBM制造,安装在第3级的上面。它由亚拉巴马州亨茨维尔市的太空系统中心研发。从起飞到第3级S-IVB被抛弃,仪器段一直控制着火箭。仪器段包括火箭导航和遥测系统。通过测量加速度和火箭姿态,可以计算火箭位置和速度,纠正任何偏差。仪器段用大型宽体运输机运输。
“土星”V装配和运输
“土星”V第一、二级太大,只能通过水路由驳船运输。第一级S-IC从路易斯安那州新奥尔良沿密西西比河顺流而下,到墨西哥湾,绕过佛罗里达,然后沿内河道上行到肯尼迪航天中心的垂直装配大楼进行装配。第二级S-II从太平洋西海岸,经巴拿马运河,运至东岸大西洋,直到卡纳维拉尔角的垂直装配厂房。第三级和仪器段由大型运输机空运到卡纳维拉尔角的垂直装配厂房。
火箭各级/段一到垂直装配大楼,在水平状态检查后就吊起到垂直装配状态,进行对接。NASA制造了各级/段巨大的纱锭形状代用结构,如果某级/段没有运到,可用代用结构。这些代用结构和实际级/段有同样重量、质量和电器连接。
“土星”V在移动发射平台上装配,移动发射平台上有9个摆动臂(包括乘员通道臂)的发射脐带塔,一部吊车,以及一个在发射前工作的水抑制系统。装配完成后,用履带运输车从垂直装配厂房运到发射场。到发射场的5公里运输要保持火箭垂直。
“土星”V发射任务
1967到1973年,“土星”V执行了13次发射任务,其中包括:1967年11月9日到1969年5月18日发射了“阿波罗”4,6,8,9,10号;1969年7月16日到1972年12月6日发射了“阿波罗”11,12,13,14,15,16,17号登月任务;1973年5月14日“土星”INT-21(2级“土星”V)成功发射“天空实验室”。
“土星”V运载火箭13次发射都获得良好记录(包括第8次“阿波罗”13航天员没有完成登月任务)。“阿波罗”4号是“土星”V首次试验飞行,“阿波罗”8号是“土星”V首次载人环绕月球飞行,“阿波罗”11号实现首次人类登月。“土星”V共输送27人进入月球轨道,其中12人着陆月球表面,并安全返回地球。
图2-26 “土星”V运载火箭13次发射的星箭图
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。