Главный конструктор сатурн 5

Обновлено: 06.05.2024

Сегодня самая знаменитая дата в истории человечества. Сегодня 12 апреля, День Космонавтики. В такой же день 12 апреля 1961 г. человек полетел в космос. Это был советский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин. К сожалению, все успехи современной России в освоении космического пространства ограничиваются только пилотируемой космонавтикой в околоземном пространстве. У американцев успехов заметно больше. В том же 1961 году они повторили полет Юрия Гагарина. Затем американские астронавты, высадившись в 1969 году на спутнике нашей Земли планете Луна, и продемонстрировали всему миру полное техническое превосходство Соединенных Штатов. Высадка на Луну так же показала всем и торжество человека западного свободного мира над человеком предельно идеологизированного мира, торжество мира рыночной экономики над миром коммунистическим, очень закрытым и несвободным. Но существует одна странная особенность космической гонки – победившая сторона пользуется техникой и достижениями проигравшей космическую гонку стороны, забыв или не пожелав в дальнейшем использовать ряд своих явных технических достижений. Примером подобного является история американских реактивных двигателей F-1, которые после полетов лунной ракеты «Сатурн-5» никогда больше не применялись, как и сама ракета «Сатурн-5», и их антагонистов - советских двигателей РД-170 и РД-171, нашедших применение в отечественной космонавтике, их поздней модификации - двигателе РД-180, который применяется на американских ракетах «Атлас».

Разработкой «Сатурна-5» руководил директор Центра им. Маршалла (г. Хантсвилл), известный конструктор Вернер фон Браун. В качестве предварительного этапа фон Брауном была создана ракета «Сатурн-1Б» со стартовой массой в сборе с кораблём «Аполлон» - 590т и полезной нагрузкой, выводимой на низкую околоземную орбиту - 15т. «Сатурн-5», согласно НАСА, мог выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой около 120-130 т и около 45 т - на окололунную орбиту.

Казалось естественным, что после 4 апреля НАСА предстояло ещё испытывать и испытывать свою лунную ракету. Тем более что самим НАСА, при создании "Сатурна-5", приоритет безопасности был "встроен, как основополагающий".
Но прошло 19 дней и НАСА принимает очень неожиданное решение. «К моменту первого полёта астронавтов на "Аполлоне" ни корабль, ни его носитель не были отработаны в должной мере. Два пуска "Сатурна-5", из которых один был неудачным, не могли никого убедить в надёжности данной ракеты. Все были уверены, что состоится третий испытательный полёт, но 23 апреля руководители программы после совещания в Хантсвилле рекомендовали провести следующий полёт "Сатурна-5" с участием людей. Эти рекомендации обсуждены с членами сенатской комиссии по аэронавтике и исследованиям космоса и приняты к исполнению». Информация об этом совещании подтверждается на сайте НАСА.
В 1981 году в советском учебнике по ракетной технике об этом сообщалось: «За время лётных испытаний «Сатурна-5» имел место, по существу, один серьёзный отказ, когда на беспилотном испытательном пуске «Аполлон-6» вышел из строя один из боковых двигателей второй ступени. Однако лётное испытание не было прервано, хотя от полной программы и пришлось отказаться».
С течением времени исчезли и эти более чем скромные критические нотки.

Вот, казалось бы, и всё, что можно написать о счастливом периоде жизни «Сатурна-5». Ведь счастье - это когда всё получается как надо. Однако не всё было так просто и во время этого счастливого периода.
В том же самом 1968 году, ещё до первого полёта на Луну, НАСА решила вручить уведомления о «временном увольнении» семистам сотрудникам Центра космических исследований имени Маршалла в г. Хантсвилл, где разрабатывался «Сатурн-5». А всего через 2 года первый и до того момента бессменный директор Центра им. Маршалла, главный конструктор многих ракет и космических систем, главный конструктор ракеты «Сатурн-5» Вернер фон Браун был освобождён от должности директора Центра и отстранён от руководства ракетными разработками. И отстранён не «временно», а навсегда. Он «стал похож на режиссёра, внезапно оставшегося без оркестра».
К этому времени (январь 1970 года) НАСА сообщила о пяти успешных стартах «лунных» «Аполлонов» (от А-8 до А-12), и «гвоздём» этих успехов была ракета «Сатурн-5» фон Брауна. Получается так, как будто фон Браун освобождён от должности директора Центра в связи с достигнутыми успехами. Уже после отстранения фон Брауна, по информации НАСА, ещё 5 раз «Сатурны-5» успешно стартуют к Луне и один раз вынесут на околоземную орбиту «Скайлэб». Фон Брауну предложена новая, вроде бы почётная должность – заместителя директора НАСА, но ему почему-то становится неуютно в НАСА . Проходит ещё через 2 года, и он совсем покидает НАСА.

После окончания программы «Аполлон» и запуска «Скайлэба» остались ещё три "Сатурна-5" по 430 млн. $ каждый. В НАСА пошли разговоры об использовании их для запуска международной орбитальной станции. Но разговорами всё и окончилось. В августе 1973 года было решено законсервировать оставшиеся ракеты, а в декабре 1976 года они были поставлены в музеи. И стоила эта экспозиция 3х430 = 1300 млн. долларов – примерно половину всего тогдашнего годового бюджета НАСА.

