İlk Satürn-5 roketi: inceleme, özellikler ve ilginç gerçekler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

21. yüzyılın ilk on yılındaki gelişmelere dayanarak, Satürn-5 roketi (Amerikan yapımı), kardeşleri arasında en güçlü olanıdır. Üç aşamalı yapısı, geçen yüzyılın altmışlı yıllarında tasarlandı ve bir insanı ay yüzeyine ulaştırmayı amaçlıyordu. Gezegenimizin doğal uydusunu keşfetme görevi verilen gerekli tüm gemiler ona bağlanacaktı.

Apollo programına göre, ay modülü rokete bağlandı, adaptörünün içine yerleştirildi ve yörünge aracının gövdesi ona bağlandı. Böyle bir tek fırlatma şeması, aynı anda iki şeyi gerçekleştirdi. Doğru, Amerika Birleşik Devletleri'nin ilk uzay istasyonunun yörüngeye fırlatılması sırasında yalnızca bir kez kullanılan iki aşamalı bir model de vardı - Skylab.

Ay programı: efsane mi gerçek mi?

Neredeyse yarım yüzyıl oldu,ama uydurma bir ay programından bahsetmek hız kesmeden devam ediyor. Birisi, Satürn-5 roketini kullanarak aya astronot göndermenin bir aldatmaca olduğundan emin. Bu tür insanlar için Amerikalıların büyük başarılarına dair herhangi bir kanıt yabancıdır ve onlara göre videolar Dünya gezegeninin dışına uçmadan çekilmiştir.

Bazen güzel bir şekilde inşa edilmiş Satürn'ün gerçek olamayacak kadar mükemmel olduğu söyleniyor. Satürn programı gerçekleşmiş olsa bile, Amerikalılar neden Satürn-5 roketi için tüm tasarım belgelerinin kaybolmasını öne sürerek buna devam etmediler ve kat kat daha pahalı mekikler üretmeye başladılar? Benzer bir roket geliştirme iş akışının tamamını sıfırdan başlatmak neden gerekliydi? Ve Satürn-5 roketinin üretimi için teknolojik haritayı kaybetmek nasıl mümkün olabilir? Ne de olsa bu kumlu bir kumsaldaki bir kum tanesi değil.

Genel olarak, Satürn-5 roketi türünün ilk örneğidir ve yalnızca astronotları Ay'a ulaştırmak için değil, aynı zamanda onları başarıyla eve geri döndürmek için tasarlanmıştır. Ayrıca, iki canlı yolculu ay modülü de dahil olmak üzere tüm ekipmanlarla iniş çok yumuşak ve yumuşak olmalıydı, aksi takdirde bu onların son uçuşu olurdu. Kütlenin bir kısmı, ay modülünü komuta gemisinden ayırarak ayrılabildi, bu da sırayla ay yörüngesinde kaldı ve tüm çalışmaların tamamlanmasını bekledi.

Amerikan roketi "Satürn-5" kaldırabilir ve 140'a kadar yörüngeye oturabilirtonlarca kargo. Ancak, örneğin, en çok kullanılan ağır roket "Proton", "gövdesi" üzerinde sadece 22 ton taşıyabilir. Etkileyici fark, değil mi?

Bildiğiniz gibi, birkaç Satürn üretildi ve sonuncusu 77 ton ağırlığındaki Skylab uzay istasyonunu fırlattı. O kadar büyüktü ki, referans noktası içeride kaybolursa, astronot birkaç dakika havada asılı kaldı ve havalandırma sisteminden rüzgarı bekledi. Aslında sadece birkaç modülden oluşan Mir bu rekoru kırdı. Ama hala dünyanın en iddialı projesi ve en güçlü uzay makinesi olan Satürn-5 roketi, başka hiçbir fırlatma aracının henüz kıramadığı bir rekor.

Satürn'ün Tarihi V

Gemi, ömrünün en başında, insansız, kötü ayarlanmış bir sistemin katılımıyla başarısız bir fırlatma şeklinde zorluklarla karşı karşıya. Bunu, insansız testi tekrarlamayı reddetme izledi, ancak her şey "mutlu" bir sonla sona erdi, 1968'den 1973'e kadar on Apollo uzay programının ve yukarıda belirtilen Skylab uzay istasyonunun başarılı lansmanları yapıldı. Ve sonra Satürn-5 fırlatma aracı bir müze sergisi haline gelir ve üretimi ve daha fazla çalışması tamamen durdurulur. Bu dönem bugüne kadar devam ediyor.

