No Image

Чем знаменит сатурн 5

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

Исходя из разработок первого десятилетия XXI века, ракета "Сатурн-5" (американского производства) является мощнейшей среди своих собратьев. Ее трехступенчатая структура была сконструирована в шестидесятых годах прошлого века и предназначалась для доставки человека на лунную поверхность. К ней должны были крепиться все необходимые корабли, на которые была возложена миссия исследования естественного спутника нашей планеты.

Согласно программе "Аполлон", к ракете крепился лунный модуль, помещенный внутрь своего адаптера, а уже к нему присоединяли корпус орбитального корабля. Подобная однопусковая схема выполняла два дела сразу. Правда, имелась и двухступенчатая модель, которую использовали всего лишь раз во время вывода самой первой космической станции Соединенных Штатов Америки на орбиту — "Скайлэб".

Лунная программа: миф или правда?

Прошло уже почти полвека, но разговоры о сфабрикованной лунной программе не утихают. Кто-то уверен, что отправка астронавтов на Луну с использованием ракеты "Сатурн-5" — мистификация. Таким людям любые доказательства о великих достижениях американцев чужды, и, по их утверждениям, видеозаписи делали, не вылетая за пределы планеты Земля.

Иногда ходят слухи, что прекрасно сконструированный "Сатурн" слишком идеален для того, чтобы быть настоящим. Даже если программа "Сатурна" имела место быть, то почему американцы не стали ее продолжать, сославшись на утерю всей конструкционной документации ракеты "Сатурн-5", и стали выпускать шаттлы стоимостью в разы выше? Зачем надо было начинать весь рабочий процесс разработки схожей ракеты с нулевой точки? Да и как вообще можно было потерять технологическую карту производства ракеты "Сатурн-5"? Ведь это не песчинка среди песочного пляжа.

В целом, ракета "Сатурн-5" — первая в своем роде, создававшаяся не только для доставки астронавтов на Луну, но и для их успешного возвращения домой. Плюс ко всему, посадка со всем оборудованием, включающим и лунный модуль с двумя живыми пассажирами, должна была быть очень плавной и мягкой, иначе это был бы их последний полет. Частично массу смогли разделить путем отсоединения лунного модуля от командного корабля, который, в свою очередь, оставался на лунной орбите и ждал завершения всех работ.

Американская ракета "Сатурн-5" могла поднять и вывести на околоземную орбиту до 140 тонн груза. А вот, например, наиболее используемая тяжеловесная ракета "Протон" может донести на своем "теле" только 22 тонны. Впечатляющая разница, не так ли?

Как известно, "Сатурнов" было выпущено несколько, и последний выводил космическую станцию "Скайлэб" в 77 тонн веса. Она была настолько огромной, что при потере опорной точки внутри астронавт зависал в воздухе на несколько минут, дожидаясь ветра со стороны вентиляционной системы. Собственно, данный рекорд побил только "Мир", состоявший из нескольких модулей. Но именно ракета "Сатурн-5" все еще является самым грандиозным проектом в мире и самой мощной космической машиной, рекорд которой побить пока не смогла ни одна другая ракета-носитель.

История "Сатурна-5"

В самом начале своего жизненного пути корабль сталкивается с трудностями в виде провального запуска при участии беспилотной, плохо отрегулированной системы. Далее последовал отказ на повторное беспилотное испытание, однако все завершилось "счастливым" концом, так как с 1968 года по 1973 проходят успешные запуски десяти космических программ "Аполлонов" и вышеуказанной космической станции "Скайлэб". А далее ракета-носитель "Сатурн-5" становится музейным экспонатом, а ее производство и дальнейшая эксплуатация полностью прекращаются. Данный период идет и по сей день.

Интересные факты

Разрабатывать ракету "Сатурн" США начали еще в 1962 году, и через четыре года уже состоялся первый испытательный полет. Точнее, испытание полностью было провалено, так как вторая ступень ракеты, установленная для запуска на полигоне вблизи Сент-Луиса, просто-напросто взорвалась и разлетелась на части. Согласно историческим записям, беспилотный полет ракеты постоянно откладывался из-за бесконечных поломок и недоработок, но осенью 1967 года американцы все же смогли добиться успеха. Однако на втором испытательном этапе программы "Аполлон-6" попытка беспилотного пилотирования опять провалилась. Из пяти имеющихся двигателей на первой ступени в работу включились только три, двигатель на третьей ступени вообще не завелся, а после вся конструкция неожиданно для всех развалилась.