Немного позже «в отставку» был отправлен и предшественник «Сатурна-5» - ракета «Сатурн-1Б». Он совершил свой последний полёт в 1975 году по программе "Союз-Аполлон" и после этого уже не применялся. Прекращение использования «Сатурна-1Б» еще можно понять, поскольку его сменили челноки, обладавшие не меньшей грузоподъёмностью.
Однако исчезновение «тяжеловоза» «Сатурна-5» компенсировать было нечем. Ведь он, согласно НАСА, в 5 раз превосходил челноки по грузоподъёмности. "Отказ США от хорошо отработанного, надежного носителя «Сатурн-5» казался непонятным. Это было ошибкой. Американские историки космонавтики не могли внятно объяснить, почему вопреки предыдущим планам «похоронили» отличный носитель «Сатурн-5». Поскольку американским историкам космонавтики не удалось придумать внятное объяснение, то в решении этой задачи на помощь им пришли российские защитники.
*****

Как объясняются причины отказа от «Сатурна-5»:

Первое объяснение: ей стало нечего возить

«Ей стало нечего возить, потому что…масса даже самых «навороченных» спутников не превышает 20 т», - пишут авторы статьи «Затраты и результаты» С.Александров и В. Пономарёва. Не могут, видите ли, разработчики сообразить, что бы ещё полезного положить в спутник сверх привычных 20т.
В действительности, к сожалению, происходит наоборот: и нужно бы лишние тонны «вложить» в космический корабль, да грузоподъёмность ракеты не позволяет. Вот что рассказывает о подготовке к запуску станции «Мир» С.Громов
«В 1985 году, в разгар подготовки к запуску, разработчики обнаружили превышение общей массы 4,9т. Как же удалось выйти из положения? - на 1,3т подняли грузоподъёмность носителя «Протон», на 0,3т сократили заправку двигательной установки блока, на 1,1т снизили массу кабелей, 0,7 т выиграли за счёт уменьшения наклонения орбиты. Последнее решение было очень болезненным – оно делало территорию России недоступной для наблюдения со станции. А это резко снижало (если не сводило к нулю) полезность станции для изучения собственно российских природных ресурсов».
Вот на какие жертвы приходилось идти из-за ограничения грузоподъёмности ракеты. И, поскольку в настоящее время из действующих ракет нет ничего мощнее нашего «Протона», то именно поэтому масса самых тяжёлых модулей МКС – «Заря» и «Звезда» составляет около 20 т.
Знают ли об этом авторы статьи «Затраты и результаты»? Да, знают, по, крайней мере, один из них – С. Александров. В той же самой книге пишет:
«Настоящей причиной появления орбитальных станций явилось жесточайшее ограничение по массе и объёму космических кораблей, определявшееся грузоподъёмностью и размерами существующих ракет-носителей». Просто удивительно, как С. Александров на разных страницах одной книги может выражать столь противоположные мнения.
Нашлось бы, «чего возить» «Сатурну-5» и в наше время, и не только на Луну. Например, он мог бы вывести на орбиту моноблочную международную космическую станцию (МКС).
В настоящее время МКС собирается на орбите из блоков с массой не более 20 т. Три модуля МКС, вместе взятые, имеют общую массу ~ 53т. На стыковочные узлы сейчас приходится около 1/7 массы МКС, то есть, примерно 9т. 9 тонн на одни только «двери»! Не много ли? А «Сатурн-5», согласно НАСА, мог «одним махом» доставить на орбиту моноблочную станцию массой в 75т.

Если бы МКС была моноблочной, то за счёт уменьшения числа стыковочных узлов проще и надёжнее стало бы её устройство. Сократилось бы число стыковок, каждая из которых всегда остаётся опасной процедурой, иногда приводящей к тяжёлым повреждениям. Свободнее стало бы жить и работать её экипажам. Так почему же НАСА не предоставила «Сатурн-5» для запуска МКС?

