Сатурн-5
Сатурн-5 | |
---|---|
![]() Первая ракета «Сатурн-5» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА | |
Общие сведения | |
Страна |
![]() |
Семейство |
Сатурн |
Назначение | ракета-носитель |
Изготовитель |
Boeing (S-IC) North American (S-II) Douglas (S-IVB) |
Основные характеристики | |
Количество ступеней | 3 |
Длина (с ГЧ) | 110,6 м (363 фт) |
Диаметр | 10,1 м |
Стартовая масса | 2965 т при запуске Аполлона-16[1] |
Масса полезной нагрузки | |
• на НОО | ≈140 т (связка корабля Аполлон и третьей ступени носителя с остатком топлива). Третья ступень являлась полезной нагрузкой, так как выводила корабль к Луне. |
• на траекторию к Луне | 43,5 т [2] |
История запусков | |
Состояние | Историческое: программа закрыта |
Места запуска | стартовый комплекс LC-39, Космический центр имени Джона Ф. Кеннеди |
Число запусков | 13 |
• успешных | 12 |
• неудачных | 0 |
• частично неудачных |
1 (Аполлон-6) |
Первый запуск |
1967 |
Последний запуск |
1973 |
Первая ступень — S-IC | |
Стартовая масса | 2290 тонн |
Маршевые двигатели | 5 × F-1 |
Тяга | 34 343 кН (суммарная у земли) |
Удельный импульс | 263 c (2580 Н·с/кг) |
Время работы | 165 с |
Горючее | керосин |
Окислитель |
жидкий кислород |
Вторая ступень — S-II | |
Стартовая масса | 496,2 тонн |
Маршевые двигатели | 5 × J-2 |
Тяга | 5096 кН (суммарная в вакууме) |
Удельный импульс | 421 с (4130 Н·с/кг) |
Время работы | 360 с |
Горючее |
жидкий водород |
Окислитель |
жидкий кислород |
Третья ступень — S-IVB | |
Стартовая масса | 132 тонны[источник не указан 2324 дня] |
Маршевый двигатель | J-2 |
Тяга | 1019,2 кН (в вакууме) |
Удельный импульс | 421 с (4130 Н·с/кг) |
Время работы | 165 + 335 с (2 включения) |
Горючее |
жидкий водород |
Окислитель |
жидкий кислород |
![]() |
Сатурн-5 (
Ракета «Сатурн-5» остаётся крупнейшей по величине, массе, мощности и грузоподъёмности из созданных на данный момент человечеством ракет, выводивших
Ракета-носитель выполнена по трёхступенчатой схеме, с последовательным расположением ступеней.
На первой ступени устанавливались пять кислородно-керосиновых ЖРД F-1, которые по сей день остаются самыми мощными однокамерными ракетными двигателями из когда-либо летавших.
На второй устанавливались пять двигателей J-2, работающих на топливной паре жидкий водород-жидкий кислород, на третьей ступени — один водородно-кислородный ЖРД, аналогичный использованному на второй ступени.
Разработка
От C-1 к C-4
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/Saturn_5_rocket.jpg/220px-Saturn_5_rocket.jpg)
С 1960 по начало 1962 гг. в
Ракеты-носители, разрабатывавшиеся по проектам C-2, C-3 и C-4, предполагалось использовать для сборки на орбите Земли лунного корабля, после чего он должен был выйти на траекторию к Луне, прилуниться и взлететь с Луны. Масса такого корабля на околоземной орбите должна была составлять, по разным проектам, от примерно 140 до более чем 300 тонн.
«Сатурн С-2[англ.]» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой в 21,5 тонны, по этому проекту предполагалось собрать корабль для полёта на Луну за пятнадцать пусков[6].
По проекту «.
«Сатурн C-4» также должна была быть трёхступенчатой ракетой, первая ступень которой должна была иметь четыре двигателя F-1, вторая ступень была той же, что и на C-3, и третьей ступенью была S-IVB — увеличенный вариант ступени S-IV. «Сатурн C-4» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 99 тонн и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за два запуска[8].
C-5
В начале 1963 года НАСА окончательно выбрала схему пилотируемой экспедиции на Луну (основной корабль остаётся на орбите Луны, посадку же на неё совершает специальный лунный модуль) и дало ракете-носителю «Сатурн C-5» новое имя — «Сатурн-5».
