Сатурн V

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Сатурн V
Перша ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовому майданчику, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА
Перша ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовому майданчику, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА
Призначення ракета-носій
Виробник Boeing (S-IC)
North American (S-II)
Douglas (S-IVB)
Країна США
Розміри
Діаметр 10,1 м м
Маса 2963,5 т кг
Ступенів 3
Споріднені ракети
Родина Сатурн-1, -1Б
Історія запусків
Космодроми LC-39, Космічний центр Кеннеді
Перший запуск 9 листопада 1967
Останній запуск 14 травня 1973

Сатурн-5 (англ. Saturn V) — американська ракета-носій. Ракета «Сатурн V» залишається найпотужнішою зі створених людством ракет, які виводили корисне навантаження на орбіту[1]. Дітище видатного конструктора ракетно-космічної техніки Вернера фон Брауна, вона могла вивести на низьку навколоземну орбіту 140 т і на траєкторію до Місяця 47 т корисного вантажу. «Сатурн V» використовувалася для реалізації програми американських місячних місій (у тому числі з її допомогою була здійснена перша посадка на Місяць в липні 1969 року), а також для виведення на навколоземну орбіту станції «Скайлеб» (в двоступеневому варіанті).

Ракета-носій триступенева, на першому місці встановлювалися п'ять киснево-гасових двигунів, на другий — п'ять двигунів, що працюють на рідких водні та кисні, на третьому ступені — один киснево-водневий двигун, такий же, як і на другому ступені.

Розробка[ред.ред. код]

Від C-1 до C-4[ред.ред. код]

З 1960 до 1962 в центрі космічних польотів ім. Маршалла розглядалися проекти ракет-носіїв серії Сатурн C (Сатурн C-1, C-2, C-3, C-4), для здійснення пілотованого польоту на Місяць. Проект Сатурн C-1 був реалізований ракетою-носієм Сатурн I.

Проекти ракет-носіїв C-2, C-3 і C-4 передбачалося використовувати для збірки на орбіті Землі місячного корабля, після чого місячний корабель повинен вийти на траєкторію до Місяця, висадитися на Місяці і злетіти з неї. Маса такого корабля на навколоземній орбіті повинна була становити близько 200 тонн.

Сатурн С-2 повинен був виводити на низьку навколоземну орбіту корисне навантаження масою в 21,5 тонни, за цим проектом передбачалося зібрати корабель для польоту на Місяць за п'ятнадцять пусків[2].

За проектом Сатурн C-3 був триступеневою ракетою-носієм, на першому ступені були встановлені два двигуни F-1, на другий чотири двигуни J-2, і третій ступінь — другий ступінь ракети носія Сатурн I, S-IV. Сатурн C-3 повинен був виводити на низьку навколоземну орбіту корисне навантаження масою 36,3 тонни, і по цьому проекту місячний корабель повинен був бути зібраний за чотири або п'ять пусків[3].

Сатурн C-4 також був триступеневою ракетою, перший ступінь повинен був мати чотири двигуни F-1, другий ступінь був таким же, що і на C-3, і третім ступенем був S-IVB, збільшений варіант ступеня S-IV. Сатурн C-4 повинен був виводити на низьку навколоземну орбіту корисне навантаження масою 99 тонн, і за цим проектом місячний корабель повинен був бути зібраний за два запуски[4].

C-5[ред.ред. код]

10 січня 1962 року NASA опублікувало плани будівництва ракети-носія Сатурн C-5, на першому його ступені були встановлені п'ять двигунів F-1, на другому - п'ять двигунів J-2, і на третьому один J-2 [5]. С-5 повинен був виводити на траєкторію до Місяця корисне навантаження масою 41 тонни.

На початку 1963 року НАСА остаточно вибрало тип експедиції (основний корабель залишається на орбіті, посадку здійснює місячний модуль) і дало ракеті-носієві Сатурн C-5 нове ім'я, Сатурн V.

