S-IVB-206, amelyet a Skylab 2 küldetéshez használtak
Motor típusa | 1 J-2 motor |
---|---|
Ergols | LH2 / LOX |
Tolóerő | 1,001 kN |
Újragyújtás | 1 (az V. Szaturnuszon ) |
Tömeg | 119 900 kg |
Magasság | 17,8 m |
Átmérő | 6,6 m |
A működés időtartama | 475 s |
használat |
Saturn IB ( 2 e emelet) Saturn V ( 3 e emelet) |
---|---|
Első repülés | 1966 |
Állapot | Eltávolítva a szolgáltatásból |
Ország | Egyesült Államok |
---|---|
Építész | Douglas Repülőgép-társaság |
Által épített Douglas Aircraft Company , az S-IVB (nevezik S4b) volt a harmadik szakaszban a Saturn V hordozórakéta és a második szakaszban a Saturn IB launcher . Küldetésének biztosítása érdekében egyetlen J-2 motorral volt felszerelve . Hold-küldetésekre az utóbbit kétszer lőtték ki: először a földi pályára való beillesztés után, miután levágták a második S-II stádiumot , majd a transzlunáris injekcióra (a hold pályáján), hogy elküldjék a misszió két emberes modulját a Holdra.
Az S-IVB a Saturn I rakéta legfelső fokának , az S-IV -nek volt az evolúciója , és ez volt az első Saturn V fokozat, amelyet megterveztek. Az S-IV hat motorból álló fürtöt használt, de ugyanazokat a hajtóanyagokat használta, mint az S-IVB, nevezetesen a folyékony hidrogént (LH2) és a folyékony oxigént (LOX). Eredetileg egy másik lehetséges rakéta negyedik állomása volt a Saturn C-4 néven, innen ered az neve S-IV.
Tizenegy vállalat nyújtott be javaslatokat arra, hogy a fővállalkozó legyen a szóban forgó határidő lejárta előtt 1960. február 29. A Nemzeti Repülési és Űrhivatal (NASA) adminisztrátora, T. Keith Glennan úgy döntött, hogyÁprilis 19, hogy a Douglas Aircraft Company nyeri a szerződést. Convairt elutasították, Glennan nem akarta monopolizálni a folyékony hidrogénrakéták piacát, mivel Convair már a Centaur rakéta építéséért volt felelős .
Végül a Marshall Űrrepülési Központ úgy döntött, hogy a C-5 rakétákat (később Szaturnusz V-nek hívják) használja, amelyek három fokozatúak, és egy korszerűsített S-IV-vel , S-IVB - vel lesznek a tetején , amelyek ehelyett egy motorcsoportot használnak csak egy J-2 motorja lenne. Douglasnak az S-IVB-vel kötött szerződést az utóbbi és az S-IV közötti hasonlóság miatt . Ezzel egyidejűleg úgy döntöttek, hogy létrehozzák a C-IB ( Saturn IB ) rakétát , amely az S-IVB-t is második állomásként használja, és amely felhasználható az Apollo űrhajó földi pályán történő tesztelésére , míg a Saturn V rakétát még mindig terveztek.
Az S-IVB-t üres hajótestgé alakították át a Skylab , az első amerikai űrállomás számára . Más projektek esetében az S-IVB szolgált különböző nedves műhelyek (az elfogyasztott rakétaszakaszokból épített űr élőhelyek) alapjául , mint például egy amerikai állomásé vagy a Vénusz pilóta nélküli felüljáró projektjének .
Az Apollo 13 , Apollo 14 , Apollo 15 , Apollo 16 és Apollo 17 küldetések során az S-IVB-t a Holdra küldték, hogy ott lezuhanjon. Ez a manőver lehetővé tette a szeizmikus mérések elvégzését, amelyek segítenek megállapítani a Hold magjának jellemzőit.
Az Ares V és Ares I rakéták második szakaszának javaslata, a Earth Departure Stage (EDS) részben ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkezett, mint az S-IVB szakasz. A 2010- ben törölt Constellation program két indítójának át kellett volna értékelnie a J-2 motort (J-2X sorozat), ugyanazokat a funkciókat ellátva, mint az 500-as sorozat szakasza (a hasznos teher pályára állítása, majd az űreszköz beinjektálása a transz-holdtérbe).
