Den første Saturn-5-raketten: anmeldelse, egenskaper og interessante fakta

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Basert på utviklingen i det første tiåret av det 21. århundre, er Saturn-5-raketten (amerikansk laget) den kraftigste blant sine brødre. Dens tre-trinns struktur ble designet på sekstitallet av forrige århundre og var ment å levere en person til månens overflate. Alle de nødvendige skipene, som ble betrodd oppdraget med å utforske planetens naturlige satellitt, skulle festes til den.

Ifølge Apollo-programmet ble månemodulen festet til raketten, plassert inne i adapteren, og kroppen til orbiteren ble festet til den. Et slikt enkeltlanseringsopplegg utførte to ting på en gang. Riktignok fantes det også en totrinnsmodell, som bare ble brukt én gang under lanseringen av den aller første romstasjonen i USA i bane – Skylab.

Måneprogram: myte eller sannhet?

Det har gått nesten et halvt århundre,men snakk om et oppdiktet måneprogram fortsetter med uforminsket styrke. Noen er sikker på at det å sende astronauter til månen ved hjelp av Saturn-5-raketten er en bløff. For slike mennesker er ethvert bevis på amerikanernes store prestasjoner fremmed, og ifølge dem ble videoene laget uten å fly utenfor planeten Jorden.

Noen ganger ryktes det at den vakkert konstruerte Saturn er for perfekt til å være ekte. Selv om Saturn-programmet fant sted, hvorfor fortsatte ikke amerikanerne det, med henvisning til tapet av all designdokumentasjon for Saturn-5-raketten, og begynte å produsere skyttelbusser som kostet mange ganger mer? Hvorfor var det nødvendig å starte hele arbeidsflyten med å utvikle en lignende rakett fra bunnen av? Og hvordan kunne det være mulig å miste det teknologiske kartet for produksjonen av Saturn-5-raketten? Dette er tross alt ikke et sandkorn på en sandstrand.

Generelt er Saturn-5-raketten den første i sitt slag, designet ikke bare for å levere astronauter til Månen, men også for å lykkes med å returnere dem hjem. I tillegg måtte landingen med alt utstyret, inkludert månemodulen med to aktive passasjerer, være veldig jevn og myk, ellers ville det vært deres siste flytur. En del av massen kunne separeres ved å koble månemodulen fra kommandoskipet, som igjen forble i månebane og ventet på fullføring av alt arbeid.

Den amerikanske raketten "Saturn-5" kunne løfte og sette i bane opptil 140tonn last. Men for eksempel kan den mest brukte tunge raketten «Proton» bare bære 22 tonn på «kroppen». Imponerende forskjell, ikke sant?

Som du vet ble det produsert flere Saturner, og den siste lanserte romstasjonen Skylab som veide 77 tonn. Den var så enorm at hvis referansepunktet gikk tapt inne, hang astronauten i luften i flere minutter og ventet på vinden fra ventilasjonssystemet. Egentlig var det bare Mir, som besto av flere moduler, som slo denne rekorden. Men det er Saturn-5-raketten som fortsatt er det mest ambisiøse prosjektet i verden og den kraftigste rommaskinen, en rekord som ingen andre bæreraketter ennå har klart å slå.

Saturns historie V

Helt i begynnelsen av sitt liv møter skipet vanskeligheter i form av en mislykket oppskyting med deltagelse av et ubemannet, dårlig justert system. Dette ble etterfulgt av et avslag på å gjenta den ubemannede testen, men alt endte med en "lykkelig" slutt, siden det fra 1968 til 1973 var vellykkede oppskytinger av ti Apollo-romprogrammer og den ovennevnte Skylab-romstasjonen. Og så blir Saturn-5-raketten en museumsutstilling, og produksjonen og den videre driften blir fullstendig stoppet. Denne perioden fortsetter til i dag.

Interessante fakta

USA begynte å utvikle Saturn-raketten tilbake i 1962, og fire år senere den første testenflygning. Mer presist ble testen fullstendig mislykket, siden det andre trinnet av raketten, som skulle skytes opp på et teststed nær St. Louis, ganske enkelt eksploderte og knuste i stykker. I følge historiske opptegnelser ble rakettens ubemannede flyging stadig forsinket på grunn av endeløse sammenbrudd og mangler, men høsten 1967 klarte amerikanerne fortsatt å lykkes. På den andre testfasen av Apollo 6-programmet mislyktes imidlertid forsøket på ubemannet pilotering igjen. Av de fem tilgjengelige motorene i første trinn ble bare tre satt i drift, motoren i tredje trinn startet ikke i det hele tatt, og etter det f alt hele strukturen uventet fra hverandre for alle.

Til tross for dette ble det ti dager senere tatt en enestående beslutning om å sende Saturn V-raketten uten å prøve på nytt til månen. Tross alt, ikke glem den kalde krigen med Sovjetunionen og våpenkappløpet. Alle hadde det travelt, og selv i frykt for uopprettelige tragiske konsekvenser, bestemte de seg likevel for å erobre jordens naturlige satellitt uten en tredje testoppskyting.

