Roket Saturn-5 pertama: ulasan, karakteristik, dan fakta menarik

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Berdasarkan perkembangan dekade pertama abad ke-21, roket Saturnus-5 (buatan Amerika) adalah yang paling kuat di antara saudara-saudaranya. Struktur tiga tahapnya dirancang pada tahun enam puluhan abad terakhir dan dimaksudkan untuk mengantarkan seseorang ke permukaan bulan. Semua kapal yang diperlukan, yang dipercayakan dengan misi menjelajahi satelit alami planet kita, akan dilampirkan padanya.

Menurut program Apollo, modul bulan dipasang ke roket, ditempatkan di dalam adaptornya, dan badan pengorbit dipasang padanya. Skema peluncuran tunggal seperti itu melakukan dua hal sekaligus. Benar, ada juga model dua tahap, yang hanya digunakan sekali selama peluncuran stasiun luar angkasa pertama Amerika Serikat ke orbit - Skylab.

Program Lunar: mitos atau kebenaran?

Sudah hampir setengah abad,tetapi pembicaraan tentang program bulan yang dibuat-buat terus berlanjut. Ada yang yakin pengiriman astronot ke bulan menggunakan roket Saturn-5 adalah hoax. Bagi orang-orang seperti itu, bukti pencapaian besar Amerika adalah alien, dan menurut mereka, video itu dibuat tanpa terbang di luar planet Bumi.

Kadang-kadang dikabarkan bahwa Saturnus yang dibangun dengan indah terlalu sempurna untuk menjadi nyata. Bahkan jika program Saturnus memang terjadi, mengapa Amerika tidak melanjutkannya, dengan alasan hilangnya semua dokumentasi desain untuk roket Saturn-5, dan mulai memproduksi pesawat ulang-alik yang harganya berkali-kali lipat? Mengapa perlu memulai seluruh alur kerja pengembangan roket serupa dari awal? Dan bagaimana mungkin kehilangan peta teknologi untuk produksi roket Saturnus-5? Lagi pula, ini bukan sebutir pasir di pantai berpasir.

Secara umum, roket Saturn-5 adalah yang pertama dari jenisnya, dirancang tidak hanya untuk mengantarkan astronot ke Bulan, tetapi juga untuk berhasil mengembalikan mereka ke rumah. Plus, pendaratan dengan semua peralatan, termasuk modul bulan dengan dua penumpang hidup, harus sangat halus dan lembut, jika tidak, itu akan menjadi penerbangan terakhir mereka. Sebagian massa dapat dipisahkan dengan melepaskan modul bulan dari kapal komando, yang, pada gilirannya, tetap berada di orbit bulan dan menunggu penyelesaian semua pekerjaan.

Roket Amerika "Saturnus-5" dapat mengangkat dan mengorbit hingga 140ton kargo. Tetapi, misalnya, roket berat "Proton" yang paling sering digunakan hanya dapat membawa 22 ton pada "tubuhnya". Perbedaan yang mengesankan bukan?

Seperti yang Anda ketahui, beberapa Saturnus diproduksi, dan yang terakhir meluncurkan stasiun luar angkasa Skylab dengan berat 77 ton. Itu sangat besar sehingga jika titik referensi hilang di dalam, astronot menggantung di udara selama beberapa menit, menunggu angin dari sistem ventilasi. Sebenarnya, hanya Mir, yang terdiri dari beberapa modul, yang memecahkan rekor ini. Namun roket Saturn-5 masih merupakan proyek paling ambisius di dunia dan mesin luar angkasa paling kuat, sebuah rekor yang belum dapat dikalahkan oleh kendaraan peluncur lainnya.

Sejarah Saturnus V

Pada awal hidupnya, kapal menghadapi kesulitan dalam bentuk peluncuran yang gagal dengan partisipasi sistem tak berawak yang tidak disesuaikan dengan baik. Ini diikuti oleh penolakan untuk mengulangi tes tak berawak, tetapi semuanya berakhir dengan akhir yang "bahagia", karena dari tahun 1968 hingga 1973 ada peluncuran yang sukses dari sepuluh program luar angkasa Apollo dan stasiun luar angkasa Skylab yang disebutkan di atas. Dan kemudian kendaraan peluncuran Saturnus-5 menjadi pameran museum, dan produksi serta operasi selanjutnya dihentikan sepenuhnya. Periode ini berlanjut hingga hari ini.

