S-IVB-206, som blev brugt til Skylab 2- missionen
Motortype | 1 J-2 motor |
---|---|
Ergols | LH2 / LOX |
Stød | 1.001 kN |
Genantændelse | 1 (om Saturn V ) |
Masse | 119.900 kg |
Højde | 17,8 m |
Diameter | 6,6 m |
Driftens varighed | 475 s |
brug |
Saturn IB ( 2 e etage) Saturn V ( 3 e etage) |
---|---|
Første fly | 1966 |
Status | Fjernet fra tjenesten |
Land | Forenede Stater |
---|---|
Bygger | Douglas Aircraft Company |
Bygget af Douglas Aircraft Company var S-IVB den tredje fase af Saturn V- løfteraket og den anden fase af Saturn IB- løfteraket . Den var udstyret med en enkelt J-2- motor for at sikre dens mission. Til månemissioner blev sidstnævnte fyret to gange: først for indsættelse i jordens bane efter at have skåret det andet S-II-trin og derefter til translunarinjektion (på månens bane) for at sende de to bemandede moduler i missionen til månen.
S-IVB var en udvikling af den øverste fase af Saturn I- raketten , S-IV , og var den første Saturn V-fase, der blev designet. S-IV brugte en klynge på seks motorer, men brugte de samme drivmidler som S-IVB, nemlig flydende brint (LH2) og flydende ilt (LOX). Det var også oprindeligt beregnet til at være den fjerde fase af en potentiel anden raket kaldet Saturn C-4, deraf navnet S-IV.
Elleve virksomheder havde indsendt forslag om at blive hovedentreprenør for ordet inden fristen den 29. februar 1960. Den administrator af National Aeronautics and Space Administration (NASA) T. Keith Glennan besluttet, om19. april, at Douglas Aircraft Company ville vinde kontrakten. Convair blev afvist, og Glennan ville ikke monopolisere markedet for flydende brintraketter, da Convair allerede var ansvarlig for opførelsen af Centaur- raketten .
I sidste ende besluttede Marshall Space Flight Center at bruge C-5-raketterne (senere kaldet Saturn V), som havde tre etaper og ville blive toppet med en opgraderet S-IV , kaldet S-IVB, som i stedet brugte en gruppe motorer. ville kun have en J-2 motor. Douglas havde fået tildelt kontrakten for S-IVB på grund af lighederne mellem sidstnævnte og S-IV . Samtidig blev det besluttet at oprette C-IB ( Saturn IB ) raket , som også ville bruge S-IVB som et andet trin, og som kunne bruges til at teste Apollo- rumfartøjet i jordens bane, mens Saturn V raket blev stadig designet.
En S-IVB blev omdannet til et tomt skrog for Skylab , den første amerikanske rumstation . For andre projekter tjente S-IVB som base for forskellige våde værksteder (rumhabitater bygget fra forbrugte raketfaser), såsom en amerikansk station eller de af det bemandede flyover- projekt af Venus .
Under Apollo 13 , Apollo 14 , Apollo 15 , Apollo 16 og Apollo 17 missioner blev S-IVB sendt til månen for at styrte der. Denne manøvre gjorde det muligt at udføre seismiske målinger, der ville hjælpe med at etablere karakteristika for Månens kerne.
Den Jorden Afgang Stage (EDS), et andet forslag til scenen Ares V og Ares I raketter , havde delvist de samme egenskaber som den S-IVB scenen. De to løfteraketter til Constellation-programmet , der blev annulleret i 2010 , ville have fået en nyevalueret J-2-motor (J-2X-serien), der udførte de samme funktioner som 500-seriens fase (sætte nyttelasten i kredsløb, derefter indsprøjtning af rumfartøjet i det trans-månerum).
Douglas byggede to forskellige versioner af S-IVB, 200-serien og 500-serien. 200-serien blev brugt af Saturn IB og adskilte sig fra 500, fordi scenerne ikke havde et blusset mellemtrin og havde mindre dybde. ' heliumtryk om bord, fordi de ikke skulle tændes igen. På 500-serien var det blussede mellemtrin nødvendigt for at bringe de nedre faser af Saturn V med større diameter tættere på hinanden. 200-serien havde også tre faste brændselsraketter til at adskille S-IVB-scenen fra S-IB-scenen ved lanceringen sammenlignet med kun to på 500-serien og havde ikke APS lineær thruster, som 500-serien krævede til operationer inden genstart af J2-motoren.
S-IVB bar 73.280 L (19.359 US gallon) LOX og 252.750 L (66.770 US gallon) LH2 . Som ofte inden for raketfaser skyldtes det meste af dets samlede masse drivmidler indeholdt i dens tanke: Under Apollo 11- missionen var massen af drivmidler indeholdt 107.095 kg , hvilket repræsenterer 89,9 % af den samlede vægt af scenen , som var 119.119 kg . Flydende ilt repræsenterede 73,3 % af denne masse (87.315 kg ) og flydende brint 16,6 % (19.780 kg ). Det tomme gulv repræsenterede kun 10,1 % af den samlede masse med en vægt på 11.273 kg .