Второе объяснение: «Сатурн – 5» очень дорог в изготовлении

Приходится слышать и такое мнение. Однако, известно, что при разработке новых технологий или изделий первые образцы стоят дорого, но стоимость производства последующих образцов начинает резко снижаться. Возьмём ту же самую ракету «Сатурн-5». Её разработка, а, значит, и первый экземпляр стоил около 7 млрд. $. Но уже последующие экземпляры стоили по 400 млн. $ за штуку, то есть в 20 раз дешевле. А что было бы при их дальнейшем производстве?
По данным к 1999 году в России было выпущено около 1000 ракет типа «Союз». С начала 60-х годов это получается в среднем по 25-30 ракет в год. Они что, шли все по цене первых ракет? Нет, конечно. Такой масштаб производства подразумевает резкое снижение стоимости изготовления.
В статье В.А. Сурнина проведено сопоставление стоимости доставки 1 кг полезного груза на низкую околоземную орбиту различными носителями. Как известно большие надежды в плане экономической эффективности НАСА возлагала на челночные корабли многоразового использования (шаттлы). Но эти надежды не оправдались. Вот что пишет об этом В.А. Сурнин. "Удельная стоимость доставки одного кг полезной нагрузки на орбиту с помощью системы "Спейс Шаттл" по проекту составляет 2500-3600 долларов.… Однако запуски показали, что действительная стоимость значительно превышает прогнозные данные. Основная причина указанного расхождения - несоответствие реального числа запусков с планируемым. Так, при проектировании планировалось проводить до 30-40 запусков в год, реально осуществляется лишь 10-11 запусков. Катастрофа аппарата "Челленджер", на два года прекратившая запуски МВКА, также отразилась на удельной стоимости доставки грузов. На модификацию конструкции космического аппарата было затрачено дополнительно 2,4 млрд. долларов…для транспортной космической системы "Спейс Шаттл" стоимость доставки 1 кг полезной нагрузки на околоземную орбиту составляет 9 тыс. долл.».
Далее он приводит в статье данные, из которых следует, что при заявленной НАСА для Сатурна-5 величине полезной нагрузки (120-130 тонн) доставка грузов с его помощью обходилась бы примерно в 5-7 раз дешевле, чем шаттлами. Так, может быть, стоит стартовые комплексы шаттлов снова переоборудовать под "Сатурны-5»? Но на «расточительные» шаттлы деньги у американцев почему-то есть, а на «экономные» «Сатурны-5» - нет.
Третье объяснение: «Сатурн – 5» очень дорог в обслуживании
«Ещё одно препятствие – сложность и стоимость обслуживания огромной ракеты» - пишут авторы статьи. «Один день обслуживания ракеты «Сатурн-5», стоящей на стартовом столе, стоил 200 тысяч долларов» - поясняет автор. Это уже довод, рассчитанный на вовсе несведущего человека. По житейским меркам, 200 тысяч долларов – это, конечно, огромная сумма. Но не по меркам космических запусков. Только модуль «Заря» для МКС стоит в 1000 раз больше – 220 млн. долларов. За один старт «Сатурн-5», даже в укороченном двухступенчатом варианте, согласно НАСА, выводил на орбиту 75-80 т полезной нагрузки. Это четыре таких модуля, как «Заря» - почти на миллиард долларов. Так что расходы на обслуживание ракеты при запуске – это «копейки» по сравнению со стоимостью запускаемой полезной нагрузки.

Четвертое объяснение: Потеряли чертежи, заводы и специалистов

В журнале «Популярная механика» его главный редактор А. Грек информирует нас о следующей совершенно безрадостной картине: «Сейчас наладить производство «Сатурна - 5" нереально: не сохранилось ни полной документации, ни сборочных заводов, ни специалистов». В общем, всё пропало. Ну что ж, попробуем помочь.

Вопрос: Куда пропали сверхмощные двигатели F-1?

Только в 1988 году, почти через 20 лет после первого полёта «Сатурна-5», СССР смог создать ракету «Энергия» примерно с той же грузоподъёмностью, которую НАСА назвала для «Сатурна-5».

«Энергия» дважды успешно стартовала, но вскоре в СССР началась перестройка и «Энергия» стала одной из её жертв. Прекратил своё существование сам СССР и то, что было по силам великой державе, стало не по силам средней стране, отягощенной грузом экономических проблем.
И, всё-таки, «Энергия» не исчезла бесследно для технического прогресса: "Технологии, разработанные для «Энергии», используются и в настоящее время. Двигатель боковых блоков «Энергии» РД-170, самый мощный, по состоянию на 2005 год двигатель в истории космонавтики, используется как РД-171 на первой ступени ракеты-носителя «Зенит» (в том числе в проекте «Морской старт»), а двигатель РД-180, спроектированный на основе РД-171, - в американской ракете «Атлас-5»».
В общем, двигатель – сердце ракеты, причём, сердце особенное – долгоживущее, допускающее пересадку следующему клиенту, когда предыдущий уже скончался. С этой точки зрения интересно обсудить судьбу двигателя F-1. Пять таких сверхмощных двигателей, расположенные на первой ступени, по словам НАСА, обеспечивали старт 3000 - тонного «Сатурна-5». Но куда подевались эти сверхмощные двигатели, и почему для новых мощных американских ракет используются не «родные» двигатели F-1 "Сатурна-5", а импортные от советской ракеты «Энергия»?

Ведь если двигатели F-1 не только стояли на выставках, но и работали, то тогда это американские двигателисты опередили советских, по крайней мере, на 20 лет. И по логике прогресса к настоящему времени у НАСА должны иметься двигатели, более совершенные, чем РД-180. Но американцы почему-то покупают российские РД-180. А тогда существовали ли в действительности двигатели F-1 и ракета «Сатурн-5», которую могли поднять только они?

Рекорд без независимых и авторитетных свидетелей не засчитывается

Если верить НАСА, то «Сатурн-5» - бесспорный рекордсмен среди ракет, чей рекорд продержался 20 лет (до появления ракеты «Энергия»). Но обратите внимание на то, что результаты его рекордов фиксировались без свидетелей, точнее, без посторонних свидетелей.
C 1976 года СССР практиковал участие иностранных космонавтов в полётах на кораблях «Союз». Только до 1986 года на «Союзах» летали 11 иностранных космонавтов [31]. В настоящее время «Союзы» доставляют интернациональные экипажи на МКС. «Протоны» выводили на орбиту модули для МКС. Так что грузоподъёмность советских ракет известна иностранным специалистам по их собственному опыту. А что советские и другие иностранные специалисты могли сказать на своём опыте о грузоподъёмности «Сатурна-5»?
В июле 1975 года ракета «Сатурн-1Б» вывела на околоземную орбиту корабль «Аполлон», а советская ракета «Союз» - одноимённый корабль. Корабли состыковались, и советские космонавты посетили корабль «Аполлон» [7]. Полёт позволил иностранным (в данном случае, советским) специалистам лично убедиться в том, что у американцев есть ракета «Сатурн-1Б», способная выводить «Аполлон» на низкую околоземную орбиту корабль «Аполлон» в облегчённом, «околоземном» варианте 15 т. Это в 8 раз меньше массы 120-130т, которую якобы мог выводить «Сатурн-5» на низкую околоземную орбиту.
И поскольку никто из посторонних свидетелей не встречался в космосе с теми тяжёлыми объектами, которые якобы выводил «Сатурн-5», то декларируемая НАСА способность «Сатурна-5» выводить на орбиту сверхтяжёлые объекты (120-130т) осталась неподтверждённой со стороны иностранных специалистов. А пока рекорд не подтверждён сторонними свидетелями, всегда есть основания сомневаться в том, что он вообще был.