Несмотря на это, через десять дней было принято беспрецедентное решение — отправить ракету-носитель "Сатурн-5" без повторных испытаний на Луну. Ведь не стоит забывать о холодной войне с СССР и гонкой вооружений. Все торопились и, даже опасаясь непоправимых трагических последствий, все равно приняли решение покорить естественный спутник Земли без третьего испытательного запуска.

Выше говорилось о мистических исчезновениях технической документации и характеристик ракеты "Сатурн-5", но по факту американцы опровергают данную информацию и называют ее байкой. Эта история появилась еще в 1996 году в одной научной книге об истории формирования астронавтики. Проще говоря, автор сообщал в ее строках, что НАСА просто потеряло чертежи. Но по словам сотрудника НАСА — Пола Шавкросса, занимавшего должность в подразделении по внутренней инспекции, чертежей правда не осталось, а вот опыт и инженерный "мозг" сохранились невредимыми: все данные поместили в мелкие кусочки фотопленки — микрофильмы.

Технические характеристики

Каковы же основные технические характеристики ракеты "Сатурн-5"? Начнем с того, что ее высота достигала 110 метров, а диаметр — десяти, и с такими параметрами она могла выводить в космос до 150 тонн груза, оставляя его на околоземной орбите.

В классическом варианте ступеней у нее три: в первых двух по пять двигателей и в третьей один. Топливо для первой ступени было в виде керосина RP-1 с жидким кислородом в роли окислителя, а для второй и третьей — в виде жидкого водорода с жидким кислородом в роли окислителя. Стартовая тяга для двигателей ракеты "Сатурн-5" равнялась 3500 тоннам.

Конструкция ракеты

Конструкционная особенность ракеты — поперечное деление на три ступени, то есть каждая ступень накладывается на предыдущую. На всех ступенях присутствовали несущие баки. Соединение ступеней происходило посредством специальных переходников. Нижняя часть отделялась вместе с телом первой ступени, а верхняя кольцевая отделялась через пару десятков секунд после запуска двигателей второй. Здесь работала "холодная схема" отделения ступеней, то есть пока не отпадет предыдущая, двигатели на следующей не смогут запуститься.

Помимо стартовых двигателей, на ступенях присутствовали и тормозные твердотопливные двигатели ракеты-носителя "Сатурн-5". Ее конструктор, Вернер фон Браун, с их помощью наделил ступени функцией самостоятельной посадки. Также в отсеке третьей ступени располагался инструментальный блок, в котором производилось управление ракетой.

Конструкция первой ступени

Ее производителем стал всемирно известный "Боинг". Из всех трех именно первая ступень была самой высокой, ее длина составляла 42,5 метра. Время работы — около 165 секунд. Если рассматривать ступень снизу вверх, то в ее конструкции можно обнаружить непосредственно сам отсек с пятью двигателями, топливный бак с керосином, межбаковый отсек, бак с окислителем в виде жидкого кислорода и переднюю юбку.

В двигательном отсеке находились самые большие двигатели "Сатурна-V" — F-1, производителем которых являлась американская фирма "Рокетдайн". Сама двигательная система же состояла непосредственно из силовой конструкции, стабилизирующих агрегатов и теплозащиты. Один из двигателей был закреплен по центру в неподвижном положении, а четыре остальных подвешивались на кардановых подвесах. Также на боковых силовых установках были установлены обтекатели, дабы защитить двигатели от нагрузок аэродинамики.

Читайте также:  Топ необходимых приложений для андроид

В топливном отсеке располагалось пять труб, проводящих окислитель к основному горючему, которое уже в готовом виде подавалось с помощью десяти трубопроводов в двигатели. Юбка имела функцию соединения первой и второй ступеней. Когда выполнялись полеты четвертого и шестого "Аполлонов", на конструкции крепились камеры для отслеживания работы силовой установки, отделения ступеней и контроля за жидким кислородом.

Конструкция второй ступени

Ее производителем стала компания, на сегодняшний день входящая в холдинг "Боинга", — North American. Длина конструкции составляла чуть больше 24 метров, а время работы равнялось четыремстам секундам. Составные части второй ступени делились на верхний переходник, топливные баки, отсек с двигателями J-2 и нижний переходник, соединявший ее с первой ступенью. Верхний переходник был оснащен дополнительными твердотопливными двигателями в количестве четырех штук, предназначенных для такого же торможения, как и в случае с первой ступенью. Они запускались после отделения третьей ступени. Отсек с силовой установкой также имел один центральный двигатель и четыре периферийных.

