С-ИК
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2009 г. ) |
 Ступень S-IC Apollo 10 поднимается в цех сборки автомобилей для штабелирования. | |
| Производитель | Боинг |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Используется на | Saturn V |
| Общие характеристики | |
| Высота | 42 м (138 футов) |
| Диаметр | 10 м (33 фута) |
| Полная масса | 2 280 000 кг (5 030 000 фунтов) |
| Пустая масса | 130 000 кг (290 000 фунтов) |
| История запуска | |
| Статус | Ушедший на пенсию |
| Всего запусков | 13 |
| Успехи (только сцена) | 13 |
| Первый полет | 9 ноября 1967 года ( «Аполлон-4 ») |
| Последний рейс | 14 мая 1973 г. ( Скайлэб 1 ) |
| Детали двигателя | |
| Питаться от | 5 × Ф-1 |
| Максимальная тяга | 34 500 кН (7 750 000 фунтов силы) на уровне моря [1] |
| Удельный импульс | 263 с (2,58 км/с) |
| Время горения | 150 секунд |
| Порох | РП-1 / ЛОКС |
S -IC (произносится как S-one-C [2] [3] ) — первая ступень американской ракеты «Сатурн-5» . Ступень S-IC произведена компанией Boeing . Как и первые ступени большинства ракет , большая часть его массы более 2000 т (4 400 000 фунтов) при запуске составляла топливо, в данном случае РП-1 ракетное топливо жидкого кислорода (LOX) и окислитель . Он был 42 м (138 футов) в высоту и 10 м (33 фута) в диаметре. Ступень обеспечивала усилие 34 500 кН (7 750 000 фунтов силы). [1] тяги на уровне моря, чтобы ракета преодолела первые 61 км (38 миль) подъема. На сцене было пять двигателей F-1, расположенных по схеме «квинконс» . Центральный двигатель был зафиксирован на месте, а четыре внешних двигателя могли иметь гидравлический шарнир для управления ракетой.
Производство
[ редактировать ]Контракт на производство S-IC компания Boeing получила 15 декабря 1961 года. К этому времени инженеры Центра космических полетов имени Маршалла (MSFC) уже определились с общим проектом ступени. Основным местом производства был сборочный завод Мишуда в Новом Орлеане. Испытания в аэродинамической трубе проходили в Сиэтле , а обработка инструментов, необходимых для сборки ступеней, проходила в Уичито , штат Канзас .
MSFC построила первые три испытательных этапа (S-IC-T, S-IC-S и S-IC-F) и первые две летные модели (S-IC-1 и -2). [4]
На постройку танков ушло примерно семь-девять месяцев, а на завершение этапа — 14 месяцев. Первой ступенью, построенной Boeing, была тестовая модель S-IC-D. [4]
В дополнение к четырем этапам испытаний НАСА заказало 15 этапов полета (от S-IC-1 до -15) для поддержки первоначальной программы «Аполлон». [4] В июле 1967 года НАСА заключило с Boeing контракт на начало долгосрочного приобретения оборудования (например, топливопроводов и компонентов бака) для 16-й и 17-й ступеней S-IC. Полный контракт на строительство от S-IC-16 до S-IC-25 был составлен в середине 1967 года, но этапы строительства после S-IC-15 были полностью отменены в октябре того же года из-за бюджетных ограничений. [5] [6] От S-IC-16 до -25 предполагалось использовать для последующих миссий Аполлона, в том числе в рамках Программы приложений Аполлона .
Дизайн
[ редактировать ]S-IC состоял из пяти основных подразделов.
Самым большим и тяжелым компонентом S-IC была опорная конструкция массой 24 коротких тонны (48 000 фунтов; 22 000 кг). [7] Он был спроектирован так, чтобы поддерживать тягу пяти двигателей и равномерно перераспределять ее по основанию ракеты. Было четыре якоря, которые удерживали ракету при наборе тяги. Это были одни из крупнейших алюминиевых поковок, произведенных в США в то время: длина 4,3 м (14 футов) и вес 816 кг (1799 фунтов). Четыре стабилизирующих ребра выдержали температуру 1100 °C (2010 °F). [8]
Пять двигателей F-1 зажигались в трех последовательных случаях, при этом сначала зажигался центральный двигатель, затем два внешних двигателя, а затем оставшиеся два внешних двигателя. Эти три события зажигания были разделены всего 300 миллисекундами. [4] Такой подход к ступенчатому зажиганию уменьшил нагрузки на конструкцию тяги, поскольку мгновенное зажигание всех пяти двигателей создало бы огромную нагрузку на ступень.