Подытожим те интересные факты, о которых мы узнали в этом разделе:
1. Ракета «Сатурн-5» прошла, по данным НАСА, всего два беспилотных полётных испытания, причём итоговое второе испытание (4 апреля 1968 года) было неуспешным.
2. После неудачного второго испытания других беспилотных испытаний не проводилось, и следующий полёт ракеты (декабрь 1968 года) был пилотируемым, то есть с экипажем.
3. В том же самом 1968 году НАСА решила вручить уведомления о «временном увольнении» семистам ракетчикам в г. Хантсвилле – центре разработки лунной ракеты.
4. Всего через 2 года был освобождён от занимаемой должности директор ракетно-космического Центра им. Маршалла, главный конструктор ракеты «Сатурн-5», Вернер фон Браун. Освобождение состоялось во время блистательной эпопеи полётов «Аполлонов», совершаемых именно на ракете «Сатурн-5».
5. После завершения программы «Аполлон» и разового запуска станции «Скайлэб» великое достижение американской ракетной техники - лунная ракета «Сатурн-5» никогда более не использовалось ни целиком, ни по частям в виде двигателей. И это, несмотря на то, что, по сведениям НАСА, у неё после завершения указанных программ ещё оставались три такие ракеты.
6. С учётом тех 20 лет, на которые «Сатурн-5» якобы обогнал советскую «Энергию», американцы должны быть далеко впереди нас в части создания соответствующих сверхмощных двигателей. А они покупают российские. Так существовали ли в действительности двигатели F-1?
7. Все 10 пилотируемых полётов ракеты «Сатурн-5» были осуществлены экипажами, составленными исключительно из граждан США. Никто из граждан других стран не работал в космосе на тех супертяжёлых объектах, которые, по данным НАСА, мог выводить в космическое пространство «Сатурн-5». Поэтому декларируемая НАСА способность «Сатурна-5» выводить на орбиту такие сверхтяжёлые объекты осталась неподтверждённой со стороны иностранных специалистов.
Всё сказанное по этому поводу заставляет задуматься, не скрывался ли за стартами гигантских ракет какой-то, пока непонятный нам обман?
*****

По данным книг А.И.Попова «Человек на Луне. Какие доказательства?» и «Американцы на Луне: великий прорыв или космическая афера»

Академик В.П. Глушко , основоположник советского двигателестроения, один из создателей системы "Энергия-Буран".

Я не случайно начал текст с цитат этих людей, но боюсь даже это не убережет текст от пылающих комментариев сторонников "лунного заговора" и "плоской Земли". Пускай.

Речь пойдет о самой мощной ракете за всю историю человечества- сверхтяжелом носителе Сатурн-5 .

Для создания этой ракеты Соединенным Штатам Америки на некоторое время пришлось стать Советским Союзом. Да, создание этой ракеты стало национальной идеей после знаменитой речи президента Кеннеди 12 сентября 1962 года.

22 000 предприятий, более миллиона человек, три миллиона деталей, два координационных центра- то был один из самых грандиозных проектов в истории человечества.

В итоге, уже через 7 лет ракета стартует в космос, выводя на орбиту полезную нагрузку в 140 тонн. Рекорд не побитый и поныне. Превзойти Сатурн-5 могла только советская " Энергия " в варианте 200 тонн. Но не сложилось.

Ракета состояла из 3 ступеней, первая из которых использовала мощнейшие однокамерные двигатели F-1 , создание которых отчасти гарантировало успех лунной программе. Первая и вторая ступень использовали по 5 таких двигателей.

В СССР долгое время лунную гонку не воспринимали всерьез, были серьезные проблемы с финансированием программы, в результате, когда русские собрались лететь на луну, в нашей ракете пришлось устанавливать сразу 30 ракетных движков, притом без всех необходимых испытаний. Именно это и сгубило отечественный лунный проект.

Но вернемся к американцам.

Один из первых пусков ракеты в рамках программы Аполлон едва не закончился масштабной аварией . Отказали сразу 2 двигателя второй ступени из 5, возникли сильные вибрации. Достигнуть заявленной орбиты ракета так и не смогла, однако сумела доказать свою надежность. Несмотря на отказ сразу двух движков она сумела продолжить полет.

Несмотря на возражения команды инженеров НАСА , следующий запуск был проведен уже с участием человека и завершился успешно.

В дальнейшем ракета успешно запускалась в общей сложности 13 раз, каждый из которых был признан успешным. Ракета, которая позволила запустить в космос орбитальную станцию " Скайлэб " и высадиться человеку на Луну совершила свой последний полет в 1973 году.

Часто спрашивают, почему Сатурн-5 прожил совсем небольшой ракетный век? Дело в том, что эта ракета изначально планировалась только именно для лунной программы с последующей разработкой уже совсем другого носителя для полетов на Марс. Такая программа вскоре была запущена и получила название "Спейс шаттл", разработка началась в 1969 год.

