Die eerste Saturn-5-vuurpyl: resensie, kenmerke en interessante feite

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Gegrond op die ontwikkelings van die eerste dekade van die 21ste eeu, is die Saturn-5-vuurpyl (Amerikaans vervaardig) die kragtigste onder sy broers. Sy driestadiumstruktuur is in die sestigerjare van die vorige eeu ontwerp en was bedoel om 'n persoon aan die maanoppervlak te lewer. Al die nodige skepe, wat met die missie toevertrou is om die natuurlike satelliet van ons planeet te verken, moes daaraan gekoppel word.

Volgens die Apollo-program is die maanmodule aan die vuurpyl geheg, binne sy adapter geplaas, en die liggaam van die wentelbaan is daaraan geheg. So 'n enkelbekendstellingskema het twee dinge gelyktydig uitgevoer. Daar was weliswaar ook 'n twee-stadium model, wat slegs een keer gebruik is tydens die lansering van die heel eerste ruimtestasie van die Verenigde State van Amerika in 'n wentelbaan - Skylab.

Maanprogram: mite of waarheid?

Dit is al amper 'n halwe eeu,maar sprake van 'n vervaardigde maanprogram duur onverpoosd voort. Iemand is seker dat dit 'n klug is om ruimtevaarders na die maan te stuur met die Saturn-5-vuurpyl. Vir sulke mense is enige bewyse van die groot prestasies van die Amerikaners uitheems, en volgens hulle is die video's gemaak sonder om buite die planeet Aarde te vlieg.

Daar word soms gerugte dat die pragtig saamgestelde Saturnus te perfek is om werklik te wees. Selfs al het die Saturn-program plaasgevind, hoekom het die Amerikaners dit nie voortgesit nie, met verwysing na die verlies van alle ontwerpdokumentasie vir die Saturn-5-vuurpyl, en begin om pendeltuie te vervaardig wat baie keer meer gekos het? Waarom was dit nodig om die hele werkstroom van die ontwikkeling van 'n soortgelyke vuurpyl van voor af te begin? En hoe kan dit moontlik wees om die tegnologiese kaart vir die vervaardiging van die Saturn-5-vuurpyl te verloor? Dit is immers nie 'n sandkorrel op 'n sandstrand nie.

Oor die algemeen is die Saturn-5-vuurpyl die eerste van sy soort, wat nie net ontwerp is om ruimtevaarders na die Maan af te lewer nie, maar ook om hulle suksesvol huis toe te stuur. Boonop moes die landing met al die toerusting, insluitend die maanmodule met twee lewendige passasiers, baie glad en sag wees, anders sou dit hul laaste vlug gewees het. 'n Deel van die massa kon geskei word deur die maanmodule van die bevelskip te ontkoppel, wat op sy beurt in maanbaan gebly het en gewag het vir die voltooiing van alle werk.

Die Amerikaanse vuurpyl "Saturn-5" kan tot 140 oplig en in 'n wentelbaan plaaston vrag. Maar, byvoorbeeld, kan die mees gebruikte swaar vuurpyl "Proton" slegs 22 ton op sy "lyf" dra. Indrukwekkende verskil, is dit nie?

Soos jy weet, is verskeie Saturns vervaardig, en die laaste een het die Skylab-ruimtestasie gelanseer wat 77 ton geweeg het. Dit was so groot dat as die verwysingspunt binne verlore geraak het, die ruimtevaarder etlike minute in die lug gehang het en gewag het vir die wind van die ventilasiestelsel. Eintlik het net Mir, wat uit verskeie modules bestaan het, hierdie rekord gebreek. Maar dit is die Saturn-5-vuurpyl wat steeds die mees ambisieuse projek ter wêreld en die kragtigste ruimtemasjien is, 'n rekord wat geen ander lanseervoertuig nog kon klop nie.

Geskiedenis van Saturnus V

Heel aan die begin van sy lewe het die skip probleme in die vorm van 'n mislukte lansering met die deelname van 'n onbemande, swak aangepaste stelsel. Dit is gevolg deur 'n weiering om die onbemande toets te herhaal, maar alles het met 'n "gelukkige" einde geëindig, aangesien daar van 1968 tot 1973 suksesvolle bekendstellings van tien Apollo-ruimteprogramme en die bogenoemde Skylab-ruimtestasie was. En dan word die Saturn-5 lanseervoertuig 'n museumuitstalling, en die produksie en verdere werking daarvan word heeltemal gestaak. Hierdie tydperk duur tot vandag toe.