Douglas az S-IVB két külön változatát építette, a 200-as és az 500-as szériákat. A 200-as szériát a Saturn IB használta, és abban különbözött az 500-tól, hogy a fokozatoknak nem volt fellángolt szakasza és kisebbek a méreteik. héliumnyomás a fedélzeten, mert nem kellett őket újra meggyújtani. Az 500-as sorozatban a fellángolt szakaszokra azért volt szükség, hogy a nagyobb átmérőjű Saturn V alsó szakaszait közelebb hozzák egymáshoz. A 200-as széria három szilárd tüzelőanyagú rakétával is rendelkezett, amelyek az S-IVB fokozatot elválasztották az S-IB fokozattól az induláskor, szemben az 500-as széria csak kettőjével, és nem rendelkeztek APS lineáris hajtóművel, amelyre az 500-as sorozat szükséges a J2 motor újraindítása előtt végzett műveletek.
Az S-IVB hajtjuk 73.280 L (19.359 US gallon) LOX és 252.750 L (66.770 US gallon) LH2 . Mivel gyakran a területén rakéta szakaszában, a legtöbb teljes tömeg volt köszönhető, hogy a hajtógázok belsejében annak tartályok: során Apolló 11 misszió , a tömege hajtóanyagok tartalmazott volt 107.095 kg , ami 89,9 % a teljes tömegére vonatkoztatva a színpad , amely 119,119 kg volt . A folyékony oxigén ennek a tömegnek 73,3 % -át (87 315 kg ), a folyékony hidrogént 16,6 % -át (19 780 kg ) tette ki. Az üres padló csak a teljes tömeg 10,1 % -át képviselte , súlya 11 273 kg .
A meghajtást egy J-2 motorra bízták , amelynek maximális tolóereje vákuumban 1033 kN volt. Annak érdekében, hogy űrhajósokat küldhessenek a Holdra, annak idején elképesztő tulajdonsága volt, repülés közben újra meggyulladhatott. Azonban az ötös számú második szakaszt elfoglaló társaival ellentétben ez nem volt orientálható, ezt a feladatot a négy perifériás motorra bízták. Különös hangsúlyt fektettek a megbízhatóságára: 1963 decemberétől 1966 januárjáig az elvégzett tesztek lehetővé tették annak ellenőrzését, hogy a motor nagyrészt betartotta-e előírásait. Egy motort 30-szor újragyújtottak és összesen 2774 másodpercig működtek, míg repülés közben csak 500 másodpercig kellett járnia, és egyszer újra kellett gyújtani.
A színpadon egy gyűrű is felülmúlta a holdmodult tartalmazó adaptertől elválasztott gyűrűt (amelyet SLA-nak neveztek el: „ Spacecraft / Lunar Module Adapter ”). Ez a „ műszeregységként ” is emlegetett gyűrű valójában egy berendezés-rekesz volt, amely tartalmazta az összes felszerelést és érzékelőt, amelyek a rakéta teljes repülése során történő irányításához, irányításához, nyomon követéséhez és távméréséhez szükségesek. A Saturn I rakétához kifejlesztett műszeregységből származott . Az UI gyártásának NASA-vállalkozója az International Business Machines (IBM) volt.
A harmadik szakasz 150 másodpercig működött, miután elválasztották a második lépéstől .
Az emeletek korábbi elválasztásától eltérően az emeletek között nem voltak külön elválasztási műveletek, utóbbiak a második emelethez kapcsolódtak (bár a harmadik részének épültek). 10 perccel és 30 másodperccel a felszállás után az V. Szaturnusz 164 km magasságban és 1700 km távolságban volt a földön az indítóhelytől. Pillanatokkal később, a keringő manőverek után, a hordozórakéta 180 km 165 km föld körüli pályán volt . Földi pályán viszonylag alacsony volt, és a pálya nem maradhatott örökké stabil a légkör felső rétegeivel fennmaradó súrlódás miatt. A földi pályán zajló két misszióra, az Apollo 9-re és a Skylabra a hordozórakéta sokkal magasabb pályára juttatta a hajókat. Ezen a parkolási pályán az S-IVB és az űrhajó összekapcsolt állapotban maradt, két és fél keringéssel keringtek a Föld körül. Ebben az időszakban, az űrhajósok ellenőrzéseket végzett a berendezés az űrhajó és az utolsó szakaszban a hordozórakéta, annak érdekében, hogy minden tökéletesen üzemképes és előkészíti a űrhajó a „Translunar” injekció manőver ( transz- Hold-injekció - TLI).
