Сатурн I СА-3

Сатурн-Аполлон 3
	SA-3 и взлет с площадки 34
Тип миссии	Тестовый полет
Оператор	НАСА
Продолжительность миссии	4 минуты 52 секунды
Пройденное расстояние	211,41 км (131,36 миль)
Апогей	167,22 км (103,91 миль)
Свойства космического корабля
Стартовая масса	499 683 кг (550,8 коротких тонн )
Начало миссии
Дата запуска	16 ноября 1962 г., 17:45:02 UTC
Ракета	Сатурн I СА-3
Запуск сайта	Мыс Канаверал LC-34
Конец миссии
Разрушен	16 ноября 1962 г., 17:49:54 UTC ; ( Проект Хайуотер )
	Проект Аполлон ; Бесвинтовые тесты ← Сатурн I СА-2 Сатурн I СА-4 →

Сатурн-Аполлон-3 ( SA-3 ) — третий полет ракеты-носителя «Сатурн I» , второй полет проекта «Хайуотер» и часть американской программы «Аполлон» . Ракета была запущена 16 ноября 1962 года с мыса Канаверал , штат Флорида.

История

Компоненты ракеты-носителя «Сатурн-1» были доставлены на мыс Канаверал баржей « Промис» 19 сентября 1962 года. ^[1]^: 6 но монтаж ракеты-носителя первой ступени на стартовый постамент был отложен до 21 сентября из-за тропической депрессии , охватившей полуостров Флорида. ^[2] 24 сентября на ракете-носителе собрали макеты второй и третьей ступеней (S-IV и SV) и полезную нагрузку. ^[1]^: 6 Балластная вода была загружена в макетные ступени 31 октября, топливо РП-1 — 14 ноября. ^[1]^: 6

Для этого запуска директор мыса Канаверал Курт Дебус попросил директора Центра космических полетов Маршалла Вернера фон Брауна , который курировал проект Сатурн, не допускать посторонних посетителей на территорию НАСА из-за продолжающейся напряженности, вызванной кубинским ракетным кризисом . ^[2]

Полет

«Сатурн-Аполлон-3» был запущен в 17:45:02 16 ноября 1962 года со стартового комплекса 34 . ^[3] Единственная остановка обратного отсчета произошла на 45 минут из-за сбоя питания в наземном вспомогательном оборудовании. ^[4] Эта миссия была первым случаем запуска ракеты Сатурн I с полной загрузкой топлива, несущей около 750 000 фунтов (340 000 кг) топлива. ^[2]^[5]^[6]

Четыре внутренних двигателя H-1 корабля выключились через 2 минуты 21,66 секунды после запуска и на высоте 38,19 мили (61,46 км), а четыре внешних двигателя выключились через 2 минуты 29,09 секунды и 44,19 мили (71,11 км); оба комплекта горели немного дольше, чем предполагалось первоначально, достигнув максимальной скорости 4046 миль в час (6511 км/ч). ^[1]^: 10 Транспортное средство продолжало двигаться по инерции до высоты 103,91 мили (167,22 км) и дальности полета 131,36 мили (211,41 км), после чего через 4 минуты 52 секунды после запуска ^[1]^: 10 Должностные лица отправили ракете команду на прекращение, вызвав несколько зарядов, которые привели к разрушению макетов ступеней ракеты. ^[3]^[7] Первая ступень осталась нетронутой. ^[1]^: 66 хотя и неконтролируемый, пока он не столкнулся с Атлантическим океаном примерно в 270 милях (430 км) от места запуска. ^[6]

Цели

Начальный

Основные цели SA-3 были во многом такими же, как и у двух предыдущих полетов Saturn I: в первую очередь это были испытания ускорителя первой ступени (SI) и его двигателей H-1. Согласно отчету НАСА « Результаты третьего испытательного полета ракеты-носителя Сатурн-1» , цель SA-3 заключалась в испытаниях четырех областей: ракеты-носителя, наземного вспомогательного оборудования, летающего аппарата и проекта «Хайуотер». ^[1]^: 3