Конструкция третьей ступени

Третью, почти восемнадцатиметровую, конструкцию изготовила компания McDonnel Douglas. Ее предназначение заключалось в выводе орбитального корабля и спуске лунного модуля на поверхность Луны. Третья ступень выпускалась в двух сериях — 200 и 500. Последняя имела солидное преимущество в увеличенном запасе гелия в случае повторного запуска двигателя.

Третья ступень состояла из двух переходников — верхнего и нижнего, отсека с топливом и силовой установки. Система, регулирующая подачу топлива в двигатели, оснащена датчиками, измеряющими топливный остаток, они напрямую передавали данные на бортовой компьютер. Сами двигатели могли использоваться как в непрерывном режиме, так и в импульсном. Кстати, на базе данной третьей ступени и создавалась американская космическая станция "Скайлэб".

Инструментальный блок

Все электронные системы располагались в инструментальном блоке, который был чуть меньше метра в высоту и диаметром около 6,6 метров. Он наложен на третью ступень. Внутри кольца располагались блоки, управлявшие стартом ракеты, ее ориентацией в пространстве, а также полетом по заданной траектории. Тут же имелись приборы навигации и аварийной системы.

Система управления была представлена бортовым компьютером и инерциальной платформой. Весь блок управления имел систему температурного режима и терморегуляции. Абсолютно вся ракета была усыпана датчиками, выявляющими любые неисправности. Они подавали найденные данные по аварийному состоянию того или иного электронного объекта на пульт управления в кабине астронавтов.

Подготовка к пуску

Всю предполетную проверку ракеты "Сатурн-5" и корабля "Аполлон" проводила специальная комиссия из пятисот человек. Тысячи рабочих принимали участие в старте и подготовке на мысе Канаверал. В Космическом центре, расположенном в пяти километрах от пускового места, происходила вертикальная сборка.

Примерно за десять недель до вылета все части ракеты перевозились на стартовую позицию. Для таких тяжеловесных объектов использовались гусеничные транспортные средства. Когда все части ракеты соединялись воедино и все электроприборы подключались, производили проверку коммуникаций, включая радиосистему — как бортовую, так и наземную.

Далее начинались обездвиженные испытания управления ракетой, происходила имитация полета. Проверяли работу космодрома и ЦУПа в Хьюстоне. И последние испытательные работы проводились уже с непосредственной заправкой баков топливом до периода, предполагающего запуск первой ступени.

Операции для старта

Отсчет предстартового времени начинается за шесть суток до отправки ракеты в космос. Это стандартная процедура, проводившаяся и с "Сатурном-5". В течение этого периода проводилось несколько пауз, во избежание сбоев и последующей отсрочки вылета. Окончательный отсчет стартовал за 28 часов до запуска.

Заправка первой ступени происходила за двенадцать часов. Причем заливался только керосин, а жидкий кислород подавался в баки за четыре часа до пуска. Перед заправкой все баки проходили процедуру охлаждения. Окислитель сначала подавался в баки второй ступени на сорок процентов, потом в баки третьей на сто. Далее заполнялись до конца емкости второй конструкции, и только потом окислитель попадал в первую. Благодаря такой интересной процедуре, работники убеждались в отсутствии утечки кислорода из баков второй ступени. Общее время подачи криогенного топлива во время заправки составляло 4,5 часа.

После подготовки всех систем ракету переводили в автоматический режим. Из пяти двигателей первой ступени первым запускался центральный неподвижный, и только потом периферийные по схеме противоположности. Далее в течение пяти секунд ракета находилась на удержании, а потом мягко выходила из держателей, которые ее выпускали, отклоняясь в стороны.

Компьютер, располагавшийся в инструментальном блоке, управлял тангажом и креном ракеты. Все маневры, предполагаемые по тангажу, заканчивались на 31 секунде полета, но программа продолжала подавать импульсы до полного отсоединения первой ступени.

Динамический напор начинался на семидесятой секунде. Периферийные двигатели работали до момента окончания топлива в баках, а серединный отключался еще на 131 секунде после взлета, дабы предотвратить большие перегрузки на ракетный корпус. Отделение первой ступени происходило примерно на 65 километрах над земной поверхностью, а скорость ракеты к этому моменту была уже 2,3 километра в секунду.

