Apollo 10: n S-IC-vaihe nostetaan VAB : iin kokoonpanoa varten.
Moottorin tyyppi | 5 F-1- moottoria |
---|---|
Ergols | RP-1 / LOX |
Työntövoima | 33400 kN |
Uudelleensyttyminen | ei |
Massa | 2280000 kg |
Korkeus | 42 m |
Halkaisija | 10 m |
Toiminnan kesto | 150 s |
käyttää | 1 kpl kerroksessa |
---|---|
Launcher |
• Saturnus V • Saturnus INT-21 |
Ensimmäinen lento | 1967 |
Tila | Poistettu palvelusta |
Maa | Yhdysvallat |
---|---|
Rakentaja | Boeing |
S-IC oli ensimmäinen vaihe on Saturn V käynnistysohjelman , tarkoitus lähettää miehiä pinnalle Moon . Sen rakensi Boeing Company .
Kuten alkuvaiheessa useimmat rakettien, suurin osa sen massasta, yli kaksi tuhatta tonnia julkistuksen, on omistettu ponneaineiden ruokkii raketti käyttövoiman, tässä tapauksessa RP-1 polttoaineen (a johdettu kerosiini ) ja hapetinta , nestemäinen happi (LOX ). Se oli 42 metriä (138 jalkaa ) korkea ja 10 metriä (33 jalkaa ) halkaisijaltaan, ja tuotti työntövoima 33000 kN (noin 3365 tonnia) kuljettamaan raketti ensimmäisen 68 km sen nousu.
Esimerkiksi Apollo 11 -matkan aikana ensimmäisen vaiheen kokonaismassa oli 2 278 689 kg , mukaan lukien 130 422 kg kuivaa vaihetta (5,72%) ja 2145 798 kg ponneaineita (94, 17%).
Viidestä F-1- moottorista keskiosa oli kiinteä, kun taas ulkoreunalla olevat neljä voitiin suunnata ohjaamaan raketin lentorataa lennon aikana. Tämä suuntaus, joka voi nousta 6 ° , oli mahdollista, koska moottorit asennettiin kahden liikkumisasteen kardaaneihin ja orjuutettiin hydraulisylintereihin käyttämällä RP-1 : tä paineen alaisena.
Boeing sai sopimuksen S-IC : n valmistamisesta15. joulukuuta 1961. Tuolloin Marshallin avaruuslentokeskuksen (MSFC) insinöörit olivat päättäneet vaiheen yleisestä suunnittelusta . Ensisijainen valmistuspaikka oli Michoudin kokoonpanokeskus New Orleansissa. Tuulitunnelien testaus tehtiin Seattlessa ja lattian rakentamiseen tarvittavien työkalujen työstö Wichitassa , Kansasissa .
MSFC rakensi kolme ensimmäistä testivaihetta ( S-IC-T , S-IC-S ja S-IC-F ) ja kaksi ensimmäistä lentomallia ( S-IC-1 ja -2). Ne rakennettiin Wichitassa valmistetuilla työkaluilla.
Säiliöiden rakentaminen kesti noin seitsemästä yhdeksään kuukauteen ja vaiheen valmistuksen suorittamiseen neljätoista kuukautta. Ensimmäinen vaihe, jonka Boeing rakensi , oli testimalli S-IC-D .
S-IC: n raskain ja suurin osa oli erityisen massiivinen työntövoima, joka painoi 21 tonnia (verrattuna koko vaiheen tyhjään kokonaismassaan, 136 tonnia). Se koostuu neljästä sparista, jotka on yhdistetty kahdella ristiin kootulla palkilla, ja kahdesta pyöreästä kehyksestä, ja se on suunniteltu tukemaan viiden moottorin työntövoimaa ja jakamaan sen tasaisesti raketin pohjalle. Siellä oli myös neljä ankkuria, jotka tukivat ja pitivät rakettia, kun se kehitti maksimaalisen nostovoimansa. Nämä osat, jotka antoivat moottoreille vakauttaa palamisensa ennen raketin nousua, olivat tuolloin suurimpia Yhdysvalloissa tuotettuja alumiinitakoja . Ne olivat 4,3 m pitkiä massa 816 kg . Neljä tukijalkaa, jotka on sijoitettu kehämoottoria ympäröiville verhouksille, on suunniteltu kestämään 1100 ° C: n lämpötilaa .
