Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Preskočiť na obsah
WikipédiaSlobodná encyklopédia
Hľadať

Saturn V

Tento článok spĺňa podľa redaktorov slovenskej Wikipédie kritériá na dobrý článok.
z Wikipédie, slobodnej encyklopédie

Toto je článok o nosnej rakete. O mesiaci Saturnu s týmto označením pozriRhea (mesiac).
Saturn V
Vývoz nosnej rakety Saturn V pre misiu Apollo 11 z montážnej haly VAB k štartovacej rampe, 20. máj 1969
Vývoz nosnej rakety Saturn V pre misiuApollo 11 z montážnej halyVAB k štartovacej rampe, 20. máj 1969
Základné údaje
Funkcianosná raketa pre ľudskú posádku na nízku obežnú dráhu a Mesiac
VýrobcaBoeing (S-IC)
North American (S-II)
Douglas (S-IVB)
Krajina pôvoduSpojené štáty
Výška111 m
Priemer10 m
Hmotnosť3 038 500kg (vzletová)
27 000 kg (prázdna)
Počet stupňov3 (2 pre Skylab)
Nosnosť
Náklad naLEO118 000 kg
Náklad na
lunárnu orbitu
47 000 kg
História letov
Stavnepoužívaná
Štartovacia rampaLC-39,Kennedyho vesmírne stredisko
Počet štartov12
Úspešné štarty11
Zlyhania0
Čiastočné zlyhanie1
Prvý štart9. november1967
Posledný štart7. december1972
Prvý stupeň –S-IC
Dĺžka 42 m
Max. priemer 10 m
Motory5RocketdyneF-1
Ťah34,02MN
Doba funkcie150 sekúnd
PalivoRP-1/tekutý kyslík
Druhý stupeň –S-II
Dĺžka 24,9 m
Max. priemer 10 m
Motory5RocketdyneJ-2
Ťah5 MN
Doba funkcie360 sekúnd
Palivotekutý vodík/tekutý kyslík
Tretí stupeň -S-IVB
Dĺžka 17,8 m
Max. priemer 6,6 m
Motory1RocketdyneJ-2
Ťah1 MN
Doba funkcie165 + 335 sekúnd (2 zážihy)
Palivotekutý vodík/tekutý kyslík

Saturn V (nazývaná ajRaketa na Mesiac) bola americká viacstupňovánosná raketa, používaná vprograme Apollo aSkylab. Preslávila sa ako raketa, vďaka ktorej sa ľudské posádky dostali naMesiac. Bola to najväčšia raketa typuSaturn, aj keďNASA mala pripravené návrhy aj väčších a silnejších rakiet (ako napríklad raketaNova). Doteraz je najväčšou a najvýkonnejšou raketou sveta, ktorá bola kedy v aktívnej službe (aj keď sa v súčasnosti už testuje väčšia a výkonnejšia raketaSuperheavy Starship).

Saturn V bola navrhnutá a vyvinutá vMarshall Space Flight Center tímom nemeckých raketových vedcov pod vedenímWernhera von Brauna, ktorý počas druhej svetovej vojny pracoval na nemeckom programe raketových strielV2. Hlavnými dodávateľmi boli firmyBoeing,North American Aviation,Douglas Aircraft aIBM.

Od1967 do1973 NASA vypustila trinásť rakiet Saturn V bez toho, aby stratila čo len jednu (aj keďApollo 6 aApollo 13 mali poruchy motorov, palubné počítače to dokázali eliminovať tým, že zostávajúce motory nechali bežať dlhšie). Hlavnou úlohou týchto rakiet bolo vyniesť kozmickú loďApollo, ktorá potom dopravilaastronautov NASA naMesiac. Táto raketa tiež vynieslavesmírnu stanicuSkylab a boli plánované aj ako hlavné nosné rakety pre neskôr zrušený programkozmických sond naMars,Voyager. Tento projekt bol v roku1976 nahradenýprogramom Viking.

Pozadie

[upraviť |upraviť zdroj]

Začiatkom60. rokov 20. storočiaSovietsky zväz vkozmických pretekoch jasne viedol nadSpojenými štátmi. V roku1957 Sovieti vypustiliSputnik 1, prvú umelú družicu a12. apríla1961 saJurij Gagarin stal prvým človekom, ktorý cestoval do vesmíru.

25. mája1961 prezident USAKennedy oznámil, že Amerika sa pokúsi do konca dekády pristáť naMesiaci. V tom čase jedinou skúsenosťou Spojených štátov s pilotovanými kozmickými loďami bol 15 minútový suborbitálny let lodeFreedom 7 s astronautomAlanom Shepardom. Žiadna raketa na svete by v tom čase nebola schopná vyniesť naraz celúkozmickú loď na Mesiac. RaketaSaturn I bola síce vo vývoji, ale ešte neletela. Aj tak by kvôli jej malej veľkosti bolo nutných viacero štartov na vynesenie všetkých súčastí lunárnej kozmickej lode.