Технические данные
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Saturn_v_schematic.jpg/170px-Saturn_v_schematic.jpg)
[[Файл:
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Apollo17_Ascent_Trajectory_2.jpg/280px-Apollo17_Ascent_Trajectory_2.jpg)
Ступени
«Сатурн-5» состояла из трёх ступеней:
Первая ступень, S-IC
Вторая ступень, S-II
Третья ступень, S-IVB
Программа отработки надёжности
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ee/S-IC_Stage_Static_Test_Stand.jpg/220px-S-IC_Stage_Static_Test_Stand.jpg)
Особенностью предполётной отработки «Сатурна-5» стал беспрецедентный объём наземных испытаний ракетного комплекса. Один из
руководителей Управления пилотируемых полётов НАСА
Сборка
Из-за колоссальных габаритов, сборка ракеты в горизонтальном положении оказалась нерациональной, т.к. её крайне сложно было бы установить в вертикальное положение. Для этой цели было построено здание вертикальной сборки, высотой 160 метров со 139-метровыми воротами. Ракета собирается с помощью мостовых кранов и устанавливается на мобильную пусковую платформу, предварительно установленную на гусеничный транспортёр. Заправка ракеты осуществляется на стартовом комплексе.
Транспортировка
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Ap10-KSC-69PC-110.jpg/220px-Ap10-KSC-69PC-110.jpg)
Для перевозки ракет «Сатурн-5» к стартовой площадке использовались специальные гусеничные транспортёры (англ. crawler-transporter). В то время (1965—1969 годы; до появления в 1969 году шагающего экскаватора 4250-W) они являлись крупнейшими и наиболее тяжёлыми образцами наземной самоходной техники в мире. Эти транспортёры также оставались самыми большими и тяжёлыми гусеничными машинами в мире до 1978 года (когда появился экскаватор Bagger 288).
Скайлэб
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/Skylab_launch_on_Saturn_V.jpg/220px-Skylab_launch_on_Saturn_V.jpg)
Орбитальная станция «Скайлэб» была изготовлена из неиспользованной второй ступени ракеты-носителя «Сатурн-1Б» — S-IVB. Первоначально планировалось, что ступень будет преобразована в орбитальную станцию уже непосредственно на околоземной орбите: после того как она вместе с наружным полезным грузом будет выведена на орбиту в качестве действующей ракетной ступени, освободившийся бак жидкого водорода прибывшие космонавты переоборудовали бы в жилой орбитальный модуль без иллюминаторов. Однако после отмены (в 1970 году, вследствие резкого урезания перспективного бюджета НАСА) миссии «Аполлон-20», а затем и отмены (в том же году) полётов «Аполлонов −18 и −19» к Луне, НАСА отказалось от этого плана — теперь в их распоряжении оставалось три неиспользованных ракеты-носителя «Сатурн-5», которые могли вывести на орбиту полностью оснащённую орбитальную станцию без необходимости использования её в качестве ракетной ступени.
Орбитальная станция «Скайлэб» была запущена 14 мая 1973 года с помощью двухступенчатой модификации ракеты-носителя «Сатурн-5».
Запуски Сатурна 5
В 1967-73 годах произведено 13 пусков ракеты-носителя «Сатурн-5». Все признаны успешными[15].
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/Saturn_V_launches.jpg/600px-Saturn_V_launches.jpg)
Серийный номер | Полезная нагрузка | Дата старта | Описание |
---|---|---|---|
Аполлон-4 | 9 ноября 1967 | Первый испытательный полёт | |
Аполлон-6 | 4 апреля 1968 | Второй испытательный полёт | |
Аполлон-8 | 21 декабря 1968 | Первый пилотируемый облёт Луны. | |
Аполлон-9 | 3 марта 1969 | Околоземная орбита. Испытания лунного модуля. | |
Аполлон-10 | 18 мая 1969 | Лунная орбита. Испытания лунного модуля. | |
Аполлон-11 | 16 июля 1969 | Первый пилотируемый полёт с посадкой на Луне в Море Спокойствия[16]. | |
Аполлон-12 | 14 ноября 1969 | Прилунение около автоматической межпланетной станции «Сервейер-3» в Океане Бурь. | |
Аполлон-13 | 11 апреля 1970 | Авария в полёте. Облёт Луны. Команда спасена. | |
Аполлон-14 | 31 января 1971 | Прилунение около кратера Фра Мауро. | |
Аполлон-15 | 26 июля 1971 | Прилунение в Болоте Гниения на юго-восточной окраине Моря Дождей. Первый «Лунный Ровер» (американский транспортный луноход). | |
Аполлон-16 | 16 апреля 1972 | Прилунение у кратера Декарт. | |
Аполлон-17 | 7 декабря 1972 | Первый и единственный ночной старт. Прилунение в Аполлон ».