Над тяговой конструкцией находился топливный бак емкостью 730 000 л (730 м3). 3 ; 26 000 куб. футов) топлива РП-1. [8] Сам танк имел массу более 12 коротких тонн (24 000 фунтов; 11 000 кг) в сухом состоянии. [7] и мог выделять 4900 л/с (4,9 м 3 /с; 170 куб. футов/с). Перед запуском через бак барботировали азот , чтобы топливо оставалось смешанным. [8] Во время полета топливо сжималось с помощью гелия , который хранился в баках в баке с жидким кислородом наверху. машины И тяговая конструкция, и топливный бак были окрашены попеременно в черный и белый цвета, чтобы можно было контролировать крен во время полета.
Между баками с топливом и жидким кислородом находился межбак. Он содержал линии заправки и слива топлива для бака с жидким кислородом, а также часть пяти линий подачи жидкого кислорода в двигатели.
Баллон с жидким кислородом вмещал 1 204 000 л (1 204 м3). 3 ; 42 500 куб. футов) LOX. Это поставило перед дизайнером особые вопросы. Линии, по которым LOX шел к двигателю, должны были быть прямыми (поскольку любой изгиб замедлял бы поток LOX, что требовало бы еще большего и более тяжелого трубопровода) и, следовательно, должны были проходить через топливный бак. Это означало изоляцию этих трубопроводов внутри туннеля, чтобы предотвратить замерзание топлива снаружи, а также означало добавление пяти дополнительных отверстий в верхней части топливного бака. [8]
На баке с жидким кислородом располагалась передняя юбка, которая соединяла S-IC со ступенью S-II и содержала телеметрическое оборудование и вентиляционные линии бака LOX.
Внутри каждого из четырех конических обтекателей двигателей располагались по две твердотопливные ретрореактивные установки. При отделении S-IC от летательного аппарата восемь ретроракет выстрелили, срывая съемные части обтекателей перед килями и отводя S-IC от летательного аппарата, поскольку двигатели на ступени S-II работали. загорелся.
Топливные баки S-IC были изготовлены из алюминиевых панелей серии 2219, а межступенчатая, носовая юбка и тяговая конструкция - из алюминия серии 7075. Последние три секции также были гофрированы внешними стрингерами, обеспечивающими дополнительную структурную поддержку. Топливные баки не имели внешних стрингеров, поскольку герметизация бака обеспечивала достаточную жесткость. [4]
S-IC также имел транспондер ODOP для отслеживания полета после взлета.
Схема S-IC в разрезе.
Первые ступени Сатурна-5 S-1C-10, S-1C-11 и S-1C-9 на сборочном заводе в Мишуде.
Разделение S-IC Аполлона-11.
Этапы построены
[ редактировать ]| Серийный номер | Использовать | Дата запуска | Текущее местоположение | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| С-ИК-Т | Статический испытательный обжиг | Часть экспозиции Сатурна-5 в Космическом центре Кеннеди . [9] | Построена первая полноценная сцена S-IC, получившая прозвище «T-Bird». Собран в 1963-1965 гг. В период с 1965 по 1967 год проведено не менее 22 испытательных стрельб в поддержку разработки S-IC и активации испытательного стенда. [4] | |
| С-ИК-С | Структурные нагрузочные испытания (без двигателей). | Списан после завершения испытаний в MSFC. [4] | ||
| S-IC-F | Испытания объектов для проверки сборочных корпусов стартового комплекса и стартового оборудования. | После испытаний возвращен в MSFC на хранение, позже списан. [4] | Проведены испытания загрузки топливного бака на LC-39A с использованием мобильной пусковой установки 1. | |
| С-ИК-Д | Модель динамики наземных испытаний | Космический и ракетный центр США , Хантсвилл, Алабама 34 ° 42'38,7 дюйма с.ш. 86 ° 39'24,2 дюйма з.д. / 34,710750 ° с.ш. 86,656722 ° з.д. | ||
| С-ИК-1 | Аполлон-4 | 9 ноября 1967 г. | Производитель MSFC. | |
