Raketa e parë Saturn-5: rishikim, karakteristika dhe fakte interesante

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Bazuar në zhvillimet e dekadës së parë të shekullit të 21-të, raketa Saturn-5 (prodhuar nga Amerika) është më e fuqishmja ndër vëllezërit e saj. Struktura e saj me tre faza ishte projektuar në vitet gjashtëdhjetë të shekullit të kaluar dhe kishte për qëllim të dërgonte një person në sipërfaqen hënore. Të gjitha anijet e nevojshme, të cilave iu besua misioni për të eksploruar satelitin natyror të planetit tonë, do t'i bashkëngjiten atij.

Sipas programit Apollo, moduli hënor u ngjit në raketë, u vendos brenda përshtatësit të saj dhe trupi i orbitës ishte ngjitur me të. Një skemë e tillë me një lëshim të vetëm kryente dy gjëra njëherësh. Vërtetë, kishte edhe një model me dy faza, i cili u përdor vetëm një herë gjatë nisjes së stacionit të parë hapësinor të Shteteve të Bashkuara të Amerikës në orbitë - Skylab.

Programi hënor: mit apo e vërtetë?

Ka kaluar gati gjysmë shekulli,por biseda për një program të sajuar hënor vazhdon pa pushim. Dikush është i sigurt se dërgimi i astronautëve në Hënë duke përdorur raketën Saturn-5 është një mashtrim. Për këta njerëz, çdo dëshmi e arritjeve të mëdha të amerikanëve është e huaj dhe, sipas tyre, videot janë realizuar pa fluturuar jashtë planetit Tokë.

Ndonjëherë përflitet se Saturni i ndërtuar bukur është shumë i përsosur për të qenë i vërtetë. Edhe nëse programi i Saturnit u zhvillua, pse amerikanët nuk e vazhduan atë, duke përmendur humbjen e të gjithë dokumentacionit të projektimit për raketën Saturn-5, dhe filluan të prodhonin anije që kushtonin shumë herë më shumë? Pse ishte e nevojshme të fillonte të gjithë rrjedhën e punës për zhvillimin e një rakete të ngjashme nga e para? Dhe si mund të jetë e mundur humbja e hartës teknologjike për prodhimin e raketës Saturn-5? Në fund të fundit, kjo nuk është një kokërr rërë në një plazh me rërë.

Në përgjithësi, raketa Saturn-5 është e para e llojit të saj, e krijuar jo vetëm për të dërguar astronautët në Hënë, por edhe për t'i kthyer me sukses në shtëpi. Plus, ulja me të gjitha pajisjet, përfshirë modulin hënor me dy pasagjerë të gjallë, duhej të ishte shumë i qetë dhe i butë, përndryshe do të ishte fluturimi i tyre i fundit. Një pjesë e masës mundi të ndahej duke shkëputur modulin hënor nga anija komanduese, e cila, nga ana tjetër, mbeti në orbitën hënore dhe priti për përfundimin e të gjithë punës.

Raketa amerikane "Saturn-5" mund të ngrihet dhe të vendoset në orbitë deri në 140ton ngarkesë. Por, për shembull, raketa e rëndë më e përdorur "Proton" mund të mbajë vetëm 22 tonë në "trupin" e saj. Ndryshimi mbresëlënës, apo jo?

Siç e dini, u prodhuan disa Saturne dhe i fundit nisi stacionin hapësinor Skylab me peshë 77 tonë. Ishte aq i madh sa nëse pika e referencës humbiste brenda, astronauti varej në ajër për disa minuta, duke pritur erën nga sistemi i ventilimit. Në fakt, vetëm Mir, i cili përbëhej nga disa module, e theu këtë rekord. Por është raketa Saturn-5 që është ende projekti më ambicioz në botë dhe makina më e fuqishme hapësinore, një rekord që asnjë mjet tjetër lëshues nuk ka arritur ende ta mposht.

Historia e Saturnit V

Në fillimin e jetës së saj, anija përballet me vështirësi në formën e një lëshimi të dështuar me pjesëmarrjen e një sistemi pa pilot, të rregulluar dobët. Kjo u pasua nga një refuzim për të përsëritur testin pa pilot, por gjithçka përfundoi me një fund "të lumtur", pasi nga viti 1968 deri në 1973 pati lëshime të suksesshme të dhjetë programeve hapësinore Apollo dhe stacionit hapësinor të lartpërmendur Skylab. Dhe më pas mjeti lëshues Saturn-5 bëhet një ekspozitë muze, dhe prodhimi i tij dhe funksionimi i mëtejshëm ndalohen plotësisht. Kjo periudhë vazhdon edhe sot.