Fakta menarik

Amerika Serikat mulai mengembangkan roket Saturnus pada tahun 1962, dan empat tahun kemudian tes pertamapenerbangan. Lebih tepatnya, tes itu gagal total, karena tahap kedua roket, yang akan diluncurkan di lokasi uji dekat St. Louis, meledak dan hancur berkeping-keping. Menurut catatan sejarah, penerbangan roket tak berawak terus-menerus tertunda karena kerusakan dan kekurangan yang tak ada habisnya, tetapi pada musim gugur 1967, Amerika masih bisa berhasil. Namun, pada tahap uji kedua program Apollo 6, upaya uji coba tanpa awak gagal lagi. Dari lima mesin yang tersedia pada tahap pertama, hanya tiga yang dioperasikan, mesin pada tahap ketiga tidak dapat dihidupkan sama sekali, dan setelah itu seluruh struktur tiba-tiba runtuh untuk semua orang.

Meskipun demikian, sepuluh hari kemudian keputusan yang belum pernah terjadi sebelumnya dibuat untuk mengirim kendaraan peluncuran Saturn V tanpa pengujian ulang ke Bulan. Lagi pula, jangan lupakan Perang Dingin dengan Uni Soviet dan perlombaan senjata. Semua orang terburu-buru dan, bahkan karena takut akan konsekuensi tragis yang tidak dapat diperbaiki, mereka masih memutuskan untuk menaklukkan satelit alami Bumi tanpa peluncuran uji coba ketiga.

Di atas dikatakan tentang hilangnya dokumentasi teknis dan karakteristik roket Saturn-5 secara mistik, tetapi kenyataannya orang Amerika membantah informasi ini dan menyebutnya sebagai sepeda. Kisah ini muncul kembali pada tahun 1996 dalam sebuah buku ilmiah tentang sejarah pembentukan astronotika. Sederhananya, penulis melaporkan dalam kalimatnya bahwa NASA kehilangan cetak birunya. Namun menurut karyawan NASA Paul Shawcross, yang memegang posisi di divisi untukinspeksi internal, gambar benar-benar tidak ada, tetapi pengalaman dan "otak" rekayasa tetap utuh: semua data ditempatkan dalam potongan-potongan kecil film fotografi - mikrofilm.

Spesifikasi

Apa karakteristik teknis utama dari roket Saturn-5? Mari kita mulai dengan fakta bahwa ketinggiannya mencapai 110 meter, dan diameternya - sepuluh, dan dengan parameter seperti itu ia dapat meluncurkan hingga 150 ton kargo ke luar angkasa, meninggalkannya di orbit dekat Bumi.

Dalam versi klasik, ia memiliki tiga langkah: di dua pertama, masing-masing lima mesin dan di ketiga, satu. Bahan bakar untuk tahap pertama berupa minyak tanah RP-1 dengan oksigen cair sebagai oksidator, dan untuk tahap kedua dan ketiga berupa hidrogen cair dengan oksigen cair sebagai oksidator. Daya dorong peluncuran untuk mesin roket Saturn-5 adalah 3.500 ton.

Desain roket

Fitur desain roket adalah pembagian melintang menjadi tiga tahap, yaitu, setiap tahap ditumpangkan pada yang sebelumnya. Membawa tank hadir di semua tahap. Langkah-langkahnya dihubungkan melalui adaptor khusus. Bagian bawah dipisahkan bersama dengan badan tahap pertama, dan bagian melingkar atas dipisahkan beberapa puluh detik setelah dimulainya mesin tahap kedua. "Skema dingin" pemisahan tahap bekerja di sini, yaitu, sampai yang sebelumnya menghilang, mesin di yang berikutnya tidak akan dapat hidup.

Selain mesin starter, ada mesin propelan padat rem di tanggameluncurkan kendaraan "Saturnus-5". Perancangnya, Wernher von Braun, menggunakannya untuk memberi tangga fungsi pendaratan sendiri. Juga di kompartemen tahap ketiga ada blok instrumental di mana roket dikendalikan.