Испытания ракеты-носителя коснулись двигательной установки, конструкции и систем управления. В испытаниях наземного обеспечения были задействованы средства и оборудование, использованные при запуске, включая топливные системы, оборудование автоматической проверки, стартовую платформу и опорные башни. На летных испытаниях автомобиля были проведены аэробаллистические измерения, которые подтвердили значения аэродинамических характеристик, таких как устойчивость и летные характеристики; силовая установка, которая обеспечивала достаточную тягу двигателей для движения аппарата по правильной скорости и траектории, а также предоставляла данные о работе всех восьми двигателей во время полета; структурно-механический, который обеспечивал измерение уровня напряжений и вибрации транспортного средства на всех этапах полета; а также наведение и контроль, которые продемонстрировали, что системы космического корабля могут точно предоставлять информацию об ориентации и скорости. ^[1]^: 3

Четвертая цель, Project Highwater, представляла собой эксперимент, ранее проводившийся на SA-2 . Это включало преднамеренный сброс балластной воды со второй и третьей ступеней, что позволило ученым исследовать природу ионосферы Земли , а также серебристые облака и поведение льда в космосе. ^[8]

В рамках проекта Highwater баки макетов верхних ступеней SA-3 были заполнены 192 528 фунтами (87 329 кг) воды, примерно 22 900 галлонов США (87 000 л; 19 100 имп галлонов), которая использовалась для моделирования массы будущих полезных нагрузок Сатурна. ^[1]^: 3, 66 Вода была разделена примерно пополам между двумя манекенами. Когда ракете была отправлена команда прекращения, заряды Примакорда разделили обе ступени в продольном направлении, мгновенно выпустив из них воду. ^[8] Эксперимент отслеживался камерами и другим оборудованием на земле и в самолетах. ^[7] Наблюдатели на мысе Канаверал сообщили, что ледяное облако было видно около трех секунд и имело «несколько миль в поперечнике». ^[6]^[7]

НАСА объявило все инженерные цели полета достигнутыми. ^[9] несмотря на периодические проблемы с телеметрией во время полета и то, что некоторые данные измерений непригодны или пригодны лишь частично. ^[1]^: 3 Проект Highwater на SA-3 также был признан успешным. ^[1]^: 3 хотя, опять же, проблемы с телеметрией дали сомнительные результаты. ^[9]

Особенный

В отчете НАСА о результатах говорится, что в полет SA-3 было включено десять специальных испытаний, все из которых были сосредоточены на технологиях и процедурах, предназначенных для использования в будущих миссиях «Аполлон».

Движение

Как упоминалось ранее, SA-3 был первым полетом Аполлона с полной загрузкой топлива по сравнению с более ранними полетами, которые несли примерно 83% максимальной мощности. Это привело к проверке реакции ракеты на более медленное ускорение и увеличению времени полета первой ступени. ^[2] ракеты Также в этой миссии подвесным двигателям разрешалось работать до тех пор, пока не закончится жидкий кислород (LOX), а не до отключения по времени, как в предыдущих полетах. ^[5]

SA-3 также впервые использовал ретро-ракеты на оборудовании Apollo. Это была единственная функциональная часть на SA-3 того, что впоследствии стало системой разделения ступеней SI / S-IV, которая разделяла две ступени в последующих миссиях. Эти четыре небольшие твердотопливные ракеты были расположены под углом 90 градусов друг от друга в верхней части ступени SI, их сопла были направлены вверх. Через 2 минуты 33,66 секунды после запуска ракеты стреляли около 2,1 секунды. Незначительное смещение ракет привело к крену корабля на 4,3 градуса в секунду, в результате чего инерционные платформы космического корабля СТ-90 и СТ-124П вышли из строя после поворота на 15 градусов. Это было сочтено второстепенным в ходе полета и не повлияло на успех миссии. ^[1]^: 17–18

Инструментарий

Инерциальная платформа СТ -124П (прототип «П») была компонентом системы наведения и управления и содержала гироскопы и акселерометры , передавшие информацию на управляющие компьютеры. ^[1]^: 32 После выхода из атмосферы эта информация подавала сигналы управления подвесным двигателям. ^[10] Во время SA-3 эта платформа была неактивным компонентом; функционируя и контролируясь во время полета, он не имел контроля над машиной и использовался только для сравнения характеристик со стандартной на тот момент платформой ST-90, которая также была неактивным компонентом в полете. ^[1]^: 1, 29 В этой миссии обе платформы располагались на промежутке между SI и S-IV; ^[5] Транспортные средства Saturn IB и Saturn V будут иметь один в приборном блоке на вершине ступени S-IVB. ^[11]