Fakte interesante

Shtetet e Bashkuara filluan zhvillimin e raketës Saturn në vitin 1962, dhe katër vjet më vonë testin e parëfluturimi. Më saktësisht, testi dështoi plotësisht, pasi faza e dytë e raketës, e vendosur për t'u lëshuar në një vend testimi pranë St. Louis, thjesht shpërtheu dhe u copëtua. Sipas të dhënave historike, fluturimi pa pilot i raketës vonohej vazhdimisht për shkak të prishjeve dhe mangësive të pafundme, por në vjeshtën e vitit 1967, amerikanët ishin ende në gjendje të kishin sukses. Megjithatë, në fazën e dytë të testimit të programit Apollo 6, përpjekja për pilotim pa pilot dështoi përsëri. Nga pesë motorët e disponueshëm në fazën e parë, vetëm tre u vunë në punë, motori në fazën e tretë nuk u ndez fare, dhe pas kësaj e gjithë struktura u shkatërrua papritur për të gjithë.

Pavarësisht kësaj, dhjetë ditë më vonë u mor një vendim i paprecedentë për të dërguar mjetin lëshues Saturn V pa u ritestuar në Hënë. Në fund të fundit, mos harroni për Luftën e Ftohtë me BRSS dhe garën e armëve. Të gjithë ishin me nxitim dhe, madje duke pasur frikë nga pasojat e pariparueshme tragjike, ata megjithatë vendosën të pushtonin satelitin natyror të Tokës pa një lëshim të tretë provë.

Më sipër u tha për zhdukjen mistike të dokumentacionit teknik dhe karakteristikave të raketës Saturn-5, por në fakt amerikanët e hedhin poshtë këtë informacion dhe e quajnë biçikletë. Kjo histori u shfaq në vitin 1996 në një libër shkencor për historinë e formimit të astronautikës. E thënë thjesht, autorja raportoi në rreshtat e saj se NASA thjesht i humbi planet. Por sipas punonjësit të NASA-s, Paul Shawcross, i cili mbante një pozicion në divizionin përInspektimi i brendshëm, vizatimet me të vërtetë nuk mbetën, por përvoja dhe "truri" inxhinierik mbetën të paprekura: të gjitha të dhënat u vendosën në copa të vogla filmi fotografik - mikrofilm.

Specifikimet

Cilat janë karakteristikat kryesore teknike të raketës Saturn-5? Le të fillojmë me faktin se lartësia e tij arrinte 110 metra, dhe diametri i tij - dhjetë, dhe me parametra të tillë mund të lëshonte deri në 150 tonë ngarkesë në hapësirë, duke e lënë atë në orbitën afër Tokës.

Në versionin klasik, ai ka tre hapa: në dy të parët, pesë motorë secili dhe në të tretën, një. Lënda djegëse për fazën e parë ishte në formën e vajgurit RP-1 me oksigjen të lëngshëm si oksidues, dhe për fazën e dytë dhe të tretë ishte në formën e hidrogjenit të lëngshëm me oksigjen të lëngshëm si oksidues. Shtytja e nisjes për motorët e raketës Saturn-5 ishte 3500 tonë.

Dizajn i raketës

Karakteristika e projektimit të raketës është një ndarje tërthore në tre faza, domethënë secila fazë mbivendoset në atë të mëparshme. Tanket mbajtëse ishin të pranishme në të gjitha fazat. Hapat u lidhën me anë të përshtatësve të veçantë. Pjesa e poshtme u nda së bashku me trupin e fazës së parë, dhe pjesa e sipërme unazore u nda disa dhjetëra sekonda pas fillimit të motorëve të fazës së dytë. Këtu funksionoi "skema e ftohtë" e ndarjes së skenës, domethënë derisa të zhduket e mëparshmja, motorët në tjetrën nuk do të mund të ndizen.

Përveç motorëve të ndezjes, në shkallët kishte motorë të fortë shtytës me frenamjeti lëshues "Saturn-5". Projektuesi i saj, Wernher von Braun, i përdori ato për t'i pajisur shkallët me funksionin e vetë-uljes. Gjithashtu në ndarjen e fazës së tretë kishte një bllok instrumental në të cilin kontrollohej raketa.

Dizajni i fazës së parë

Boeing me famë botërore u bë prodhuesi i tij. Nga të tre, ishte hapi i parë që ishte më i larti, gjatësia e tij ishte 42.5 metra. Koha e funksionimit - rreth 165 sekonda. Nëse marrim parasysh skenën nga poshtë lart, atëherë në hartimin e saj mund të gjeni drejtpërdrejt vetë ndarjen me pesë motorë, një rezervuar karburanti me vajguri, një ndarje ndër-tank, një rezervuar me një oksidues në formën e oksigjenit të lëngshëm dhe një fundi i përparmë.

