Ang unang Saturn-5 rocket: pagsusuri, mga katangian at kawili-wiling mga katotohanan

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Batay sa mga pag-unlad ng unang dekada ng 21st century, ang Saturn-5 rocket (American-made) ang pinakamakapangyarihan sa mga kapatid nito. Ang tatlong yugto na istraktura nito ay idinisenyo noong ikaanimnapung taon ng huling siglo at inilaan upang maihatid ang isang tao sa ibabaw ng buwan. Ang lahat ng kinakailangang barko, na ipinagkatiwala sa misyon ng paggalugad sa natural na satellite ng ating planeta, ay ikakabit dito.

Ayon sa programa ng Apollo, ang lunar module ay ikinabit sa rocket, inilagay sa loob ng adapter nito, at ang katawan ng orbiter ay nakakabit dito. Ang naturang single-launch scheme ay nagsagawa ng dalawang bagay nang sabay-sabay. Totoo, mayroon ding dalawang yugto na modelo, na ginamit nang isang beses lamang sa paglulunsad ng pinakaunang istasyon ng kalawakan ng United States of America sa orbit - Skylab.

Lunar program: mito o katotohanan?

Halos kalahating siglo na,ngunit ang pag-uusap tungkol sa isang gawa-gawang lunar na programa ay patuloy na walang tigil. May nakatitiyak na ang pagpapadala ng mga astronaut sa buwan gamit ang Saturn-5 rocket ay isang panloloko. Para sa gayong mga tao, ang anumang katibayan ng magagandang tagumpay ng mga Amerikano ay dayuhan, at, ayon sa kanila, ang mga video ay ginawa nang hindi lumilipad sa labas ng planetang Earth.

Minsan ay napapabalitang masyadong perpekto para maging totoo ang magandang pagkakagawa ng Saturn. Kahit na naganap ang programang Saturn, bakit hindi ito ipinagpatuloy ng mga Amerikano, na binanggit ang pagkawala ng lahat ng dokumentasyon ng disenyo para sa Saturn-5 rocket, at nagsimulang gumawa ng mga shuttle na nagkakahalaga ng maraming beses? Bakit kinailangang simulan ang buong workflow ng pagbuo ng katulad na rocket mula sa simula? At paano posible na mawala ang teknolohikal na mapa para sa paggawa ng Saturn-5 rocket? Kung tutuusin, hindi ito butil ng buhangin sa mabuhanging dalampasigan.

Sa pangkalahatan, ang Saturn-5 rocket ay ang una sa uri nito, na idinisenyo hindi lamang upang ihatid ang mga astronaut sa Buwan, kundi pati na rin upang matagumpay na maibalik ang mga ito sa kanilang tahanan. Dagdag pa, ang landing kasama ang lahat ng kagamitan, kabilang ang lunar module na may dalawang live na pasahero, ay kailangang maging napakakinis at malambot, kung hindi, ito na ang kanilang huling paglipad. Ang bahagi ng masa ay nagawang ihiwalay sa pamamagitan ng pagdiskonekta ng lunar module mula sa command ship, na, naman, ay nanatili sa lunar orbit at naghintay para sa pagkumpleto ng lahat ng trabaho.

Ang American rocket na "Saturn-5" ay maaaring umangat at mailagay sa orbit hanggang 140toneladang kargamento. Ngunit, halimbawa, ang pinaka ginagamit na mabigat na rocket na "Proton" ay maaaring magdala lamang ng 22 tonelada sa "katawan" nito. Kahanga-hangang pagkakaiba, di ba?

Tulad ng alam mo, ilang Saturn ang ginawa, at ang huli ay naglunsad ng Skylab space station na tumitimbang ng 77 tonelada. Napakalaki nito na kung ang reference point ay nawala sa loob, ang astronaut ay nakabitin sa hangin sa loob ng ilang minuto, naghihintay sa hangin mula sa sistema ng bentilasyon. Sa totoo lang, si Mir lamang, na binubuo ng ilang mga module, ang nakabasag ng rekord na ito. Ngunit ang Saturn-5 rocket pa rin ang pinakaambisyoso na proyekto sa mundo at ang pinakamakapangyarihang space machine, isang rekord na wala pang ibang sasakyang pang-launch ang nagtagumpay.