| С-ИК-2 | Аполлон-6 | 4 апреля 1968 г. | Производитель MSFC; телевизор и камеры несли на хвосте и передней юбке. | |
| С-ИК-3 | Аполлон-8 | 21 декабря 1968 г. | 30 ° 12' с.ш. 74 ° 7' з.д. / 30,200 ° с.ш. 74,117 ° з.д. | Производство компании Boeing (как и все последующие этапы); весил меньше, чем ранее выпускавшиеся агрегаты, что позволяло увеличить полезную нагрузку на 36 кг. |
| С-ИК-4 | Аполлон-9 | 3 марта 1969 г. | 30 ° 11' с.ш. 74 ° 14' з.д. / 30,183 ° с.ш. 74,233 ° з.д. | |
| С-ИК-5 | Аполлон-10 | 18 мая 1969 г. | 30 ° 11' с.ш. 74 ° 12' з.д. / 30,183 ° с.ш. 74,200 ° з.д. | Последний полет S-IC R&D Instrumentation. |
| С-ИК-6 | Аполлон-11 | 16 июля 1969 г. | 30 ° 13' с.ш. 74 ° 2' з.д. / 30,217 ° с.ш. 74,033 ° з.д. | Один или несколько двигателей были восстановлены командой, финансируемой Джеффом Безосом . [10] |
| С-ИК-7 | Аполлон-12 | 14 ноября 1969 г. | 30 ° 16' с.ш. 74 ° 54' з.д. / 30,267 ° с.ш. 74,900 ° з.д. | |
| С-ИК-8 | Аполлон-13 | 11 апреля 1970 г. | 30 ° 11' с.ш. 74 ° 4' з.д. / 30,183 ° с.ш. 74,067 ° з.д. | |
| С-ИК-9 | Аполлон-14 | 31 января 1971 г. | 29 ° 50' с.ш. 74 ° 3' з.д. / 29,833 ° с.ш. 74,050 ° з.д. | |
| С-ИК-10 | Аполлон-15 | 26 июля 1971 г. | 29 ° 42' с.ш. 73 ° 39' з.д. / 29,700 ° с.ш. 73,650 ° з.д. | |
| С-ИК-11 | Аполлон-16 | 16 апреля 1972 г. | 30 ° 12' с.ш. 74 ° 9' з.д. / 30,200 ° с.ш. 74,150 ° з.д. | |
| С-ИК-12 | Аполлон-17 | 7 декабря 1972 г. | 28 ° 13' с.ш. 73 ° 53' з.д. / 28,217 ° с.ш. 73,883 ° з.д. | |
| С-ИК-13 | Скайлэб 1 | 14 мая 1973 г. | Выключение двигателя изменено на 1-2-2 с 1–4, чтобы уменьшить нагрузку на телескопическую установку Аполлона. | |
| С-ИК-14 | Неиспользованный | Демонстрация Сатурна-5 в Космическом центре Джонсона . | Планировался полет Аполлона-18 в 1974 году, но так и не совершил полет. [4] | |
| С-ИК-15 | Неиспользованный | Выставлялся на сборочном заводе Мишуда до июня 2016 года, затем хранился в Космическом центре INFINITY в Миссисипи. | Первоначально предназначался для полета на Аполлоне-19 в 1974 году. Предназначен, но никогда не использовался в качестве резервной ракеты-носителя Skylab. [4] | |
| С-ИК-16 | Никогда не завершено | Сборка отменена во время закупки товаров с длительным сроком поставки. [4] | ||
| S-IC-17 | Никогда не завершено | Сборка отменена во время закупки товаров с длительным сроком поставки. [4] | ||
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Торн, Мюриэл, изд. (май 1983 г.). НАСА, Первые 25 лет: 1958–1983 (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. п. 69.
- ^ Мюррей, Чарльз А.; Кокс, Кэтрин Блай (июль 1989 г.). Аполлон, гонка на Луну . Саймон и Шустер. п. 54. ИСБН 9780671611019 .
- ^ Вудс, В. Дэвид (8 августа 2011 г.). Как Аполлон полетел на Луну . Springer Science & Business Media. п. 24. ISBN 9781441971791 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Кайл, Эд. «История автомобилей Сатурн» . spacelaunchreport.com . Архивировано из оригинала 21 марта 2022 года.
- ^ «Сборочный комплекс Мишуда, 1 января 1967 г. - 31 декабря 1967 г.» (PDF) . уа.еду . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ «Иллюстрированная хронология Сатурна, часть 8» . History.nasa.gov . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б http://www.apolloexplorer.co.uk/pdf/saturnv/First%20Stage.pdf
- ^ Перейти обратно: а б с д «глава 7» . History.nasa.gov . Проверено 23 октября 2021 г.
- ^ Кейсболт, Барри Дж. (18 марта 1974 г.). «Направляюсь в музей Флориды - ветеран лунной ракеты-носителя покидает MSFC» . Хантсвилл Таймс . Хантсвилл, Алабама.
- ^ Перлман, Роберт З. (22 марта 2013 г.). «Спасенные ракетные двигатели Аполлона Джеффа Безоса достигают берега после восстановления океана» . Космос . Нью-Йорк, Нью-Йорк . Проверено 1 июня 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]