Edellä työntövoiman rakenne oli polttoaineen säiliö , joka sisältää 770000 litraa RP-1 . Itse säiliön massa oli 11 tonnia ja se pystyi vapauttamaan 7300 litran polttoainetta sekunnissa. Ja typpeä puhallettiin säiliöön ennen alkavat sekoittua polttoaineeseen. Lennon aikana polttoaine paineistettiin heliumilla , jota varastoitiin säiliöihin, jotka oli sijoitettu yläpuolelle sijoitetun nestehappisäiliön sisään. Viimeksi mainittu erotettiin RP-1- säiliöstä rakenteella.
Nestemäisen hapen säiliö kapasiteetti oli 1.204.000 litraa ja oli herättänyt erityisesti kysymyksiä sen suunnittelija. Putkien, joiden kautta LOX kulki moottoreihin, oli oltava suoria ja siksi niiden oli mentävä polttoainesäiliön läpi. Tämä tarkoitti näiden kanavien eristämistä tunnelissa polttoaineen jäätymisen estämiseksi ulkona, ja tarkoitti myös viiden reiän luomista polttoainesäiliön yläosaan.
Kaksi kiinteän polttoaineen retro-rakettia sijaitsi kummankin oheislaitteiden kartiomaisen päällysteen sisällä. Erottuaan S-IC: stä , kaikki kahdeksan retro-rakettia ammuttiin, räjäyttäen etukoneen suojusten irrotettavat osat ja vetämällä S-IC: n pois muusta kantoraketista , kun taas S-II: n toisen vaiheen moottorit olivat päällä .
Ensimmäinen vaihe toimii 150 sekuntia ( 2 min 30 sekuntia ) ja polttaa 2000 tonnia ponneaineita . Kun toinen vaihe alkaa, raketti on 61 km : n korkeudessa ja sen nopeus on 8600 km / h .
Sytytys sekvenssi 1 st vaiheessa alkaa 8,9 s ennen varsinaista käynnistämistä. Keski- F-1- moottori syttyy ensin, sen jälkeen kaksi symmetristä moottoriparia, joiden välillä on 300 ms: n siirtymä rakettiin kohdistuvien mekaanisten voimien vähentämiseksi. Kun tietokoneet ovat vahvistaneet, että moottorit ovat saavuttaneet maksimaalisen työntövoimansa, raketti vapautuu sujuvasti kahdessa vaiheessa: kädet, jotka pitävät rakettia vapautettuna vapauttamaan sen, ja sitten, kun kantoraketti alkaa nousta maanpinnan yläpuolelle, metalliset kiinnittimet rakoon kiinnittyneiden rakettien läpi koukku muuttuu vähitellen, kunnes kantoraketti vapautuu kokonaan. Tämä laukaisun vaihe kestää puoli sekuntia. Kun raketti on vapautettu kokonaan, laukaisua ei voida enää keskeyttää, vaikka moottori olisi toiminut väärin. Raketin nousu laukaisutornin yläpuolelle kestää noin 12 sekuntia . Kun tämä on ylitetty, Saturn V- kantoraketti kääntyy siirtyäkseen riittävän kauas ampumisalueelta vastatuulen tai moottorin vikatilanteessa.
