“土星”號運載火箭

“土星”號運載火箭

美國為載人登月的“阿波羅”工程研製的巨型運載火箭,包括“土星”1號、“土星”1B號和“土星”5號3種火箭。1957年開始方案探索,1959年2月正式命名為“土星”號火箭。

正文

“土星”1號是兩級火箭,僅用於試驗,以便為巨型火箭的研製提供經驗。共製造10枚,分為2組。第一組4枚,僅試驗第一級,上面加配重;第二組6枚,試驗第一、二級。從1961年10月至1965年7月共進行 10次飛行試驗,均成功。第六、七次試驗了“阿波羅”號飛船的樣件,最後3次用於發射人造地球衛星。火箭的第一級 S-1由8個圓柱形貯箱段捆綁而成,長24.4米,用8台推力為833.5千牛(85噸力)的H-1 發動機,推進劑為液氧和煤油。在尾段外面裝有8個穩定尾翼。第二級S-4用6台RL-10液氧液氫發動機,每台推力66.7千牛(6.8噸力)。第二級上面是過渡段,內裝制導和控制系統。火箭全長38.5米(不包括有效載荷),直徑6.55米,起飛重量約 508噸,起飛推力6668千牛(680噸力)。運載能力約為 8噸(500公里高的圓軌道)和2.2噸(逃逸軌道)。
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“土星”1B號也是兩級火箭。第一級S-1B與“土星”1號火箭的第一級相同,但改進了製造方法,重量明顯減輕,H-1發動機的性能得到改善,總推力提高到7297千牛(744噸力)。第二級S-4B改用一台大推力J-2液氧液氫發動機,推力高達1000千牛(102噸力),工作時間約450秒。第二級上面是儀器艙,高1米,直徑6.55米,內裝自主式制導系統、控制系統和各種儀表。火箭全長44米,直徑6.55米,起飛重量約587噸。火箭的低軌道運載能力達18噸。“土星”1B號火箭曾用於“阿波羅”號飛船某些分系統的試驗,如指揮艙再入防熱試驗、登月艙推進系統試驗、指揮艙和服務艙的載人飛行試驗等。
“土星”5號是三級火箭,由S-1C第一級、S-2第二級、S-4B第三級、儀器艙和有效載荷組成。第一級長42米,直徑10米,到尾段底部直徑增大到13米。尾段上裝有4個穩定尾翼,翼展約18米。第一級採用5台F-1發動機,推進劑為液氧和煤油,總推力達33350千牛(約3400噸力)。2個 10米直徑的鋁製推進劑貯箱用桁條和隔框加強。第二級長25米,直徑10米,採用液氧液氫推進劑,共用5台J-2發動機,真空總推力達5109千牛(521噸力)。第三級採用“土星”1B號火箭的第二級,儀器艙也和“土星”1B號的相同。“土星”5 號火箭全長110.6米,起飛重量2930噸,採用慣性制導系統。運載能力為 127噸(低軌道),48.8噸(逃逸軌道)。“土星”5號火箭從1967年9月至1972年7月進行飛行試驗,其中有7次作載人登月飛行,成功6次,先後將12名航天員送上月球。(見彩圖)
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