Журнал «Все о Космосе»
РН «Saturn V»
Ракета «Сатурн-5» на стартовом столе
Сатурн-5 ( Saturn V ) — американская ракета-носитель. Использовалась для реализации пилотируемой посадки на Луну и подготовке к ней по программе «Аполлон», а также в двухступенчатом варианте для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб». Главный конструктор Вернер фон Браун.
Ракета «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъёмной, наиболее мощной, самой тяжёлой и самой большой из созданных на данный момент человечеством ракет, выводивших полезную нагрузку на орбиту. Ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т (эта масса включает в себя корабль «Аполлон» и массу последней ступени с остатками топлива для разгона к Луне), и на траекторию к Луне 47 т полезного груза (65,5 т вместе с 3-й ступенью носителя). Полная масса, выведенная на орбиту при запуске станции Скайлэб, составила 147,36 тонн, в том числе станция Скайлэб с головным обтекателем — 88,5 т и вторая ступень с остатком топлива и не отделившимся переходником.
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, 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
С 1960 по начало 1962 гг. в Центре космических полётов им. Джорджа Маршалла НАСА рассматривались проекты ракет-носителей серии «Сатурн C» (Сатурн C-1, C-2, C-3, C-4) для осуществления (кроме «Сатурн C-1», предназначенной только для полётов на околоземную орбиту; проект «Сатурн C-1» был реализован впоследствии в ракете-носителе «Сатурн-1») пилотируемого полёта на Луну.
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» 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.
По проекту «Сатурн C-3» предусматривалось создание трёхступенчатой ракеты-носителя, на первой ступени которой должны были быть установлены два двигателя F-1, на второй — четыре двигателя J-2, а третья ступень представляла собой вторую ступень ракеты-носителя «Сатурн-1» — S-IV. «Сатурн C-3» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 36,3 тонны, и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за четыре или пять пусков.
«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.
10 января 1962 года НАСА опубликовала планы строительства ракеты-носителя «Сатурн C-5». На первой её ступени должны были быть установлены пять двигателей F-1, на второй ступени — пять двигателей J-2, и на третьей — один J-2. С-5 должна была выводить на траекторию к Луне полезную нагрузку массой 47 тонн.
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
Схема ракеты-носителя «Сатурн-5».
Ступени
«Сатурн-5» состояла из трёх ступеней: S-IC — первая ступень, S-II — вторая и S-IVB — третья. Все три ступени использовали жидкий кислород как окислитель. Горючим в первой ступени был керосин, а во второй и третьей — жидкий водород.
Первая ступень, S-IC
Первая ступень, использованная в запуске «Аполлона-8» в корпусе вертикальной сборки на космодроме
S-IC производилась компанией «Боинг». На ступени было установлено пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, суммарная тяга которых была более 34 000 кН. Первая ступень работала около 160 секунд, разгоняла последующие ступени и полезную нагрузку до скорости около 2,7 км/с (в инерциальной системе отсчёта; 2,3 км/с относительно земли), и отделялась на высоте около 70 километров. После разделения ступень поднималась до высоты около 100 км, затем падала в океан. Один из пяти двигателей был зафиксирован в центре ступени, четыре других симметрично расположены по краям под обтекателями и могли поворачиваться для управления вектором тяги. В полёте центральный двигатель выключался раньше, чтобы уменьшить перегрузки. Диаметр первой ступени 10 метров (без обтекателей и аэродинамических стабилизаторов), высота 42 метра.
Вторая ступень, S-II
S-II производилась компанией «Норт Америкэн». Ступень использовала пять кислородно-водородных двигателей J-2, общая тяга которых составляла около 5100 кН. Как и на первой ступени, один двигатель был в центре и на внешнем круге четыре остальных, которые могли поворачиваться для управления вектором тяги. Высота второй ступени 24,9 метра, диаметр 10 метров, как и у первой ступени. Вторая ступень работала приблизительно 6 минут, разгоняя ракету-носитель до скорости 6,84 км/с и выводя её на высоту 185 км.
Третья ступень, S-IVB
S-IVB производилась компанией «Дуглас» (с 1967 года — компанией «Мак-Доннэл Дуглас»). На ступени был установлен один двигатель J-2, который использовал жидкий кислород в качестве окислителя и жидкий водород в качестве горючего (аналогично второй ступени S-II). Ступень развивала тягу более 1000 кН. Размеры ступени: высота 17,85 метра, диаметр 6,6 метра. Во время полётов на Луну ступень включалась дважды, первый раз на 2,5 минуты для довыведения «Аполлона» на околоземную орбиту и во второй раз — для вывода «Аполлона» на траекторию к Луне.
Программа отработки надёжности
Огневые технологические испытания первой ступени S-IC в сборе с пятью ЖРД F-1 на стенде Космического центра Маршалла. 1967 год.