Varotoimenpiteenä neljä kehämoottoria kallistetaan ulospäin, joten jos yksi moottori pysähtyy, jäljelle jäävien moottoreiden työntövoima kohdistuu raketin painopisteeseen. Saturn V kiihtyy nopeasti saavuttaen nopeuden 500 m / s 2 km: n korkeudessa. Lennon alustavan vaiheen ensisijaisena tavoitteena on korkeuden saaminen, nopeuskriteeri tulee myöhemmin. 135,5 sekuntia lentoonlähdön jälkeen keskimoottori sammuu vähentääkseen raketin rakenteellisia rasituksia kiihdytyksestä. Viimeksi mainittu kasvaa, kun raketti polttaa ponneaineitaan ja kevenee. F-1- moottorin työntövoimaa ei kuitenkaan voitu säätää. 600 millisekuntia moottorin sammuttamisen jälkeen, kun raketti on saavuttanut 62 km: n korkeuden , ensimmäinen vaihe erottuu kantoraketista. Sitä hidastavat sen aikana kahdeksan pientä jauhemaista retro-rakettia , jotka estävät sitä, vaikka sitä edelleen käytetään, teleskooppimasta toista vaihetta, joka etenee vain inertialtaan. Juuri ennen tätä julkaisua miehistö kiihtyy voimakkaimmin, 4 g (eli 39 m / s 2 ). Erottamisen jälkeen ensimmäinen vaihe jatkaa nousevaa polkuaan 110 km: n korkeuteen . Itse asiassa neljä oheista F-1- moottoria jatkaa toimintaansa, kunnes toinen ponneaineista loppuu, mitattuna säiliöissä sijaitseviin syöttöjärjestelmiin sijoitetuilla antureilla. Sitten ensimmäinen vaihe putoaa takaisin Atlantin valtamerelle , noin 560 km päässä laukaisualustalta.
Sarjanumero | käyttää | Julkaisupäivä | Tämänhetkinen olinpaikka | Huomautuksia |
---|---|---|---|---|
S-IC-T | staattinen koekuva | osa Saturn V: tä näytetään Kennedyn avaruuskeskuksessa | ||
S-IC-S | rakenteelliset kuormitustestit (ei moottoria) | sijainti tuntematon (viimeksi MSFC: llä) | ||
S-IC-F | testauslaitteet laukaisukompleksin, laukaisukokoonpanorakennusten ja laukaisulaitteiden hallintaan | tuntematon sijainti | ||
S-IC-D | dynaaminen kenttätestimalli | Yhdysvaltain avaruus- ja rakettikeskus , Huntsville (Alabama) | ||
S-IC-1 | Apollo 4 | 9. marraskuuta 1967 | Valmistaja MSFC | |
S-IC-2 | Apollo 6 | 4. huhtikuuta 1968 | Valmistanut MSFC; käytti kameroita etuhelmassa | |
S-IC-3 | Apollo 8 | 21. joulukuuta 1968 | 30 ° 12 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 07 ′ läntistä pituutta | Valmistaja Boeing (kuten kaikissa myöhemmissä vaiheissa); kevyempi kuin edelliset, jotta 36 kg lisäkuormaa voidaan lisätä |
S-IC-4 | Apollo 9 | 3. maaliskuuta 1969 | 30 ° 11 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 14 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-5 | Apollo 10 | 18. toukokuuta 1969 | 30 ° 11 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 12 ′ läntistä pituutta | Viimeinen lento S-IC R & D -instrumentointiin |
S-IC-6 | Apollo 11 | 16. heinäkuuta 1969 | 30 ° 13 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 02 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-7 | Apollo 12 | 14. marraskuuta 1969 | 30 ° 16 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 54 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-8 | Apollo 13 | 11. huhtikuuta 1970 | 30 ° 11 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 04 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-9 | Apollo 14 | 31. tammikuuta 1971 | 29 ° 50 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 03 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-10 | Apollo 15 | 26. heinäkuuta 1971 | 29 ° 42 ′ pohjoista leveyttä, 73 ° 39 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-11 | Apollo 16 | 16. huhtikuuta 1972 | 30 ° 12 ′ pohjoista leveyttä, 74 ° 09 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-12 | Apollo 17 | 7. joulukuuta 1972 | 28 ° 13 ′ pohjoista leveyttä, 73 ° 53 ′ läntistä pituutta | |
S-IC-13 | Skylab 1 | 14. toukokuuta 1973 | Moottorin sammutus muutettiin arvoksi 1-2-2 arvosta 1-4 Apollo-teleskooppitelineen kuormituksen vähentämiseksi | |
S-IC-14 | Käyttämätön | Saturnus V esillä Johnson Space Centerissä | Erän Apollo 18 / 19 | |
S-IC-15 | Käyttämätön | Michoudin kokoontumistila | Nimetty, mutta ei koskaan käytetty Skylab B: n kantorakettina |