Но отделяясь, ступень не падала сразу вниз. Согласно конструкционным особенностям, она продолжала набирать высоту до ста километров и только потом уходила в воды Атлантического океана на расстоянии в 560 километров от места запуска.

Запуск двигателей второй ступени начинался через секунду после отстыковки первой. Все пять силовых установок запускались одновременно, а через 23 секунды происходил сброс нижнего переходника второй ступени. После этого экипаж брал дело в свои руки с помощью бортового компьютера. Отделение второй ступени происходило на высоте в 190 километров над земной поверхностью, и работа переходила на маршевый двигатель. Его управлением занимались астронавты. И после вывода космического корабля на лунную орбиту третья ступень отделялась от управляемого модуля при выключении двигателя вручную через восемьдесят минут. Таким образом "Сатурн-5" смог доставить астронавтов на Луну и позволить американцам стать первыми покорителями естественного спутника Земли.

В течение нескольких насыщенных лет в 1960-х и 1970-х годах мощные ракеты доставляли людей к Луне. Это были Сатурн-5 — вероятно, самые известные ракета-носители НАСА, 110-метровый профиль которых запечатлен на множестве сувениров, от настенных плакатов до наборов Lego и мобильных игр.

Однако последний запуск Saturn V был в 1975 году — с его помощью вывели на орбиту космическую станцию ​​Skylab. Поскольку НАСА намерено вернуть астронавтов на поверхность Луны в 2024 году, может ли ведомство создать такую ​​же ракету сейчас? Современным аналогом, разрабатываемым НАСА, является Space Launch System (Система запуска в космос, SLS) — гигантский ракета-носитель, который неоднократно подвергался критике за задержку запуска: сначала предполагалось, что он полетит в декабре 2017 года, однако теперь срок перенесен на 2020 год или позже, и это при текущей стоимости проекта уже более чем $10 млрд.

«Это слишком долго и сильно выходит за рамки бюджета; на данный момент это далеко от бурного успеха», — сказал Майк Нойфельд, старший куратор отдела космической истории Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики, чьи исследования сосредоточены на ракетах.

Это справедливая критика: НАСА неоднократно переносило собственноручно назначенные даты запуска, а новостное интернет-агентство Ars Technica сообщает, что расширенная версия SLS находится под угрозой отмены из-за выхода за пределы бюджета — но есть и другие причины, по которым разработка SLS отстает от запланированных сроков. Ключевым моментом является то, что эта ракета-носитель будет существенно более сложной, чем любая предыдущая ракета, говорит Джон Блевинс, заместитель главного инженера проекта SLS в Космическом центре Маршалла в Алабаме.

Читайте также:  Часть оперативной памяти недоступна

Сатурн-5 создавался как ракета с одной целью и пунктом назначения, но SLS будет многоцелевым, что усложнило процесс проектирования. Например, материал, которым выстилают его внутренние топливные резервуары, «намного более надежен, чем должен быть» для отправки первой роботизированной миссии на Луну, сказал Блевинс, потому что НАСА в конечном итоге хочет отправить SLS в другие места.

Это та ракета, которая может доставлять астронавтов на астероиды или на Марс, в зависимости от текущих научных приоритетов. SLS может стать главной частью масштабной миссии по возврату образцов с Марса. И эта ракета-носитель может отправить роботизированный космический корабль во внешнюю часть Солнечной системы быстрее, чем когда-либо прежде, что позволит ученым избежать традиционного «окольного» пути, который требует совершать гравитационные маневры — набор скорости при пролете на определенном расстоянии от планет.


Первый испытательный полет Сатурн-5, 8 ноября 1967 года.

Использование такой ракеты означает, что даже пожилой ученый, создающий, например, инструмент для посадки на Европу, ледяную луну Юпитера, все еще будет работать, когда космический корабль приземлится и начнет заниматься научными исследованиями на поверхности. Это связано с тем, что полет на Европу с помощью SLS может занять всего пару лет, а не почти десятилетие, если использовать современные технологии и гравитационные маневры. Однако временами деньги важнее времени: так, орбитальный аппарат НАСА Europa Clipper с высокой долей вероятности будет выведен на орбиту с помощью SpaceX Falcon Heavy, стоимость запуска которого в разы меньше, чем у SLS, и позволит сэкономить на миссии не менее 700 миллионов долларов.