Кроме того, Луна оказалась несколько скучнее, чем о ней думали. Перспективы Гелия-3 тогда еще не осознавали, а впустую запускать на мертвый небесный объект ракеты, стоимостью в 1,5 миллиарда долларов за штуку никто не хотел. На пике проекта, бюджет НАСА составлял 0.5 ВВП США в год , это огромная сумма.

Сейчас на смену заслуженной ракете приходил новый сверхтяжелый носитель SLS , проект которого вырос из провального Ares. Надо сказать, что скорее всего с новой ракетой государственные подрядчики США наступят ровно на те же грабли. Один пуск SLS будет обходиться от 1 до 2 млрд долларов, выводя на орбиту меньшую нагрузку, чем ее предшественник.

Используя ракету-носитель «Сатурн-5», США реализовали программу лунных экспедиций «Аполлон» и добились в области пилотируемых полетов на Луну убедительного превосходства.

Что почитать:

Дорогие друзья, нам очень важна ваша поддержка- подписывайтесь на канал, ставьте палец вверх. Вам не сложно, а нам приятно.

Вопреки заверениям конспирологов о том, что «документы о РН Сатурн-5 полностью утеряны», их настолько много, что вряд ли можно ограничиться одной публикацией. При этом, нет особого желания писать об одном и том же или сложным техническим языком, ведь канал-то научно-популярный. Тем более, судя по всему, невозможно ни в чём убедить тех, кому интересны не факты, а поиски любого бреда, подкрепляющего ничем не обоснованную ненависть к общечеловеческим достижениям, среди которых и высадка на Луну. Я постарался максимально упростить описание этой ракеты, так как, в противном случае, можно было просто переписать документацию, ссылки на которую есть и в самой статье, и после неё.

На сегодняшний день трёхступенчатая ракета-носитель «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъёмной, наиболее мощной, самой тяжёлой и самой большой из созданных и выводивших полезную нагрузку на орбиту. О каждой ступени в итоге будет отдельная небольшая публикация, так как в этом случае информация действительно интересная, а данную публикацию не хочу сильно раздувать. Создавалась эта РН для реализации однопусковой схемы доставки космических аппаратов лунной экспедиции, а именно, орбитального корабля, крепившегося посредством адаптера лунного модуля к третьей ступени, и, собственно, лунного модуля, который располагался в этом адаптере. Однажды «Сатурн-5» использовалась в двухступенчатом варианте — для вывода орбитальной станции «Скайлэб».

Не буду акцентироваться на основных параметрах, так как уж с доступом к ним точно нет никаких проблем, поэтому перейду сразу к устройству.

Все три ступени, соединённые между собой переходниками, жидкостные и с несущими баками. Первая, производившаяся компанией «Боинг», имеющая индекс S-IC , использовала в качестве горючего керосин (RP-1), а окислителя — жидкий кислород. Вторая и третья ступени являлись криогенными (горючее — жидкий водород, окислитель — жидкий кислород). Переходник между первой и второй ступенью, разделявшийся по двум плоскостям, состоял из двух частей. Разделение ступеней происходило по так называемой «холодной» схеме, когда двигатели следующей ступени запускаются после отделения предыдущей. При этом, торможение отделяемых ступеней производилось с помощью специальных тормозных твердотопливных двигателей. Перед запуском двигателей на второй ступени (S-II) , производившейся компанией North American, являющейся сегодня частью «Боинга» , с помощью специальных твердотопливных двигателей производилась осадка топлива. Двигатели производимой McDonnell Douglas третьей ступени (S-IVB) запускались дважды: первый раз для довывода полезного груза на промежуточную орбиту (низкую околоземную), второй раз — для отправки полезного груза с этой орбиты к Луне.

В рунете есть отличная схема РН «Сатурн-5». Для её просмотра кликните правой кнопкой мыши и выберете пункт «открыть оригинал».

Если всё же изображение ужимается браузером, вот ссылка на оригинал .

Существовало две модификации третьей ступени: для ракет-носителей «Сатурн-1Б» (серия 200) и «Сатурн-5» (серия 500). Пятисотая серия имела ряд отличий от двухсотой:

Нижний переходник с бóльшим нижним диаметром для стыковки с 10,1-метровой второй ступенью. Для РН «Сатурн-1Б» в качестве второй ступени использовалась третья ступень РН «Сатурн-5», но диаметр первой ступени «Сатурна-1Б» совпадал с базовым диаметром S-IVB.
Увеличенный запас гелия для повторного запуска двигателя J-2.
Два твердотопливных двигателя осадки топлива вместо трёх.
Три двигателя автономной системы управления вместо четырёх.

В инструментальном блоке, расположенном поверх третьей ступени, были смонтированы основные электронные системы ракеты. В качестве основных блоков системы управления использовались аналоговый вычислитель, скоростные гироскопы и акселерометры. На сегодняшних РН — это бортовой компьютер, инерциальная платформа и блоки управления полётом. В этом же инструментальном блоке были размещены главные блоки управления стартом, ориентацией и полётом по траектории, а также, блоки навигации, телеметрии и аварийной системы.

Инструментальный блок имел собственную систему терморегулирования, а приборы монтировались на панелях, отводящих тепло, благодаря тому, что через них циркулировала охлаждающая жидкость, уносившая тепло в теплообменник. Для обеспечения дополнительного отвода тепла от оборудования в носовой части третьей ступени была установлена система управления микроклиматом.

