stringtranslate.com

Сатурн ИБ

Saturn IB [a] (также известный как модернизированный Saturn I ) — американская ракета-носитель , созданная по заказу Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) для программы «Аполлон» . Он модернизировал Saturn I , заменив вторую ступень S-IV (сила 90 000 фунтов (400 000 Н), общий импульс 43 380 000 фунтов в секунду) на S-IVB (сила 200 000 фунтов (890 000 Н), 96 000 000 фунтов). -сек общего импульса). Первая ступень S -IB также увеличила базовую тягу SI с 1 500 000 фунтов-сил (6 700 000 Н) до 1 600 000 фунтов-сил (7 100 000 Н) и топливную нагрузку на 3,1%. Это увеличило грузоподъемность Сатурна I на низкой околоземной орбите с 20 000 фунтов (9 100 кг) до 46 000 фунтов (21 000 кг), чего достаточно для ранних летных испытаний полузаправленного командно-служебного модуля Аполлона (CSM) или полностью заправленного топливом лунного модуля Аполлона. (LM), прежде чем был готов более крупный Сатурн-5 , необходимый для полета на Луну.

Совместно используя верхнюю ступень S-IVB, Saturn IB и Saturn V обеспечили общий интерфейс для космического корабля Apollo. Единственным существенным отличием было то, что S-IVB на «Сатурне-5» сжигал только часть своего топлива для достижения околоземной орбиты, поэтому его можно было перезапустить для транслунной инъекции . S-IVB на Сатурне IB требовалось все топливо для достижения околоземной орбиты.

Сатурн IB запустил два суборбитальных полета CSM без экипажа на высоту 162 км, один орбитальный полет LM без экипажа и первую орбитальную миссию CSM с экипажем (сначала планировалась как Apollo 1 , позже - как Apollo 7 ). Он также запустил одну орбитальную миссию AS-203 без полезной нагрузки, чтобы у S-IVB было остаточное жидкое водородное топливо. Эта миссия поддержала разработку перезапускаемой версии S-IVB, используемой в Сатурне V, путем наблюдения за поведением жидкого водорода в невесомости .

В 1973 году, через год после завершения лунной программы «Аполлон», три корабля «Аполлон» CSM/Saturn IB переправили экипажи на космическую станцию ​​«Скайлэб» . В 1975 году последний корабль «Аполлон/Сатурн» запустил часть «Аполлона» совместного американо-советского испытательного проекта «Аполлон-Союз» (ASTP). Резервный Apollo CSM/Saturn IB был собран и подготовлен к спасательной операции Скайлэба, но так и не поднялся в воздух.

Остальные Saturn IB в инвентаре НАСА были списаны после миссии ASTP, поскольку им не удалось найти применения, а все потребности космической программы США в тяжелых грузовых операциях могли быть удовлетворены с помощью более дешевого и универсального семейства Titan III , а также космического корабля "Шаттл" .

История

В 1959 году комитет Сильверстайна НАСА выпустил рекомендации по разработке ракет-носителей класса «Сатурн» , выросших из C-1 . Когда в 1961 году была запущена программа «Аполлон» с целью высадки людей на Луну, НАСА выбрало «Сатурн-1» для испытательных миссий на околоземной орбите. Однако предел полезной нагрузки Сатурна I в 20 000 фунтов (9 100 кг) на дальность полета 162 км позволит протестировать только командный модуль с прикрепленным двигательным модулем меньшего размера, поскольку командно-служебный модуль будет иметь сухую массу не менее 26 300 фунтов (11 900 фунтов). кг), а также топливо для служебной двигательной установки и управления реакцией. В июле 1962 года НАСА объявило о выборе C-5 для миссии по высадке на Луну и решило разработать еще одну ракету-носитель, модернизировав Saturn I, заменив вторую ступень S-IV на S-IVB , которая также будет модифицирована для использовать в качестве третьей ступени Сатурна-5. Первая ступень SI также будет модернизирована до S-IB за счет улучшения тяги двигателей и уменьшения веса. Новый Saturn IB с грузоподъемностью не менее 35 000 фунтов (16 000 кг) [4] заменит Saturn I для испытаний на околоземной орбите, что позволит летать командно-служебному модулю с частичной загрузкой топлива. Это также позволит запустить лунный экскурсионный модуль массой 32 000 фунтов (15 000 кг) отдельно для испытаний на околоземной орбите без экипажа и с экипажем до того, как «Сатурн-5» будет готов к полету. Это также дало бы раннее развитие третьей стадии. [2]