İlginç gerçekler

Amerika Birleşik Devletleri 1962'de Satürn roketini geliştirmeye başladı ve dört yıl sonra ilk testuçuş. Daha doğrusu, test tamamen başarısız oldu, çünkü roketin ikinci aşaması, St. Louis yakınlarındaki bir test sahasına fırlatılmak üzere ayarlandı, basitçe patladı ve parçalara ayrıldı. Tarihsel kayıtlara göre, roketin insansız uçuşu, sonsuz arızalar ve eksiklikler nedeniyle sürekli ertelendi, ancak 1967 sonbaharında Amerikalılar hala başarılı olabildiler. Ancak Apollo 6 programının ikinci test aşamasında insansız pilotluk denemesi yine başarısız oldu. İlk aşamada mevcut beş motordan sadece üçü devreye alındı, üçüncü aşamada motor hiç çalışmadı ve bundan sonra tüm yapı beklenmedik bir şekilde herkes için dağıldı.

Buna rağmen, on gün sonra, Saturn V fırlatma aracının tekrar test edilmeden Ay'a gönderilmesi için eşi görülmemiş bir karar alındı. Sonuçta, SSCB ile Soğuk Savaş'ı ve silahlanma yarışını unutmayın. Herkesin acelesi vardı ve onarılamaz trajik sonuçlardan korkarak yine de üçüncü bir deneme fırlatması yapmadan Dünya'nın doğal uydusunu fethetmeye karar verdiler.

Yukarıda Satürn-5 roketinin teknik belgelerinin ve özelliklerinin mistik bir şekilde ortadan kaybolması hakkında söylendi, ama aslında Amerikalılar bu bilgiyi yalanlıyor ve ona bisiklet diyorlar. Bu hikaye 1996'da astronotiğin oluşum tarihi hakkında bilimsel bir kitapta ortaya çıktı. Basitçe söylemek gerekirse, yazar satırlarında NASA'nın planları kaybettiğini bildirdi. Ancak, bölümünde bir pozisyonda bulunan NASA çalışanı Paul Shawcross'a göredahili inceleme, çizimler gerçekten kalmadı, ancak deneyim ve mühendislik "beyni" bozulmadan kaldı: tüm veriler küçük fotoğraf filmi - mikrofilm parçalarına yerleştirildi.

Özellikler

Saturn-5 roketinin temel teknik özellikleri nelerdir? Yüksekliğinin 110 metreye ve çapının on olduğu gerçeğiyle başlayalım ve bu tür parametrelerle 150 tona kadar kargoyu uzaya fırlatıp Dünya'ya yakın yörüngede bırakabilir.

Klasik versiyonda üç adımı vardır: ilk ikisinde her biri beş motor ve üçüncüsünde bir motor. İlk aşama için yakıt, oksitleyici olarak sıvı oksijen ile RP-1 kerosen formundaydı ve ikinci ve üçüncü aşamalar için, oksitleyici olarak sıvı oksijen ile sıvı hidrojen formundaydı. Satürn-5 roketinin motorları için fırlatma itkisi 3.500 tondu.

Roket tasarımı

Roketin tasarım özelliği, üç aşamaya enine bir bölünmedir, yani her aşama bir öncekinin üzerine bindirilir. Taşıma tankları her aşamada hazır bulundu. Basamaklar özel adaptörler vasıtasıyla bağlandı. Alt kısım, birinci kademenin gövdesiyle birlikte ayrıldı ve üst halka şeklindeki kısım, ikinci kademe motorların çalıştırılmasından birkaç on saniye sonra ayrıldı. Aşama ayrımının "soğuk şeması" burada çalıştı, yani bir önceki kaybolana kadar bir sonrakindeki motorlar çalışamayacak.

Marş motorlarına ek olarak, basamaklarda frenli katı yakıtlı motorlar vardıfırlatma aracı "Satürn-5". Tasarımcısı Wernher von Braun, basamakları kendi kendine iniş işleviyle donatmak için kullandı. Ayrıca üçüncü aşamanın bölmesinde roketin kontrol edildiği enstrümantal bir blok vardı.

