S -IVB (произносится как «S-four-B») — третья ступень ракеты-носителя Saturn V и вторая ступень ракеты- носителя Saturn IB . Построенный компанией Douglas Aircraft Company , он имел один ракетный двигатель J-2 . Во время лунных миссий его запускали дважды: сначала для вывода на околоземную орбиту после отключения второй ступени, а затем для транслунного выведения (TLI).
S-IVB произошел от верхней ступени ракеты Сатурн I ( S-IV ) и был первой разработанной ступенью Сатурна V. На S-IV использовалась группа из шести двигателей RL-10 , но использовалось то же топливо, что и на S-IVB — жидкий водород и жидкий кислород . Первоначально предполагалось, что это будет четвертая ступень планируемой ракеты под названием C-4 , отсюда и название S-IV.
К крайнему сроку - 29 февраля 1960 года - одиннадцать компаний представили предложения о том, чтобы стать ведущим подрядчиком. 19 апреля администратор НАСА Т. Кейт Гленнан решил, что контракт получит компания Douglas Aircraft Company. Convair заняла второе место, но Гленнан не хотел монополизировать рынок ракет, работающих на жидком водороде, поскольку Convair уже строила ступень Centaur для ракеты Atlas-Centaur .
В конце концов, Центр космических полетов Маршалла решил использовать ракету C-5 (позже названную Saturn V), которая имела три ступени и была увенчана модернизированной S-IV под названием S-IVB с одним J-2. двигатель, в отличие от группы из 6 двигателей РЛ-10 на С-IV. Дуглас получил контракт на S-IVB из-за сходства между ним и S-IV. Тогда же было решено создать ракету C-IB (Saturn IB), которая также будет использовать S-IVB в качестве второй ступени и может быть использована для испытаний космического корабля «Аполлон» на низкой околоземной орбите.
Построено 12 ступеней S-IVB 200-й серии и 16 ступеней S-IVB 500-й серии, а также 3 испытательных ступени. НАСА работало над приобретением четырех дополнительных ступеней серии 200 (как часть четырех новых ракет Saturn IB, от SA-213 до 216), но финансирование так и не было осуществлено, и заказ был отменен в августе 1968 года до того, как было собрано оборудование S-IVB. [1] Примерно в то же время был отменен заказ на две дополнительные ступени 500-й серии (для ракет Saturn V 516 и 517). [2]
Дуглас построил две разные версии S-IVB: серию 200 и серию 500. Серия 200 использовалась на Saturn IB и отличалась от модели 500 тем, что не имела расширяющейся межступенчатой ступени и имела меньшее давление гелия на борту, поскольку ее не приходилось перезапускать. В серии 500 промежуточная ступень расширялась, чтобы соответствовать большему диаметру ступени S-II Сатурна V. Серия 200 также имела три твердотопливные ракеты для отделения S-IVB от S-IB во время ступени. На серии 500 это число было сокращено до двух, а два небольших подруливающих модуля вспомогательной двигательной системы (APS) были добавлены в качестве двигателей незаполненного объема для перезапуска двигателя J-2 и для обеспечения управления ориентацией на этапах полета на инерции.
S-IVB перевозил 73 280 литров (19 360 галлонов США) жидкого кислорода (LOX) общей массой 87 200 кг (192 200 фунтов). Он перевозил 252 750 литров (66 770 галлонов США) жидкого водорода (LH2) массой 18 000 кг (40 000 фунтов). Масса пустого составляла 10 000 кг (22 000 фунтов) [3] [4]
Управление ориентацией обеспечивалось подвесом двигателя J-2 во время полета с двигателем и двумя модулями APS во время движения по инерции. Модули APS использовались для трехосного управления на этапах выбега, управления креном во время стрельбы J-2 и незаполненного объема для второго зажигания двигателя J-2. [3] [4] Каждый модуль APS содержал два подруливающих устройства мощностью 150 фунтов (670 Н), обеспечивающих тягу при крене и тангаже, еще одно подруливающее устройство с усилием 150 фунтов (310 Н) для рыскания и одно подруливающее устройство с усилием 70 фунтов (310 Н). для незаполнения. Каждый модуль содержал свои собственные топливные баки, содержащие 150 фунтов (68 кг) тетроксида динитрогена и 115 фунтов (52 кг) монометилгидразина, а также сжатый гелий для создания давления в топливе. [5]
Излишек танка S-IVB, заводской номер 212, был переоборудован в корпус для Скайлэб , первой американской космической станции . «Скайлэб» был запущен на «Сатурне-5» 14 мая 1973 года и в конце концов снова вошел в атмосферу 11 июля 1979 года. Второй S-IVB, серийный номер 515, также был переоборудован в резервный « Скайлэб» , но этот так и не поднялся в воздух.
Начиная с «Аполлона-13» , ступени S-IVB врезались в Луну для проведения сейсмических измерений, используемых для характеристики недр Луны.
(* Местоположение см. в Списке искусственных объектов на Луне .)
Вторая ступень ракеты «Арес I» и предлагаемая ступень отлета от Земли (EDS) должны были иметь некоторые характеристики ступени S-IVB, поскольку обе имели модернизированный двигатель J-2, названный J-2X, с последний выполняет те же функции, что и версия ступени Series 500 (вывод полезной нагрузки на орбиту, а затем запуск космического корабля в залунное пространство).
MS-IVB представлял собой предложенную модификацию S-IVB, которая должна была использоваться при облете Марса, но так и не была произведена. [11]