Na začiatku plánovacieho procesu NASA uvažovala o troch hlavných spôsoboch letu na Mesiac:Spojenie na zemskej orbite,Priamy let aSpojenie na lunárnej orbite. Ako prvý NASA zavrhla návrh na spojenie na orbite Mesiaca (s odôvodnením, že takétospojenie by malo prebehnúť najprv na zemskej orbite). Nakoniec sa rozhodlo, že spojenie na zemskej orbite je najrýchlejší a najľahší spôsob ako dosiahnuť cieľ, ktorý vytýčil prezident Kennedy.

Vývoj

[upraviť |upraviť zdroj]

Od C-1 po C-4

[upraviť |upraviť zdroj]

Od1960 do1962Marshall Space Flight Center (MSFC) vyvíjalo rakety, ktoré sa dali použiť pre rôzne misie. Začínalo s modelom C-1, ktorý sa neskôr vyvinul do modelu Saturn I. Vo svojej prvej verzii ako Saturn I mala dva stupne a bola určená na testy makiet lodíApollo na obežnej dráhe Zeme. Prvý stupeň bol poháňaný ôsmimi motormi H-1 (ťah 8 x 835 kN), ktoré spaľovali kvapalnýkyslík aletecký benzín. Druhý stupeň S-IV mal šesť motorov RL-10 (ťah 6 x 67 kN), ktoré spaľovali kvapalný kyslík avodík. Nosnosť bola 9 100 kg.Saturn IB vznikol výmenou druhého stupňa za stupeň S-IVB, ktorý mal iba jeden kyslíkovo-vodíkový motor J-2 (ťah 1 000 kN). Prvý stupeň mal zosilnený ťah na 8 x 912 kN, nosnosť vzrástla na 14 000 kg. Vývoj rakety C-2 sa nedostal ďaleko predtým, ako ho MSFC zrušila v prospech vývoja modelu C-3, kde použila dva motory F-1 na prvom stupni, štyri motory J-2 na druhom stupni a na stupni S-IV šesť motorovRL-10. NASA plánovala použiť túto raketu ako súčasť konceptu spojenia na zemskej orbite, keď by potrebovala najmenej štyri až päť štartov pre jednu misiu.

Ale MSFC plánovalo postaviť ešte väčšiu raketu C-4. Tá by použila stupeň S-IVB s jedným motorom J-2. Na jej prvom stupni by boli štyri motory F-1. Druhý stupeň mala byť zväčšená verzia druhého stupňa rakety C-3. Táto raketa by potrebovala iba dva štarty pre jednu misiu.

C-5

[upraviť |upraviť zdroj]

Dňa10. januára1962 NASA oznámila plán postaviť raketu C-5. Tá mala mať päť motorov F-1 na prvom stupni, päť motorov J-2 na druhom stupni a tretí stupeň S-IVB. V trojstupňovej verzii mala nosnosť 45 000 kg k Mesiacu. Prvé štyri štarty mali otestovať všetky stupne rakety s tým, že posledný testovací let mal byť okolo Mesiaca. Prvý pilotovaný let sa nemal uskutočniť skôr ako v roku1969 (nakoniec sa však prvý let s ľudskou posádkou uskutočnil v decembri1968).

V polovici roka1962 sa NASA rozhodla, že otestuje všetky tri stupne už na prvom testovacom lete. To by skrátilo čas na testy a vývoj, ale iba v prípade, že všetky tri stupne by pracovali perfektne. Tiež zredukovala počet potrebných rakiet z 25 na 15. V roku1963 bola raketa C-5 premenovaná na Saturn V. V tom istom roku firmaRocketdyne vyrobila prvý raketový motor. V roku 1966 motor F-1 prešiel inšpekciou NASA a bol pripravený pre let s ľudskou posádkou, ktorý bol naplánovaný na6. september. Po niekoľkých rokoch intenzívneho vývoja a testov raketa po prvýkrát vzlietla9. novembra1967 s nepilotovanou kozmickou loďouApollo 4.

Technológia

[upraviť |upraviť zdroj]

Saturn V bol bezpochyby jeden z najimpozantnejších strojov v ľudskej histórii. Viac ako 110 m vysoký s priemerom 10 m, vážiaci tritisíc ton, bol schopný vyniesť 118 000 kgužitočného nákladu nanízku obežnú dráhu Zeme. Vysoko prekonal všetky predchádzajúce rakety, ktoré úspešne vzlietli do vesmíru. Pre porovnanie, raketa bola len o málo nižšia akoKatedrála svätého Pavla vLondýne.

Saturn V bol navrhnutý vo firmeMarshall Space Flight Center vHuntsville. Používal nové výkonnémotoryF-1 aJ-2. Vývojári sa už od začiatku pokúsili čo najviac využiť technológiu a skúsenosti z vývoja rakety Saturn I. Tretí stupeň,S-IVB, rakety Saturn V bol postavený na základe druhého stupňaS-IV rakety Saturn I. Riadiaca jednotka, ktorá kontrolovala spoločné údaje pre Saturn V, bola celá prebratá zo Saturnu I.