В SA-3 были включены два новых передатчика. Канал передачи данных с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) передавал цифровые данные, которые будут иметь жизненно важное значение для обеспечения автоматизированных процедур проверки и запуска космического корабля в будущих полетах. ^[2] Устройство работало с высоким уровнем сигнала, что указывает на то, что оно будет предоставлять очень точные данные. ^[1]^: 60 ) . На SA-3 также была испытана радиосвязь сверхвысокой частоты (УВЧ Он будет использоваться для передачи измерений датчиков, которые невозможно эффективно передать на более низких частотах. ^[2] Система работала удовлетворительно, и послеполетная документация показала, что инженеры могут расширить ее роль для будущей передачи телеметрии. ^[1]^: 60

В полете была испытана антенная панель Block II. Расположенный между топливными баками, он обеспечивал более сильный и стабильный сигнал, чем панель Block I. ^[1]^: 60

Измерения температуры макета ступени S-IV и межкаскадного обтекателя проводились с помощью восемнадцати датчиков температуры, называемых термопарами . Они использовались для обнаружения изменений температуры вокруг выступов на обшивке сцены и в области ретроракет во время работы. На этапе S-IV температуры находились в пределах ожидаемых уровней, хотя скорость нагрева была примерно вдвое выше прогнозируемой. На промежуточной ступени во время запуска ретроракеты была замечена максимальная температура 315 ° C (599 ° F), что указывает на то, что что-то неизвестное могло вызвать аномально высокие показания. ^[1]^: 53

Инженерное и наземное оборудование

Одиночная панель теплозащитной изоляции Блока II М-31 вместе с одним из калориметров космического корабля была смонтирована на основании первой ступени рядом с двигателями. В ходе этого испытания измерялся тепловой поток через новую изоляцию по сравнению с материалом, обычно используемым в полетах Saturn I Block I. ^[1]^: 49–51

было проведено исследование динамического давления Для программы «Кентавр» , в ходе которого две алюминиевые панели были установлены на адаптере полезной нагрузки на вершине ступени НКА и оснащены 11 датчиками давления. Это исследование было проведено из-за отказа первого летающего аппарата Centaur, предположительно вызванного неблагоприятным давлением вокруг плеча аппарата. Испытание показало, что сразу за плечом образовалась область очень низкого давления, когда машина развивала скорость 0,7 Маха. ^[12]

Наконец, новая 240-футовая (73 м) опорная башня и поворотный рычаг Block II были впервые использованы при подготовке к будущим полетам Block II Saturn I. ^[1]^: 66^[5]

Ссылки

Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Результаты третьего испытательного полета ракеты-носителя "Сатурн-1" . НАСА/Центр космических полетов Маршалла. 26 февраля 1964 г. Отчет MPR-SAT-64-13; Инвентарный номер N74-72257.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Бенсон, Чарльз Д.; Фаэрти, Уильям Барнаби (1978). «Запуск Сатурна I (1962–1965)» . Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона . НАСА. Специальная публикация 4204; Инвентарный номер N79-12127.
^ Перейти обратно: ^а ^б Рыба, Жанна (8 июля 2009 г.). «Испытательные полеты Сатурна» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 25 октября 2012 года . Проверено 7 мая 2012 г.
^ Брукс, Кортни Дж; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон-младший, Лойд С. (1979). Колесницы для Аполлона: история пилотируемого лунного космического корабля . НАСА. п. 382. Специальная публикация 4205; Инвентарный номер N79-28203.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Смит, Морис А., изд. (22 ноября 1962 г.). «Третий запуск Сатурна» . Рейс Интернешнл . Том. 82, нет. 2802. стр. 827–8.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Сатурн добился успеха в третьем испытании» . Газета . Монреаль, Квебек . Ассошиэйтед Пресс. 17 ноября 1962 г. с. 48.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Сатурн-3: Могучий лунный шаг» . Новости Майами . Майами, Флорида . Ассошиэйтед Пресс. 17 ноября 1962 г. с. 3А. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Перейти обратно: ^а ^б Вудбридж, Дэвид Д.; Ласатер, Джеймс А. (6 марта 1965 г.). Анализ данных о паводке в рамках проекта . НАСА. Инвентарный номер N65-21330.
^ Перейти обратно: ^а ^б Белл II, Эд. «Сатурн СА-3» . НАСА.gov . Проверено 9 мая 2012 г.
^ Бильштейн, Роджер Э (1996) [1980]. Этапы к Сатурну . НАСА. стр. 248–249. ISBN 0-16-048909-1 . Специальное издание 4206; Инвентарный номер N97-15592. Архивировано из оригинала 1 июня 2015 г.
^ Зельцер, С.М. (14 ноября 1963 г.). Астрионическая система Сатурн IB/V . НАСА. стр. 12–13. МТП-АСТР-С-63-15; Инвентарный номер N65-35311.
^ Гарсия, Фернандо С. (февраль 1964 г.). Аэродинамический анализ летно-испытательных аппаратов Saturn I Block I. НАСА/Центр космических полетов Маршалла. п. 9. Техническая нота Д-2002; Инвентарный номер N64-14392. Архивировано из оригинала 14 декабря 2012 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Сатурном-Аполлоном-3, на Викискладе?