Нойфельд указал, что у Сатурн-5 также были задержки запуска, хотя и не такие драматичные, как у SLS. НАСА тогда запланировала первый испытательный полет на 1965 год, но он был совершен лишь в ноябре 1967 года.

Правда, тогда задержки были вызваны не только долгим созданием ракеты. «В принципе, это не имело значения, потому что сам космический корабль создавался дольше ожидаемого», — сказал Нойфельд. При создании как командного, так и лунного модулей Аполлона инженеры постоянно сталкивались с проблемами, что и вызвало в итоге перенос сроков. По словам Нойфельда, НАСА первоначально планировало высадку на Луну в 1967 году, но ряд неудач с ракетами и модулями Аполлона перенес реальную дату на июль 1969 года.

Если вы поставите рядом Сатурн-5 и SLS — что-то типа такой огромной музейной экспозиции, по словам Блевинса, он надеется увидеть в будущем — то вы не обнаружите особых различия.

Первая ступень SLS имеет такой же диаметр, что и первая ступень Сатурн-5, и включает в себя четыре двигателя RS-25. Они были разработаны для программы космических шаттлов, и первые несколько полетов SLS будет опираться на восстановленные двигатели космических челноков. По словам Блевинса, конструкция RS-25 является «самой эффективной и мощной из когда-либо созданных», превосходя кислородно-керосиновые массивные двигатели F-1 в первой ступени Saturn V.


Слева направо — Сатурн-5, SLS, Falcon Heavy, BFR и Falcon 9.

Рядом с этой основной ступенью будут использоваться твердотопливные ускорители для увеличения тяги при запуске SLS — в отличие от Сатурн-5, у которого вообще не было дополнительных ускорителей. По словам Блевинса, эти ускорители схожи с теми, которые использовались при запуске шаттлов, но в версии для SLS они будут примерно в два раза выше.

Оба ракета-носителя, SLS и Сатурн-5, используют три ступени, чтобы вывести космический корабль с экипажем в космос.

Взглянув на верхнюю часть SLS, вы увидите схожую с Аполлонами конфигурацию — капсулу, в которой будут путешествовать космонавты, и систему экстренного спасения, которая может спасти экипаж в случае чрезвычайной ситуации во время старта. «Капсула для экипажа будет больше, но при взгляде с Земли этого не скажешь», — говорит Блевинс.

Но не дайте себя одурачить — внешнее сходство этих ракет не обязательно отражает внутреннее. SLS имеет различия в своей структуре, топливе и авионике по сравнению с Сатурн-5. Большая часть изменений связаны с технологическими достижениями в области вычислительной техники и топлива с конца 1950-х годов, когда впервые появился Сатурн.

Другие изменения вытекают из постепенных эволюционных изменений в промышленной базе НАСА в течение последних 60 лет: например, компании, участвующие в постройке SLS, во многих случаях являются разными подрядчиками, которые предпочитают использовать иные компоненты ракеты, чем те, из которых собирали Сатурн-5, сказал Блевинс.

Одно из основных отличий SLS от Сатурн-5 состоит в том, что новая ракета-носитель не использует керосин. Так как новая ракета опирается на наследие программы шаттлов, а также на последующее развитие эффективности используемого топлива, то во всех ступенях — кроме ускорителей — используется комбинация жидкого водорода и жидкого кислорода.

Используемые материалы также различаются, хотя Блевинс не решается сказать, что они более продвинуты, чем в случае с Сатурн-5. Скорее, некоторые компоненты намеренно «перестроены», чтобы позволить SLS при необходимости летать не только к Луне, но и к куда более отдаленным местам в Солнечной системе.

Авионика — «мозги» ракеты — также существенно отличается от используемой в Сатурн-5, сказал Блевинс. Одним из основных отличий является то, что SLS может связываться со спутниками слежения и ретрансляции данных (TDRS), которые обеспечивают превосходное покрытие всего мира и позволяют постоянно иметь высококачественную связь с астронавтами во время всего полета. TDRS были впервые использованы в эпоху космических шаттлов в 1980-х годах, так что Сатурн-5 просто физически не мог работать с ними. Точно так же навигационная система использует наработки авиационной промышленности (в частности, Boeing 777 и 787), которые опять же стали летать позже Сатурна.