Në ndarjen e motorit ishin motorët më të mëdhenj Saturn-V - F-1, të prodhuar nga kompania amerikane Rocketdyne. Vetë sistemi i shtytjes përbëhej drejtpërdrejt nga struktura e fuqisë, njësitë stabilizuese dhe mbrojtja termike. Njëri nga motorët ishte i fiksuar në qendër në një pozicion fiks, dhe katër të tjerët ishin pezulluar në gjimbathë. Gjithashtu, në termocentralet anësore u vendosën fanarë për të mbrojtur motorët nga ngarkesat aerodinamike.

Në ndarjen e karburantit kishte pesë tuba që përçonin oksiduesin në karburantin kryesor, i cili tashmë ishte furnizuar i gatshëm duke përdorur dhjetë tubacione për motorët. Fundi kishte funksionin e lidhjes së hapit të parë dhe të dytë. Kur u kryen fluturimet e Apollos së katërt dhe të gjashtë,kamerat u ngjitën në strukturë për të monitoruar funksionimin e termocentralit, ndarjen e skenës dhe kontrollin e oksigjenit të lëngshëm.

Dizajni i fazës së dytë

Prodhues i saj ishte kompania, sot pjesë e Holding "Boeing" - Amerika Veriore. Gjatësia e strukturës ishte pak më shumë se 24 metra, dhe koha e funksionimit ishte katërqind sekonda. Komponentët e fazës së dytë u ndanë në një përshtatës të sipërm, rezervuarë karburanti, një ndarje me motorë J-2 dhe një përshtatës të poshtëm që e lidh atë me fazën e parë. Përshtatësi i sipërm ishte i pajisur me katër motorë shtesë shtytës të ngurtë të projektuar për të njëjtën ngadalësim si në rastin e fazës së parë. Ato u lansuan pas ndarjes së fazës së tretë. Ndarja e termocentralit kishte gjithashtu një motor qendror dhe katër periferikë.

Dizajni i skenës së tretë

Struktura e tretë, pothuajse tetëmbëdhjetë metra, u bë nga McDonnel Douglas. Qëllimi i tij ishte të lëshonte orbitën dhe të ulte modulin hënor në sipërfaqen e hënës. Faza e tretë u prodhua në dy seri - 200 dhe 500. Kjo e fundit kishte një avantazh të fortë në rritjen e furnizimit me helium në rast të rindezjes së motorit.

Faza e tretë përbëhej nga dy përshtatës - sipërm dhe poshtë, një ndarje me karburant dhe një termocentral. Sistemi që rregullon furnizimin me karburant të motorëve është i pajisur me sensorë që matin balancën e karburantit, ata transmetojnë drejtpërdrejt të dhënat në kompjuterin në bord. veten e tyremotorët mund të përdoren si në modalitetin e vazhdueshëm ashtu edhe në atë të pulsit. Meqë ra fjala, stacioni amerikan i hapësirës Skylab u krijua në bazë të kësaj faze të tretë.

Blloku i veglave

Të gjitha sistemet elektronike ishin vendosur në një kuti mjetesh që ishte pak më pak se një metër e lartë dhe rreth 6.6 metra në diametër. Është mbivendosur në shkallën e tretë. Brenda unazës kishte blloqe që kontrollonin lëshimin e raketës, orientimin e saj në hapësirë, si dhe fluturimin përgjatë një trajektoreje të caktuar. Kishte gjithashtu pajisje të sistemit të navigimit dhe urgjencës.

Sistemi i kontrollit përfaqësohej nga një kompjuter në bord dhe një platformë inerciale. E gjithë njësia e kontrollit kishte një sistem të kontrollit të temperaturës dhe termorregullimit. Absolutisht e gjithë raketa ishte e mbushur me sensorë që zbulojnë çdo keqfunksionim. Ata dorëzuan të dhënat e gjetura për gjendjen emergjente të një ose një objekti tjetër elektronik në panelin e kontrollit në kabinën e astronautëve.

Përgatitja për nisjen

I gjithë kontrolli para fluturimit i raketës Saturn-5 dhe anijes kozmike Apollo u krye nga një komision special prej pesëqind personash. Mijëra punëtorë morën pjesë në nisjen dhe trajnimin në Cape Canaveral. Asambleja vertikale po zhvillohej në Qendrën Hapësinore, e vendosur pesë kilometra larg vendit të nisjes.