Desain tahap pertama

Boeing yang terkenal di dunia menjadi produsennya. Dari ketiganya, itu adalah langkah pertama yang paling tinggi, panjangnya 42,5 meter. Waktu pengoperasian - sekitar 165 detik. Jika kita mempertimbangkan tahapan dari bawah ke atas, maka dalam desainnya Anda dapat langsung menemukan kompartemen itu sendiri dengan lima mesin, tangki bahan bakar dengan minyak tanah, kompartemen antar tangki, tangki dengan pengoksidasi dalam bentuk oksigen cair dan a rok depan.

Di kompartemen mesin adalah mesin Saturn-V terbesar - F-1, diproduksi oleh perusahaan Amerika Rocketdyne. Sistem propulsi itu sendiri terdiri langsung dari struktur tenaga, unit stabilisasi dan perlindungan termal. Salah satu mesin dipasang di tengah dalam posisi tetap, dan empat lainnya digantung di gimbal. Juga, fairing dipasang di pembangkit listrik samping untuk melindungi mesin dari beban aerodinamis.

Di kompartemen bahan bakar ada lima pipa yang mengalirkan oksidator ke bahan bakar utama, yang sudah dipasok jadi menggunakan sepuluh pipa ke mesin. Rok memiliki fungsi menghubungkan langkah pertama dan kedua. Ketika penerbangan Apolos keempat dan keenam dilakukan,kamera dipasang pada struktur untuk memantau pengoperasian pembangkit listrik, pemisahan tahap, dan kontrol oksigen cair.

Desain tahap kedua

Produsennya adalah perusahaan, hari ini bagian dari induk "Boeing" - Amerika Utara. Panjang strukturnya sedikit lebih dari 24 meter, dan waktu pengoperasiannya empat ratus detik. Komponen tahap kedua dibagi menjadi adaptor atas, tangki bahan bakar, kompartemen dengan mesin J-2, dan adaptor bawah yang menghubungkannya ke tahap pertama. Adaptor atas dilengkapi dengan empat mesin propelan padat tambahan yang dirancang untuk deselerasi yang sama seperti pada kasus tahap pertama. Mereka diluncurkan setelah pemisahan tahap ketiga. Kompartemen pembangkit listrik juga memiliki satu mesin sentral dan empat periferal.

Desain tahap ketiga

Struktur ketiga, hampir delapan belas meter dibuat oleh McDonnel Douglas. Tujuannya adalah untuk meluncurkan pengorbit dan menurunkan modul bulan ke permukaan bulan. Tahap ketiga diproduksi dalam dua seri - 200 dan 500. Yang terakhir memiliki keuntungan yang solid dalam peningkatan pasokan helium jika mesin dihidupkan kembali.

Tahap ketiga terdiri dari dua adaptor - atas dan bawah, kompartemen dengan bahan bakar dan pembangkit listrik. Sistem yang mengatur suplai bahan bakar ke mesin dilengkapi dengan sensor yang mengukur keseimbangan bahan bakar, mereka langsung mengirimkan data ke komputer on-board. dirimotor dapat digunakan baik dalam mode kontinu dan mode pulsa. Omong-omong, stasiun luar angkasa Amerika Skylab dibuat berdasarkan tahap ketiga ini.

Blok alat

Semua sistem elektronik ditempatkan dalam kotak peralatan yang tingginya hanya di bawah satu meter dan berdiameter sekitar 6,6 meter. Itu ditumpangkan pada langkah ketiga. Di dalam cincin ada blok yang mengontrol peluncuran roket, orientasinya di luar angkasa, serta penerbangan di sepanjang lintasan tertentu. Ada juga perangkat sistem navigasi dan darurat.

Sistem kontrol diwakili oleh komputer terpasang dan platform inersia. Seluruh unit kontrol memiliki kontrol suhu dan sistem termoregulasi. Benar-benar seluruh roket dipenuhi dengan sensor yang mendeteksi malfungsi. Mereka menyerahkan data yang ditemukan pada keadaan darurat dari satu atau lain benda elektronik ke panel kontrol di kabin astronot.

Persiapan peluncuran

Seluruh pemeriksaan pra-penerbangan roket Saturn-5 dan pesawat ruang angkasa Apollo dilakukan oleh komisi khusus yang terdiri dari lima ratus orang. Ribuan pekerja ambil bagian dalam peluncuran dan pelatihan di Cape Canaveral. Perakitan vertikal sedang berlangsung di Space Center, yang terletak lima kilometer dari lokasi peluncuran.