Но есть одна ключевая область, где авионика SLS совпадает с таковой у Сатурн-5: ее размеры. Несмотря на то, что современные компьютеры гораздо более компактные и мощные, чем доступные в 1960-х годах, инженеры не могут воспользоваться этой миниатюризацией.

«Мы потратили 40 лет на то, чтобы сделать электронику как можно меньше», — сказал Блевинс. «А потом мы помещаем ее в ракета-носитель и она разрушается от вибраций при старте, так что мы вынуждены делать для нее защиту». В итоге бортовой компьютер SLS, конечно, существенно быстрее, однако по размерам он схож с таковым в Сатурн-5, так как он «укутан» в специальные изоляторы, призванные снизить вибрации.

Заглядывая в будущее

По словам Блевинса, он уверен, что SLS сможет уложиться в дату запуска, назначенную на ноябрь 2020 года, если разработка будет продолжаться быстрыми темпами. Однако некоторые СМИ предполагают, что возникнуть еще большие задержки, и первый полет перенесут на 2021 год.

В течение следующих шести месяцев команда SLS доставит первую ступень ракеты в Космический центр Стеннис в Миссисипи для оценки и проведения тестов. В начале 2020 года инженеры установят ступень на испытательный стенд и запустят двигатели, чтобы проверить их работоспособность. Одним из возможных источников задержек является то, что даже для такого простого теста требуются большие краны, специальное оборудование и складские помещения, поскольку ступени SLS намного больше, чем у челноков.

Читайте также:  Что грозит за взлом аккаунта

К тому же, по словам Блевинса, стартовое окно будет еще уже, чем при старте шаттлов, поскольку Земля и Луна выгодно расположены только в определенные дни каждого месяца.

При этом выбор стартового окна дополнительно ограничен тем фактом, что команда SLS предпочла бы посадить космический корабль обратно на Землю при дневном свете, чтобы лучше наблюдать за развертыванием парашютов. Если первый полет SLS не получится провести в ноябре 2020 года, инженеры предпочтут отложить полет до марта, поскольку координировать дневную посадку в короткие зимние дни сложно, сказал Блевинс.

Блевинс также говорит, что команда SLS в этом году планировала ускорить график, пропустив некоторые тесты. Но НАСА — вплоть до администратора Джима Бриденстайна — предпочло более медленный и скурпулезный подход, чтобы убедиться в том, что каждый компонент системы работает как надо.

По словам Блевинса, когда SLS наконец полетит, все надежды будут на то, чтобы использовать эти ракета-носители ближайшие лет 40, поскольку НАСА планирует расширять свою деятельность по всей Солнечной системе. Будь то полет астронавтов на Марс или роботизированный корабль на астероиды, SLS станет первым этапом путешествия — до тех пор, что его мощные возможности будут оправдывать затраты на него.

Сатурн-5

Первая ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА
Общие сведения
Страна США
Семейство Сатурн
Назначение ракета-носитель
Изготовитель Boeing (S-IC)
North American (S-II)
Douglas (S-IVB)
Основные характеристики
Количество ступеней 3
Длина (с ГЧ) 110,6 м
Диаметр 10,1 м
Стартовая масса 2965 т при запуске Аполлона-16 [1]
Масса полезной нагрузки
• на НОО ≈140 т (связка корабля Аполлон и третьей ступени носителя с остатком топлива). Третья ступень являлась полезной нагрузкой, так как выводила корабль к Луне.
• на траекторию к Луне 65,5 т (46,8 — корабль «Аполлон» + 18,7 — 3-я ступень с остатками топлива).
История запусков
Состояние программа закрыта
Места запуска стартовый комплекс LC-39, Космический центр имени Джона Ф. Кеннеди
Число запусков 13
• успешных 13
• неудачных
Первый запуск 9 ноября 1967
Последний запуск 14 мая 1973
Первая ступень — S-IC
Стартовая масса 2290 тонн
Маршевые двигатели 5 × F-1
Тяга 34 343 кН (суммарная у земли)
Удельный импульс 263 c (2580 Н·с/кг)
Время работы 165 с
Горючее керосин
Окислитель жидкий кислород
Вторая ступень — S-II
Стартовая масса 496,2 тонн
Маршевые двигатели 5 × J-2
Тяга 5096 кН (суммарная в вакууме)
Удельный импульс 421 с (4130 Н·с/кг)
Время работы 360 с
Горючее жидкий водород
Окислитель жидкий кислород
Третья ступень — S-IVB
Стартовая масса 132 тонны [ источник не указан 690 дней ]
Маршевый двигатель J-2
Тяга 1019,2 кН (в вакууме)
Удельный импульс 421 с (4130 Н·с/кг)
Время работы 165 + 335 с (2 включения)
Горючее жидкий водород
Окислитель жидкий кислород
Медиафайлы на Викискладе

Сатурн-5 (англ. Saturn V ) — американская сверхтяжёлая ракета-носитель. Использовалась для реализации пилотируемой посадки на Луну и подготовки к ней по программе «Аполлон», а также, в двухступенчатом варианте, для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб». Главный конструктор Вернер фон Браун.