Kasaysayan ng Saturn V

Sa pinakadulo simula ng buhay nito, ang barko ay nahaharap sa mga paghihirap sa anyo ng isang nabigong paglulunsad na may partisipasyon ng isang unmanned, poorly adjusted system. Sinundan ito ng pagtanggi na ulitin ang unmanned test, ngunit ang lahat ay natapos sa isang "maligayang" pagtatapos, dahil mula 1968 hanggang 1973 mayroong matagumpay na paglulunsad ng sampung mga programa sa kalawakan ng Apollo at ang nabanggit na Skylab space station. At pagkatapos ay ang sasakyang paglulunsad ng Saturn-5 ay naging isang eksibit sa museo, at ang paggawa at karagdagang operasyon nito ay ganap na tumigil. Ang panahong ito ay nagpapatuloy hanggang ngayon.

Mga kawili-wiling katotohanan

Sinimulan ng United States ang pagbuo ng Saturn rocket noong 1962, at pagkaraan ng apat na taon ang unang pagsubokpaglipad. Mas tiyak, ang pagsubok ay ganap na nabigo, dahil ang ikalawang yugto ng rocket, na nakatakdang ilunsad sa isang lugar ng pagsubok malapit sa St. Louis, ay sumabog lamang at nagkapira-piraso. Ayon sa makasaysayang mga rekord, ang hindi pinuno ng tao na paglipad ng rocket ay patuloy na naantala dahil sa walang katapusang mga pagkasira at pagkukulang, ngunit noong taglagas ng 1967, ang mga Amerikano ay nagtagumpay pa rin. Gayunpaman, sa ikalawang yugto ng pagsubok ng programa ng Apollo 6, muling nabigo ang pagtatangka ng unmanned piloting. Sa limang magagamit na makina sa unang yugto, tatlo lamang ang naisasagawa, ang makina sa ikatlong yugto ay hindi nag-start, at pagkatapos noon ay hindi inaasahang nasira ang buong istraktura para sa lahat.

Sa kabila nito, makalipas ang sampung araw, isang hindi pa naganap na desisyon ang ginawa upang ipadala ang sasakyang panglunsad ng Saturn V nang hindi muling nagsusuri sa Buwan. Pagkatapos ng lahat, huwag kalimutan ang tungkol sa Cold War kasama ang USSR at ang lahi ng armas. Nagmamadali ang lahat at, kahit na natatakot sa hindi na mababawi na kalunus-lunos na kahihinatnan, nagpasya pa rin silang sakupin ang natural na satellite ng Earth nang walang pangatlong pagsubok na paglulunsad.

Sa itaas ay sinabi ang tungkol sa mystical na pagkawala ng teknikal na dokumentasyon at mga katangian ng Saturn-5 rocket, ngunit sa katunayan ay pinabulaanan ng mga Amerikano ang impormasyong ito at tinawag itong bisikleta. Ang kuwentong ito ay lumitaw noong 1996 sa isang siyentipikong aklat tungkol sa kasaysayan ng pagbuo ng mga astronautika. Sa madaling salita, iniulat ng may-akda sa kanyang mga linya na nawala lang sa NASA ang mga blueprint. Ngunit ayon sa empleyado ng NASA na si Paul Shawcross, na humawak ng posisyon sa dibisyon para sapanloob na inspeksyon, ang mga guhit ay talagang hindi nananatili, ngunit ang karanasan at ang engineering "utak" ay nanatiling buo: lahat ng data ay inilagay sa maliliit na piraso ng photographic film - microfilm.

Mga Pagtutukoy

Ano ang mga pangunahing teknikal na katangian ng Saturn-5 rocket? Magsimula tayo sa katotohanan na ang taas nito ay umabot sa 110 metro, at ang diameter nito - sampu, at sa gayong mga parameter maaari itong maglunsad ng hanggang 150 tonelada ng kargamento sa kalawakan, na iiwan ito sa malapit sa Earth orbit.

Sa klasikong bersyon, mayroon itong tatlong hakbang: sa unang dalawa, limang makina bawat isa at sa pangatlo, isa. Ang gasolina para sa unang yugto ay nasa anyo ng RP-1 kerosene na may likidong oxygen bilang oxidizer, at para sa pangalawa at pangatlong yugto ito ay nasa anyo ng likidong hydrogen na may likidong oxygen bilang oxidizer. Ang launch thrust para sa mga makina ng Saturn-5 rocket ay 3,500 tonelada.

Rocket design

Ang tampok na disenyo ng rocket ay isang transverse division sa tatlong yugto, iyon ay, ang bawat yugto ay nakapatong sa nauna. Ang mga nagdadala ng mga tangke ay naroroon sa lahat ng mga yugto. Ang mga hakbang ay konektado sa pamamagitan ng mga espesyal na adapter. Ang ibabang bahagi ay pinaghiwalay kasama ang katawan ng unang yugto, at ang itaas na bahagi ng annular ay pinaghiwalay ng ilang sampu-sampung segundo pagkatapos ng pagsisimula ng ikalawang yugto ng mga makina. Gumagana dito ang "cold scheme" ng stage separation, ibig sabihin, hanggang sa mawala ang nauna, hindi makakapag-start ang mga makina sa susunod.

Bukod pa sa mga panimulang makina, may mga brake solid propellant na makina sa mga hakbang.ilunsad ang sasakyan na "Saturn-5". Ang taga-disenyo nito, si Wernher von Braun, ay ginamit ang mga ito upang bigyan ang mga hakbang ng function ng self-landing. Gayundin sa kompartamento ng ikatlong yugto ay mayroong instrumental block kung saan kinokontrol ang rocket.

Disenyo ng unang yugto

Ang sikat sa buong mundo na Boeing ang naging tagagawa nito. Sa lahat ng tatlo, ito ang unang hakbang na pinakamataas, ang haba nito ay 42.5 metro. Oras ng pagpapatakbo - mga 165 segundo. Kung isasaalang-alang namin ang yugto mula sa ibaba pataas, pagkatapos ay sa disenyo nito maaari mong direktang mahanap ang kompartimento mismo na may limang makina, isang tangke ng gasolina na may kerosene, isang inter-tank compartment, isang tangke na may isang oxidizer sa anyo ng likidong oxygen at isang palda sa harap.

Sa kompartamento ng makina ay ang pinakamalaking Saturn-V engine - F-1, na ginawa ng kumpanyang Amerikano na Rocketdyne. Ang sistema ng propulsion mismo ay direktang binubuo ng istraktura ng kapangyarihan, pag-stabilize ng mga yunit at proteksyon sa thermal. Ang isa sa mga makina ay naayos sa gitna sa isang nakapirming posisyon, at ang iba pang apat ay nasuspinde sa mga gimbal. Gayundin, naglagay ng mga fairing sa mga side power plant upang maprotektahan ang mga makina mula sa mga aerodynamic load.

Sa kompartimento ng gasolina ay mayroong limang tubo na nagko-conduct ng oxidizer sa pangunahing gasolina, na na-supply na ng ready-made gamit ang sampung pipeline sa mga makina. Ang palda ay may function ng pagkonekta sa una at pangalawang hakbang. Nang isagawa ang paglipad ng ikaapat at ikaanim na Apolos,ang mga camera ay nakakabit sa istraktura upang subaybayan ang operasyon ng planta ng kuryente, paghihiwalay ng entablado at kontrol ng likidong oxygen.