Особенностью предполётной отработки “Сатурна-5” стал беспрецедентный объём наземных испытаний ракетного комплекса. Один из руководителей Управления пилотируемых полётов НАСА Джордж Эдвин Миллер, ответственный по этому вопросу, сделал ставку на наземную стендовую отработку всех ракетных систем и в первую очередь ЖРД. Он наглядно и убедительно показал, что только чёткое разделение отработки на наземные и лётные этапы позволит уложиться в сроки полёта на Луну. Для этого были построены дорогостоящие стендовые сооружения, необходимые для проведения огневых испытаний как отдельных двигателей F-1 и J-2, так и целиком первых и вторых ступеней ракеты.
Транспортировка
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
Последний запуск «Сатурн-5», выводящий на низкую околоземную орбиту орбитальную станцию «Скайлэб»
Орбитальная станция «Скайлэб» была запущена 14 мая 1973 года с помощью двухступенчатой модификации ракеты-носителя «Сатурн-5».
С 1964 года по 1973-й из федерального бюджета США было выделено на программу «Сатурн-5» 6,5 миллиарда долларов. Максимум пришёлся на 1966 год — 1,2 миллиарда. С учётом инфляции на программу «Сатурн-5» было за этот период потрачено 47,25 миллиарда долларов в ценах 2014 года. Приблизительная стоимость одного запуска «Сатурн-5» составляла 1,19 миллиарда долларов в ценах 2014 года.
Одна из главных причин досрочного прекращения лунной программы США после трёх облётов Луны пилотируемыми кораблями (в том числе один — «Аполлон-13» — аварийный) и шести успешных высадок на Луну (первоначально планировались два облёта пилотируемыми кораблями и 10 высадок) была её высокая стоимость. Так, в 1966 году НАСА получила самый большой (если учитывать инфляцию) бюджет за свою историю — 4,5 миллиарда долларов (что составляло около 0,5 процента тогдашнего ВВП США).
Запуски Сатурна 5
В 1967-73 годах произведено 13 пусков ракеты-носителя «Сатурн-5». Все признаны успешными.
Источник
Ракета, на которой американцы 7 раз летали на Луну
Поскольку наш предыдущий пост о полетах США на Луну вызвал такое бурное обсуждение, мы решили продолжить тему. В этом выпуске мы расскажем вам о том, как была построена и была устроена самая большая американская ракета Сатурн-5. Далее будут выпуски про космический корабль «Аполлон» и станцию «Скайлэб».Итак.
В 1959 г. была в общих чертах утверждена американская программа пилотируемого полета на Луну. Однако конкретные его детали вырисовывались еще в течение нескольких лет. Так, основным предметом споров бы выбор между двумя вариантами полета: прямым перелетом Земля-Луна-Земля и вариантом, требующим стыковки двух частей космического корабля на орбите. Оба варианта требовали ракета-носителей разной мощности. В первом случае было необходимо создать огромный РН «Нова», способный доставить на Луну корабль весом около 68 тонн. Для осуществления второго варианта был необходим намного менее мощный ракета-носитель «Сатурн-5», поскольку масса лунного корабля составляла всего лишь 14,5 тонн.
Технически создать РН «Нова» оказалось слишком сложно, поэтому фон Браун сосредоточил свои усилия на семействе ракета-носителей «Сатурн». Были созданы две двухступенчатые ракеты «Сатурн-1» и «Сатурн-1В», которые предназначались для испытания макетов и блоков КК «Аполлон». Трехступенчатый РН «Сатурн-5» использовался для доставки астронавтов на Луну. Максимальная полезная нагрузка нового ракета-носителя включая третью ступень составляла 130 т., а масса груза при выходе на траекторию полета к Луне – 47 т. Первый запуск РН «Сатурн-5» состоялся в октябре 1967 г.
Будьте с нами, подписывайте и Поддержите канал!
Источник
Правда об американской ракете-носителе Сатурн-5 и двигателе F-1.
Существует множество доказательств, что американцы никогда не были на Луне, что их лунная эпопея — это афера №2 в истории человечества. Афера №1 — это то, что американцы сумели подсадить на доллары всю планету. Печатают бумажки, цена которым пара центов и продают их по 50 и по 100 долларов остальному миру.
А теперь к доказательству №1, самой главной причине, по которой США не могли полететь на Луну и были вынуждены фальсифицировать полеты, чтобы в глазах всего мира не проиграть лунную гонку СССР. Ибо проиграть лунную гонку социалистическому государству означало, что социализм лучше, что он более прогрессивный строй, а капитализм — дорога в никуда. Победа в идеологической войне в тот период истории имела колоссальное значение для будущего капитализма на планете. Вопрос перед ним стоял: «Быть или не быть?».
Космический полёт начинается с ракеты. Она главное, основа основ, есть ракета с нужными параметрам, то имеет смысл работать над остальным. Если нет, то остальное и создавать бессмысленно, а в данном случае, если доказать, что у США не было большой и мощной ракеты, способной вывести в космос космический корабль Аполлон, лунный модуль, то остальное и обсуждать смысла нет. Поехали.