Вся РН была оборудована единой системой обнаружения неисправностей, передававшей сигналы аварийного состояния на пульт управления астронавтов. Измерительная система состояла из электрических съёмников, датчиков, сигнализирующих устройств и устройств для обработки данных. Слежение, выработка команд и телеметрии обеспечивались радиочастотной системой инструментального блока. Электричество вырабатывалось серебряно-цинковыми аккумуляторами с номинальным напряжением 28 В. Кстати, набор серебряно-цинковых аккумуляторов общей массой около 50 кг применялся для питания передатчиков первого искусственного спутника Земли, запущенного СССР. Масса батарей составляла почти 60 % массы спутника.

На почту приходило довольно много вопросов по поводу заправки РН и её предстартовой подготовке в целом. В первом же, наугад выдернутом документе (к слову об их отсутствии), представляющим собой почти шестисотстраничный отчёт о полёте РН «Сатурн-5» AS-502 25 июня 1968 года в рамках миссии «Аполлон-6» содержатся все ответы. И такой отчёт есть по каждой миссии. Вот, например, по исторической миссии с первой высадкой на Луну «Аполлон-11» . Если появится желание ознакомиться с отчётом по каждой миссии, просто меняйте номер в строке браузера на необходимую. Все документы можно скачать для пристального изучения в поисках заговора.

Перед заправкой баки охлаждались. Первая ступень заправлялась керосином примерно за 12 часов до пуска. Затем, приблизительно за 4 часа до пуска, окислителем заправлялась вторая ступень (до 40% от общего объёма кислорода). После этого до 100% заправлялись последовательно третья, вторая и первая ступени. Такая последовательность позволяла убедиться в отсутствии утечки кислорода из бака второй ступени до его полной заправки. После того, как баки были заправлены кислородом, начиналась заправка второй, а затем, третьей ступеней жидким водородом. После подготовки всех систем к полёту, осуществлялся переход на команду «зажигание в T0 - 190 с», и ракета переводилась на автоматику.

В отчётах есть буквально по секундам расписанные предполётная подготовка РН и работы каждой ступени до момента ускорения для перехода на отлётную траекторию. Так как тема большая, будут выпущены ещё пара публикаций по РН «Сатурн-5», ну а на очереди, как и обещал публикация о создании и устройстве кораблей серии «Аполлон».

Я обязательно буду и дальше рассказывать о самом интересном, так что подписывайтесь на канал, а также канал в Telegram , уютный чатик для дискуссий на научные темы и канал в YouTube , над которым я работаю. Спасибо, что читаете.

Ну а напоследок, несколько очень полезных ссылок на сайты с документами и качественные источники по программе «Сатурн-Аполлон»:

1. В одной из предыдущих публикаций я уже давал ссылку на отличный советский источник с описанием технических данных по программе «Аполлон», но повторю её: выпуск «Итоги науки и техники» из серии «Ракетостроение», том 3 , «Пилотируемые полёты на Луну, конструкция и характеристики Saturn V Apollo».

3. «Космическая техника», иллюстрированная энциклопедия » , К. Гэтланд, Salamander Books Ltd 1981 — 1982, перевод на русский язык, с изменениями и дополнениями, Москва, «Мир», 1986 г.

Сатурн-5 ( Saturn V ) — американская ракета-носитель. Использовалась для реализации пилотируемой посадки на Луну и подготовке к ней по программе «Аполлон», а также в двухступенчатом варианте для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб». Главный конструктор Вернер фон Браун.

Ракета «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъёмной, наиболее мощной, самой тяжёлой и самой большой из созданных на данный момент человечеством ракет, выводивших полезную нагрузку на орбиту. Ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т (эта масса включает в себя корабль «Аполлон» и массу последней ступени с остатками топлива для разгона к Луне), и на траекторию к Луне 47 т полезного груза (65,5 т вместе с 3-й ступенью носителя). Полная масса, выведенная на орбиту при запуске станции Скайлэб, составила 147,36 тонн, в том числе станция Скайлэб с головным обтекателем — 88,5 т и вторая ступень с остатком топлива и не отделившимся переходником.

Ракета-носитель выполнена по трёхступенчатой схеме, с последовательным расположением ступеней.

На первой ступени устанавливались пять кислородно-керосиновых ЖРД F-1, которые по сей день остаются самыми мощными однокамерными ракетными двигателями из когда-либо летавших.

На второй устанавливались пять двигателей, работающих на топливной паре жидкий водород-жидкий кислород, на третьей ступени — один водородно-кислородный ЖРД, аналогичный использованному на второй ступени.

Разработка

От C-1 к C-4

С 1960 по начало 1962 гг. в Центре космических полётов им. Джорджа Маршалла НАСА рассматривались проекты ракет-носителей серии «Сатурн C» (Сатурн C-1, C-2, C-3, C-4) для осуществления (кроме «Сатурн C-1», предназначенной только для полётов на околоземную орбиту; проект «Сатурн C-1» был реализован впоследствии в ракете-носителе «Сатурн-1») пилотируемого полёта на Луну.

Ракеты-носители, разрабатывавшиеся по проектам C-2, C-3 и C-4, предполагалось использовать для сборки на орбите Земли лунного корабля, после чего он должен был выйти на траекторию к Луне, прилуниться и взлететь с Луны. Масса такого корабля на околоземной орбите должна была составлять, по разным проектам, от примерно 140 до более чем 300 тонн.