Disenyo ng ikalawang yugto

Ang manufacturer nito ay ang kumpanya, ngayon ay bahagi ng hawak na "Boeing" - North American. Ang haba ng istraktura ay higit pa sa 24 metro, at ang oras ng pagpapatakbo ay apat na raang segundo. Ang mga bahagi ng ikalawang yugto ay nahahati sa isang pang-itaas na adaptor, mga tangke ng gasolina, isang kompartimento na may mga makinang J-2, at isang mas mababang adaptor na nagkokonekta nito sa unang yugto. Ang nangungunang adaptor ay nilagyan ng apat na karagdagang solidong propellant na makina na idinisenyo para sa parehong pagbabawas ng bilis tulad ng sa kaso ng unang yugto. Inilunsad sila pagkatapos ng paghihiwalay ng ikatlong yugto. Ang compartment ng power plant ay mayroon ding isang sentral na makina at apat na peripheral.

Disenyo sa ikatlong yugto

Ang pangatlo, halos labingwalong metrong istraktura ay ginawa ni McDonnel Douglas. Ang layunin nito ay ilunsad ang orbiter at ibaba ang lunar module sa ibabaw ng buwan. Ang ikatlong yugto ay ginawa sa dalawang serye - 200 at 500. Ang huli ay may matatag na kalamangan sa pagtaas ng supply ng helium sa kaganapan ng pag-restart ng makina.

Ang ikatlong yugto ay binubuo ng dalawang adapter - itaas at ibaba, isang compartment na may gasolina at isang power plant. Ang sistema na kumokontrol sa supply ng gasolina sa mga makina ay nilagyan ng mga sensor na sumusukat sa balanse ng gasolina, direktang ipinadala nila ang data sa on-board na computer. kanilang sariliang mga motor ay maaaring gamitin pareho sa tuloy-tuloy na mode at sa pulse mode. Siyanga pala, ang American space station na Skylab ay nilikha batay sa ikatlong yugtong ito.

Tool block

Lahat ng electronic system ay inilagay sa isang tool box na wala pang isang metro ang taas at humigit-kumulang 6.6 metro ang lapad. Ito ay nakapatong sa ikatlong hakbang. Sa loob ng singsing ay may mga bloke na kumokontrol sa paglulunsad ng rocket, ang oryentasyon nito sa kalawakan, pati na rin ang paglipad sa isang naibigay na tilapon. Mayroon ding navigation at emergency system na mga device.

Ang control system ay kinakatawan ng isang on-board na computer at isang inertial platform. Ang buong control unit ay mayroong temperature control at thermoregulation system. Ganap na ang buong rocket ay nagkalat ng mga sensor na nakakakita ng anumang mga malfunctions. Isinumite nila ang nahanap na data sa emergency na estado ng isa o isa pang elektronikong bagay sa control panel sa cabin ng mga astronaut.

Paghahanda para sa paglulunsad

Ang buong pre-flight check ng Saturn-5 rocket at Apollo spacecraft ay isinagawa ng isang espesyal na komisyon ng limang daang tao. Libu-libong manggagawa ang nakibahagi sa paglulunsad at pagsasanay sa Cape Canaveral. Nagaganap ang patayong pagpupulong sa Space Center, na matatagpuan limang kilometro mula sa lugar ng paglulunsad.

Humigit-kumulang sampung linggo bago umalis, ang lahat ng bahagi ng rocket ay dinala sa lugar ng paglulunsad. Ang mga sinusubaybayang sasakyan ay ginamit para sa mga mabibigat na bagay. Kapag ang lahat ng bahagi ng rocket ay pinagsama-sama atlahat ng electrical appliances ay konektado, ang mga komunikasyon ay sinuri, kabilang ang radio system - parehong onboard at ground.

Dagdag pa, nagsimula ang immobilized tests ng missile control, isang flight simulation ang naganap. Sinuri namin ang operasyon ng spaceport at ang mission control center sa Houston. At ang huling pagsubok na gawain ay naisagawa na sa direktang paglalagay ng gasolina ng mga tangke hanggang sa panahon na kinasasangkutan ng paglulunsad ng unang yugto.

Simulan ang mga operasyon

Magsisimula ang pre-launch time anim na araw bago ang paglulunsad ng rocket sa kalawakan. Ito ay isang karaniwang pamamaraan na isinagawa kasama ang Saturn-5. Sa panahong ito, ilang mga paghinto ang isinagawa upang maiwasan ang mga pagkabigo at isang kasunod na pagkaantala sa pag-alis. Nagsimula ang huling countdown 28 oras bago ilunsad.

