Сатурн V
Сатурн V або Сатурн-5 (англ. Saturn V) — американська ракета-носій. Вона належить до класу надважких і залишається найбільш вантажопідіймальною зі створених людством ракет, які виводили корисний вантаж 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 «Скайлаб» (у двоступеневому варіанті).
 | ||||
| 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 | ||||
| Висота | 110,6 м | |||
| Діаметр | 10,1 м | |||
| Маса | 2 963 500 кг | |||
| Ступенів | 3 | |||
| Вантаж | ||||
| Вантаж на ННО |
100 000 кг | |||
| Споріднені ракети | ||||
| Родина | Сатурн-1, -1Б | |||
| Історія запусків | ||||
| Статус | Недіюча | |||
| Космодроми | LC-39, Космічний центр Кеннеді | |||
| Всього запусків | 13 | |||
| Успішних | 13 | |||
| Невдалих | 0 | |||
| Перший запуск | 9 листопада 1967 | |||
| Останній запуск | 14 травня 1973 | |||
| Відомий вантаж | КК «Аполлон» | |||
Ракета-носій триступенева, на першому ступені встановлювалися п'ять киснево-гасових двигунів, на другому — 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.
Від C-1 до C-4 ред.
З 1960 до 1962 в центрі космічних польотів ім. Маршалла розглядалися проєкти ракет-носіїв серії Сатурн C (Сатурн C-1, C-2, C-3, C-4), для здійснення пілотованого польоту на Місяць. Проєкт Сатурн C-1 був реалізований ракетою-носієм Сатурн I.
Проєкти 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 нього. 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 проєктом 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 проєкту 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 проєктом місячний корабель повинен був бути зібраний за два запуски[4].
C-5 ред.
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.
Ступені ред.
Сатурн V складався з трьох ступенів: S-IC - перший ступінь, S-II - другий і S-IVB - третій. Всі три ступені використовували рідкий кисень як окисник. Паливом в першому ступені був гас, а у другому і третьому — рідкий водень
Перший ступінь, S-IC ред.
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 працював 2,5 хвилини, розганяв наступні ступені й корисне навантаження до швидкості 2,68 км / с і виводив їх на висоту 67 кілометрів [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.
S-II вироблявся компанією «North American Aviation». Ступінь використовував п'ять киснево-водневих двигунів J-2, загальна тяга яких становила 5115 кН. Як і на першому ступені, один двигун був в центрі та 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 він до сьогодні є найпотужнішим ракетним ступенем на кріогенному паливі. Другий ступінь працював 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.
S-IVB побудований компанією «Douglas Aircraft Company». На ступені був встановлений один двигун J-2, який використовував рідкий кисень і рідкий водень як окисник і пальне, як і другий ступінь S-II. Ступінь розвивав тягу близько 1 МН. Розміри ступені: висота 17,85 метра, діаметр 6,6 метра. Під час місячних місій ступінь вмикався двічі, перший раз на 2,5 хвилини для довиведення «Аполлона» на навколоземну орбіту і вдруге — для виведення «Аполлона» на траєкторію до Місяця.
Збірка ред.
Транспортування ред.
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.
Скайлеб ред.
Космічна станція «Скайлеб» була виготовлена на землі, з невикористаного 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 останній ступінь буде виведено на орбіту як робочий ракетний ступінь, звільнений бак рідкого водню повинен був бути дооснащений 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 як ступеня.
Космічна станція «Скайлеб» була запущена 14 травня 1973 року з допомогою двоступеневої модифікації ракети-носія Сатурн V — Сатурн INT-21.
Вартість ред.
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 була 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.