Interessante feite

Die Verenigde State het die Saturnus-vuurpyl in 1962 begin ontwikkel, en vier jaar later die eerste toetsvlug. Meer presies, die toets was heeltemal misluk, aangesien die tweede fase van die vuurpyl, wat op 'n toetsterrein naby St. Louis gelanseer sou word, eenvoudig ontplof en in stukke gebreek het. Volgens historiese rekords is die onbemande vlug van die vuurpyl voortdurend vertraag weens eindelose onklaarrakings en tekortkominge, maar in die herfs van 1967 kon die Amerikaners steeds daarin slaag. In die tweede toetsfase van die Apollo 6-program het die poging van onbemande loods egter weer misluk. Van die vyf beskikbare enjins in die eerste fase is slegs drie in werking gestel, die enjin in die derde fase het glad nie begin nie, en daarna het die hele struktuur onverwags vir almal uitmekaar geval.

Ten spyte hiervan is tien dae later 'n ongekende besluit geneem om die Saturn V-lanseringsvoertuig te stuur sonder om weer na die Maan te toets. Moet tog nie vergeet van die Koue Oorlog met die USSR en die wapenwedloop nie. Almal was haastig en, selfs uit vrees vir onherstelbare tragiese gevolge, het hulle steeds besluit om die Aarde se natuurlike satelliet te verower sonder 'n derde toetslansering.

Hierbo is gesê oor die mistieke verdwyning van die tegniese dokumentasie en kenmerke van die Saturn-5-vuurpyl, maar in werklikheid weerlê die Amerikaners hierdie inligting en noem dit 'n fiets. Hierdie verhaal verskyn terug in 1996 in 'n wetenskaplike boek oor die geskiedenis van die vorming van ruimtevaartkunde. Eenvoudig gestel, die skrywer het in haar reëls berig dat NASA eenvoudig die bloudrukke verloor het. Maar volgens NASA-werknemer Paul Shawcross, wat 'n pos in die afdeling virinterne inspeksie, die tekeninge het regtig nie gebly nie, maar die ervaring en die ingenieurs-“brein” het ongeskonde gebly: al die data is in klein stukkies fotografiese film geplaas - mikrofilm.

Spesifikasies

Wat is die belangrikste tegniese kenmerke van die Saturn-5-vuurpyl? Kom ons begin met die feit dat sy hoogte 110 meter bereik het, en sy deursnee - tien, en met sulke parameters kan dit tot 150 ton vrag in die ruimte lanseer, wat dit in 'n naby-aarde wentelbaan laat.

In die klassieke weergawe het dit drie stappe: in die eerste twee, vyf enjins elk en in die derde, een. Die brandstof vir die eerste fase was in die vorm van RP-1-keroseen met vloeibare suurstof as die oksideermiddel, en vir die tweede en derde fase was dit in die vorm van vloeibare waterstof met vloeibare suurstof as die oksideermiddel. Die lanseringsstootkrag vir die enjins van die Saturn-5-vuurpyl was 3 500 ton.

Vuurpylontwerp

Die ontwerpkenmerk van die vuurpyl is 'n dwarsverdeling in drie stadiums, dit wil sê, elke stadium is op die vorige een geplaas. Dratenks was in alle stadiums teenwoordig. Die trappe is deur middel van spesiale adapters verbind. Die onderste deel is geskei saam met die liggaam van die eerste fase, en die boonste ringvormige deel is geskei 'n paar tientalle sekondes na die aanvang van die tweede fase-enjins. Die "koue skema" van verhoogskeiding het hier gewerk, dit wil sê totdat die vorige een verdwyn, sal die enjins op die volgende een nie kan begin nie.

Benewens die aansitenjins, was daar soliede dryfkragenjins op die trappelanseervoertuig "Saturn-5". Die ontwerper daarvan, Wernher von Braun, het dit gebruik om die trappe met die funksie van selflanding te gee. Ook in die kompartement van die derde stadium was daar 'n instrumentele blok waarin die vuurpyl beheer is.