12 мая 1966 года НАСА объявило, что аппарат будет называться «модернизированный Сатурн I», при этом «лунный экскурсионный модуль» был переименован в лунный модуль . Однако 2 декабря 1967 года терминология «переоцененного Сатурна I» была возвращена к Сатурну IB. [2]

К моменту разработки полезная нагрузка Saturn IB увеличилась до 41 000 фунтов (19 000 кг). [2] К 1973 году, когда он использовался для запуска трех миссий Скайлэб , двигатель первой ступени был дополнительно модернизирован, в результате чего грузоподъемность увеличилась до 46 000 фунтов (21 000 кг).

Технические характеристики

Ракета-носитель

Конфигурации полезной нагрузки

этап S-IB

Схема первой ступени S-IB ракеты Saturn IB

Сцена S-IB была построена корпорацией Chrysler на сборочном заводе Мишуд в Новом Орлеане . [5] Он был оснащен восемью ракетными двигателями Rocketdyne H-1, сжигавшими топливо RP-1 с жидким кислородом (LOX). Восемь баков Redstone (четыре с топливом и четыре с LOX) были сгруппированы вокруг бака LOX ракеты Юпитер , за что ракета получила прозвище «Последний бой кластера». [6] Четыре подвесных двигателя были установлены на подвесах , что позволяло управлять ими для управления ракетой. Восемь килей, окружающих опорную конструкцию, обеспечивали аэродинамическую устойчивость и управляемость.

Данные из: [7]

Общие характеристики

Двигатель

С-IVБ-200 ступень

Схема S-IVB второй ступени Saturn IB

S-IVB был построен компанией Douglas Aircraft Company в Хантингтон-Бич, Калифорния . Модель S-IVB-200 была похожа на третью ступень S-IVB-500, использовавшуюся на Saturn V , за исключением межступенчатого адаптера, меньших по размеру вспомогательных модулей управления двигательной установкой и отсутствия возможности перезапуска двигателя на орбите. Он был оснащен одним двигателем Rocketdyne J-2 . Баки с топливом и окислителем имели общую переборку, что позволило сэкономить около десяти тонн веса и сократить длину машины более чем на десять футов.

Общие характеристики

Двигатель

Приборный блок

Приборный блок, управлявший Saturn IB и Saturn V.

IBM построила приборный блок в Центре космических систем в Хантсвилле, штат Алабама . Расположенный наверху ступени S-IVB, он состоял из цифрового компьютера ракеты-носителя (LVDC), инерциальной платформы, акселерометров, системы слежения, телеметрии и управления, а также соответствующих средств управления окружающей средой. Он контролировал всю ракету от момента перед стартом до разрядки батареи. Как и другие системы наведения ракеты, она поддерживала свой вектор состояния (оценки положения и скорости) за счет интеграции измерений акселерометра, отправляла команды стрельбы и управления главными двигателями и вспомогательными двигателями, а также запускала соответствующие боеприпасы и твердотопливные ракетные двигатели во время этапов подготовки и отделения полезной нагрузки. .

Как и в случае с другими ракетами, полностью независимая и резервная система безопасности дальности может быть активирована по наземному радиокоманду для прекращения тяги и уничтожения ракеты, если она выйдет из строя и создаст угрозу людям или имуществу на земле. В Saturn IB и V система безопасности дальности была окончательно отключена наземным командованием после благополучного выхода на орбиту. Это было сделано для того, чтобы ступень S-IVB случайно не разорвалась и не создала облако обломков на орбите, которое могло бы поставить под угрозу экипаж Apollo CSM.

Запустить последовательность событий

Ускорение Сатурна IB увеличилось с 1,24 G при старте до максимального значения 4,35 G в конце горения ступени S-IB и снова увеличилось с 0 G до 2,85 G от отделения ступени до конца горения S-IVB. [8]

AS-206, 207 и 208 вывели командно-служебный модуль на эллиптическую орбиту размером 150 на 222 километра (81 на 120 морских миль), которая была в одной плоскости с орбитой Скайлэба . Двигатель SPS командно-служебного модуля использовался в апогее орбиты для перевода Хомана на орбиту Скайлэба на высоте 431 километр (233 морские мили). [8]

Транспортные средства и запуски Saturn IB

Сатурн IB установлен на платформе «молочный стул».

Первые пять запусков Saturn IB по программе Apollo были произведены с LC-34 и LC-37 , базы ВВС на мысе Кеннеди .

Saturn IB использовался в период с 1973 по 1975 год для трех пилотируемых полетов Skylab и одного полета испытательного проекта «Аполлон-Союз» . Эта последняя серийная партия не имела чередующихся черных и белых баков ступени S-IB или вертикальных полос на кормовой юбке бака S-IVB, которые присутствовали на более ранних машинах. Поскольку LC-34 и 37 к тому времени были бездействующими, для этих запусков использовался LC-39B Космического центра Кеннеди . [9] Мобильная пусковая платформа № 1 была модифицирована, добавлена ​​приподнятая платформа, известная как «молочный табурет», чтобы учесть разницу в высоте между Saturn IB и гораздо более крупным Saturn V. [9] Это позволило выровнять доступ к пусковой пуповине. рычаги для доступа экипажа, заправки топливом и наземных электрических соединений космического корабля «Аполлон» и верхней ступени S-IVB. Рычаги доступа ко второй ступени башни были модифицированы для обслуживания первой ступени S-IB. [9]

Различные конфигурации миссий ракеты-носителя Saturn IB.
Все запуски Saturn IB с AS-201 через ASTP

Информацию о более ранних выпусках автомобилей серии Saturn I см. в списке в статье Saturn I.

Ракеты Сатурн IB на выставке

SA-209 на выставке в КНЦ

По состоянию на 2023 год автомобили Saturn IB (или их части) выставлены в двух местах:

Расходы

Аполлон-7 выходит на орбиту с экипажем из трех человек, 1968 год.

В 1972 году стоимость Saturn IB, включая запуск, составляла 55 000 000 долларов США (что эквивалентно 385 000 000 долларов США в 2022 году). [14]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Произносится как «сатурн, одна пчела».

Рекомендации

  1. ^ abc Отчет после запуска миссии AS-201 (космический корабль Аполлон 009) - (PDF) , НАСА, май 1966 г. , получено 18 марта 2011 г.
  2. ^ abcd Уэйд, Марк. «Сатурн ИБ». Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 14 мая 2011 года . Проверено 17 марта 2011 г.
  3. ^ Хорнунг, Джон (2013). Вступая в гонку на Луну: автобиография ученого-ракетчика Аполлона. Вильямсбург, Вирджиния: Издательство Jack Be Nimble. ISBN 9780983044178.
  4. ^ Бенсон, Чарльз Д.; Фаэрти, Уильям Барнаби (1978). «Космический аппарат Аполлон-Сатурн IB». Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона. НАСА . Проверено 3 февраля 2016 г.
  5. ^ abcd "История Сатурна IB". Архивировано из оригинала 4 января 2013 года . Проверено 1 ноября 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  6. ^ "Сатурн I".
  7. ^ Центр космических полетов НАСА имени Маршалла, Руководство по полету Skylab Saturn IB (MSFC-MAN-206), 30 сентября 1972 г.
  8. ^ abc Skylab Saturn 1B Руководство по полету - (PDF) , НАСА, 30 сентября 1972 г. , получено 8 июля 2020 г.
  9. ^ abc Рейнольдс, Дэвид Уэст (2006). Космический центр Кеннеди: ворота в космос . Ричмонд-Хилл, Онтарио: Firefly Books Ltd., стр. 154–157. ISBN 978-1-55407-039-8.
  10. ^ «Начинается демонтаж ракеты в историческом центре приветствия Алабамы» . Проверено 20 сентября 2023 г.
  11. ↑ Дулинг, Дэйв (6 мая 1979 г.). «Летний праздник космических и ракетных планов». Хантсвилл Таймс .
  12. ↑ Хьюз, Бейн (6 апреля 2014 г.). «Знаковая ракета подлежит ремонту». Декейтер Дейли . Проверено 8 апреля 2014 г.
  13. ^ «Начинается демонтаж ракеты в историческом центре приветствия Алабамы» . Проверено 20 сентября 2023 г.
  14. ^ «SP-4221 Решение о космическом шаттле - Глава 6: Экономика и шаттл» . НАСА . Проверено 15 января 2011 г.

Внешние ссылки