| |
Скайлэб | 14 мая 1973 | Изготовлена для «Аполлонов-18/19/20». Затем модернизирована в двухступенчатый вариант. На орбиту выведена станция «Скайлэб» | |
- | - | Изготовлена для «Аполлонов-18/19/20», но никогда не использовалась. | |
- | - | Изготовлена для «Аполлонов-18/19/20», также предназначалась в качестве резервной для запуска «Скайлэб», но никогда не использовалась. |
Стоимость
С 1964 по 1973 год из
Одна из главных причин досрочного прекращения
Оценки
![]() | Этот раздел исправив и дополнив его. |
<В>
ЦК КПСС — товарищу УСТИНОВУ Д.ФДокладываю основные соображения, связанные с осуществлением ракетно-космических программ в СССР в свете последних событий.
1. СССР открыл в 1957 г. космическую эру и впервые сделал много замечательных основополагающих шагов в освоении космоса. Однако за последние несколько лет мы сдавали США одну позицию за другой, по мере того как эта страна продвигалась вперед в развитии космонавтики.
В настоящее время мировое общественное мнение оценивает положение США как ведущих в этой области человеческой деятельности.
Основным достижением США, производящем наиболее сильное впечатление на народы всех стран, является наличие у них успешно летающей самой мощной в мире ракеты-носителя (РН) с грузоподъемностью 127 тонн на опорной орбите ИСЗ и облет Луны тремя космонавтами с помощью этой РН на космическом корабле «Аполлон» в конце 1968 г. Более того, в мае — июне 1969 г. США намереваются высадиться на Луне. <…>
— Академик Глушко; 29.01.1969; арх. №2583 (9-13)[19]
- Военно-промышленное руководство СССР о Сатурн-5
<В>
ЦК КПСС <…> Максимальный полезный груз, выводимый отечественной ракетой-носителем УР-500 на орбиту ИСЗ, составляет 20 т, в то время как США располагают ракетоносителем «Сатурн-5» с полезным грузом на орбите ИСЗ до 135 т. Наличие у США тяжелого носителя позволило создать уникальную орбитальную станцию «Скайлэб», масса которой вместе с кораблем составляет 91 тонну. Используя ракету-носитель «Сатурн-5», США реализовали программу лунных экспедиций «Аполлон» и добились в области пилотируемых полетов на Луну убедительного превосходства. Помимо престижных задач американская программа «Сатурн-Аполлон» имела сильный политический резонанс и значительно повысила научный и технический потенциал США <…>— Л. Смирнов, С. Афанасьев, В. Куликов, М. Келдыш, В. Глушко; 4.11.1974; арх. №13216, л. 192-195[20]
Конструкторская документация
Чертежи "Сатурна-5" хранятся в Центре космических полетов имени Маршалла на микроплёнках. В федеральном архиве в Ист-Пойнте[англ.], штат Джорджия, хранится 2900 кубических футов (~82м³) бумажной документации[21].
См. также
- Нова (Nova)
Примечания
- ↑ Hitt, David What Was The Saturn V? (англ.). Rocketry. Washington: NASA Educational Technology Services. Дата обращения: 1 мая 2014. Архивировано из оригинала 11 октября 2012 года.
- ↑ NASA - Saturn V (англ.). www.nasa.gov. Дата обращения: 18 января 2022. Архивировано 14 января 2022 года.
- ↑ Советская ракета-носитель Н-1 имела тягу 1-й ступени от 45 до более чем 50 МН — почти в 1,5 раза больше, чем «Сатурн-5» — но все 4 проведённых запуска были неудачными, полезная нагрузка не была выведена на орбиту ни в одном из пусков.
- ↑ Максимальная полезная масса для Сатурна-5 учтена с массой последней ступени, при этом, ракета Энергия выводила на орбиту полезный груз 105 тонн с более северного космодрома
- ↑ Железняков, 2017, Ракеты-носители серии «Сатурн», с. 33.
- ↑ Сатурн C-2 в Encyclopedia Astronautica . Дата обращения: 19 июля 2008. Архивировано 17 июня 2012 года.
- ↑ Сатурн C-4 в Encyclopedia Astronautica . Дата обращения: 21 июля 2008. Архивировано 17 июня 2012 года.
- ↑ Сатурн C-3 в Encyclopedia Astronautica . Дата обращения: 19 июля 2008. Архивировано 24 августа 2015 года.