Технічні дані[ред.ред. код]

Ступені[ред.ред. код]

Схема ракети-носія «Сатурн V».

Сатурн V складався з трьох ступенів: S-IC - перший ступінь, S-II - другий і S-IVB - третій. Всі три ступені використовували рідкий кисень як окислювач. Паливом в першому ступені був гас, а у другій і третій - рідкий водень

Перший ступінь, S-IC[ред.ред. код]

Докладніше: S-IC
Перший ступінь, використаний в місії Аполлон-8 в Цеху вертикальної збірки

S-IC вироблявся компанією Боїнг. На першому ступені було встановлено п'ять киснево-гасових двигунів F-1, сумарна тяга яких була понад 34 МН. Перший ступінь працювала 2,5 хвилини, розганяла наступні ступені і корисне навантаження до швидкості 2,68 км / с і виводила їх на висоту 67 кілометрв [6]. Один з п'яти двигунів був зафіксований в центрі, чотири інших розташовані діаметрально і могли повертатися для управління вектором тяги. У польоті центральний двигун вимикався раніше, щоб зменшити тягу і перевантаження. Діаметр першого ступеня 10 метрів, висота 42 метри.

Другий ступінь, S-II[ред.ред. код]

Докладніше: S-II

S-II вироблявся компанією «North American Aviation». Ступінь використовувала п'ять киснево-водневих двигунів J-2, загальна тяга яких становила 5115 кН. Як і на першій ступені, один двигун був в центрі і на зовнішньому колі чотири інших, які могли повертатися для управління вектором тяги. Висота другого ступеня 24,9 метра, діаметр 10 метрів, як і у першого ступеня. Тяга ступені була 5,1 МН (у вакуумі), і вона до цього дня є найпотужнішою щаблем на криогенному паливі. Другий ступінь працювала приблизно 6 хвилин, розганяючи ракету-носій до швидкості 6,84 км / с і виводячи її на висоту 185 км [7].

Третій ступінь, S-IVB[ред.ред. код]

Докладніше: S-IVB

S-IVB побудована компанією «Douglas Aircraft Company». На ступені був встановлений один двигун J-2, який використовував рідкий кисень і рідкий водень як окислювач і пальне, як і друга ступінь S-II. Ступінь розвивала тягу близько 1 МН. Розміри ступені: висота 17,85 метра, діаметр 6,6 метра. Під час місячних місії щабель включалася двічі, перший раз на 2,5 хвилини для довиведення «Аполлона» на навколоземну орбіту і вдруге - для виведення «Аполлона» на траєкторію до Місяця.

Збірка[ред.ред. код]

Транспортування[ред.ред. код]

Для перевезення ракет Сатурн V до стартового майданчика використовувалися спеціальні гусеничні транспортери (англ. crawler-transporter). Свого часу вони були найбільшими зразками наземної самохідної техніки у світі.

Схема місячної експедиції[ред.ред. код]

Скайлеб[ред.ред. код]

Останній запуск Сатурна V, який виводить на низьку земну орбіту космічну станцію «Скайлеб»
Докладніше: Скайлеб

Космічна станція «Скайлеб» була виготовлена ​​на землі, з невикористаної другого ступеня ракети-носія Сатурн IB, S-IVB. Спочатку планувалося, що станція буде перетворена з S-IVB в орбітальну станцію вже на орбіті: після того як щабель буде виведена на орбіту як діючої ракетної ступені, звільнився бак рідкого водню повинен був бути дооснащена і конструкція перетворилася б на орбітальний модуль. Однак внаслідок різкого урізання бюджету на початку 70-х років НАСА відмовилося від цих планів. Після скасування місій «Аполлон-19», «Аполлон-20», а потім і скасування «Аполлон-18» у розпорядженні НАСА залишилося кілька невикористаних ракет Сатурн V, які могли вивести на орбіту повністю оснащену орбітальну станцію без необхідності використання її в якості щаблі .