A TLI manőverre körülbelül két és fél órával az indítás után került sor: a harmadik szakasz motorját újból meggyújtották, hogy az űrhajót a Hold felé terelje . Ez a lökés hat percig tartott, ami az egész sebességét több mint 10 km / s-ra (felszabadítási sebességre) növelte, lehetővé téve számára, hogy elkerülje a Föld húzását, hogy a Hold felé mozogjon. Néhány órával a TLI manőver után az Apollo Parancsnoki és Szolgáltató Modul (CSM) elvált a harmadik fokozattól, 180 fokkal elfordult , majd kikötött a Lunar modullal (LEM), amely az indítási fázis alatt a CSM alatt volt. Végül a harmadik emeletről kiemelkedett a CSM és a LEM által létrehozott új együttes.
A harmadik szakasz veszélyt jelenthet a küldetés hátralévő részére, mivel az Apollo hajók ugyanazt a tehetetlenségi pályát követték. Az ütközés kockázatának elkerülése érdekében a harmadik szakasz tartályaiban maradt hajtóanyagokat kiürítették az űrbe, amely reakcióval módosította a pályáját. Az Apollo 13- tól az irányítók a Holdra irányították. Az előző missziók által a Holdon elhelyezett szeizmográfok felismerhették hatásukat, amikor a Holdnak csapódtak. Az e szándékos balesetek során rögzített adatok hozzájárultak a Hold belső összetételének tanulmányozásához. Az Apollo 13 előtt (az Apollo 9 és az Apollo 12 kivételével ) a harmadik szakaszokat a Hold közelében haladó ösvényre helyezték, amely visszaküldte őket egy nap pályára.
Az Apollo 9 -t eközben közvetlenül egy nappályára irányították. Az Apollo 12 S-IVB szakaszának egészen más sorsa volt: a 2002. szeptember 3, Bill Yeung felfedezett egy gyanús aszteroidát, amelynek a J002E3 ideiglenes nevet adta . Kiderült, hogy a Föld körüli pályán van, és spektrális elemzéssel gyorsan kiderült, hogy fehér titán- dioxid-festék borítja , ugyanolyan, mint a Saturn V esetében. A misszióvezérlők azt tervezték, hogy elküldik az Apollo 12-et. S-IVB a Nap pályájára, de a motor gyújtása az Apollo űrhajótól való szétválasztás után túl sokáig tartott, a harmadik szakasz pedig túl közel ment a Holdhoz, és alig stabil pályára került a Föld és a Hold körül. Úgy gondolják, hogy 1971- ben a gravitációs zavarok sorozatát követően az S-IVB egy nap pályára lépett, majd 31 évvel később visszatért a Föld pályájára. Ban ben 2003. június, ez a harmadik szakasz elhagyta a Föld pályáját.