İlk aşamanın tasarımı

Dünyaca ünlü Boeing, üreticisi oldu. Üçünden de en yüksek olan ilk adımdı, uzunluğu 42,5 metreydi. Çalışma süresi - yaklaşık 165 saniye. Aşamayı aşağıdan yukarıya doğru düşünürsek, tasarımında beş motor, gazyağı içeren bir yakıt deposu, tanklar arası bir bölme, sıvı oksijen şeklinde bir oksitleyici içeren bir tank ve bir depo ile doğrudan bölmenin kendisini bulabilirsiniz. ön etek.

Motor bölmesinde, Amerikan şirketi Rocketdyne tarafından üretilen en büyük Saturn-V motorları - F-1 vardı. Tahrik sisteminin kendisi doğrudan güç yapısından, dengeleyici ünitelerden ve termal korumadan oluşuyordu. Motorlardan biri merkezde sabit bir konumda sabitlendi ve diğer dördü yalpalara asıldı. Ayrıca motorları aerodinamik yüklerden korumak için yan santrallere kaportalar yerleştirildi.

Yakıt bölmesinde, ana yakıta oksitleyiciyi ileten beş boru vardı ve bunlar, motorlara on boru hattı kullanılarak hazır olarak tedarik edildi. Etek, birinci ve ikinci basamakları birleştirme işlevine sahipti. Dördüncü ve altıncı Apollos'un uçuşları gerçekleştirildiğinde,Santralin işleyişini, kademe ayrımını ve sıvı oksijenin kontrolünü izlemek için yapıya kameralar takıldı.

İkinci aşamanın tasarımı

Üreticisi, bugün "Boeing" holdinginin bir parçası olan şirketti - Kuzey Amerika. Yapının uzunluğu 24 metreden biraz fazlaydı ve çalışma süresi dört yüz saniyeydi. İkinci aşamanın bileşenleri bir üst adaptöre, yakıt depolarına, J-2 motorlu bir bölmeye ve onu ilk aşamaya bağlayan bir alt adaptöre bölünmüştür. Üst adaptör, ilk aşamada olduğu gibi aynı yavaşlama için tasarlanmış dört ek katı yakıtlı motorla donatıldı. Üçüncü aşamanın ayrılmasından sonra fırlatıldılar. Santral bölmesinde ayrıca bir merkezi motor ve dört çevresel motor vardı.

Üçüncü aşama tasarımı

Üçüncü, neredeyse on sekiz metrelik yapı McDonnel Douglas tarafından yapılmıştır. Amacı, yörünge aracını fırlatmak ve ay modülünü ayın yüzeyine indirmekti. Üçüncü aşama iki seri halinde üretildi - 200 ve 500. İkincisi, motorun yeniden çalıştırılması durumunda artan helyum tedarikinde sağlam bir avantaja sahipti.

Üçüncü aşama iki adaptörden oluşuyordu - üst ve alt, yakıtlı bir bölme ve bir elektrik santrali. Motorlara yakıt beslemesini düzenleyen sistem, yakıt dengesini ölçen sensörlerle donatılmıştır, verileri doğrudan araç bilgisayarına iletirler. kendilerimotorlar hem sürekli modda hem de darbe modunda kullanılabilir. Bu arada, Amerikan uzay istasyonu Skylab bu üçüncü aşama temelinde oluşturuldu.

Araç bloğu

Tüm elektronik sistemler, yüksekliği bir metrenin hemen altında ve çapı yaklaşık 6,6 metre olan bir alet kutusuna yerleştirildi. Üçüncü adımda üst üste bindirilir. Halkanın içinde roketin fırlatılmasını, uzaydaki yönünü ve belirli bir yörünge boyunca uçuşu kontrol eden bloklar vardı. Navigasyon ve acil durum sistemi cihazları da vardı.

Kontrol sistemi, bir yerleşik bilgisayar ve bir atalet platformu ile temsil edildi. Tüm kontrol ünitesinde bir sıcaklık kontrol ve termoregülasyon sistemi vardı. Kesinlikle tüm roket, herhangi bir arıza tespit eden sensörlerle doluydu. Bir veya başka bir elektronik nesnenin acil durumu hakkında bulunan verileri astronotların kabinindeki kontrol paneline gönderdiler.

Başlatmaya hazırlanıyor

Saturn-5 roketinin ve Apollo uzay aracının tüm uçuş öncesi kontrolü, beş yüz kişilik özel bir komisyon tarafından gerçekleştirildi. Cape Canaveral'daki lansman ve eğitime binlerce işçi katıldı. Fırlatma sahasından beş kilometre uzakta bulunan Uzay Merkezi'nde dikey montaj yapılıyordu.