Stupne

[upraviť |upraviť zdroj]
Schéma rakety Saturn V

Saturn V sa skladal z troch stupňov a prístrojovej časti, ktoré boli vyvinuté a dodané rôznymi dodávateľmi NASA. Zaujímavé je, že v súčasnosti je vlastníkom všetkých troch dodávateľov firmaBoeing a to vďaka rôznym zlúčeniam a prebratiam.

Všetky tri stupne používali aj malýmotor na tuhé palivo, ktorý pomáhal oddeľovať stupne počas letu a zaisťoval, že kvapalné palivá boli na správnom mieste pred tankovaním do púmp.

V prípade, že prerušenie letu vyžadovalo deštrukciu rakety, príslušný pracovník vyslal povel na odpálenie výbušnín pripevnených na vonkajšom povrchu rakety. Signál mal najprv zastaviť prívod paliva a oxidačného činidla a zamedziť miešaniu obidvoch látok a po odhodeníúnikovej veže mohli rozbušky bezpečne vybuchnúť.

S-IC prvý stupeň

[upraviť |upraviť zdroj]
Vztyčovanie prvého stupňa Saturnu V pre misiuApollo 8 v montážnej haleVAB, 1. február 1968

S-IC bol postavený firmou Boeing vMichoud Assembly FacilityNew Orleans, kde sa neskôr vyrábaliexterné palivové nádrže preSpace Shuttle. Tak ako pri každom raketovom stupni, väčšina hmotnosti (> 2 000 ton) pripadá na palivo, v tomto prípade na raketové palivoRP-1 aokysličovadlotekutý kyslík. Prvý stupeň bol 42 metrov vysoký a priemer mal 10 metrov. Bol schopný vyvinúť ťah 33,4 MN a prejsť prvých 61 kilometrov letu. Päť motorov F-1 bolo umiestnených do kríža. Centrálny motor bol pevne uchytený, kým ostatné štyri mohli byťhydraulicky vychyľované pre riadenie letu rakety.

S-II druhý stupeň

[upraviť |upraviť zdroj]

S-II bol postavený firmouNorth American Aviation vSeal Beach. Ako palivo používal tekutývodík a ako okysličovadlo tekutýkyslík. Jeho päť motorovJ-2 bolo usporiadaných podobne ako na stupni S-IC. Druhý stupeň zrýchlil Saturn V cez hornú atmosféru ťahom 5 MN. Po natankovaní tvorilo 97 % hmotnosti stupňa palivo. Namiesto vnútornej štruktúry pre oddelenie nádrží ako mal prvý stupeň, S-II použil priečku na vrchu nádrže s kyslíkom a na spodku nádrže s vodíkom. Priečky boli zložené z dvochhliníkových platní oddelených plastom zfenolovej živice. Tá mala izolovať 70 °C teplotný rozdiel medzi nádržami. Použitie tejto priečky ušetrilo 3,6 tony.

S-IVB tretí stupeň

[upraviť |upraviť zdroj]

S-IVB bol postavený vo firmeDouglas Aircraft Company vHuntington Beach. Používal jeden motor J-2 a rovnaké palivo ako druhý stupeň. Tento stupeň sa počas misie použil dvakrát: prvýkrát po oddelení druhého stupňa pre vstup na obežnú dráhu a neskôr pre vstup na translunárnu dráhu. Tento stupeň tiež použil fenolovú priečku na oddelenie nádrží. S-IVB bol jediný zo stupňov Saturnu V, ktorý bol dostatočne malý na to, aby sa dal prevážaťlietadlom, v tomto prípade lietadlomSuper Guppy. Okrem medzistupňového adaptéra bol tento stupeň skoro identický s druhým stupňom rakety Saturn IB.

Prístrojová časť

[upraviť |upraviť zdroj]

Prístrojová časť Saturnu bola vyvinutá firmouIBM a bola umiestnená na vrchu tretieho stupňa. Postavená bola vSpace Systems Center vHuntsville. Počítač kontroloval a riadil operácie od pár sekúnd pred štartom až po odhodenie tretieho stupňa. To zahŕňalo riadenienavigačných atelemetrických systémov rakety. Meraním zrýchlenia a dosiahnutej výšky bol schopný vypočítať pozíciu a rýchlosť rakety a upraviť odchýlky.

Porovnanie

[upraviť |upraviť zdroj]
Raketové motorF-1 na prvom stupni S-IC spolu s ich tvorcomWernherom von Braunom

Sovietska raketa porovnateľná so Saturnom V bola raketaN-1. Saturn V bol vyšší a ťažší[1], ale prvý stupeň N-1 mal väčší priemer[2]. Počas jej štyroch testov, predtým ako bol vývoj zrušený, N-1 nikdy nevydržala do úspešného oddelenia prvého stupňa – najúspešnejší pokus zlyhal približne 10 sekúnd pred oddelením. Rozhodnutie použiť na prvom stupni rakety Saturn V päť veľmi výkonných motorov sa ukázalo byť lepšia konfigurácia ako tridsať menších motorov na prvom stupni rakety N1 (Sovieti v tom čase nemali podobne silný raketový motor). Počas letovApollo 6 aApollo 13 bol Saturn V dokonca schopný nahradiť vypadnutý motor dlhšou prevádzkou zostávajúcich motorov. N-1 síce mala počítač naprogramovaný na vykrytie prípadných výpadkov motorov, ale nikdy ho úspešne nepoužila – v jednom prípade dokonca počítač vypol všetky motory prvého stupňa namiesto jedného chybného.

Trojstupňová raketa Saturn V mala maximálny ťah 34,02MN (SA-504 a nasledujúce)[3] a vedela vyniesť 118 000 kg nanízku obežnú dráhu. Iba niekoľko z novších rakiet môže ohroziť niektoré rekordy vytvorené Saturnom V:

  • sovietskaEnergija bola dokonca silnejšia ako Saturn V, s ťahom 46 MN v konfigurácii „Vulkan“ dokázala vyniesť až 175 ton na nízku obežnú dráhu. Nikdy však s takou kapacitou nevzlietla. Štartovala iba dvakrát (obidva štarty boli úspešné).
  • Space Shuttle dokázal vyvinúť ťah 34,8 MN, aj keď užitočná hmotnosť, ktorú vedel vyniesť, dosahovala iba 28 800 kg.

EurópskaAriane 5 v novej verzii Ariane 5 ECA vynesie do 12 000 kg nageostacionárnu dráhu. AmerickáDelta 4, ktorá štartovala s maketou satelitu21. decembra2004, má kapacitu 13 100 kg na geosynschónnu obežnú dráhu. RaketaAtlas V (postavená na základe ruských rakiet) vie vyniesť na nízku obežnú dráhu do 25 000 kg a 13 605 kg na geostacionárnu dráhu.

Kompletizácia

[upraviť |upraviť zdroj]
Saturn V preApollo 10 počas presunu na štartovaciu rampu, 11. marec 1969

Po dokončení boli jednotlivé stupne presunuté doKennedyho vesmírneho strediska. Prvé dva stupne boli také veľké, že ich bolo možné presunúť iba nákladnými člnmi po vode. S-IC, ktorý vyrobili v New Orleans, bol presunutý dole po riekeMississippi doMexického zálivu. Po oboplávaníFloridy bol po riekeBanana dopravený doVertical Assembly Building (dnesVehicle Assembly Building). Stupeň S-II skonštruovaný vKalifornii sa presúval cezPanamský prieplav. Tretí stupeň a prístrojová časť boli dopravené letecky lietadlamiPregnant Guppy aSuper Guppy.

Po príchode do Vertical Assembly Building bol každý stupeň skôr, ako ho vztýčili, skontrolovaný ešte v horizontálnej polohe. NASA tiež vytvorila obrovské konštrukcie valcovitého tvaru, ktoré mali pri vztyčovaní nahradiť meškajúce stupne. Tieto makety mali rovnakú hmotnosť a elektrické prepojenia ako skutočné stupne.

NASA sa rozhodla použiť mobilnú štartovaciu vežu, („Crawler-Transporter“), postavenú vMarion Power Shovel v štáteOhio). To znamená, že raketa bola zložená a pripevnená na štartovaciu vežu v hangári a potom sa celá konštrukcia presunula na odpaľovaciu rampu pomocou mobilnej veže, ktorá sa neskôr používala vprograme Space Shuttle. Pohybovala sa po štyroch dvojprúdových cestách až na 5 km vzdialenú štartovaciu rampu.

Štartovacia sekvencia misií na Mesiac

[upraviť |upraviť zdroj]
Letový záber štartujúcej rakety Saturn V s Apollom 11
Viditeľná nárazová vlna vytvorená raketou Saturn V s kozmickou loďouApollo 11, 1 minúta a 20 sekúnd po štarte (výška 12,5 km, rýchlosť 1 600 km/h), 16. júl 1969
Oddelenie prvého stupňa S-IC pri misii Apollo 11

Saturn V vyniesolastronautov programu Apollo na Mesiac. Všetky rakety Saturn V odštartovali zoštartovacieho komplexu 39 v Kennedyho vesmírnom stredisku. Po opustení štartovacej veže prebralo kontrolu a riadenieStredisko kozmických lodí s ľudskou posádkou vHoustone.

Sekvencia S-IC

[upraviť |upraviť zdroj]

Prvý stupeň horel 2,5 minúty, vyniesol raketu do výšky 61 kilometrov a udelil jej rýchlosť 8 600 km/h. Pritom spálil 2 000 000 kg paliva.

8,9 sekundy pred štartom sa začala sekvencia zapálenia prvého stupňa. Najprv bol zapálený stredný motor, nasledovaný protiľahlými pármi motorov s 300 milisekundovým oneskorením. V momente, keď palubné počítače zaznamenali plný ťah, raketa bola v dvoch krokoch uvoľnená. Najprv sa odpojili zadržiavacie ramená štartovacej veže a potom, keď raketa začala smerom nahorzrýchľovať, boli do pol sekundy odstránené ostatné kovové časti, ktorými bola raketa prichytená k veži. Keď sa raketa začala pohybovať smerom nahor, neexistoval v prípade zlyhania motorov bezpečný spôsob, ako ju dostať na zem.

Trvalo približne šesť sekúnd, kým raketa opustila vežu. Ako opúšťala vežu,pootočila sa, aby si zabezpečila dostatočnú voľnosť v prípade protivetra alebo zlyhania motorov. Vo výške 130 metrov sa raketa začala otáčať a naklánať do správnehoazimutu. Od štartu až do 38 sekúnd po zapálení druhého stupňa letel Saturn V predprogramovaným sklonom podľa prevládajúcich vetrov v mesiaci štartu. Štyri bočné motory sa odklonili od centrálneho, aby v prípade, že sa niektorý z nich vypol skôr, ostatné smerovali kťažisku rakety. Saturn V rýchlo akceleroval. Vo výške dvoch kilometrov mal rýchlosť 500 m/s. Začiatok letu bol sústredený na získanie výšky s tým, že potrebná rýchlosť príde neskôr.

Asi 80 sekúnd po štarte raketa dosiahla bodmaximálneho dynamického tlaku ("Max Q"). Dynamickýtlak na raketu je priamo úmerný atmosférickému tlaku v okolí rakety a štvorcu rýchlosti. Aj keď sa rýchlosť zvyšovala,atmosférický tlak klesal s tým, ako sa raketa dostala vyššie.

135,5 sekúnd po štarte sa vypol centrálny motor, aby sa znížilo preťaženie, pretože sa raketa po spálení paliva stávala ľahšou. Motor F-1 sa nedal priškrtiť, takže to bola najľahšia metóda. Posádka zažila najväčšie preťaženie, 4 g (39 m/s²), tesne pred oddelením prvého stupňa. Ostatné motory pokračovali v činnosti až kým nevyčerpali okysličovadlo alebo palivo, čo bolo signalizované senzormi v nasávaní. 600 milisekúnd po zastavení motorov bol prvý stupeň pomocou spätných rakiet na tuhé palivo oddelený. Stalo sa to vo výške okolo 62 km. Prvý stupeň pokračoval až do výšky 110 km a potom dopadol doAtlantického oceánu asi 560 km od štartovacej rampy.

Sekvencia S-II

[upraviť |upraviť zdroj]
Oddelenie medzistupňa pri misiiApollo 6

Po oddelení stupňa S-IC sa na 6 minút zapálil druhý stupeň S-II, ktorý dostal loď do výšky 185 km a udelil jej rýchlosť 24 600 km/h, blízkuorbitálnej rýchlosti.

Zapálenie druhého stupňa sa skladalo z dvoch častí. V prvom kroku sa na štyri sekundy zapálilo osem raketových motorov na pevné palivo, aby udelilo rakete pozitívne zrýchlenie a v potom sa zapálilo päť motorov J-2. V druhom kroku, asi tridsať sekúnd po oddelení prvého stupňa, bol od druhého stupňa oddelený medzistupeň. Toto bol dôkladne kontrolovaný manéver, lebo bolo neprípustné, aby sa medzistupeň dotkol hociktorého z motorov a vzdialenosť od nich bola iba jeden meter. V rovnakom čase ako medzistupeň bol oddelený ajŠtartovací únikový systém. PozriSpôsoby záchrany z lode Apollo pre viac informácii o rôznych spôsoboch záchrany, ktoré mohli byť použité počas štartu.

38 sekúnd po zapálení druhého stupňa, automatická kontrola letu Saturnu V prepla z predprogramovaného riadenia sklonu rakety na interaktívne, ktoré zabezpečovala prístrojová jednotka rakety na základe údajov o zrýchlení a výške. Ak prístrojová jednotka neudržala raketu v stanovených hraniciach, posádka mohla prebrať riadenie pomocou ručného riadenia v kapsule.

Asi 90 sekúnd pred oddelením druhého stupňa bol vypnutý centrálny motor aby sa zredukovala výškovápogo oscilácia. Prístroj, ktorý potláčal túto osciláciu, bol po prvýkrát nainštalovaný v misiiApollo 14, ale centrálny motor bol aj tak vypnutý skôr. V tom čase sa hladina tekutého kyslíka znížila, čo zmenilo pomer obidvoch zložiek paliva, aby sa zaistilo, že po oddelení druhého stupňa v nádrži ostane čo najmenej paliva.

Na dne každej nádrže S-II bolo päť senzorov. Keď dva z nich ostali nezakryté, Prístrojová jednotka iniciovala oddelenie druhého stupňa. O jednu sekundu bol stupeň oddelený a o ďalších desať sekúnd sa zapálil tretí stupeň. S-II dopadol asi 4 200 km od štartovacej rampy.

Sekvencia S-IVB

[upraviť |upraviť zdroj]
Stupeň S-IVB z misieApollo 7 letí na zemskej orbite. Hoci Apollo 7 použilo ako nosnú raketu Saturn IB, stupeň S-IVB sa používal na obidvoch nosných raketách. Na letoch Saturnu V štyri panely spájajúce loď a lunárny modul boli odhodené, aby bol umožnený prístup do lunárneho modulu

Tretí stupeň bol zapálený na nasledujúcich 2,5 minúty okolo 12 minút po štarte. Ku kozmickej lodi zostal pripojený aj dva a pol obehu na parkovacej obežnej dráhe okolo Zeme, kým astronauti neskontrolovali loď aj raketu, aby sa uistili, že všetky systémy pracujú normálne.

Na rozdiel od predchádzajúceho oddelenia, toto oddelenie nebolo dvojfázové. Medzistupeň medzi druhým a tretím stupňom zostal totiž pripojený k druhému stupňu (aj keď bol vyrobený ako časť tretieho).

10 minút a 30 sekúnd po štarte bol Saturn V vo výške 164 km a 1 700 km vzdialený od miesta štartu. Po zhruba 5 minútovom zážihu bol motor tretieho stupňa vypnutý. Loď v tom čase bola vo výške okolo 180 km. To je veľmi nízka orbita, ktoré nie je stabilná veľmi dlho a to kvôli brzdeniuzemskou atmosférou. Pre dve misie Saturnu V iba na obežnú dráhu Zeme,Apollo 9 aSkylab, bola obežná dráha vyššie. Nasledujúcich dva a pol obehu bolo využitých na kontrolu lodných systémov a prípravu lode na TLI manéver (Trans Lunar Injection), ktorým sa loď dostala na dráhu k Mesiacu.

TLI prišiel okolo dva a pol hodiny po štarte, keď bol znova zapálený tretí stupeň, aby vyniesol loď k Mesiacu. S-IVB horel skoro šesť minút takže rýchlosť celej lode pri oddelení prekročila 10 km/s, únikovú rýchlosť.

Niekoľko hodín po manévri TLI bolVeliteľský a servisný modul (CSM) oddelený od tretieho stupňa, otočený o 180 stupňov a pripojený kLunárnemu modulu, ktorý bol počas štartu uložený pod ním. CSM a LM sa potom oddelili od tretieho stupňa.

Ak by tretí stupeň ostal na rovnakej dráhe ako kozmická loď, mohlo by to ohroziť ďalší priebeh misie, takže bol vypustený zvyšok paliva z nádrží a tým sa zmenila jeho trajektória. Po rozhodnutí riadiaceho strediska, tretí stupeň z misieApollo 13 dopadol na Mesiac.Seizmometre, ktoré zanechala na povrchu predchádzajúca misia dopad zaznamenali a informácie pomohli zmapovať vnútro Mesiaca. Tretie stupne z prechádzajúcich misií (okremApolla 9 aApolla 12) boli navedené na prelet okolo Mesiaca a poslané na heliocentrickú dráhu. Tretí stupeňApolla 9' S-IVB bol na slnečnú orbitu poslaný priamo.

Stupeň S-IVB z misieApolla 12 mal iný osud.3. septembra2002Bill Yeung objavil podozrivúplanétku, ktorú dočasne označilJ002E3. Vyzeralo to, že obieha okolo Zeme a čoskoro bolo špeciálnou analýzou zistené, že jej povrch je pokrytý bielymoxidom titaničitým, rovnakým, aký sa použil na natretie Saturnu V. Aj keď tretie stupne zApolla 8,9,10,11 a12 vstúpili na obežnú dráhu okolo Slnka, najprijateľnejšie vysvetlenie bolo, že to je tretí stupeň zApolla 12. Riadiace stredisko misie plánovalo poslať ho po prelete okolo Mesiaca na slnečnú orbitu, zážih po oddelení od kozmickej lode Apollo trval príliš dlho a S-IVB poslal na kvázi stabilnú dráhu okolo Zeme a Mesiaca. V roku1971 sa predpokladalo, že po sérii gravitačných turbulencií vstúpi na obežnú dráhu okolo Slnka a vráti sa na zemskú orbitu o 31 rokov neskôr. Zemskú orbitu opustil v júni2003.

