• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.背景
  • 5.资金
  • 6.发射纪录
  • 7.基本资料
  • 7.1.外型和质量参数
  • 7.2.第一级
  • 7.3.第二级
  • 7.4.运载能力
  • 8.火箭图纸
  • 9.展出
  • 10.参考资料

土星五号

美国研发的运载火箭

土星5号运载火箭(Saturn V),又译农神五号,亦称为月球火箭,是美国国家航空航天局(NASA)在阿波罗计划和天空实验室计划两项太空计划中使用的多级可抛式液体燃料火箭。是仅次于苏联能源号运载火箭的推力第二大运载火箭。土星5号是三级火箭,由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米,直径10米,到尾段底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼,翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机,推进剂为液氧和煤油,2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米,直径10米,采用液氧液氢推进剂 ,共用5台J-2发动机。第三级长18.8米,直径6.6米,1台J-2发动机,推进剂为液氧液氢。

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基本信息

  • 中文名

    土星5号

  • 外文名

    Saturn V

  • 高度

    110.6米

  • 推力

    3400吨

  • 建设单位

    美国国家航空航天局

简介

土星五号

美国土星5号是截至目前仍是人类历史上使用过的自重最大的运载火箭,高达110.6米,起飞重量3038吨,总推力达3400吨左右,可将127吨的有效载重送上近地轨道。土星5号是三级火箭,由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米,直径10米,到尾段底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼,翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机,推进剂为液氧和煤油,2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米,直径10米,采用液氧液氢推进剂 ,共用5台J-2发动机。第三级长18.8米,直径6.6米,1台J-2发动机,推进剂为液氧液氢。

美国的土星5号运载火箭是人类历史上使用过的最高、最重、运载能力最强的运载火箭。尽管NASA曾设想过更大的火箭(例如新星火箭),土星5号是历史上、土星号运载火箭成员中最大的火箭,土星5号由马歇尔太空飞行中心总指挥沃纳·冯·布劳恩与他的德国火箭团队担任设计研发工作,主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飞行器公司以及IBM。

除了最后一次发射天空实验室没有使用S-IVB(第三级)之外,所有其他土星5号的发射都有三级:S-IC(一级)、S-II(二级)和S-IVB(三级)。每一级都使用液态氧(LOX)作为氧化剂。第一级使用高精炼煤油(RP-1)作为燃料,其他两级使用液态氢(LH2)作为燃料。一般来说,一次发射任务的前20分钟左右由火箭推动。

1967年至1973年期间NASA共发射了13枚土星5号火箭,从来没有过损失有效载荷的事故发生(虽然阿波罗6号和阿波罗13号曾出现过推进器失灵的问题,但箭载电脑都能够通过延长剩余推进器燃烧时间的办法以保持飞行)。土星5号的主要载荷是载着宇航员1登月的阿波罗航天器。最后一次土星5号的发射将天空实验室的空间站送入太空。

背景

20世纪60年代初期,苏联在太空竞赛领先于其对手美国。1957年苏联发射了第一颗人造卫星史泼尼克一号,1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。为了在太空领域领先苏联, 1961年5月25日,肯尼迪总统宣布美国会在1970年之前将宇航员送上月球。那时,美国唯一的一次载人太空任务是艾伦·谢泼德的水星-红石3号;仅在太空停留了15分钟,且未进入近地轨道。当时世界上没有火箭能够一次运送可登月的航天器。土星1号火箭当时还在研制过程中,但由于其推力远远不够,需要若干次发射才能将登月所需要的各个部件送入轨道。

在登月计划的计划阶段初期,NASA曾考虑过三个主要的设想:地球轨道交会、直接起飞以及月球轨道交会(LOR)。尽管NASA起初没有考虑月球轨道集合,因为人类当时连地球轨道集合都没有执行过,更不用说难度更大的月球轨道集合了。后来,由于能够使任务时间缩短以及较其他两种方法简单,月球轨道集合仍然被采纳。

资金

从1964年至1973年,土星5号的总拨款高达65亿美元,在1966年达到最高,仅一年中就拨了12亿美元。

阿波罗计划被缩减的主要原因是资金。1966年,美国国家航空航天局的年度政府拨款高达45亿美元,约为当时美国国内生产总值(GDP)的0.5%。同年,国防部的政府拨款为635亿美元。

发射纪录

序列号

任务

发射日期(世界时)

注释

SA-501

阿波罗4号

1967年11月09日,12∶00∶01

首次实验飞行

SA-502

阿波罗6号

1968年04月04日,12∶00∶01

第二次实验飞行

SA-503

阿波罗8号

1968年12月21日,12∶51∶00

土星5号的第一次载人月球轨道飞行

SA-504

阿波罗9号

1969年03月03日,16∶00∶00

登月舱地球轨道测试

SA-514、SA-515未使用

土星5号最后一次任务所发射的天空实验室

基本资料

所属国家/组织

美国

生产单位(S-IC)

波音公司

生产单位(S-II)

北美人航空公司

生产单位(S-IVB)

道格拉斯飞行器公司

整体组装地点

飞行器装配大楼(Audlo,Video,Bridging)

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土星五号图册
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土星五号图册