Ракета «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъёмной, наиболее мощной, самой тяжёлой и самой большой из созданных на данный момент человечеством ракет, выводивших полезную нагрузку на орбиту, превосходя более поздние «Спейс Шаттл», «Энергию» и «Falcon Heavy» [2] [3] . Ракета выводила на низкую околоземную орбиту 141 т по официальным данным (что включает в себя корабль «Аполлон» и последнюю ступень с остатками топлива для разгона межпланетного полёта), и на траекторию к Луне 47 т полезного груза (65,5 т вместе с 3-й ступенью носителя). Полная масса, выведенная на орбиту при запуске станции Скайлэб, составила 147,36 тонн, в том числе станция Скайлэб с головным обтекателем — 88,5 т и вторая ступень с остатком топлива и неотделившимся переходником.

Ракета-носитель выполнена по трёхступенчатой схеме, с последовательным расположением ступеней.

На первой ступени устанавливались пять кислородно-керосиновых ЖРД F-1, которые по сей день остаются самыми мощными однокамерными ракетными двигателями из когда-либо летавших.

На второй устанавливались пять двигателей J-2, работающих на топливной паре жидкий водород-жидкий кислород, на третьей ступени — один водородно-кислородный ЖРД, аналогичный использованному на второй ступени.

Содержание

Разработка [ править | править код ]

От C-1 к C-4 [ править | править код ]

С 1960 по начало 1962 гг. в Центре космических полётов им. Джорджа Маршалла НАСА рассматривались проекты ракет-носителей серии «Сатурн C» (Сатурн C-1, C-2, C-3, C-4) для осуществления (кроме «Сатурн C-1», предназначенной только для полётов на околоземную орбиту; проект «Сатурн C-1» был реализован впоследствии в ракете-носителе «Сатурн-1») пилотируемого полёта на Луну [4] .

Ракеты-носители, разрабатывавшиеся по проектам C-2, C-3 и C-4, предполагалось использовать для сборки на орбите Земли лунного корабля, после чего он должен был выйти на траекторию к Луне, прилуниться и взлететь с Луны. Масса такого корабля на околоземной орбите должна была составлять, по разным проектам, от примерно 140 до более чем 300 тонн.

«Сатурн С-2» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой в 21,5 тонны, по этому проекту предполагалось собрать корабль для полёта на Луну за пятнадцать пусков [5] .

По проекту «Сатурн C-3» предусматривалось создание трёхступенчатой ракеты-носителя, на первой ступени которой должны были быть установлены два двигателя F-1, на второй — четыре двигателя J-2, а третья ступень представляла собой вторую ступень ракеты-носителя «Сатурн-1» — S-IV. «Сатурн C-3» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 36,3 тонны, и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за четыре или пять пусков [6] .

«Сатурн C-4» также должна была быть трёхступенчатой ракетой, первая ступень которой должна была иметь четыре двигателя F-1, вторая ступень была той же, что и на C-3, и третьей ступенью была S-IVB — увеличенный вариант ступени S-IV. «Сатурн C-4» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 99 тонн и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за два запуска [7] .

C-5 [ править | править код ]

10 января 1962 года НАСА опубликовала планы строительства ракеты-носителя «Сатурн C-5». На первой её ступени должны были быть установлены пять двигателей F-1, на второй ступени — пять двигателей J-2, и на третьей — один J-2 [8] . С-5 должна была выводить на траекторию к Луне полезную нагрузку массой 47 тонн.

В начале 1963 года НАСА окончательно выбрала схему пилотируемой экспедиции на Луну (основной корабль остаётся на орбите Луны, посадку же на неё совершает специальный лунный модуль) и дало ракете-носителю «Сатурн C-5» новое имя — «Сатурн-5».

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector