Saturn V: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja |
RpA: WP:NI, WP:HRV |
||
Redak 1:
[[Datoteka:Apollo 4 Saturn V, s67-50531.jpg|desno|mini|300px|Prvi let rakete u misiju Apollo 4.]]
'''[[Saturn (rakete)|Saturn]] V''' (izgovara se kao "Saturn pet") je bio američka potrošna [[raketa]] koju je koristila NASA između 1967. i 1973. Trostupanjska, pogonjena tekućim gorivom, raketa za dizanje teških tereta
Najveći proizvodni model obitelji Saturn rakete, Saturn V, dizajniran je pod vodstvom [[Wernher von Braun|Wernhera von Brauna]] i Arthura Rudolpha u Marshallovom svemirskom letu u Huntsvilleu, Alabama, s [[Boeing
Do danas, Saturn V ostaje jedino lansirno vozilo za lansiranje misija za nošenje ljudi izvan niske orbite Zemlje. Ukupno je izgrađeno 15 vozila koja su sposobna za let, ali ih je samo 13 letjelo. Dodatna tri vozila izrađena su za potrebe ispitivanja na zemlji. Na [[Mjesec]] je poslano ukupno 24 astronauta, od kojih su tri poslana dvaput, u četiri godine u razdoblju od prosinca 1968. do prosinca 1972. godine.
Redak 9:
==Povijesne prilike==
Podrijetlo Saturn V rakete počinje s dovođenjem Wernhera von Brauna zajedno
Von Braun je stavljen u diviziju dizajna vojske zbog svoje prethodne izravne uključenosti u stvaranje raketa [[V-2]]. Između 1945. i 1958. godine njegov je rad bio ograničen na prenošenje ideja i metoda iza V-2 američkim inženjerima. Unatoč Von Braunovim brojnim člancima o budućnosti svemirskih raketa, američka je vlada nastavila financirati zrakoplovstvo i mornaričke raketne programe za testiranje svojih [[Vanguard 1|Vanguard]] raketa unatoč brojnim skupim kvarovima. Tek nakon sovjetskog lansiranja [[Sputnik 1|Sputnika 1]] na R-7 ICBM, koji je mogao nositi termonuklearnu bojnu glavu do SAD-a, su vojska i vlada počele poduzimati ozbiljne korake prema stavljanju Amerikanaca u svemir. Konačno, okrenuli su se von Braunu i njegovu timu koji je tijekom ovih godina stvorio i eksperimentirao s serijom raketa Jupiter. Juno I bio je raketa koja je u siječnju 1958. lansirala prvi američki satelit, a dio je posljednjeg pokušaja plana NACA-e (prethodnika [[NASA|NASA-e]]) da se dobije bolja pozicija u svemirskoj utrci. Serija raketa Jupiter bila je još jedan korak u von Braunovom putu prema Saturnu V, kasnije nazvavši prvu seriju "djeca Saturn-a".
Redak 22:
C-1 je razvijen u [[Saturn I]], a C-2 raketa je odbačena rano u postupku dizajna u korist C-3, koji je namjeravao koristiti dva [[F-1]] Motora na svom prvom stupnju, četiri motora [[J-2]] za njegov drugi stupanj i S-IV stupanj koji bi koristio šest RL10 motora .
NASA je planirala koristiti C-3 kao dio koncepta Earth Earth Orbit Rendezvous (EOR), s najmanje četiri ili pet lansiranja potrebnih za jednu lunarnu misiju. Ali MSFC je već planirao još veću raketu, C-4, koja bi koristila četiri F-1 motora na svom prvom stupnju, prošireni drugi stupanj C-3 i [[S-IVB]], stupanj
==== C-5 ====
Redak 33:
Konačni dizajn Saturn V imao je nekoliko ključnih značajki dizajna. Inženjeri su utvrdili da su najbolji motori F-1 upareni s novim sustavom propulzije vodika koji se zove J-2, što je omogućilo optimalnu konfiguraciju Saturn C-5. Do 1962. godine NASA je dovršila svoje planove za nastavak s von Braunovim dizajnom Saturn-a, i Apollo svemirski program je dobio na brzini.
Dovršetkom konfiguracije, NASA je usmjerila pozornost na profile misije. Unatoč nekoj kontroverzi, spajanje u lunarnoj orbiti za lunarni modul odabrana je umjesto orbitalnog spajanja oko Zemlje. Pitanja kao što je vrsta ubrizgavanja goriva, potrebna količina goriva za takvo putovanje
==Tehnologija==
Redak 39:
[[Datoteka:Saturn v schematic.jpg|mini|desno|200px|Dijagram Saturna V]]
Veličina i nosivost '''Saturn-a V''' je nadmašila sve ostale rakete koje su do tada uspješno letjele.
Nasuprot tome, raketa Mercury-Redstone koju se rabilo za misiju Freedom 7, leta prvog amerikanca u svemir bila je nešto manje od 3,4 metra duža od stupnja S-IVB i davala je manji potisak na razini mora (350 KN) od rakete Launch Escape System-a (Sustav za hitnu evakuaciju) (potiska razine mora od 667 kN montiran na vrhu Apollo Komandnog Modula.
Redak 48:
=== Stupnjevi ===
Saturn V se sastojao od tri stupnja - prvog stupnja S-IC-a, drugog stupnja S-II i trećeg stupnja S-IVB - i instrumentalne jedinice. Sva tri stupnja koristila su [[tekući kisik]] (LOX) kao[[oksidirajuće sredstvo|Oksidator]]. Prvi stupanj koristio je [[RP-1]] za gorivo, dok su drugi i treći stupanj koristili [[Vodik|tekući vodik]] (LH2). Gornji stupnjevi također su koristili male motore
==== S-IC prvi stupanj ====
Redak 132:
Saturn V je nosio sve Apollo lunarne misije. Sve misije Saturn V lansirane su iz Launch Complex 39 u [[John F. Kennedy Space Center]]u u [[Florida|Floridi]]. Nakon što je raketa prošla lansirani toranj, kontrola leta prebačena je u [[Houston, Texas]].
Prosječna misija je koristila raketu za ukupno samo 20 minuta. Iako je [[Apollo 6]] doživio tri kvara motora, ugrađena računala su uspjela to nadoknaditi korišteljem preostalih motora dulje da bi postigli parkirnu orbitu. Sva lansiranja rakete Saturn V
=== S-IC stupanj ===
Redak 142:
8,9 sekundi prije lansiranja pokrenuto je paljenje prvog stupanja. Najprije je upanjen središnji motor, potom suprotni vanjski parovi u intervalima od 300 milisekunda kako bi se smanjilo strukturno opterećenje rakete. Kad je potisak potvrdilo računalo, raketa je bila "mekano oslobođena" u dva stupnja: prvo, držači su pustili raketu, a drugo, kada se raketa počeo ubrzati, usporavale su je konusni metalne igle koje su se izvuklačile kroz pola sekunde. Kad se raketa podigla, nije se mogla sigurno spustiti natrag na rampu ako bi motori zakazali. Astronauti su smatrali ovo jednim od najtežih trenutaka u vožnji Saturnom V, jer "ako" raketa nije uspjela uzletjeti nakon oslobađanja imali su malu šansu za opstanak zbog velikih količina goriva. Potpuno napunjen gorivom, Saturn V koji eksplodira na rampi bi oslobodio ekvivalent energije od dva kilotona TNT-a. Da bi se poboljšala sigurnost, sustav za otkrivanje hitnih slučajeva u Saturnu (EDS) spriječio je isključivanje motora tijekom prvih 30 sekundi leta.
Trebalo je oko 12 sekundi da se raketa uzdigne iznad lansirnog tornja
[[File:Apollo 11 first stage separation.jpg|right|thumb|Odvajanje prvog stupnja Apollo 11 S-IC]]
Nakon otprilike 80 sekundi, raketa je doživjela maksimalni dinamički tlak. Dinamički tlak na raketi varira s
Ubrzanje se povećalo tijekom leta S-IC iz tri razloga. Prvo, povećano ubrzanje povećao je pritisak goriva na motore, nešto povećavajući brzinu protoka. To je bio najmanje bitan čimbenik, iako je ovaj povratni efekt često doveo do neželjenih oscilacija potiska pod nazivom ''Pogo efekt''. Drugo, kako što se raketa popela u rjeđu atmosferu učinkovitost F-1 motora značajno je porasla, vlasništvo svih raketa. Kombinirani potisak pet motora na jastučiću bio je oko 7,5 milijuna funti, dosegnuvši gotovo 9 milijuna funti na visini. No, najveći doprinos daleko je bilo brzo smanjivanje mase. Gorivo u samo S-IC-u činio je oko tri četvrtine ukupne mase lansiranog Saturna V, a trošeno je više od 13 tona goriva u sekundi. Newtonov drugi zakon kaže da je sila jednaka ubrzanju pomnožen
Uključujući gravitaciju, ubrzanje lansiranja bilo je samo 1¼ & nbsp; g
Kada su se u usisnim sklopovima osjetili nedostatak oksidacijskog sredstva ili goriva, preostali su vanjski motori ugašeni. Prvi stupanj se odvojio nešto manje od jedne sekunde nakon toga kako bi se omogućilo smanjene potiska F-1
Postupak zaustavljanja motora promijenjen je za lansiranje [[Skylab|Skylab-a]] kako bi se izbjegle štete na [[Apollo Telescope Mount]]. Umjesto da istodobno gase sva četiri vanjska motora, gasili su ih dva po dva, s odgodom, kako bi se dodatno smanjilo maksimalno ubrzanje.
Redak 161:
Nakon razdvajanja S-IC, drugi stupanj S-II izgarala je 6 minuta i potisnula letjelicu do visine 175 km i brzine 6.995 m/s što je blizu orbitalne brzine.
Za prva dva bespilotna lansiranja, osam raketa
[[File:Apollo6Interstage.jpg|thumb|Odsjaj ispuha motora na međustupnju Apolla 6.]]
Redak 170:
Oko 90 sekundi prije prekida drugog stupnja, središnji motor se gasi kako bi se smanjili longitudinalne pogo oscilacije. Oko tog vremena, brzina protoka LOX-a smanjila se, mijenjajući omjer miješanja dvaju pogonskih goriva, osiguravajući da u spremnicima ostane što manje goriva što je moguće na kraju leta drugog stupnja.
Pet Senzora količine goriva na dnu svakog spremnika goriva S-II bili su naoružani tijekom leta S-II, dopuštajući bilo kojem paru senzora da aktivira prekidanje S-II i odvajanje kad su bili otkriveni. Jednu sekundu nakon odvajanja drugog stupnja odvojio se i međustupanj i nekoliko sekunda kasnije treća faza se upalila. Retro rakete čvrstog goriva postavljene na međuprostoru na vrhu S-II upaljene su da bi se odvojile od S-IVB-a. [[S-II]] je pao na
U misiji [[Apollo 13]], srednji motor je patio od velikih pogo oscilacija, što je rezultiralo ranim automatskim prekidanjem. Da bi se postigla dostatna brzina, preostala četiri motora su bila aktivna dulje nego što je planirano. Pogo suzbijanje ugrađeno je na kasnije Apolloove misije kako bi se to izbjeglo, iako je početni motor 5 zaustavljen kako bi se smanjile g-sile.
Redak 179:
Tijekom [[Apollo 11]], tipične lunarne misije, treći stupanj je izgarao oko 2,5 minuta dok se nije ugasio u 11 minuta i 40 sekundi. U ovom je trenutku je bila na visini od 2650 km, u parkirnoj orbiti na nadmorskoj visini od 191,1 km i pri brzini od 7.793 m/s. Treći stupanj ostaje pričvršćena za letjelicu, dok je orbitirala Zemlju jedan i pol puta dok su astronauti i kontrolori misije pripremili za translunarnu injekciju (TLI).
[[File:AS17-148-22714 crop.jpg|thumb|right|Apollo 17 [[S-IVB]] raketni stupanj,ubrzo nakon okretanja i spajanja
Ova orbita parkiranja bila je prilično niska prema standardima orbite Zemlje i bila bi kratkotrajna zbog aerodinamičkog otpora. Ovo nije bio problem na lunarnoj misiji zbog kratkog boravka u orbiti parkiranja. S-IVB je također nastavio potiskivati
Za posljednja tri Apolla leta, privremena orbita za parkiranje bila je još niža (približno
Za Apollo 11, TLI je došao za 2 sata i 44 minute nakon lansiranja. S-IVB je izarao gotovo šest minuta, dajući letjelici brzinu blizu Zemljine brzine bijega od 11,200 m/s. To je dalo energetski učinkoviti prijenos na mjesečevu orbitu, a Mjesec pomaže u hvatanju letjelice s minimalnom potrošnjom goriva za hvatanje u mjesečevu orbitu.
| |||