特點
土星五号在曆史上屬于最大的,以及最重的一隻運載火箭,整體的高度能夠達到一百一十米之多,并且重量能夠達到3038.5噸,推力能夠達到3408噸,通過月球軌道進行運載能夠達到45噸,在軌道上的運載力能夠達到118噸。土星五号屬于三級火箭,第一級的長度有42米,直徑能夠達到10米。
不過直徑比較寬,能夠達到13米,在尾部上面一共有四個尾翼,起到保持平衡以及推動的作用。第二級的長度能夠達到25米,直徑能夠達到10米。這裡能夠裝入液氮氧氫,到啟動的是推進作用,并且在上面會有五台發動機。三級的長度能夠達到18.8米,直徑能夠達到6.6米。在上面有兩個發動機所使用的推進劑是液氧液氫。
摘要
美國土星5号是截至目前仍是人類曆史上使用過的自重最大的運載火箭,高達110.6米,起飛重量3038噸;總推力達3400噸左右,月球軌道運載能力45噸,近地軌道運載能力118噸。土星5号是三級火箭,由S-1C第一級、S-2第
二級、S-4B第三級、儀器艙和有效載荷組成。第一級長42米,直徑10米,到尾段底部直徑增大到13米。尾段上裝有4個穩定尾翼,翼展約18米。第一級采用5台F-1發動機,推進劑為液氧和煤油,2個10米直徑的鋁制推進劑貯箱用桁條和隔框加強。第二級長25米,直徑10米,采用液氧液氫推進劑,共用5台J-2發動機。第三級長18.8米,直徑6.6米,1台J-2發動機,推進劑為液氧液氫。
盡管NASA曾設想過更大的火箭(例如新星火箭),土星5号是曆史上、土星号運載火箭成員中最大的火箭,
土星5号由馬歇爾太空飛行中心總指揮沃納·馮·布勞恩與他的德國火箭團隊擔任設計研發工作,主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飛行器公司以及IBM。
除了最後一次發射天空實驗室沒有使用S-IVB(第三級)之外,所有其他土星5号的發射都有三級:S-IC(一級)、S-II(二級)和S-IVB(三級)。每一級都使用液态氧(LOX)作為氧化劑。第一級使用高精煉煤油(RP-1)作為燃料,其他兩級使用液态氫(LH2)作為燃料。一般來說,一次發射任務的前20分鐘左右由火箭推動。
1967年至1973年期間NASA共發射了13枚土星5号火箭,從來沒有過損失有效載荷的事故發生(雖然阿波羅6号和阿波羅13号曾出現過推進器失靈的問題,但艦載電腦都能夠通過延長剩餘推進器燃燒時間的辦法以保持飛行)。土星5号的主要載荷是載着宇航員成功登月的阿波羅航天器。最後一次土星5号的發射将天空實驗室的空間站送入太空。
背景
20世紀60年代初期,蘇聯在太空競賽領先于其對手美國。1957年蘇聯發射了第一顆人造衛星史潑尼克一号,1961年4月12日,蘇聯宇航員尤裡·加加林成為第一個進入太空的人類。為了在太空領域領先蘇聯,1961年5月25日,肯尼迪總統宣布美國會在1970年之前将宇航員送上月球。那時,美國唯一的一次載人太空任務是艾倫·謝潑德的水星-紅石3号;僅在太空停留了15分鐘,且未進入近地軌道。當時世界上沒有火箭能夠一次運送可登月的航天器。土星1号火箭當時還在研制過程中,但由于其推力遠遠不夠,需要若幹次發射才能将登月所需要的各個部件送入軌道。
在登月計劃的計劃階段初期,NASA曾考慮過三個主要的設想:地球軌道交會、直接起飛以及月球軌道交會(LOR)。盡管NASA起初沒有考慮月球軌道集合,因為人類當時連地球軌道集合都沒有執行過,更不用說難度更大的月球軌道集合了。後來,由于能夠使任務時間縮短以及較其他兩種方法簡單,月球軌道集合仍然被采納。
資金
從1964年至1973年,土星5号的總撥款高達65億美元,在1966年達到最高,僅一年中就撥了12億美元。
阿波羅計劃被縮減的主要原因是資金。1966年,美國國家航空航天局的年度政府撥款高達45億美元,約為當時美國國内生産總值(GDP)的0.5%。同年,國防部的政府撥款為635億美元,阿波羅計劃總共耗資約240億美元。
,因此有人認為,資金是美國能夠領先一步登陸月球的最大因素。
基本資料
參數列表
第一級
一級火箭發動機點火順序:首先中央發動機點火,随後周圍相對的發動機以300毫秒的間隔點火。
一級火箭發動機的五台發動機所需的液氧和煤油分别由一台液氧泵和一台煤油泵提供,其中液氧泵的流量為每秒24811加侖,煤油泵的流量為每秒15741加侖。液氧泵的工作溫度為-185℃,煤油泵的工作溫度為15℃
液氧泵和煤油泵由一台55000馬力的渦輪機提供動力,渦輪泵的工作溫度為650℃
第二級
第三級
運載能力
發射紀錄
SA-514、SA-515未使用
火箭圖紙
有一個流行的說法認為土星5号的設計圖紙已經丢失了或者是故意的銷毀了。實際上設計圖紙仍然保存在馬歇爾航天飛行中心的微縮膠卷上。
而F-1火箭發動機的圖紙,據生産F-1發動機洛克達因公司聲稱,他們擁有該發動機的完整資料。
展出
至今為止還有幾枚土星5号火箭在美國不同地方展出,展出的地方如下:
一枚火箭在約翰遜航天中心中展覽,這枚火箭的第一級推進器來自SA-514,第二級來自SA-515,第三級來自SA-513(SA-513的第三級被替換成了天空實驗室)。這些推進器在1977年到1979年間運抵航天中心,一直開放展出,直至2005年在其周圍建造保護結構才暫停展出。這也是唯一的一枚展出中的完整的土星5号,其各級推進器都是為發射而制造的。
一枚火箭在肯尼迪航天中心,它由S-IC測試推進器和SA-514的第二級、第三級推進器組成。它已經在室外展出了數十年,1996年,它被封閉起來以進行保護。
兩枚火箭保存在亨茨維爾的美國航天火箭中心:
水平展出包括S-IC-D、S-II-F/D和S-IVB-D推進器,這些推進器都是用作測試的,而不是用于飛行。這枚火箭在室外展覽了數十年,然後重新修複,在戴維森航天探索中心進行展出。
垂直展出的是在1999年建造的複制品。
SA-515的S-IC推進器在路易斯安那州的密喬裝配廠展出。
SA-515的S-IVB推進器用作天空實驗室的備份,在華盛頓的國家航空航天博物館進行展出。