Over ble det sagt om den mystiske forsvinningen av den tekniske dokumentasjonen og egenskapene til Saturn-5-raketten, men faktisk tilbakeviser amerikanerne denne informasjonen og kaller den en sykkel. Denne historien dukket opp tilbake i 1996 i en vitenskapelig bok om historien til dannelsen av astronautikk. Enkelt sagt rapporterte forfatteren i sine linjer at NASA rett og slett mistet tegningene. Men ifølge NASA-ansatt Paul Shawcross, som hadde en stilling i divisjonen forintern inspeksjon, tegningene forble egentlig ikke, men erfaringen og den tekniske "hjernen" forble intakt: alle dataene ble plassert i små biter av fotografisk film - mikrofilm.

Spesifikasjoner

Hva er de viktigste tekniske egenskapene til Saturn-5-raketten? La oss begynne med det faktum at høyden nådde 110 meter, og diameteren - ti, og med slike parametere kunne den lansere opptil 150 tonn last ut i verdensrommet, og etterlate den i bane nær jorden.

I den klassiske versjonen har den tre trinn: i de to første, fem motorer hver og i den tredje, en. Drivstoffet for første trinn var i form av RP-1 parafin med flytende oksygen som oksidasjonsmiddel, og for andre og tredje trinn var det i form av flytende hydrogen med flytende oksygen som oksidasjonsmiddel. Utskytningskraften for motorene til Saturn-5-raketten var 3500 tonn.

Rocket design

Designfunksjonen til raketten er en tverrgående inndeling i tre trinn, det vil si at hvert trinn er lagt over det forrige. Bæretanker var til stede i alle ledd. Trinnene ble koblet sammen ved hjelp av spesielle adaptere. Den nedre delen ble separert sammen med kroppen til det første trinnet, og den øvre ringformede delen ble separert et par titalls sekunder etter starten av andre trinns motorer. Den "kalde ordningen" med trinnseparasjon fungerte her, det vil si at inntil den forrige forsvinner, vil ikke motorene på den neste kunne starte.

I tillegg til startmotorene var det brems solid drivstoff motorer på trinnenebærerakett "Saturn-5". Designeren, Wernher von Braun, brukte dem til å gi trinnene funksjonen selvlandende. Også i rommet til tredje trinn var det en instrumentblokk der raketten ble kontrollert.

Design av første trinn

Den verdensberømte Boeing ble produsenten. Av alle tre var det det første trinnet som var høyest, lengden var 42,5 meter. Driftstid - ca 165 sekunder. Hvis vi vurderer scenen fra bunnen og opp, kan du i designen direkte finne selve rommet med fem motorer, en drivstofftank med parafin, et mellomtankrom, en tank med et oksidasjonsmiddel i form av flytende oksygen og en foran skjørt.

I motorrommet var de største Saturn-V-motorene - F-1, produsert av det amerikanske selskapet Rocketdyne. Selve fremdriftssystemet besto direkte av kraftstrukturen, stabiliserende enheter og termisk beskyttelse. En av motorene var festet i midten i en fast posisjon, og de fire andre var opphengt på gimbals. Det ble også installert kåper på sidekraftverkene for å beskytte motorene mot aerodynamiske belastninger.

I drivstoffrommet var det fem rør som førte oksidasjonsmiddelet til hoveddrivstoffet, som allerede ble levert ferdig ved hjelp av ti rørledninger til motorene. Skjørtet hadde som funksjon å koble sammen første og andre trinn. Da flyvningene til den fjerde og sjette Apollos ble utført,kameraer ble festet til strukturen for å overvåke driften av kraftverket, trinnseparasjon og kontroll av flytende oksygen.

Design av andre trinn

Produsenten var selskapet, i dag en del av beholdningen "Boeing" - Nord-Amerika. Lengden på strukturen var litt mer enn 24 meter, og driftstiden var fire hundre sekunder. Komponentene til det andre trinnet ble delt inn i en øvre adapter, drivstofftanker, et rom med J-2-motorer og en nedre adapter som koblet den til det første trinnet. Toppadapteren var utstyrt med fire ekstra solide drivstoffmotorer designet for samme retardasjon som i tilfellet med det første trinnet. De ble lansert etter separasjonen av tredje trinn. Kraftverksrommet hadde også én sentral motor og fire perifere.

tredje scenedesign

Den tredje, nesten atten meter lange strukturen ble laget av McDonnel Douglas. Hensikten var å skyte ut orbiteren og senke månemodulen til månens overflate. Det tredje trinnet ble produsert i to serier - 200 og 500. Sistnevnte hadde en solid fordel i økt tilførsel av helium ved omstart av motoren.

Det tredje trinnet besto av to adaptere - øvre og nedre, et rom med drivstoff og et kraftverk. Systemet som regulerer drivstofftilførselen til motorene er utstyrt med sensorer som måler drivstoffbalansen, de sendte data direkte til datamaskinen ombord. dem selvmotorene kunne brukes både i kontinuerlig modus og i pulsmodus. Den amerikanske romstasjonen Skylab ble forresten opprettet på grunnlag av denne tredje etappen.