| Серійний номер | Корисне навантаження | Дата старту | Опис |
|---|---|---|---|
| Аполлон-4 | 9 листопада 1967 | Перший випробувальний політ | |
| Аполлон-6 | 4 квітня 1968 | Другий випробувальний політ | |
| Аполлон-8 | 21 грудня 1968 | Перший пілотований випробувальний політ з основним блоком КА «Аполлон». Обліт Місяця. | |
| Аполлон-9 | 3 березня 1969 | Навколоземна орбіта. Випробування місячного модуля. | |
| Аполлон-10 | 18 травня 1969 | Місячна орбіта. Випробування місячного модуля. | |
| Аполлон-11 | 16 липня 1969 | Перший пілотований політ з посадкою на Місяці. | |
| Аполлон-12 | 14 листопада 1969 | Примісячення близько Сервейора 3 (Surveyor 3). | |
| Аполлон-13 | 11 квітня 1970 | Аварія в польоті. Команда врятована. | |
| Аполлон-14 | 31 січня 1971 | Примісячення близько Фра Мауро (Fra Mauro). | |
| Аполлон-15 | 26 липня 1971 | Перший місячний Ровер (місяцехід). | |
| Аполлон-16 | 16 квітня 1972 | Примісячення у кратера Декарта (Descartes) | |
| Аполлон-17 | 6 грудня 1972 | Перший і єдиний нічний старт. Останній місячний політ програми «Апполон». | |
| Скайлеб 1 | 14 травня 1973 | Двоступінчаста модифікація (Saturn INT-21). На орбіту виведено станція «Скайлеб» | |
| Виготовлена для «Аполлонів-18/19», але ніколи не використовувалася. | |||
| Виготовлена як резерв для «Скайлеб», але ніколи не використовувалася. | |||
Див. також ред.
Примітки ред.
- ↑ 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 було виведенр на орбіту ні в одному з пусків.
- ↑ / lvs/saturnc2.htm Сатурн C-2 в Encyclopedia Astronautica
- ↑ Сатурн C-4 в Encyclopedia Astronautica
- ↑ Сатурн C-3 в Encyclopedia Astronautica
- ↑ Bilstein, Roger E. (1999). ? id = JnoZTbVLx0MC Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo / Saturn Launch. DIANE Publishing. с. 59—61. Процитовано 4 лютого 2008.
- ↑ Saturn V News Reference: First Stage Fact Sheet
- ↑ Saturn V News Reference: Second Stage Fact Sheet
- ↑ Apollo Program Budget Appropriations. NASA. Архів оригіналу за 9 лютого 2012. Процитовано 16 січня 2008.
- ↑ The Inflation Calculator <! — -Bot-generated title ->. Архів оригіналу за 18 липня 2011. Процитовано 6 квітня 2011.
Література ред.
- Akens, David S (1971). Saturn illustrated chronology: Saturn's first eleven years, April 1957 - April 1968. NASA - Marshall Space Flight Center as MHR-5. Also available in PDF format. Retrieved on 2008-02-19.
- Benson, Charles D. and William Barnaby Faherty (1978). Moonport: A history of Apollo launch facilities and operations. NASA. Also available in PDF format. Retrieved on 2008-02-19. Published by University Press of Florida in two volumes:Gateway to the Moon: Building the Kennedy Space Center Launch Complex, 2001, ISBN 0-8130-2091-3 andMoon Launch!: A History of the Saturn- Apollo Launch Operations, 2001 ISBN 0-8130-2094-8
- Bilstein, Roger E. (1996). Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo / Saturn Launch Vehicles. NASA SP-4206. ISBN 0-16-048909-1. Also available in PDF format. Retrieved on 2008-02-19.
- Lawrie, Alan (2005). Saturn, Collectors Guide Publishing, ISBN 1-894959-19-1
- Orloff, Richard W (2001). Apollo By The Numbers: A Statistical Reference. NASA. Also available in PDF format. Retrieved on 2008-02-19. Published by Government Reprints Press, 2001, ISBN 1-931641-00-5
- Final Report - Studies of Improved Saturn V Vehicles and Intermediate Payload Vehicles (PDF). NASA - George C. Marshall Space Flight Center under Contract NAS & -20266. Retrieved on 2008-02-19.
- Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-501 Apollo 4 mission (PDF). NASA - George C. Marshall Space Flight Center (1968). Retrieved on 2008-02-19.
- Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-508 Apollo 13 mission (PDF). NASA - George C. Marshall Space Flight Center (1970). Retrieved on 2008-02-19.
- Saturn V Flight Manual - SA-503 (PDF). NASA - George C. Marshall Space Flight Center (1968). Retrieved on 2008-02-19.
- Saturn V Press Kit. Marshall Space Flight Center History Office. Retrieved on 2008-02-19.
- Пол Ейзенштейн.Найбільший двигун: Сатурн-V «Популярна механіка». Червень 2003.
Посилання ред.
Сайти NASA ред.
- Apollo Lunar Surface Journal
- Saturn launch vehicles (PDF)
- Launch complex 39 facility description (PDF)
Інші сайти ред.
- Apollo Saturn Reference Page
- Project Apollo Archive
- Apollo / Saturn V Development ApolloTV.net Video