S-II

Az S-II  egy amerikai rakétaszínpad . Második fokozatként a Saturn V hordozórakétán használták , az indítóhelyen a felső légkörben működött. Gyártó: North American Aviation . Az üzemanyag folyékony hidrogén, az oxidálószer  folyékony oxigén. Tolóerő - 5 MN.

Létrehozási előzmények

Az S-II fejlesztése 1959 decemberében kezdődött, amikor egy bizottság ajánlásokat fogalmazott meg egy nagy tolóerejű folyékony hidrogénmotor tervezésére és gyártására. A szerződést erre a motorra, amelyet később J-2 -nek neveztek el, a Rocketdyne kapta . Ezzel egy időben kezdett formát ölteni az S-II színpad kialakítása is. Kezdetben 22,5 m hosszúnak és 6,5 m átmérőjűnek kellett volna lennie, négy J-2-es motorral.

1961-ben az Űrrepülések Központja. Marshall vállalkozót kezdett keresni a színpad megépítéséhez. A találkozóra, ahol a kezdeti követelményeket bejelentették, meghívott 30 repülőgépipari vállalat közül csak hét javaslatot fogadtak el egy hónap elteltével. Tanulás után hármat elutasítottak közülük. Később azonban úgy döntöttek, hogy a teljes rakéta eredeti specifikációi túl alacsonyak voltak, ezért minden fokozatot túlméretezni kell. Ez nehézségeket okozott a fennmaradó négy vállalatnak, mivel a NASA még mindig nem hozott döntést a színpad különböző szempontjairól, beleértve a felszerelendő felső színpadok méretét és típusát.

A szerződést végül 1961. szeptember 11-én ítélték oda a North American Aviation -nek (amely megkapta az Apollo Command and Service Module szerződését is), amelynek gyárát a kormány a kaliforniai Seal Beachen építette .

Építkezés

Az S-II fokozat egy felső adapterből, üzemanyagtartályokból, egy motortérből öt J-2 rakétamotorral, valamint egy alsó adapterből állt az S-IC első fokozata és az S-II második fokozata között. Az üzemanyagrekeszben egy gömb alakú, 370 m³ térfogatú folyékony oxigéntartály (360 tonna folyékony oxigén) és egy hengeres 1100 m³ térfogatú folyékony hidrogéntartály (70 tonna folyékony hidrogén) található. Teljesen feltöltve az S-II körülbelül 481 tonnát nyomott, 7,6% maga a fokozat, 92,4% az üzemanyag és az oxidálószer tömege.

Öt J-2- es motort szereltek fel a színpad aljára : az egyiket fixen rögzítették a közepén, a maradék négyet kardángyűrűben a külső gyűrűre szerelték fel, amelyek tolóerő-vektorálásra voltak képesek .

A hidrogéntartályt hőszigeteléssel borították, hogy csökkentsék a folyékony hidrogén elpárolgásából származó veszteségeket. Ennek köszönhetően a színpad tömege 1,4 tonnával csökkent. Az oxigén- és hidrogéntartályoknak közös alja volt, amely egy szendvicsszerkezetből állt - két alumínium héjból, amelyek között fenol alapú méhsejtmag található. Ennek eredményeként olyan fokú hőszigetelést értek el, amely 70 °C-os hőmérséklet-különbséget biztosított a két tartály között. A közös fenék használata 3,6 tonna súly megtakarítását tette lehetővé az egyedi fenékkel felszerelt opcióhoz képest.

A folyékony oxigén rekesz egy 10 m átmérőjű és 6,7 m magasságú ellipszoid tartály, amely 12 ékből és két kerek részből van hegesztve a végén. Az ékek mindegyikét gondosan megszervezett három víz alatti robbanássorozat során szerezték meg egy 211 000 literes tartályban. A folyékony hidrogén rekesz hat hengerből áll: ötből 2,4 m magas és egy hatodikból 0,69 m magas. A hőszigetelés jelentette a legnagyobb nehézséget, mivel a folyékony hidrogént legfeljebb 20 K (−252 °C) hőmérsékleten kell tárolni. C). A kezdeti megoldások sikertelenek voltak: hegesztési varratok és gázbuborékok szivárogtak. A végső tervezés során a szigetelőbevonatot kézzel, szórással vitték fel, majd a felesleget eltávolították. Az S-II kialakítása függőleges volt, hogy megkönnyítse a hegesztést és biztosítsa a nagy, kerek részek megfelelő formáját.

Az üzemanyag- és oxidálószer-tartályokat gázosított hidrogénnel, illetve oxigénnel nyomás alá helyezik.

Az alsó adapterre 8 fékező szilárd hajtóanyagú rakétahajtómű került beépítésre (mindegyik fékező szilárd hajtóanyagú rakétamotor tolóereje 39 tonna, üzemidő 0,66 s), amelyeket az első fokozat leválasztása után indítottak az üzemanyag kicsapására az S-II tartályokban, mielőtt beindítaná a motorját. (A Saturn hordozórakéták a hidegfokozat-leválasztás elvét alkalmazták) 30 másodperccel a hajtóművek beindulása után piro-tolókkal leejtik az adaptert. [egy]

A felső adapter 4 fékező szilárd hajtóanyagú rakétamotorral rendelkezik, amelyeket a harmadik fokozat, az S-IVB leválasztása után indítanak , és fékeznek a 2. fokozatot. [egy]

Az S-II első fokozatához hasonlóan 5 hajtómű, egy középen és négy a periférián, utóbbi forgatásával érhető el a rakéta irányítása. J-2 motorok , mindegyik 102 tf tolóerőt ad.

A második fokozat meghajtórendszere körülbelül 390 másodpercig működik, és 186 km-es magasságban 6,88 km/s repülési sebesség mellett kapcsol ki.

Beépített lépések

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 A Saturn V Apollo kialakítása és jellemzői . Letöltve: 2009. július 27. Az eredetiből archiválva : 2012. június 18. (határozatlan)

Irodalom

• „Rakétatudomány” sorozat, 3. kötet, I. I. Shuneiko, Emberi repülések a Holdra, a Saturn V Apollo tervezése és jellemzői, Moszkva, 1973.
• V. I. Feodosiev, "A rakétarepülési technológia alapjai", második kiadás, átdolgozott, M., "Nauka", SRFML, 1981, 75-89.
• Bilstein, Roger E. (1996). PDF formátum A Szaturnusz szakaszai: Az Apollo/Szaturnusz indítójárművek technológiai története. NASA SP-4206. ISBN 0-16-048909-1 .
• Apollo Systems Descriptions, 2. kötet.

Linkek

• Szaturnusz lép
• Apollo Saturn referenciaoldal