Përafërsisht dhjetë javë para nisjes, të gjitha pjesët e raketës u transportuan në vendin e lëshimit. Për objekte të tilla të rënda përdoreshin mjete të gjurmuara. Kur të gjitha pjesët e raketës ishin të lidhura së bashku dhetë gjitha pajisjet elektrike u lidhën, komunikimet u kontrolluan, duke përfshirë sistemin e radios - si në bord ashtu edhe në tokë.

Më tej, filluan testet e imobilizuara të kontrollit të raketave, u zhvillua një simulim fluturimi. Ne kontrolluam funksionimin e portit hapësinor dhe qendrës së kontrollit të misionit në Hjuston. Dhe puna e fundit e provës u krye tashmë me karburant direkt të tankeve deri në periudhën që përfshin nisjen e fazës së parë.

Fillimi i operacioneve

Koha e para-nisjes fillon gjashtë ditë para lëshimit të raketës në hapësirë. Kjo është një procedurë standarde që u krye me Saturn-5. Gjatë kësaj periudhe, u bënë disa pauza për të shmangur dështimet dhe një vonesë të mëvonshme në nisje. Numërimi përfundimtar filloi 28 orë përpara nisjes.

Plotësimi i fazës së parë zgjati dymbëdhjetë orë. Për më tepër, vetëm vajguri u derdh dhe oksigjeni i lëngshëm u furnizua në tanke katër orë para nisjes. Para mbushjes me karburant, të gjitha rezervuarët kaluan në një procedurë ftohjeje. Oksiduesi fillimisht u furnizua në tanket e fazës së dytë me dyzet përqind, pastaj në rezervuarët e të tretës me njëqind. Më pas, kontejnerët e modelit të dytë u mbushën deri në fund, dhe vetëm atëherë oksiduesi u fut në të parën. Falë një procedure kaq interesante, punëtorët u bindën se nuk kishte rrjedhje oksigjeni nga rezervuarët e fazës së dytë. Koha totale e dorëzimit të karburantit kriogjen gjatë mbushjes me karburant ishte 4,5 orë.

Pas përgatitjes së të gjitha sistemeve, raketa kaloi në modalitetin automatik. Nga pesë motorët e fazës së parë, fillimisht u lëshua ai qendror fiks dhe vetëm më pas ata periferikë sipas skemës së kundërt. Më pas nëpër pesë sekonda, raketa ishte në pritje dhe më pas doli butësisht nga mbajtëset që e lëshuan, duke devijuar në anët.

Kompjuteri, i vendosur në njësinë instrumentale, kontrollonte hapin dhe rrotullimin e raketës. Të gjitha manovrat në terren përfunduan në 31 sekonda fluturim, por programi vazhdoi të pulsonte derisa faza e parë u shkëput plotësisht.

Presioni dinamik filloi në sekondën e shtatëdhjetë. Motorët periferikë punuan deri në fund të karburantit në rezervuarë, dhe i mesëm fiku 131 sekonda të tjera pas ngritjes për të parandaluar mbingarkesat e mëdha në trupin e raketës. Ndarja e fazës së parë u zhvillua në rreth 65 kilometra mbi sipërfaqen e tokës dhe shpejtësia e raketës në këtë moment ishte tashmë 2.3 kilometra në sekondë.

Por duke u ndarë, skena nuk ra menjëherë. Sipas karakteristikave të projektimit, ai vazhdoi të ngjitej në njëqind kilometra dhe vetëm më pas u fut në ujërat e Oqeanit Atlantik në një distancë prej 560 kilometrash nga vendi i nisjes.

Fillimi i motorëve të fazës së dytë filloi një sekondë pasi u shkarkua faza e parë. Të pesë termocentralet u nisën njëkohësisht dhe pas 23 sekondash përshtatësi i fazës së dytë të poshtme u rivendos. Pas kësaj, ekuipazhi i mori gjërat në duart e veta duke përdorur kompjuterin në bord. Ndarja e fazës së dytë u bë në një lartësi prej 190 kilometrash mbi sipërfaqen e tokës dhe puna u transferua në motorin kryesor. Astronautët ishin përgjegjës për të. Dhepas lëshimit të anijes në orbitën hënore, faza e tretë u nda nga moduli i kontrolluar kur motori u fikur manualisht pas tetëdhjetë minutash. Kështu, "Saturn-5" ishte në gjendje të dërgonte astronautët në Hënë dhe të lejonte amerikanët të bëheshin pushtuesit e parë të satelitit natyror të Tokës.