Kalkıştan yaklaşık on hafta önce roketin tüm parçaları fırlatma alanına nakledildi. Bu tür ağır nesneler için paletli araçlar kullanıldı. Roketin tüm parçaları birbirine bağlandığında vetüm elektrikli cihazlar bağlandı, radyo sistemi de dahil olmak üzere iletişim kontrol edildi - hem gemide hem de yerde.

Ayrıca, hareketsiz füze kontrolü testleri başladı, bir uçuş simülasyonu gerçekleşti. Houston'daki uzay limanının ve görev kontrol merkezinin işleyişini kontrol ettik. Ve son test çalışması, ilk aşamanın başlatılmasını içeren döneme kadar tankların doğrudan yakıt ikmali ile zaten gerçekleştirildi.

İşlemleri başlat

Fırlatma öncesi süre, roketin uzaya fırlatılmasından altı gün önce başlar. Bu, Saturn-5 ile gerçekleştirilen standart bir prosedürdür. Bu süre zarfında, arızaları ve ardından kalkışta gecikmeyi önlemek için birkaç duraklama yapıldı. Son geri sayım lansmandan 28 saat önce başladı.

İlk aşamanın doldurulması on iki saat sürdü. Ayrıca, tanklara fırlatmadan dört saat önce sadece gazyağı döküldü ve sıvı oksijen sağlandı. Yakıt doldurmadan önce tüm tanklar bir soğutma prosedüründen geçti. Oksitleyici önce ikinci aşamanın tanklarına yüzde kırk, ardından üçüncü aşamanın tanklarına yüzde yüz verildi. Daha sonra, ikinci tasarımın kapları sonuna kadar dolduruldu ve ancak o zaman oksitleyici birincisine girdi. Böyle ilginç bir prosedür sayesinde işçiler, ikinci aşamanın tanklarından oksijen sızıntısı olmadığına ikna oldular. Yakıt ikmali sırasında toplam kriyojenik yakıt teslim süresi 4,5 saatti.

Tüm sistemler hazırlandıktan sonra roket otomatik moda geçti. İlk aşamadaki beş motordan, önce merkezi sabit olanı ve ancak daha sonra karşı şemaya göre çevresel olanları başlatıldı. Sonrakibeş saniye boyunca roket beklemeye alındı ve ardından yanlara doğru saparak onu serbest bırakan tutuculardan nazikçe çıktı.

Enstrümantal ünitede bulunan bilgisayar, roketin eğimini ve yuvarlanmasını kontrol etti. Tüm yunuslama manevraları uçuşun 31 saniyesinde sona erdi, ancak program ilk aşamanın bağlantısı tamamen kesilene kadar atmaya devam etti.

Dinamik basınç yetmişinci saniyede başladı. Çevresel motorlar, tanklardaki yakıtın sonuna kadar çalıştı ve orta motor, füze gövdesine büyük aşırı yüklenmeleri önlemek için kalkıştan 131 saniye sonra kapandı. İlk aşamanın ayrılması, dünya yüzeyinin yaklaşık 65 kilometre üzerinde gerçekleşti ve roketin bu andaki hızı zaten saniyede 2,3 kilometre idi.

Ama ayrılırken sahne hemen düşmedi. Tasarım özelliklerine göre, yüz kilometreye tırmanmaya devam etti ve ancak o zaman fırlatma sahasından 560 kilometre uzaklıkta Atlantik Okyanusu'nun sularına girdi.

İkinci etabın motorlarının çalıştırılması, ilk etabın ayrılmasından bir saniye sonra başladı. Beş santralin tümü aynı anda başlatıldı ve 23 saniye sonra ikinci aşama alt adaptörü sıfırlandı. Bundan sonra, mürettebat, yerleşik bilgisayarı kullanarak meseleleri kendi ellerine aldı. İkinci aşamanın ayrılması, dünya yüzeyinden 190 kilometre yükseklikte gerçekleşti ve iş ana motora aktarıldı. Astronotlar bundan sorumluydu. Veuzay aracının ay yörüngesine fırlatılmasından sonra, seksen dakika sonra motor manuel olarak kapatıldığında üçüncü aşama kontrollü modülden ayrıldı. Böylece, "Satürn-5" astronotları aya ulaştırabildi ve Amerikalıların Dünya'nın doğal uydusunun ilk fatihleri olmalarına izin verdi.