Neskoršie použitie

[upraviť |upraviť zdroj]
Saturn V so Skylabom krátko po presune z haly VAB naštartovací komplex 39A, 16. apríl 1973

Jediný štart rakety Saturn V, ktorý nepatril doprogramu Apollo, bol štartvesmírnej staniceSkylab. V roku1965 bol vytvorenýApollo Applications Program na nájdenie využitia hardvéru vyvinutého a použitého počas programu Apollo. V rámci tohto ambiciózneho programu boli v pláne, napríklad lety s využitím umelej gravitácie prostredníctvom centrifúgy, vybudovanie lunárnej základne, lety na vysoké orbitálne dráhy (vrátane geostacionárnej), na využitie lunárnych modulov ako platforiem pre teleskopy, na stanice s desiatkami astronautov pracujúcich niekoľko mesiacov na ich palubách, alebo pilotovaný obletVenuše. Postupne sa však (súčasne s neustálym bojom o prísun financií) začal do popredia dostávať projekt s názvomOrbital Workshop (Orbitálna dielňa), ktorého cieľom bolo vytvorenie orbitálnej stanice s využitím použitého a vypotrebovaného stupňa lunárnej nosnej rakety.

Posledný štart Saturnu V vyniesol 14. mája 1973vesmírnu stanicuSkylab na nízku obežnú dráhu Zeme

Vesmírna stanica sa pôvodne plánovala ako tzv. mokrá dielňa (wet workshop), kde raketový stupeň bude vynesený do vesmíru a potom na orbite vybavený zariadením. Táto myšlienka bola nahradená konceptom tzv. suchej dielne (dry workshop), kde stupeň S-IVB bol na zemi prerobený na vesmírnu stanicu a vynesený Saturnom V. V tomto prípade na samotný Skylab a použitý bol S-IVB z raketySaturn IB so zálohou vyrobenou z tretieho stupňa Saturnu V. Táto záloha je teraz vystavená vNational Air and Space Museum. Od25. mája1973 do9. februára1974 sa na stanici Skylab vystriedali tri posádky. Samotný Skylab bol na obežnej dráhe domája1979.

Dúfalo sa, žeSkylab vydrží na orbite dosť dlho na to, aby ho počas svojich prvých letov navštívili raketoplány z programu Space Shuttle. Tie mohli zvýšiť jeho obežnú dráhu a potom by bol použitý ako základ budúcich vesmírnych staníc. Aleraketoplány lietali až od roku1981.

S raketoplánmi sa počítalo ako s nosičmi nákladu, ktoré lietali súčasne s raketou Saturn V. Raketoplány by zabezpečovali logistiku vesmírnej stanice, kým Saturn V by vynášal jednotlivé komponenty. Nedostatok financií pre druhú produkciu rakiet Saturn V zapríčinil zmenu plánu aSpojené štáty ostali bez ťažkej nosnej rakety. Niektorí predstavitelia americkej vesmírnej komunity komentujú túto situáciu slovami, že pokračujúca produkcia by dovolila vybudovaťMedzinárodnú vesmírnu stanicu iba s niekoľkými štartmi.

Wernher von Braun a iní plánovali vytvoriť raketu s ôsmimi motormi F-1 na prvom stupni, ktorá by dovoľovala vyslať ľudskú posádku na Mesiac priamym letom. Iné plány pre Saturn V chceli použiť raketuCentaur ako posledný stupeň alebo pridať iné ľahšie nosiče. To by umožnilo zvýšiť schopnosť poslať veľké kozmické lode bez posádky k vonkajším planétam alebo lode s ľudskou posádkou naMars. Druhá séria rakiet Saturn V (ak by bola realizovaná) by pravdepodobne na svojom prvom stupni použila motory F-1A, ktoré mali väčší ťah ako motory F-1. Iná výrazná zmena by bola v odstránení krídel, ktoré v porovnaní so svojou hmotnosťou priniesli iba malý úžitok; predĺžení prvého stupňa S-IC na podporu výkonnejších motorov F-1A a zvýšenie výkonu motorov J-2 pre horné dva stupne. Saturn V mal byť tiež nosič pre atómový raketový stupeňRIFT a neskôr preNERVA. Americké návrhy z konca 50. rokov na raketu väčšiu ako Saturn V ju nazývaliNova. Viac ako tridsať rôznych návrhov veľkých rakiet nieslo meno Nova.

V roku2005 NASA zverejnila plány postaviť ťažkú nosnú raketu triedy Saturn V, použijúc dva päťsegmentové verzieSpace Shuttle Solid Rocket Booster spolu s piatimihlavnými motormi pre Space Shuttle (SSME) alebo troma raketovými motormiRS-68, ktoré sa donedávna používali v raketáchDelta IV. Tento projekt by využil vtedajšie technológie, pretože motory SSME sú efektívnejšie ako motory F-1 alebo J-2, a dovolil by NASA do roku 2020 vrátiť sa na Mesiac. Jediný motor odvodený z motorov nosnej rakety Saturn, J-2, by bol použitý v novej rakete ako J-2S preCrew Exploration Vehicle namiesto jedného SSME a na najvyššom stupni (známom ako „Earth Escape Stage“) nosnej rakety SDLV. Z prvkov amerického raketoplánu však napokon vznikla nová raketaSpace Launch System.