Verktøyblokk

Alle elektroniske systemer var plassert i en verktøykasse som var i underkant av en meter høy og omtrent 6,6 meter i diameter. Den er lagt over på det tredje trinnet. Inne i ringen var det blokker som kontrollerte oppskytingen av raketten, dens orientering i rommet, samt flukt langs en gitt bane. Det var også navigasjons- og nødsystemenheter.

Kontrollsystemet ble representert av en datamaskin ombord og en treghetsplattform. Hele kontrollenheten hadde temperaturkontroll og termoreguleringssystem. Absolutt hele raketten var strødd med sensorer som oppdager eventuelle feil. De sendte inn de funnet dataene om nødtilstanden til et eller annet elektronisk objekt til kontrollpanelet i astronautenes hytte.

Forbereder lansering

Hele kontroll før fly av Saturn-5-raketten og Apollo-romfartøyet ble utført av en spesialkommisjon på fem hundre personer. Tusenvis av arbeidere deltok i lanseringen og opplæringen på Cape Canaveral. Vertikal montering fant sted ved romsenteret, som ligger fem kilometer fra oppskytningsstedet.

Omtrent ti uker før avgang ble alle deler av raketten fraktet til oppskytningsstedet. Beltebiler ble brukt til slike tunge gjenstander. Når alle deler av raketten var koblet sammen ogalle elektriske apparater var tilkoblet, kommunikasjonen ble sjekket, inkludert radiosystemet - både ombord og bakken.

Videre startet immobiliserte tester av missilkontroll, en flysimulering fant sted. Vi sjekket driften av romhavnen og oppdragskontrollsenteret i Houston. Og det siste testarbeidet ble allerede utført med direkte påfylling av tankene frem til perioden med lansering av første etappe.

Start drift

Forutskytningstiden starter seks dager før oppskytingen av raketten i verdensrommet. Dette er en standardprosedyre som ble utført med Saturn-5. I løpet av denne perioden ble det gjennomført flere pauser for å unngå feil og påfølgende forsinkelser i avgangen. Den siste nedtellingen startet 28 timer før lansering.

Å fylle den første etappen tok tolv timer. Dessuten ble det kun hellet parafin, og flytende oksygen ble tilført tankene fire timer før oppskyting. Før tanking gikk alle tankene gjennom en kjøleprosedyre. Oksydasjonsmidlet ble først levert til tankene i det andre trinnet med førti prosent, deretter til tankene til det tredje med hundre. Deretter ble beholderne med det andre designet fylt til slutten, og først da kom oksidasjonsmidlet inn i den første. Takket være en så interessant prosedyre var arbeiderne overbevist om at det ikke var noen lekkasje av oksygen fra tankene i andre trinn. Total leveringstid for kryogent drivstoff under påfylling var 4,5 timer.

Etter å ha klargjort alle systemene, ble raketten satt over i automatisk modus. Av de fem motorene i det første trinnet ble den sentrale faste lansert først, og først deretter de perifere i henhold til det motsatte opplegget. Neste inni fem sekunder var raketten på vent, og gikk deretter forsiktig ut av holderne som utløste den, og vek til sidene.

Datamaskinen, plassert i instrumentenheten, kontrollerte tonehøyden og rullen til raketten. Alle tonehøydemanøvrer endte ved 31 sekunders flytur, men programmet fortsatte å pulsere til første trinn ble fullstendig frakoblet.

Dynamisk press startet på det syttiende sekundet. Perifere motorer fungerte til slutten av drivstoffet i tankene, og den midterste slo seg av ytterligere 131 sekunder etter start for å forhindre store overbelastninger på missilkroppen. Separasjonen av den første etappen fant sted omtrent 65 kilometer over jordens overflate, og hastigheten til raketten var på dette tidspunktet allerede 2,3 kilometer per sekund.

Men fra hverandre f alt ikke scenen umiddelbart. I henhold til designfunksjonene fortsatte den å klatre til hundre kilometer og først da gikk den inn i vannet i Atlanterhavet i en avstand på 560 kilometer fra utskytningsstedet.

Starten av motorene på den andre etappen begynte et sekund etter at den første etappen ble koblet av. Alle fem kraftverkene ble lansert samtidig, og etter 23 sekunder ble andre trinns nedre adapter tilbakestilt. Etter det tok mannskapet saken i egne hender ved hjelp av datamaskinen om bord. Separasjonen av det andre trinnet skjedde i en høyde av 190 kilometer over jordoverflaten, og arbeidet ble overført til hovedmotoren. Astronauter hadde ansvaret for det. Ogetter oppskytingen av romfartøyet i månebane, skilte det tredje trinnet seg fra den kontrollerte modulen da motoren ble slått av manuelt etter åtti minutter. Dermed var "Saturn-5" i stand til å levere astronauter til månen og la amerikanerne bli de første erobrerne av jordens naturlige satellitt.