Fremdriften blev overdraget til en J-2- motor med et maksimalt tryk på 1.033 kN i vakuum. For at være i stand til at sende astronauter til Månen havde den en forbløffende funktion for sin tid, den kunne genantændes under flyvning. Men i modsætning til dets kolleger, der besatte den anden fase , der nummererede fem, var den ikke orienterbar, idet denne opgave blev betroet de fire perifere motorer. Der blev lagt særlig vægt på dens pålidelighed: Fra december 1963 til januar 1966 gjorde de udførte tests det muligt at kontrollere, at motoren stort set respekterede dens specifikationer. En motor blev genantændt 30 gange og kørt i alt 2.774 sekunder, mens den under flyvning kun havde brug for at køre i 500 sekunder og genantændes en gang.
Scenen blev også overvundet af en ring, der adskiller den fra adapteren, der indeholder månemodulet (betegnet SLA til " Rumfartøj / Lunarmoduladapter "). Denne ring, også kaldet en " instrumentenhed ", var faktisk et udstyrsrum, der indeholder alt det udstyr og sensorer, der er nødvendige til styring, kontrol, sporing og fjernmåling af raketens handlinger under hele sin flyvning. Det stammer fra instrumentenheden udviklet til Saturn I- raketten . NASA-entreprenøren til fremstilling af brugergrænsefladen var International Business Machines (IBM).
Den tredje fase fungerede i 150 sekunder efter adskillelse fra den anden fase .
I modsætning til den tidligere adskillelse af gulve var der ingen specifikke adskillelsesoperationer for mellemhistorien, den sidstnævnte forbliver fastgjort til anden sal. 10 min og 30 s efter start var Saturn V i en højde på 164 km og en afstand på 1.700 km på jorden fra lanceringsstedet. Øjeblikke senere, efter at have kredset om manøvrer, var løfteraket i en 180 km og 165 km jordbane . Det var relativt lavt for en jordbane, og banen kunne ikke forblive evigt stabil på grund af den resterende friktion med de øvre lag af atmosfæren. For de to missioner, der fandt sted i jordens bane, Apollo 9 og Skylab , injicerede løfteraket skibene i en meget højere bane. En gang i denne parkeringsbane, forblev S-IVB og rumfartøjet fastgjort, løbede to og en halv kredsløb rundt om jorden. I denne periode udførte astronauterne kontrol af rumfartøjets udstyr og af den sidste fase af affyringsfartøjet for at sikre, at alt var i perfekt funktionsdygtig stand og for at forberede rumfartøjet til "translunar" injektionsmanøvre ( Trans- Lunar Injection - TLI).
TLI-manøvren fandt sted omkring to og en halv time efter lanceringen: motoren i tredje trin blev genantændt for at drive rumfartøjet til månen . Denne fremdrift varede i seks minutter, hvilket bragte helhedens hastighed til mere end 10 km / s (frigivelseshastighed), hvilket gjorde det muligt for den at undslippe Jordens træk for at bevæge sig mod Månen. Et par timer efter TLI-manøvren adskiltes Apollo Command and Service Module (CSM) fra det tredje trin, drejede 180 grader og lå derefter til Lunar Module (LEM), der var placeret under CSM under lanceringsfasen. Endelig stod det nye ensemble dannet af CSM og LEM fra tredje sal.
Den tredje fase kunne udgøre en fare for den resterende del af missionen, da Apollo-skibene fulgte den samme inerti-bane. For at undgå enhver risiko for kollision blev drivmidlerne tilbage i tankene i tredje fase evakueret ud i rummet, som ved reaktion modificerede dens bane. Fra Apollo 13 dirigerede controllerne det til månen. Seismografer deponeret på månen af tidligere missioner kunne opdage deres påvirkning, da de styrtede ned på månen. De data, der er registreret under disse bevidste nedbrud, har bidraget til undersøgelsen af Månens indre sammensætning. Før Apollo 13 (undtagen Apollo 9 og Apollo 12 ) blev de tredje etaper placeret på en sti, der passerede tæt på Månen, der sendte dem tilbage til en solbane.
Apollo 9 blev i mellemtiden dirigeret direkte ind i en solbane. S-IVB-fasen i Apollo 12 havde en helt anden skæbne:3. september 2002, Bill Yeung opdagede en mistænkelig asteroide, som han gav den foreløbige navn J002E3 . Det blev afsløret, at det kredsede om jorden, og det blev hurtigt opdaget ved spektralanalyse, at det var dækket af en hvid maling af titandioxid , den samme som den, der blev brugt til Saturn V. Missionskontrollerne havde planlagt at sende Apollo 12s S- IVB i solbane, men motorantændelse efter adskillelse fra Apollo-rumfartøjet varede for længe, og den tredje fase gik for tæt på Månen og endte i en knap stabil bane omkring Jorden og Månen. Det antages , at S-IVB i 1971 efter en række tyngdeforstyrrelser flyttede ind i en solbane og derefter vendte tilbage til en jordbane 31 år senere. IJuni 2003forlod denne tredje fase Jordens bane.
200-serien | |||
---|---|---|---|
Serienummer | brug | Udgivelses dato | Nuværende lokation |
S-IVB-S | Statisk testfase "slagskib" | ||
S-IVB-F | Testfase for installationer | ||
S-IVB-D | "Dynamisk" testfase overdraget til Marshall Space Flight Center i 1965 | US Space & Rocket Center , Huntsville , Alabama | |
S-IVB-T | Annulleret i december 1964 | ||
S-IVB-201 | AS-201 | 26. februar 1966 | |
S-IVB-202 | AS-202 | 25. august 1966 | |
S-IVB-203 | AS-203 | 5. juli 1966 | |
S-IVB-204 | Apollo 5 | 22. januar 1968 | |
S-IVB-205 | Apollo 7 | 11. oktober 1968 | |
S-IVB-206 | Skylab 2 | 25. maj 1973 | |
S-IVB-207 | Skylab 3 | 28. juli 1973 | |
S-IVB-208 | Skylab 4 | 16. november 1973 | |
S-IVB-209 | Skylab redningskøretøj | Kennedy Space Center | |
S-IVB-210 | Apollo Soyuz testprojekt | 15. juli 1975 | |
S-IVB-211 | Ubrugt | US Space & Rocket Center , Huntsville , Alabama | |
S-IVB-212 | Konverteret til Skylab | 14. maj 1973 | |
500-serien | |||
Serienummer | brug | Udgivelses dato | Nuværende lokation |
S-IVB-501 | Apollo 4 | 9. november 1967 | |
S-IVB-502 | Apollo 6 | 4. april 1968 | |
S-IVB-503 | Ødelæg 20. januar 1967 | Eksplosion under test på Beta 3-bænken i Sacramento Test Operations (SACTO) | |
S-IVB-503N | Apollo 8 | 21. december 1968 | Solbane |
S-IVB-504 | Apollo 9 | 3. marts 1969 | Solbane |
S-IVB-505 | Apollo 10 | 18. maj 1969 | Solbane |
S-IVB-506 | Apollo 11 | 16. juli 1969 | Solbane |
S-IVB-507 | Apollo 12 | 14. november 1969 | Solbane. Efter sigende opdaget som en asteroide i 2002 og givet betegnelsen J002E3 |
S-IVB-508 | Apollo 13 | 11. april 1970 | Indvirkning på Månens overflade på 15. april 1970ved 0 h 9 min 40 s UTC *, 65,5 km fra målet, ved koordinatpunktet " 2 ° 45 ′ S, 27 ° 52 'V ". Slagmasse: 13.425,8 kg . |
S-IVB-509 | Apollo 14 | 31. januar 1971 | Indvirkning på Månens overflade på 4. februar 1971til 6 h 40 min 55 s UTC *, til 294,4 km af målet ved koordinater " 8 ° 05 ′ S, 26 ° 01 ′ V ". Slagmasse: 13.986,9 kg . |
S-IVB-510 | Apollo 15 | 26. juli 1971 | Indvirkning på Månens overflade på 29. juli 1971ved 20 h 58 min 42 s UTC *, 153,7 km fra målet, ved koordinatpunktet " 1 ° 31 ′ S, 11 ° 49 ′ V ". Slagmasse: 14.006,9 kg . |
S-IVB-511 | Apollo 16 | 16. april 1972 | Indvirkning på Månens overflade på 19. april 1972ved 20 h 2 min 4 s UTC *, 320,3 km fra målet, ved koordinatpunktet " 1 ° 18 ′ N, 23 ° 48 ′ V ". Slagmasse: 13.972,9 kg . |
S-IVB-512 | Apollo 17 | 7. december 1972 | Indvirkning på Månens overflade på 10. december 1972ved 19 t 32 min 42 s UTC *, 155,5 km fra målet, ved koordinatpunktet " 4 ° 13 'S, 12 ° 19 ′ V ". Slagmasse: 13.930,7 kg . |
S-IVB-513 | Apollo 18 (annulleret) | Johnson Space Center | |
S-IVB-514 | Ubrugt | Kennedy Space Center | |
S-IVB-515 | Konverteret til Skylab B | National Air and Space Museum |
(* Se listen over menneskeskabte objekter på Månen for placering.)
Det 20. januar 1967, eksploderede S-IVB 503-scenen , placeret på Beta 3 -testbænken , lige før tændingen af motoren og ødelagde scenen. Undersøgelsen afslørede, at en af de otte heliumkugler , der var ansvarlige for at sætte brændstoftanke under tryk, var eksploderet (ved hjælp af de forkerte materialer til at fremstille svejsningerne).
: dokument brugt som kilde til denne artikel.