[thirdsaturn1964-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Результаты третьего испытательного полета ракеты-носителя "Сатурн-1" . НАСА/Центр космических полетов Маршалла. 26 февраля 1964 г. Отчет MPR-SAT-64-13; Инвентарный номер N74-72257.

[Benson1978-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Бенсон, Чарльз Д.; Фаэрти, Уильям Барнаби (1978). «Запуск Сатурна I (1962–1965)» . Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона . НАСА. Специальная публикация 4204; Инвентарный номер N79-12127.

[Ryba2009-3] Перейти обратно: ^а ^б Рыба, Жанна (8 июля 2009 г.). «Испытательные полеты Сатурна» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 25 октября 2012 года . Проверено 7 мая 2012 г.

[Brooks1979-4] Брукс, Кортни Дж; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон-младший, Лойд С. (1979). Колесницы для Аполлона: история пилотируемого лунного космического корабля . НАСА. п. 382. Специальная публикация 4205; Инвентарный номер N79-28203.

[Flight19621122-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Смит, Морис А., изд. (22 ноября 1962 г.). «Третий запуск Сатурна» . Рейс Интернешнл . Том. 82, нет. 2802. стр. 827–8.

[montreal19621117-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Сатурн добился успеха в третьем испытании» . Газета . Монреаль, Квебек . Ассошиэйтед Пресс. 17 ноября 1962 г. с. 48.

[miami19621117-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Сатурн-3: Могучий лунный шаг» . Новости Майами . Майами, Флорида . Ассошиэйтед Пресс. 17 ноября 1962 г. с. 3А. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[Woodbridge1965-8] Перейти обратно: ^а ^б Вудбридж, Дэвид Д.; Ласатер, Джеймс А. (6 марта 1965 г.). Анализ данных о паводке в рамках проекта . НАСА. Инвентарный номер N65-21330.

[nssdc-sa3-9] Перейти обратно: ^а ^б Белл II, Эд. «Сатурн СА-3» . НАСА.gov . Проверено 9 мая 2012 г.

[Bilstein1996-10] Бильштейн, Роджер Э (1996) [1980]. Этапы к Сатурну . НАСА. стр. 248–249. ISBN 0-16-048909-1 . Специальное издание 4206; Инвентарный номер N97-15592. Архивировано из оригинала 1 июня 2015 г.

[Seltzer1963-11] Зельцер, С.М. (14 ноября 1963 г.). Астрионическая система Сатурн IB/V . НАСА. стр. 12–13. МТП-АСТР-С-63-15; Инвентарный номер N65-35311.

[Garcia1964-12] Гарсия, Фернандо С. (февраль 1964 г.). Аэродинамический анализ летно-испытательных аппаратов Saturn I Block I. НАСА/Центр космических полетов Маршалла. п. 9. Техническая нота Д-2002; Инвентарный номер N64-14392. Архивировано из оригинала 14 декабря 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]