Cena

[upraviť |upraviť zdroj]

Od roku1964 do roku1973 bolo na vývoj a výrobu Saturnu V použitých 6,5 miliárd dolárov s maximom v roku1966 a to 1,2 miliardy dolárov.[4]

Jedným z hlavných dôvodov na zrušenie programu Apollo bola cena. V roku1966 získala NASA najväčší rozpočet a to 4,5 miliárd čo bolo v tom čase asi 0,5 % zHDP Spojených štátov. V rovnakom roku rezort obrany dostal 63,5 miliárd dolárov.[5]

Rakety Saturn V a ich štarty

[upraviť |upraviť zdroj]
Ako ukazuje fotomontáž všetkých štartov, Saturn V štartoval cez deň alebo v noci, za dobrého aj zhoršeného počasia, presne v naplánovanom čase
Sériové čísloMisiaDátum štartuPoznámka
SA-501
Apollo 49. november1967Prvý testovací let.
SA-502
Apollo 64. apríl1968Druhý testovací let.
SA-503
Apollo 821. december1968Prvý let s ľudskou posádkou a na obežnej dráhe Mesiaca.
SA-504
Apollo 93. marec1969Test lunárneho modulu na zemskej orbite.
SA-505
Apollo 1018. máj1969Test lunárneho modulu na lunárnej orbite.
SA-506
Apollo 1116. júl1969Prvé pristátie ľudí na Mesiaci.
SA-507
Apollo 1214. november1969Pristátie v blízkosti sondySurveyor 3.
SA-508
Apollo 1311. apríl1970Misia bola kvôli nehode počas letu zrušená, posádka zachránená.
SA-509
Apollo 1431. január1971Pristátie v oblastiFra Mauro.
SA-510
Apollo 1526. júl1971Prvé lunárne vozidlo.
SA-511
Apollo 1616. apríl1972Pristátie v oblastiDescartes Highlands.
SA-512
Apollo 177. december1972Prvý a jediný nočný štart; posledná misia programu Apollo.
SA-513
Skylab 114. máj1973Dvojstupňová verzia pre Skylab.
SA-514
Nepoužitá
SA-515
Nepoužitá

V súčasnosti je možné vidieť rakety Saturn V na troch miestach (všetky sú v horizontálnej polohe):

Z týchto troch rakiet iba tá v Johnsonovom vesmírnom stredisku pozostáva zo stupňov, ktoré mali vzlietnuť. The US Space & Rocket Center má tiež vztýčený model Saturnu V v skutočnej veľkosti. Prvý stupeň z SA-515 sa nachádza vMichoud Assembly Facility vNew Orleanse a tretí stupeň bol prerobený na záložný pre program Skylab a v súčasnosti je vystavený vNational Air and Space Museum.

Populárna, ale nepravdiválegenda z roku1996 hovorí, že NASA stratila alebo zničila plány rakety Saturn V. V skutočnosti plány stále existujú namicrofilmoch vMarshall Space Flight Center.[6]

Referencie

[upraviť |upraviť zdroj]
  1. http://www.astronautix.com – Saturn V (Online) prístup 3. 1. 2009
  2. http://www.astronautix.com – N1 (Online) prístup 3.1.2009
  3. SP-4206 http://history.nasa.gov – Stages to Saturn (Online) prístup 3. 1. 2009
  4. http://history.nasa.gov - Apollo Program Budget Appropriations ($000) (Online) prístup 3.1.2009
  5. http://www.house.gov
  6. http://www.space.com – Saturn 5 Blueprints Safely in Storage (Online) prístup 3.1.2009

Literatúra

[upraviť |upraviť zdroj]

Iné projekty

[upraviť |upraviť zdroj]
Commons
  • Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na témuSaturn V

Externé odkazy

[upraviť |upraviť zdroj]

Stránky NASA

[upraviť |upraviť zdroj]

Iné stránky

[upraviť |upraviť zdroj]

Simulátory

[upraviť |upraviť zdroj]
Súčasné
Plánované
Vyradené
Ares (I ·V·Athena (I ·II·Atlas (B ·D ·E/F ·G ·H ·I ·II ·III ·LV-3B ·SLV-3 ·Able ·Agena ·Centaur·Conestoga ·Delta (A ·B ·C ·D ·E ·G ·J ·L ·M ·N ·0100 ·1000 ·2000 ·3000 ·4000 ·5000 ·II ·III ·IV·Falcon 1 ·Falcon 9 (v1.0 ·v1.1 ·Full Thrust (v1.2) Block 1, 2, 3 ·Block 4·H-I ·Juno I ·Juno II ·LauncherOne ·N-I ·N-II ·Pilot ·Saturn (I ·IB ·V ·INT-21·Scout ·Shuttle ·Sparta ·SPARK ·Thor (Able ·Ablestar ·Agena ·Burner ·Delta ·DSV-2U·Thorad-Agena ·Titan (II GLV ·IIIA ·IIIB ·IIIC ·IIID ·IIIE ·34D ·23G ·CT-3 ·IV·Vanguard
Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Saturn_V&oldid=7847505
Kategórie:
Skryté kategórie:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp