S-IVB

S-IVB

Описание
Предназначение	ускорителен блок
Статус	неактивен
Националност	САЩ
Оператор	НАСА
Производител	Дъглас Еъркрафт
История на стартовете
Общ брой	22
Успешни	22
Неуспешни	няма
Първи старт	26 февруари 1966
Последен старт	15 юли 1975

S-IVB (на английски: S-IVB) – ускорителен блок, използван в конфигурацията на ракетите – носители Сатурн IB и Сатурн V. Произведен от Дъглас Еъркрафт и използван от НАСА в заключителните етапи на програмата Аполо, в програмата Скайлаб и експерименталния полет Аполо-Союз. Еволюция на ускорителната степен S-IV на ракетата – носител Сатурн I.

История

Единадесет фирми подават документи за получаване поръчката на новия ускорителен блок до определения от НАСА краен срок – 29 февруари 1960 г. На 19 април същата година директорът на НАСА Томас К. Глинън (на английски: Thomas Keith Glennan) съобщава, че контрактът е спечелен от фирмата Дъглас Еъркрафт. В този момент Конвеър са по-близо до договор с НАСА, тъй като тяхната технология за използване на криогенни горива е най-напреднала и доказана вече при производството на Центавър. Т. К. Глинън не иска да монополизира течния водород като ракетно гориво, а от друга страна, S-IVB е близка до ускорителната степен S-IV използвана при ракетата – носител Сатурн I. По същото време НАСА взема решение да построи носител Сатурн IB, който да използва за тестове на околоземна орбита на новия кораб Аполо. Така S-IV е модифициран и на негова база е създаден S-IVB, който става втора степен в ракетата – носител Сатурн IB и трета ускорителна степен в Сатурн V.

Дизайн

За разлика от стария блок S-IV, който има шест двигателя, новия ускорителен блок S-IVB разчита на един мощен двигател J-2. Огромния мотор има тяга от 1033,1 kN във вакуум – невиждано постижение в световната практика и гигантски специфичен импулс от 421 сек. Използвани са високоенергетични криогенни горива – течен водород (LH2) и течен кислород (LOX). Използването на един двигател дава на инженерите сериозни предимства. На първо място се понижава теглото на конструкцията – шестте двигателя RL-10 на S-IV са с теглото на J-2, но икономията идва от по-малкото конзоли за закрепване и опростяването на системите за контрол и управление на двигателя. При едно и също тегло шестте RL-10 генерират сумарна тяга около 400 kN, а J-2 – 1033,1 kN при по-висок специфичен импулс. Използването на един двигател (и увеличаването размерите на самия ускорителен блок) позволява удължена работа и не на последно място – увеличава надеждността на цялата степен. Дъглас Еъркрафт построява две отделни версии на S-IVB, сериите 200 и 500. Серия 200 е използвана от Сатурн IB. Различава се от серия 500 по това, че няма разширяваща се връзка, тъй като носи по-малко хелий на борда, защото двигателят няма да бъде рестартиран. Серия 200 има три твърдогоривни ракети за отделяне на S-IVB от първата степен на ракетата – носител, а при серия 500 тези ракети са две. В серия 200 липсват и линейните тласкащи APS-устройства, а при серия 500 те са необходими поради двукратното рестартиране на двигателя J-2. Разликите са минимални и обусловени от различното предназначение на двете ракети, в които S-IVB намира приложение.

Спецификация

Ускорителен блок S-IVB има следните характеристики:

Размери

Височина – 17,80 м.
Диаметър – 6,60 м.
Сухо тегло – 9559 кг.
Максимално тегло – 119 900 кг.

Двигател

Тип – един Rocketdyne J-2 с тяга 486,2 kN.
Тяга във вакуум – 1033,1 kN.
Време за работа – 500 сек.
Специфичен импулс – 421 сек.
Налягане в горивната камера – 763 psi.
Дължина – 3,40 м.
Диаметър – 2,10 м.
Тегло – 1788 кг.
Гориво – течен водород (LH2).
Окислител – течен кислород (LOX).

Производство

Серия 200
Сериен номер	Използване	Дата на старта	Местоположение
S-IVB-S	Статични изпитания
S-IVB-F	Тест на оборудването
S-IVB-D	Динамични изпитания през 1965 г.		Хънтсвил, Алабама.
S-IVB-T	Отменено производство през 1964 г.
S-IVB-201	AS-201	26 февруари 1966
S-IVB-202	AS-202	25 август 1966
S-IVB-203	AS-203	5 юли 1966
S-IVB-204	Аполо 5	22 януари 1968
S-IVB-205	Аполо 7	11 октомври 1968
S-IVB-206	Скайлаб 2	25 май 1973
S-IVB-207	Скайлаб 3	28 юли 1973
S-IVB-208	Скайлаб 4	16 ноември 1973
S-IVB-209	Скайлаб спасителна мисия		Космически център Джон Ф. Кенеди
S-IVB-210	Аполо-Союз	15 юли 1975
S-IVB-211	Неизползвана		Хънтсвил, Алабама.
S-IVB-212	Станция Скайлаб	14 май 1973
Серия 500
Сериен номер	Използване	Дата на старта	Местоположение
S-IVB-501	Аполо 4	9 ноември 1967
S-IVB-502	Аполо 6	4 април 1968
S-IVB-503	Разрушена в процеса на изпитанията
S-IVB-503N	Аполо 8	21 декември 1968	Хелиоцентрична орбита
S-IVB-504	Аполо 9	3 март 1969	Хелиоцентрична орбита
S-IVB-505	Аполо 10	18 май 1969	Хелиоцентрична орбита
S-IVB-506	Аполо 11	16 юли 1969	Хелиоцентрична орбита
S-IVB-507	Аполо 12	14 ноември 1969	Геоцентрична орбита
S-IVB-508	Аполо 13	11 април 1970	Лунна повърхност
S-IVB-509	Аполо 14	31 януари 1971	Лунна повърхност
S-IVB-510	Аполо 15	26 юли 1971	Лунна повърхност
S-IVB-511	Аполо 16	16 април 1972	Лунна повърхност
S-IVB-512	Аполо 17	7 декември 1972	Лунна повърхност
S-IVB-513	Аполо 18	отменен	Космически център Линдън Джонсън
S-IVB-514	Неизползвана		Космически център Джон Ф. Кенеди
S-IVB-515	Резервна за Скайлаб		Национален аерокосмически музей, Вашингтон

Развитие

На базата на S-IVB е разработен нов ускорителен блок EDS (на английски: Earth Departure Stage), който ще бъде използван в ракетата Арес I. Двата блока имат сходни характеристики, тъй като използват двигателя J-2 (при EDS – усъвършенстваната серия J-2X).

Галерия

S-IVB-206 се подготвя за мисията Скайлаб 2
S-IVB на Аполо 7 над Кейп Канаверал, Флорида
S-IVB сниман от борда на Аполо 7
S-IVB веднага след отделянето от Аполо 8

Източници

Apollo Systems Description Volume II – Saturn Launch Vehicles

Външни препратки