200 sorozat | |||
---|---|---|---|
Sorozatszám | használat | Kiadási dátum | Jelenlegi tartózkodási hely |
S-IVB-S | "Csatahajó" statikus teszt szakasz | ||
S-IVB-F | A telepítések vizsgálati szakasza | ||
S-IVB-D | "Dynamic" teszt szakaszban átadták a Marshall Space Flight Center in 1965 | Amerikai Űr- és Rakétaközpont , Huntsville , Alabama | |
S-IVB-T | Lemondva 1964. december | ||
S-IVB-201 | AS-201 | 1966. február 26 | |
S-IVB-202 | AS-202 | 1966. augusztus 25 | |
S-IVB-203 | AS-203 | 1966. július 5 | |
S-IVB-204 | Apollo 5 | 1968. január 22 | |
S-IVB-205 | Apollo 7 | 1968. október 11 | |
S-IVB-206 | Skylab 2 | 1973. május 25 | |
S-IVB-207 | Skylab 3 | 1973. július 28 | |
S-IVB-208 | Skylab 4 | 1973. november 16 | |
S-IVB-209 | Skylab mentőjármű | Kennedy Űrközpont | |
S-IVB-210 | Apollo Szojuz tesztprojekt | 1975. július 15 | |
S-IVB-211 | Felhasználatlan | Amerikai Űr- és Rakétaközpont , Huntsville , Alabama | |
S-IVB-212 | Átalakítva Skylab-ra | 1973. május 14 | |
500 sorozat | |||
Sorozatszám | használat | Kiadási dátum | Jelenlegi tartózkodási hely |
S-IVB-501 | Apollo 4 | 1967. november 9 | |
S-IVB-502 | Apolló 6 | 1968. április 4 | |
S-IVB-503 | Pusztítsd el a 1967. január 20 | Robbanás a Sacramento Test Operations (SACTO) Beta 3 padján végzett tesztek során | |
S-IVB-503N | Apolló 8 | 1968. december 21 | Nappálya |
S-IVB-504 | Apollo 9 | 1969. március 3 | Nappálya |
S-IVB-505 | Apolló 10 | 1969. május 18 | Nappálya |
S-IVB-506 | Apolló 11 | 1969. július 16 | Nappálya |
S-IVB-507 | Apolló 12 | 1969. november 14 | Nappálya. Állítólag aszteroidaként fedezték fel 2002-ben és a J002E3 jelölést kapták |
S-IVB-508 | Apollo 13 | 1970. április 11 | Hatás a Hold felszínén 1970. április 15a 0 óra 9 perc 40 s UTC *, 65,5 km- re a cél, a koordináta-pont " 2 ° 45 ′, 27 ° 52 ′ ny ". Ütési tömeg: 13 425,8 kg . |
S-IVB-509 | Apollo 14 | 1971. január 31 | Hatás a Hold felszínén 1971. február 4a 6 óra 40 perc 55 s UTC *, hogy 294,4 km a cél, a koordinátákat " 8 ° 05 ′, 26 ° 01 ′ ". Ütőtömeg: 13 986,9 kg . |
S-IVB-510 | Apollo 15 | 1971. július 26 | Hatás a Hold felszínén 1971. július 29A 20 óra 58 perc 42 s UTC *, 153,7 km- re a cél, a koordináta-pont " 1 ° 31 ′, 11 ° 49 ′ ny ". Ütési tömeg: 14 006,9 kg . |
S-IVB-511 | Apolló 16 | 1972. április 16 | Hatás a Hold felszínén 1972. április 19A 20 h 2 perc 4 s UTC *, 320,3 km- re a cél, a koordináta-pont " 1 ° 18 ′, 23 ° 48 ′ ny ". Ütőtömeg: 13,972,9 kg . |
S-IVB-512 | Apolló 17 | 1972. december 7 | Hatás a Hold felszínén 1972. december 10A 19 óra 32 perc 42 s UTC *, 155,5 km- re a cél, a koordináta-pont " Északi szélesség 4 ° 13 ′, 12 ° 19 ′ ". Ütési tömeg: 13 930,7 kg . |
S-IVB-513 | Apollo 18 (törölt) | Johnson Űrközpont | |
S-IVB-514 | Felhasználatlan | Kennedy Űrközpont | |
S-IVB-515 | Átalakítva Skylab B-re | Nemzeti Légi- és Űrmúzeum |
(* A helyét lásd a Holdon található ember alkotta tárgyak listájában .)
A 1967. január 20, a Beta 3 tesztpadon elhelyezett S-IVB 503 fokozat közvetlenül a motorja meggyulladása előtt felrobbant, és tönkretette a színpadot. A vizsgálat feltárta, hogy az üzemanyagtartályok nyomásáért felelős nyolc héliumgömb egyike felrobbant (a hegesztésekhez nem megfelelő anyagokat használtak).
: a cikk forrásaként használt dokumentum.