- ↑ Bilstein, Roger E. Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch (англ.). — DIANE Publishing, 1999. — P. 59—61. Архивировано 2 февраля 2017 года.
- ↑ Saturn V News Reference: First Stage Fact Sheet
- ↑ Saturn V News Reference: Second Stage Fact Sheet
- ↑ Рахманин, 2013, с. 38.
- ↑ Мозжорин, 2000: «...американцы так уверенно шесть раз садились на Луну именно потому, что каждый носитель их прошёл огневую обкатку на Земле, и выявленные при этом дефекты были устранены на всех 20 носителях».
- ↑
Огневые технологические испытания первой ступени S-IC. Видеоролик NASA's Marshall Space Flight Center. 6 мин.
- ↑ В. П. Глушко (ред.). Космонавтика энциклопедия. — Москва: Советская энциклопедия, 1985. — 585 с.
- ↑ Saturn V launch vehicle flight evaluation report - AS-506 Apollo 11 mission (англ.) // George C. Marshall space flight center : Научно-технический отчёт / Saturn flight evaluation working group. — 1969. — 20 сентябрь. — P. 1-280. Архивировано 5 августа 2022 года.
- NASA. Дата обращения: 16 января 2008. Архивировано9 февраля 2012 года.
- ↑ The Inflation Calculator . Дата обращения: 16 декабря 2008. Архивировано из оригинала 21 июля 2007 года.
- ↑ Письма и документы В. П. Глушко из архивов РКК «Энергия» им. С. П. Королёва (1944-1980). Письмо от 29.01.1969 // Избранные работы академика В.П.Глушко / Судаков В. С. — Химки: НПО «Энергомаш», 2008. — Т. 1. — С. 106. — 129 с. — 250 экз. Архивировано 27 сентября 2022 года.
- ↑ Письма и документы В. П. Глушко из архивов РКК «Энергия» им. С. П. Королёва (1974-1988). Письмо от 04.11.1974 // Избранные работы академика В.П.Глушко / Судаков В. С. — Химки: НПО «Энергомаш», 2008. — Т. 3. — 139 с. — 250 экз. Архивировано 25 октября 2017 года.
- ↑ Michael Paine. Saturn 5 Blueprints Safely in Storage. space.com. 13 марта 2000 года.
Литература
- Железняков А. Б. «Сатурн-5». Лунный исполин Вернера фон Брауна. — М.: Эксмо, 2017. — 176 с. — ISBN 978-5-699-94274-9.
- Пол Эйзенштейн. Самый большой двигатель: Сатурн-V «Популярная механика». Июнь 2003.
- Левантовский В. И. Механика космического полёта в элементарном изложении. — М.: Наука, 1970. — 492 с.
- Александров В. А., Владимиров В. В., Дмитриев Р. Д. и др. Ракеты-носители. — М.: Воениздат, 1981. — 315 с.
- Рахманин В. Ф. Проблематичное начало и драматический конец разработки ракеты-носителя Н1 // «Двигатель» : журнал. — М., 2013. — № 5(89). — С. 36—42.
- Ю. А. Мозжорин и др. Лунная программа // Так это было... Мемуары Ю. А. Мозжорина. Мозжорин в воспоминаниях современников / Н.А. Анфимов, В.И. Лукьященко, А.Д. Брусиловский. — М.: Международная программа образования, 2000. — 568 с. — 2500 экз. — ISBN 5-7781-0053-1.
- 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.
- Benson, Charles D. and William Barnaby Faherty (1978). Moonport: A history of Apollo launch facilities and operations. NASA. Also available in PDF format. 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 and Moon 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.
- 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. 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
- Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-501 Apollo 4 mission (PDF). NASA — George C. Marshall Space Flight Center (1968)
- Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-508 Apollo 13 mission (PDF). NASA — George C. Marshall Space Flight Center (1970)
- Saturn V Flight Manual — SA-503 (PDF). NASA — George C. Marshall Space Flight Center (1968)
- Saturn V Press Kit. Архивная копия от 13 сентября 2005 на Wayback Machine Marshall Space Flight Center History Office.
Ссылки
- Apollo Lunar Surface Journal
- Saturn launch vehicles (PDF)
- Launch complex 39 facility description (PDF)
- Apollo Saturn Reference Page
- Project Apollo Archive
- Apollo/Saturn V Development ApolloTV.net Video
- 3D Saturn V Explorer and Launch Simulation Program
- 3D Apollo Simulator with Saturn V Simulation Program
- Saturn V/Saturn IB simulation for Orbiter spaceflight sim