Sekitar sepuluh minggu sebelum keberangkatan, semua bagian roket diangkut ke lokasi peluncuran. Kendaraan yang dilacak digunakan untuk benda berat seperti itu. Ketika semua bagian roket dihubungkan bersama dansemua peralatan listrik terhubung, komunikasi diperiksa, termasuk sistem radio - baik di dalam maupun di darat.

Selanjutnya, uji coba kendali rudal imobilisasi dimulai, simulasi penerbangan berlangsung. Kami memeriksa pengoperasian pelabuhan antariksa dan pusat kendali misi di Houston. Dan pekerjaan uji terakhir sudah dilakukan dengan pengisian bahan bakar langsung ke tangki sampai periode peluncuran tahap pertama.

Mulai operasi

Waktu pra-peluncuran dimulai enam hari sebelum peluncuran roket ke luar angkasa. Ini adalah prosedur standar yang dilakukan dengan Saturn-5. Selama periode ini, beberapa jeda dilakukan untuk menghindari kegagalan dan penundaan keberangkatan berikutnya. Hitung mundur terakhir dimulai 28 jam sebelum peluncuran.

Mengisi tahap pertama membutuhkan waktu dua belas jam. Selain itu, hanya minyak tanah yang dituangkan, dan oksigen cair disuplai ke tangki empat jam sebelum peluncuran. Sebelum mengisi bahan bakar, semua tangki melewati prosedur pendinginan. Pengoksidasi pertama-tama dipasok ke tangki tahap kedua sebanyak empat puluh persen, kemudian ke tangki tahap ketiga sebanyak seratus. Selanjutnya, wadah desain kedua diisi sampai akhir, dan baru kemudian pengoksidasi masuk ke yang pertama. Berkat prosedur yang begitu menarik, para pekerja diyakinkan bahwa tidak ada kebocoran oksigen dari tangki tahap kedua. Total waktu pengiriman bahan bakar kriogenik selama pengisian bahan bakar adalah 4,5 jam.

Setelah menyiapkan semua sistem, roket dialihkan ke mode otomatis. Dari lima mesin tahap pertama, mesin tetap pusat diluncurkan terlebih dahulu, dan baru kemudian mesin periferal sesuai dengan skema yang berlawanan. Selanjutnyaselama lima detik, roket ditahan, dan kemudian dengan lembut keluar dari pemegang yang melepaskannya, menyimpang ke samping.

Komputer, yang terletak di unit instrumental, mengontrol pitch dan roll roket. Semua manuver pitch berakhir pada 31 detik penerbangan, tetapi program terus berlanjut hingga tahap pertama benar-benar terputus.

Tekanan dinamis dimulai pada detik ketujuh puluh. Mesin periferal bekerja sampai akhir bahan bakar di tangki, dan mesin tengah mati lagi 131 detik setelah lepas landas untuk mencegah kelebihan beban yang besar pada badan rudal. Pemisahan tahap pertama terjadi sekitar 65 kilometer di atas permukaan bumi, dan kecepatan roket saat ini sudah 2,3 kilometer per detik.

Tapi berpisah, panggung tidak serta merta runtuh. Menurut fitur desain, ia terus mendaki hingga seratus kilometer dan baru kemudian masuk ke perairan Samudra Atlantik pada jarak 560 kilometer dari lokasi peluncuran.

Awal mesin tahap kedua dimulai sedetik setelah tahap pertama dilepas. Kelima pembangkit listrik diluncurkan secara bersamaan, dan setelah 23 detik, adaptor bawah tahap kedua disetel ulang. Setelah itu, kru mengambil tindakan sendiri menggunakan komputer on-board. Pemisahan tahap kedua terjadi pada ketinggian 190 kilometer di atas permukaan bumi, dan pekerjaan dipindahkan ke mesin utama. Astronot bertanggung jawab untuk itu. Dansetelah peluncuran pesawat ruang angkasa ke orbit bulan, tahap ketiga dipisahkan dari modul yang dikendalikan ketika mesin dimatikan secara manual setelah delapan puluh menit. Dengan demikian, "Saturnus-5" mampu mengantarkan astronot ke bulan dan memungkinkan Amerika menjadi penakluk pertama satelit alami Bumi.