Ontwerp van die eerste verhoog

Die wêreldberoemde Boeing het sy vervaardiger geword. Van al drie was dit die eerste trap wat die hoogste was, sy lengte was 42,5 meter. Bedryfstyd - ongeveer 165 sekondes. As ons die verhoog van onder af na bo kyk, dan kan u in sy ontwerp direk die kompartement self vind met vyf enjins, 'n brandstoftenk met keroseen, 'n inter-tenk kompartement, 'n tenk met 'n oksideermiddel in die vorm van vloeibare suurstof en 'n voorrok.

In die enjinkompartement was die grootste Saturn-V-enjins – F-1, vervaardig deur die Amerikaanse maatskappy Rocketdyne. Die aandrywingstelsel self het direk uit die kragstruktuur, stabiliseringseenhede en termiese beskerming bestaan. Een van die enjins was in die middel in 'n vaste posisie vasgemaak, en die ander vier was aan gimbals gehang. Ook is kappe op die sykragsentrales geïnstalleer om die enjins teen aërodinamiese ladings te beskerm.

In die brandstofkompartement was daar vyf pype wat die oksideermiddel na die hoofbrandstof gelei het, wat reeds klaargemaak met tien pypleidings na die enjins voorsien is. Die romp het die funksie gehad om die eerste en tweede trappe te verbind. Toe die vlugte van die vierde en sesde Apollos uitgevoer is,kameras is aan die struktuur geheg om die werking van die kragsentrale, verhoogskeiding en beheer van vloeibare suurstof te monitor.

Ontwerp van die tweede fase

Die vervaardiger daarvan was die maatskappy, vandag deel van die maatskappy "Boeing" - Noord-Amerika. Die lengte van die struktuur was 'n bietjie meer as 24 meter, en die bedryfstyd was vierhonderd sekondes. Die komponente van die tweede fase is verdeel in 'n boonste adapter, brandstoftenks, 'n kompartement met J-2-enjins, en 'n onderste adapter wat dit met die eerste fase verbind. Die boonste adapter was toegerus met vier bykomende soliede dryfmiddelenjins wat ontwerp is vir dieselfde vertraging as in die geval van die eerste fase. Hulle is van stapel gestuur na die skeiding van die derde fase. Die kragsentrale kompartement het ook een sentrale enjin en vier perifere enjins gehad.

Derde verhoogontwerp

Die derde, amper agtien meter lange struktuur is deur McDonnel Douglas gemaak. Die doel daarvan was om die wentelbaan te lanseer en die maanmodule na die oppervlak van die maan te laat sak. Die derde stadium is in twee reekse vervaardig - 200 en 500. Laasgenoemde het 'n stewige voordeel gehad in 'n verhoogde toevoer van helium in die geval van 'n herbegin van die enjin.

Die derde fase het bestaan uit twee adapters - boonste en onderste, 'n kompartement met brandstof en 'n kragsentrale. Die stelsel wat die brandstoftoevoer na die enjins reguleer, is toegerus met sensors wat die brandstofbalans meet, hulle het data direk na die boordrekenaar oorgedra. hulselfdie motors kan beide in aaneenlopende modus en in polsmodus gebruik word. Terloops, die Amerikaanse ruimtestasie Skylab is op grond van hierdie derde fase geskep.

Gereedskapblok

Al die elektroniese stelsels is in 'n gereedskapkis gehuisves wat net minder as 'n meter hoog en ongeveer 6,6 meter in deursnee was. Dit word op die derde stap geplaas. Binne die ring was daar blokke wat die lansering van die vuurpyl, sy oriëntasie in die ruimte, asook vlug langs 'n gegewe baan beheer het. Daar was ook navigasie- en noodstelseltoestelle.

Die beheerstelsel is verteenwoordig deur 'n aanboordrekenaar en 'n traagheidsplatform. Die hele beheereenheid het 'n temperatuurbeheer- en termoreguleringstelsel gehad. Absoluut die hele vuurpyl was besaai met sensors wat enige wanfunksies opspoor. Hulle het die data wat gevind is oor die noodtoestand van een of ander elektroniese voorwerp by die beheerpaneel in die ruimtevaarders se kajuit ingedien.

Voorbereiding vir bekendstelling

Die hele voorvlugkontrole van die Saturn-5-vuurpyl en die Apollo-ruimtetuig is deur 'n spesiale kommissie van vyfhonderd mense uitgevoer. Duisende werkers het aan die bekendstelling en opleiding by Cape Canaveral deelgeneem. Vertikale samestelling het plaasgevind by die Ruimtesentrum, vyf kilometer van die lanseerplek geleë.