Ang pagpuno sa unang yugto ay tumagal ng labindalawang oras. Bukod dito, ang kerosene lamang ang ibinuhos, at ang likidong oxygen ay ibinibigay sa mga tangke apat na oras bago ilunsad. Bago mag-refuel, ang lahat ng mga tangke ay dumaan sa isang cooling procedure. Ang oxidizer ay unang ibinibigay sa mga tangke ng ikalawang yugto ng apatnapung porsyento, pagkatapos ay sa mga tangke ng ikatlo ng isang daan. Susunod, ang mga lalagyan ng pangalawang disenyo ay napuno hanggang sa dulo, at pagkatapos lamang nakapasok ang oxidizer sa una. Salamat sa isang kagiliw-giliw na pamamaraan, ang mga manggagawa ay kumbinsido na walang pagtagas ng oxygen mula sa mga tangke ng ikalawang yugto. Ang kabuuang oras ng paghahatid ng cryogenic na gasolina habang nagre-refuel ay 4.5 oras.

Pagkatapos ihanda ang lahat ng system, ang rocket ay inilipat sa awtomatikong mode. Sa limang mga makina ng unang yugto, ang sentral na naayos ay unang inilunsad, at pagkatapos lamang ang mga peripheral ayon sa kabaligtaran na pamamaraan. Susunod sasa loob ng limang segundo, naka-hold ang rocket, at pagkatapos ay dahan-dahang lumabas sa mga holders na naglabas nito, lumihis sa mga gilid.

Ang computer, na matatagpuan sa instrumental unit, ay kinokontrol ang pitch at roll ng rocket. Natapos ang lahat ng pitch maneuver sa 31 segundo ng paglipad, ngunit nagpatuloy ang pagpintig ng programa hanggang sa tuluyang nadiskonekta ang unang yugto.

Dynamic na presyon ay nagsimula sa ikapitong segundo. Ang mga peripheral na makina ay gumana hanggang sa katapusan ng gasolina sa mga tangke, at ang gitna ay pinatay ng isa pang 131 segundo pagkatapos ng pag-alis upang maiwasan ang malalaking overload sa katawan ng misayl. Ang paghihiwalay ng unang yugto ay naganap sa humigit-kumulang 65 kilometro sa ibabaw ng lupa, at ang bilis ng rocket sa sandaling ito ay nasa 2.3 kilometro bawat segundo.

Ngunit sa paghihiwalay, hindi agad bumagsak ang entablado. Ayon sa mga tampok ng disenyo, nagpatuloy ito sa pag-akyat sa isang daang kilometro at pagkatapos lamang ay napunta sa tubig ng Karagatang Atlantiko sa layong 560 kilometro mula sa lugar ng paglulunsad.

Ang pagsisimula ng mga makina ng ikalawang yugto ay nagsimula isang segundo pagkatapos ma-undock ang unang yugto. Ang lahat ng limang power plant ay sabay-sabay na inilunsad, at pagkalipas ng 23 segundo ay na-reset ang pangalawang yugto na lower adapter. Pagkatapos nito, kinuha ng crew ang mga bagay sa kanilang sariling mga kamay gamit ang on-board computer. Ang paghihiwalay ng ikalawang yugto ay naganap sa taas na 190 kilometro sa ibabaw ng lupa, at ang trabaho ay inilipat sa pangunahing makina. Ang mga astronaut ang namamahala dito. Atpagkatapos ng paglunsad ng spacecraft sa lunar orbit, ang ikatlong yugto ay humiwalay mula sa kinokontrol na module nang manu-manong pinatay ang makina pagkatapos ng walumpung minuto. Kaya, nagawa ng "Saturn-5" na ihatid ang mga astronaut sa buwan at pinahintulutan ang mga Amerikano na maging unang mananakop ng natural na satellite ng Earth.