«Сатурн С-2» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой в 21,5 тонны, по этому проекту предполагалось собрать корабль для полёта на Луну за пятнадцать пусков.

По проекту «Сатурн C-3» предусматривалось создание трёхступенчатой ракеты-носителя, на первой ступени которой должны были быть установлены два двигателя F-1, на второй — четыре двигателя J-2, а третья ступень представляла собой вторую ступень ракеты-носителя «Сатурн-1» — S-IV. «Сатурн C-3» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 36,3 тонны, и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за четыре или пять пусков.

«Сатурн C-4» также должна была быть трёхступенчатой ракетой, первая ступень которой должна была иметь четыре двигателя F-1, вторая ступень была той же, что и на C-3, и третьей ступенью была S-IVB — увеличенный вариант ступени S-IV. «Сатурн C-4» должна была выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 99 тонн и по этому проекту лунный корабль должен был быть собран за два запуска.

10 января 1962 года НАСА опубликовала планы строительства ракеты-носителя «Сатурн C-5». На первой её ступени должны были быть установлены пять двигателей F-1, на второй ступени — пять двигателей J-2, и на третьей — один J-2. С-5 должна была выводить на траекторию к Луне полезную нагрузку массой 47 тонн.

В начале 1963 года НАСА окончательно выбрала схему пилотируемой экспедиции на Луну (основной корабль остаётся на орбите Луны, посадку же на неё совершает специальный лунный модуль) и дало ракете-носителю «Сатурн C-5» новое имя — «Сатурн-5».

Технические данные

Схема ракеты-носителя «Сатурн-5».

Ступени

«Сатурн-5» состояла из трёх ступеней: S-IC — первая ступень, S-II — вторая и S-IVB — третья. Все три ступени использовали жидкий кислород как окислитель. Горючим в первой ступени был керосин, а во второй и третьей — жидкий водород.

Первая ступень, S-IC

Первая ступень, использованная в запуске «Аполлона-8» в корпусе вертикальной сборки на космодроме

S-IC производилась компанией «Боинг». На ступени было установлено пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, суммарная тяга которых была более 34 000 кН. Первая ступень работала около 160 секунд, разгоняла последующие ступени и полезную нагрузку до скорости около 2,7 км/с (в инерциальной системе отсчёта; 2,3 км/с относительно земли), и отделялась на высоте около 70 километров. После разделения ступень поднималась до высоты около 100 км, затем падала в океан. Один из пяти двигателей был зафиксирован в центре ступени, четыре других симметрично расположены по краям под обтекателями и могли поворачиваться для управления вектором тяги. В полёте центральный двигатель выключался раньше, чтобы уменьшить перегрузки. Диаметр первой ступени 10 метров (без обтекателей и аэродинамических стабилизаторов), высота 42 метра.

Вторая ступень, S-II

S-II производилась компанией «Норт Америкэн». Ступень использовала пять кислородно-водородных двигателей J-2, общая тяга которых составляла около 5100 кН. Как и на первой ступени, один двигатель был в центре и на внешнем круге четыре остальных, которые могли поворачиваться для управления вектором тяги. Высота второй ступени 24,9 метра, диаметр 10 метров, как и у первой ступени. Вторая ступень работала приблизительно 6 минут, разгоняя ракету-носитель до скорости 6,84 км/с и выводя её на высоту 185 км.

Третья ступень, S-IVB

S-IVB производилась компанией «Дуглас» (с 1967 года — компанией «Мак-Доннэл Дуглас»). На ступени был установлен один двигатель J-2, который использовал жидкий кислород в качестве окислителя и жидкий водород в качестве горючего (аналогично второй ступени S-II). Ступень развивала тягу более 1000 кН. Размеры ступени: высота 17,85 метра, диаметр 6,6 метра. Во время полётов на Луну ступень включалась дважды, первый раз на 2,5 минуты для довыведения «Аполлона» на околоземную орбиту и во второй раз — для вывода «Аполлона» на траекторию к Луне.

Программа отработки надёжности

Огневые технологические испытания первой ступени S-IC в сборе с пятью ЖРД F-1 на стенде Космического центра Маршалла. 1967 год.

Особенностью предполётной отработки “Сатурна-5” стал беспрецедентный объём наземных испытаний ракетного комплекса. Один из руководителей Управления пилотируемых полётов НАСА Джордж Эдвин Миллер, ответственный по этому вопросу, сделал ставку на наземную стендовую отработку всех ракетных систем и в первую очередь ЖРД. Он наглядно и убедительно показал, что только чёткое разделение отработки на наземные и лётные этапы позволит уложиться в сроки полёта на Луну. Для этого были построены дорогостоящие стендовые сооружения, необходимые для проведения огневых испытаний как отдельных двигателей F-1 и J-2, так и целиком первых и вторых ступеней ракеты.

Транспортировка

Для перевозки ракет «Сатурн-5» к стартовой площадке использовались специальные гусеничные транспортёры (англ. crawler-transporter). В то время (1965—1969 годы; до появления в 1969 году шагающего экскаватора 4250-W) они являлись крупнейшими и наиболее тяжёлыми образцами наземной самоходной техники в мире. Эти транспортёры также оставались самыми большими и тяжёлыми гусеничными машинами в мире до 1978 года (когда появился экскаватор Bagger 288).