Ongeveer tien weke voor vertrek is alle dele van die vuurpyl na die lanseerplek vervoer. Spoorvoertuie is vir sulke swaar voorwerpe gebruik. Toe alle dele van die vuurpyl aan mekaar verbind was enalle elektriese toestelle is gekoppel, kommunikasie is nagegaan, insluitend die radiostelsel - beide aan boord en grond.

Verder het geïmmobiliseerde toetse van missielbeheer begin, 'n vlugsimulasie het plaasgevind. Ons het die werking van die ruimtehawe en die sendingbeheersentrum in Houston nagegaan. En die laaste toetswerk is reeds uitgevoer met direkte hervulling van die tenks tot die tydperk wat die lansering van die eerste fase behels het.

Begin bedrywighede

Die voorlanseringstyd begin ses dae voor die lansering van die vuurpyl in die ruimte. Dit is 'n standaardprosedure wat met die Saturn-5 uitgevoer is. Gedurende hierdie tydperk is verskeie pouses uitgevoer om mislukkings en 'n daaropvolgende vertraging in vertrek te vermy. Die finale aftelling het 28 uur voor bekendstelling begin.

Om die eerste fase vol te maak, het twaalf uur geneem. Boonop is slegs keroseen gegooi, en vloeibare suurstof is vier uur voor lansering aan die tenks verskaf. Voordat brandstof gevul is, het alle tenks deur 'n verkoelingsprosedure gegaan. Die oksideermiddel is eers met veertig persent aan die tenks van die tweede fase verskaf, dan met honderd persent na die tenks van die derde. Vervolgens is die houers van die tweede ontwerp tot die einde gevul, en eers daarna het die oksideermiddel in die eerste een gekom. Danksy so 'n interessante prosedure was die werkers oortuig dat daar geen suurstoflekkasie uit die tenks van die tweede fase was nie. Totale kriogene brandstofleweringstyd tydens hervulling was 4,5 uur.

Nadat al die stelsels voorberei is, is die vuurpyl na outomatiese modus oorgeskakel. Van die vyf enjins van die eerste fase is die sentrale vaste een eers geloods, en eers daarna die perifere volgens die teenoorgestelde skema. Volgende invir vyf sekondes was die vuurpyl stil, en het dan saggies uit die houers wat dit vrygelaat het verlaat en na die kante afgewyk.

Die rekenaar, geleë in die instrumentele eenheid, het die toonhoogte en rol van die vuurpyl beheer. Alle toonhoogte-maneuvers het op 31 sekondes se vlug geëindig, maar die program het aangehou pols totdat die eerste fase heeltemal ontkoppel is.

Dynamiese druk het op die sewentigste sekonde begin. Perifere enjins het gewerk tot aan die einde van die brandstof in die tenks, en die middelste een het nog 131 sekondes ná opstyg afgeskakel om groot oorladings op die missielliggaam te voorkom. Die skeiding van die eerste fase het op ongeveer 65 kilometer bo die aarde se oppervlak plaasgevind, en die spoed van die vuurpyl was op hierdie oomblik reeds 2,3 kilometer per sekonde.

Maar om te skei, het die verhoog nie dadelik geval nie. Volgens die ontwerpkenmerke het dit aangehou om tot honderd kilometer te klim en toe eers in die waters van die Atlantiese Oseaan op 'n afstand van 560 kilometer vanaf die lanseerplek ingegaan.

Die aansit van die enjins van die tweede fase het begin 'n sekonde nadat die eerste fase ontdok is. Al vyf kragsentrales is gelyktydig gelanseer, en na 23 sekondes is die tweede fase onderste adapter teruggestel. Daarna het die bemanning reg in eie hande geneem met behulp van die boordrekenaar. Die skeiding van die tweede fase het op 'n hoogte van 190 kilometer bo die aarde se oppervlak plaasgevind, en werk is na die hoofenjin oorgeplaas. Ruimtevaarders was in beheer daarvan. Enna die lansering van die ruimtetuig in 'n maanbaan, het die derde stadium van die beheerde module geskei toe die enjin na tagtig minute met die hand afgeskakel is. So kon "Saturn-5" ruimtevaarders na die maan aflewer en die Amerikaners toelaat om die eerste veroweraars van die Aarde se natuurlike satelliet te word.