Коротко о том, что собой представляла ракета Сатурн-5. До сих пор утверждается, что это самая большая и мощная ракета, пик в истории мировой космонавтики. Высота Сатурн-5 в сборе, с кораблём «Аполлон», составляла 110,6 м (жилой дом в 35 этажей), стартовая масса в среднем 3000 т., данная ракета могла выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой около 130 т. и около 45 т. — на окололунную орбиту. Главный конструктор немец Вернер фон Браун, он же создатель ракет Фау-2, которыми гитлеровцы обстреливали Лондон в 1944 и 1945 г.г..
09.11.1967 г. прошел первый испытательный полет ракеты Сатурн-5, по словам американцев он был успешным. Но 04.04.1968 года второй испытательный полет закончился грандиозной катастрофой, ракета сразу после взлета завихляла и взорвалась. Вот что по данному поводу в своей книге писал знаменитый исследователь космоса, писатель и журналист Я. Голованов:
« Буквально с первых секунд полёта «Аполлон-6» засыпал командный пункт тревожными сигналами о всевозможных отказах. Из пяти двигателей первой ступени работали только три, двигатель третьей ступени вовсе не включился, а затем она «неожиданно распалась на части ».
«Откровенно говоря, мы не знаем, в чём дело», — писал по данному поводу директор программы «Сатурн-5» Артур Рудольф.
То есть полный провал ! Как в таких случаях поступают все разумные люди ? Доводят ракету до ума, затем испытывают её в беспилотном режиме, пока всё не станет работать, как часы. Возможно, что испытаний потребовалось много, и согласно статистике больше половины из них неизбежно бы провалились. Если не все.
Но прошло всего 19 дней после катастрофы и 23.04.1968 г. НАСА принимает совершенно неожиданное и абсурдное решение. Вот что пишет об этом Я. Голованов:
«К моменту первого полёта астронавтов на «Аполлоне» ни корабль, ни его носитель не были отработаны в должной мере. Все были уверены, что состоится третий испытательный полёт, но 23 апреля руководители программы после совещания в Хантсвилле рекомендовали провести следующий полёт «Сатурна-5″ с участием людей!».
Если это — не авантюра, тогда что называть авантюрой? Именно так и оценили это решение НАСА специалисты других стран.
Известный английский астроном, профессор Б. Ловелл по данному поводу сказал: » Мысль об этом полёте угнетает меня. Это чертовски глупо «.
Аналогично высказался и легендарный генерал Каманин, который тогда был помощником Главкома ВВС СССР, начальником Центра подготовки космонавтов:
« США намерены уже в декабре осуществить облет Луны кораблем «Аполлон-8» с тремя астронавтами на борту. Я считаю это чистейшей авантюрой. Вероятность печального исхода такого полета очень велика…».
Попробуйте найти самолёт, который «провалил» испытания, но был запущен в серию без дополнительных испытаний на основании только того, что его доработали на земле. Подобного нигде и никогда быть не может. Аналогично и с ракетой. Никакие удачные эксперименты на стенде не могут заменить летных испытаний.
Но так поступают все разумные люди в реальности, в том числе и в США, но Голливуд функционирует по иным правилам. Следующий полет ракеты Сатурн-5 в декабре 1968 г. был пилотируемый. Хоть после неудачного второго испытания других беспилотных испытаний не проводилось ?! «Аполлон-8» облетел Луну и удачно вернулся на «Землю». А затем началось что-то совсем сказочно-невероятное. Сатурн-5 удачно вывел в космос: экспериментальные пилотируемые Аполлоны — 9 и 10, затем Аполлоны с 11-го по 17-го с целью высадки на Луне. И все по сути без сучка и задоринки, сложнейшая техника внезапно перестала отказывать ?! Посадочный модуль ни разу не садился на Луну без людей, посадочная капсула, соответственно, с нее не взлетала, тем не менее, все экспедиции американцев на Луну прошли без сучка и задоринки. Исключение только Аполлон-13 и то только потому, что советские моряки выловили в Бискайском заливе у берегов Франции то, что вместо аполлонов летало у США на «Луну». (об этом читайте в моей следующей статье, которую опубликую завтра).
Но подобное развитие событий невозможно, по теории вероятностей шанс на удачный исход всех этих полетов с высадкой на Луне, со взлетом с нее и т.д. — 0,0000015625%. Всем разумным людям очевидно, что это просто фейк, авантюра ! А почему американцы были вынуждены пойти на авантюру, на фальсификацию полетов ракеты Сатурн-5 ?
Американцы не смогли создать необходимый для полета на Луну мощный двигатель. Они изначально пошли по неверному пути, начали создавать данный двигатель с одной камерой сгорания, которая имела диаметр один метр. Королев знал об этом, поэтому он в начале 60-х сказал, что планы США создать такой двигатель обречены на неудачу. Так как в СССР еще в середине 50-х годов установили, что если камера сгорания имеет диаметр более 430 мм, то невозможно достичь равномерного горения ракетного топлива, что неизбежно ведет к аварии. Поэтому советские двигатели имели диаметр камеры сгорания, как правило, 380 мм.
Источник