Saturn familie av bæreraketter

Saturn - rakettfamilien ble utviklet for å skyte tunge laster inn i jordens bane og utover. De ble tatt i bruk som bæreraketter for Apollo - programmet . De to viktigste medlemmene av denne familien var Saturn IB og Saturn V.

Tidlig utvikling

Det originale Saturn-designet ble laget ut fra en idé utviklet av Wernher von Braun i 1957 . Raketten hadde en sterk likhet med den tyske aggregatserien A9-A12 (som aldri ble laget uansett). Han sendte et forslag til USAs forsvarsdepartement , som beskrev behovet for å utvikle et tungt kraftverk med en skyvekraft på omtrent 6,7 MN (670 tonn, eller 1,5 millioner lbf ). En slik thruster ville ha vært i stand til å plassere en nyttelast på 10-20 t i jordens bane eller 3-6 t andre steder i solsystemet . Året etter godkjente Advanced Research Projects Agency et forsknings- og utviklingsprogram for en utpekt Juno V -rakett (som en fortsettelse av Juno I- og Juno II -rakettseriene, satellittoppskytningsvariantene av Jupiter-C militærraketten og Jupiter IRBM ).

To forskjellige tilnærminger til problemet ble vurdert: den første involverte bruken av flere motorer for å oppnå skyvekraften på 6,7 MN, den andre for å bruke en enkelt motor med mye større kraft enn de som ble unnfanget frem til det punktet. Begge mulighetene ble undersøkt av von Brauns team.

Det ble foreslått at den mest praktiske måten å bygge en flermotors rakett på var å lukke de eksisterende raketttrinnene sammen, en strategi som skeptikerne kalte "Cluster's Last Stand", men som raskt viste seg gjennomførbar med konstruksjonen av en ikke-standard testtrinn. ratt. Von Braun foreslo et prosjekt der åtte stadier av Redstone-missiler skulle samles rundt et enkelt trinn av en Jupiter. Hver av disse ni individuelle rakettene ville være fylt med en S-3D- avledet motor som allerede ble brukt på Thor- og Jupiter - missilene . Rocketdyne , produsenten av S-3D, ble tildelt en kontrakt for å oppgradere motoren fra 670kN til 840kN skyvekraft. Den resulterende motoren ble betegnet som H-1 .

Samtidig designet Rocketdyne en motor som alene ville utvikle kraften til de grupperte H-1-motorene ved å betegne den som F-1 .

I 1959 foreslo Von Braun at rakettens navn skulle endres til Saturn , ett skritt forbi Jupiter (Jupiter og Saturn er de engelske motstykkene til henholdsvis Jupiter og Saturn den femte og sjette planeten fra Solen ), og Advanced Research Projects Agency godkjente dette endring. Samtidig bestemte militæret seg for at de ikke hadde et umiddelbar behov for en rakett for så tunge oppskytinger og overlot prosjektet til den nystartede NASA . NASA på den tiden jobbet allerede med et design av sin egen store rakett, Nova , men bestemte seg for å ta Von Brauns arbeid på alvor. I mellomtiden konsentrerte Von Brauns team seg om å utvikle de neste stadiene av raketten.

Silverstein-komiteen

En regjeringskommisjon, Saturn Vehicle Evaluation Committee (bedre kjent som Silverstein Committee ), ble dannet for å foreslå den spesifikke retningen NASA skulle følge med programmet. Kommisjonen foreslo utviklingen av et nytt hydrogendrevet øvre trinn for Saturn og beskrev åtte forskjellige tunge rakettkonfigurasjoner, alt fra lavrisikoløsninger, som gjorde omfattende bruk av eksisterende teknologi, til design som var avhengig av komponenter. som ennå ikke var blitt utført. utviklet, inkludert det foreslåtte nye øvre trinnet. Konfigurasjonene var:

• Saturn A
  • A-1 - den nedre fasen av Saturn, den andre fasen av en Titan og den tredje fasen av en Kentaur
  • A-2 - det nedre stadiet av Saturn, det foreslåtte andre stadiet av en gruppert Jupiter og det tredje stadiet av en kentaur
• Saturn B
  • B-1 - den nedre fasen av Saturn, den foreslåtte andre fasen av en gruppert Titan, den foreslåtte S-IV som den tredje fasen og den fjerde fasen av en Kentaur

• Saturn C
  • C-1 - den nedre fasen av Saturn, den foreslåtte S-IV som den andre fasen
  • C-2 - den nedre fasen av Saturn, den foreslåtte S-II som den andre fasen og den foreslåtte S-IV som den tredje fasen
  • C-3, C-4 og C-5 - alle basert på forskjellige konfigurasjoner av et nytt nedre trinn ved bruk av F-1-motorene, konfigurasjoner av den foreslåtte S-II som andre trinn og den foreslåtte S-IV som den tredje scene

Kontrakter for utvikling av en ny hydrogenmotor ble gitt til Rocketdyne i 1960 og for utvikling av S-IV-scenen til Douglas samme år.

Apollo-program

Utfordringen som president John Fitzgerald Kennedy ga NASA i mai 1961 for å sende en astronaut til månen innen slutten av tiåret gjorde Saturn-programmet igjen påtrengende. Det året så en ny mengde aktiviteter da forskjellige ruter til månen ble evaluert.

Både Nova- og Saturn-rakettene ble evaluert for oppdraget, begge hadde en lignende generell design og brukte mange av de samme komponentene. Imidlertid ble det vurdert at Saturn ville være lettere å sette i produksjon da de fleste av komponentene var bevisst designet for å være luftbårne. Nova-rakettene ville kreve nye fabrikker for alle større stadioner, og det var også alvorlig tvil om de kunne bli ferdigstilt i tide. Saturnene trengte bare en ny fabrikk og ble valgt hovedsakelig av denne grunn.

Saturn C-5, (senere kalt Saturn V ), den kraftigste av Silverstein-komiteens konfigurasjoner, ble valgt som den mest passende designen. På dette tidspunktet eksisterte imidlertid alle tre stadiene bare på papiret, og det ble innsett at det nåværende måneromskipet ville være utviklet og klart for testing lenge før raketten. NASA bestemte seg derfor for også å fortsette utviklingen av C-1 (senere kalt Saturn I ) som en utskyter for testing siden dens nedre trinn var basert på eksisterende teknologier (Redstone- og Jupiter-raketttankene) og dens øverste trinn var allerede i utvikling.

Til slutt var medlemmene av Saturn-rakettfamilien som ankom utskytningsrampen:

• Saturn I - ti raketter fløyet for å evaluere trinn SI og i påfølgende flygninger trinn S-IV .
• Saturn IB - ni lanseringer, en raffinert versjon av Saturn I med et kraftigere første trinn (betegnet S-IB ) som brukte Saturn Vs S-IVB-trinn som et andre trinn. Dette brakte også det første mannskapet på Apollo-flyvningene i bane, og var senere bæreraketten for Skylab og Apollo-Soyuz- flyvningene .
• Saturn V - tolv oppskytninger, var raketten som tok Apollo-astronautene til månen.
• Saturn INT-21 - 1 lansering, modifisert versjon av Saturn V som ble brukt til å bringe Skylab -romstasjonen i bane .

Andre prosjekter

• Wikimedia Commons inneholder bilder eller andre filer om Saturn-familien av bæreraketter

Eksterne lenker

• ( EN ) Saturn-familien av bæreraketter , i Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.