Космічна станція «Скайлеб» була запущена 14 травня 1973 року з допомогою двоступеневої модифікації ракети-носія Сатурн V - Сатурн INT-21.

Ціна[ред.ред. код]

З 1964 року по 1973, з бюджету США було виділено 6,5 мільярда доларів на Сатурн V, максимум в 1966, 1,2 мільярда[8]. З урахуванням інфляції на Сатурн V було витрачено 32-45 мільярдів доларів у цінах 2007 року[9]. Приблизна вартість одного запуску Сатурна V становила 2,4-3,5 мільярда доларів в цінах 2007 року.

Одна з головних причин скасування програми «Аполлон» після 6 вдалих пілотованих польотів на Місяць було її висока вартість. У 1966 році NASA отримала найбільший бюджет за свою історію — 4,5 мільярда доларів з урахуванням інфляції, що становило близько 0,5 відсотка ВВП США.

Запуски Сатурна 5[ред.ред. код]

Колаж запусків ракети-носія «Сатурн-5»
Серійний номер Корисне навантаження Дата старту Опис
SA-501
Аполлон-4 9 листопада 1967 Перший випробувальний політ
SA-502
Аполлон-6 4 квітня 1968 Другий випробувальний політ
SA-503
Аполлон-8 21 грудня 1968 Перший пілотований випробувальний політ з основним блоком КА «Аполлон». Обліт Місяця.
SA-504
Аполлон-9 3 березня 1969 Навколоземна орбіта. Випробування місячного модуля.
SA-505
Аполлон-10 18 травня 1969 Місячна орбіта. Випробування місячного модуля.
SA-506
Аполлон-11 16 липня 1969 Перший пілотований політ з посадкою на Місяці.
SA-507
Аполлон-12 14 листопада 1969 Примісячення близько Сервейора 3 (Surveyor 3).
SA-508
Аполлон-13 11 квітня 1970 Аварія в польоті. Команда врятована.
SA-509
Аполлон-14 31 січня 1971 Примісячення близько Фра Мауро (Fra Mauro).
SA-510
Аполлон-15 26 липня 1971 Перший місячний Ровер (місяцехід).
SA-511
Аполлон-16 16 квітня 1972 Примісячення у кратера Декарта (Descartes)
SA-512
Аполлон-17 6 грудня 1972 Перший і єдиний нічний старт. Останній місячний політ програми «Апполон».
SA-513
Скайлеб 1 14 травня 1973 Двоступінчаста модифікація (Saturn INT-21). На орбіту виведено станція «Скайлеб»
SA-514
Виготовлена ​​для «Аполлонов-18/19», але ніколи не використовувалася.
SA-515
Виготовлена ​​як резерв для «Скайлеб», але ніколи не використовувалася.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Радянська ракета-носій Н-1 мала тягу від 45 до 50 МН, майже в 1,5 рази більше, ніж «Сатурн V», але всі 4 проведених запуски були невдалими, корисне навантаження не була виведена на орбіту ні в одному з пусків.
  2. / lvs/saturnc2.htm Сатурн C-2 в Encyclopedia Astronautica
  3. Сатурн C-4 в Encyclopedia Astronautica
  4. Сатурн C-3 в Encyclopedia Astronautica
  5. Bilstein, Roger E. (1999). ? id = JnoZTbVLx0MC Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo / Saturn Launch. DIANE Publishing. с. 59–61. Процитовано 2008-02-04. 
  6. Saturn V News Reference: First Stage Fact Sheet
  7. Saturn V News Reference: Second Stage Fact Sheet
  8. «Apollo Program Budget Appropriations». NASA. Архів оригіналу за 2012-02-09. Процитовано 2008-01-16. 
  9. The Inflation Calculator <! — -Bot-generated title ->

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Сайти NASA[ред.ред. код]

Інші сайти[ред.ред. код]

Симулятори[ред.ред. код]

Шаблон:Американська ракетно-космічна техніка