Скайлэб

Последний запуск «Сатурн-5», выводящий на низкую околоземную орбиту орбитальную станцию «Скайлэб»

Орбитальная станция «Скайлэб» была изготовлена из неиспользованной второй ступени ракеты-носителя «Сатурн-1Б» — S-IVB. Первоначально планировалось, что ступень будет преобразована в орбитальную станцию уже непосредственно на околоземной орбите: после того как она вместе с наружным полезным грузом будет выведена на орбиту в качестве действующей ракетной ступени, освободившийся бак жидкого водорода прибывшие космонавты переоборудовали бы в жилой орбитальный модуль, правда без иллюминаторов. Однако после отмены (в 1970 году, вследствие резкого урезания перспективного бюджета НАСА) миссии «Аполлон-20», а затем и отмены (в том же году) полётов «Аполлонов −18 и −19» к Луне, НАСА отказалось от этого плана — теперь в её распоряжении оставалось три неиспользованных ракеты-носителя «Сатурн-5», которые могли вывести на орбиту полностью оснащённую орбитальную станцию без необходимости использования её в качестве ракетной ступени.

Орбитальная станция «Скайлэб» была запущена 14 мая 1973 года с помощью двухступенчатой модификации ракеты-носителя «Сатурн-5».

С 1964 года по 1973-й из федерального бюджета США было выделено на программу «Сатурн-5» 6,5 миллиарда долларов. Максимум пришёлся на 1966 год — 1,2 миллиарда. С учётом инфляции на программу «Сатурн-5» было за этот период потрачено 47,25 миллиарда долларов в ценах 2014 года. Приблизительная стоимость одного запуска «Сатурн-5» составляла 1,19 миллиарда долларов в ценах 2014 года.

Одна из главных причин досрочного прекращения лунной программы США после трёх облётов Луны пилотируемыми кораблями (в том числе один — «Аполлон-13» — аварийный) и шести успешных высадок на Луну (первоначально планировались два облёта пилотируемыми кораблями и 10 высадок) была её высокая стоимость. Так, в 1966 году НАСА получила самый большой (если учитывать инфляцию) бюджет за свою историю — 4,5 миллиарда долларов (что составляло около 0,5 процента тогдашнего ВВП США).

Запуски Сатурна 5

В 1967-73 годах произведено 13 пусков ракеты-носителя «Сатурн-5». Все признаны успешными.

Сатурн-5 представляет собой американскую ракету-носитель — детище выдающегося конструктора ракетной техники Вернера фон Брауна. Проектирование «Сатурна» началось в далеком 1962 году, а создана данная ракета была уже в 1967 году, оставаясь, и по сей день самой большой и наиболее мощной из всех созданных человечеством ракет-носителей, выводивших полезную нагрузку на орбиту.

Высота ракеты вместе с кораблем Аполлон составляла 110,7 метра, для сравнения это высота 40 этажного дома, а масса согласно различным источникам достигала от 2700 до 3800 тонн. Ее главным достоинством являлась невероятно большая грузоподъемность, позволяющая доставить на околоземную орбиту порядка 141 тонны полезного груза, а на орбиту Луны около 47 тонн.

Основным назначением ракеты-носителя «Сатурн-5» была реализация программы американских лунных миссий и осуществление первой в истории человечества высадки человека на Луну, которая была успешно произведена 20 июля 1969 года, а также для доставки орбитальной станции «Скайлэб» на околоземную орбиту.

Три ступени «успеха»

Сатурн 5 ракета носитель обладала последовательным расположением ступеней и была выполнена по трехступенчатой схеме. На первую ступень были установлены пять жидкостных (кислородно-керосиновых) ракетных двигателей F-1, которые и на данный момент остаются наиболее мощными из когда-либо летавших однокамерных ракетных двигателей. Вторая ступень была оснащена пятью двигателями, работающими на топливной паре из жидкого водорода и жидкого кислорода. А третья ступень — одним водородно-кислородным жидкостным ракетным двигателем, аналогичным использованному на предыдущей ступени.

Через тернии к звездам …

Запуск ракеты-носителя Сатурн-5

Но в итоге ракета пробыла на ремонтных работах значительно дольше, чем было изначально запланировано, и только 9 ноября 1967 года смогла осуществить повторную попытку беспилотного полета, которая на этот раз оказалась весьма успешной.

Следующий полет, состоявшийся 4 апреля 1968 года, должен был подтвердить отлаженную работоспособность ракеты и быть заключительным в череде запланированных испытаний, но потерпел провал из-за отказа двигателей второй ступени, а третью ступень в момент пуска, вообще, разорвало на части. В общем, проблем было множество, и для их решения были запланированы долгие ремонтные работы.

Спустя всего 8 месяцев, после грандиозного провала 4 апреля 1968 года, «Сатурн-5» стартовала уже с людьми на борту, направляясь прямо к Луне. В результате чего уже 20 июля 1969 года американские астронавты впервые за всю историю человечества высадились на поверхность Луны.

Американские «Консервы» больше не будут бороздить космос

После высадки на Луну было осуществлено еще порядка 10 успешных стартов данной ракеты-носителя, включая последний полет в мае 1973 года, с орбитальной станцией «Скайлэб» на борту. К моменту принятия решения о завершении дальнейшей эксплуатации ракет-носителей «Сатурн-5» на Земле оставалось 3 аппарата данного типа, которые в декабре 1976 года были законсервированы и отправлены в музей в качестве экспонатов.

Аппараты лунных программ — Сатурн-5

Читайте также: