S-II

S-II  on amerikkalainen rakettilava . Sitä käytettiin Saturn V -kantoraketissa toisena vaiheena, se toimi laukaisupaikalla yläilmakehässä. Valmistaja: North American Aviation . Polttoaine on nestemäinen vety, hapetin  on nestemäinen happea. Työntövoima - 5 MN.

Luontihistoria

S-II:n kehittäminen aloitettiin joulukuussa 1959, kun komitea antoi suosituksia korkean työntövoiman nestemäisen vetymoottorin suunnittelusta ja tuotannosta. Sopimus tästä moottorista, joka myöhemmin nimettiin J-2 :ksi , myönnettiin Rocketdynelle . Samaan aikaan S-II-vaiheen suunnittelu alkoi muotoutua. Aluksi sen piti olla 22,5 m pitkä ja 6,5 ​​m halkaisijaltaan neljällä J-2-moottorilla.

Vuonna 1961 Center for Space Flights. Marshall alkoi etsiä urakoitsijaa näyttämön rakentamiseen. Kokoukseen, jossa alustavat vaatimukset julkistettiin, kutsutuista 30 ilmailu- ja avaruusalan yhtiöstä vain seitsemän ehdotusta sai käsitellä kuukauden kuluttua. Opiskelun jälkeen heistä kolme hylättiin. Myöhemmin kuitenkin päätettiin, että koko raketin alkuperäiset tekniset tiedot olivat liian alhaiset ja siksi kaikki vaiheet piti ylimitoittaa. Tämä aiheutti vaikeuksia neljälle jäljellä olevalle yritykselle, koska NASA ei ollut vielä tehnyt päätöstä lavan eri näkökohdista, mukaan lukien siihen asennettavien ylätasojen koosta ja tyypistä.

Sopimus myönnettiin lopulta 11. syyskuuta 1961 North American Aviationille (joka sai myös sopimuksen Apollo Command and Service Module -yksiköstä ), jonka hallitus rakensi tehtaan Seal Beachille , Kaliforniaan .

Rakentaminen

S-II-vaihe koostui ylemmästä sovittimesta, polttoainesäiliöistä, moottoritilasta viidellä J-2-rakettimoottorilla, alemmasta sovittimesta S-IC- ensimmäisen vaiheen ja S-II-toisen vaiheen välillä. Polttoaineosastoon kuului pallomainen nestemäinen happisäiliö, jonka tilavuus oli 370 m³ (360 tonnia nestemäistä happea) ja sylinterimäinen nestemäinen vetysäiliö, jonka tilavuus oli 1100 m³ (70 tonnia nestemäistä vetyä). Täyteen täytettynä S-II painoi noin 481 tonnia, 7,6 % oli itse vaiheen painoa, 92,4 % polttoaineen ja hapettimen painoa.

Viisi J-2- moottoria asennettiin lavan alaosaan : yksi oli kiinteästi kiinnitetty keskelle, loput neljä kiinnitettiin ulkorenkaaseen kardaaniin, ne pystyivät kääntymään työntövoiman vektorointiin .

Vetysäiliö peitettiin lämpöeristyksellä nestemäisen vedyn haihtumisesta aiheutuvien häviöiden vähentämiseksi. Tämän ansiosta lavan paino pieneni 1,4 tonnia. Happi- ja vetysäiliöillä oli yhteinen pohja, joka koostui sandwich-rakenteesta - kahdesta alumiinikuoresta, joiden välissä oli fenolipohjainen kennoydin. Tuloksena saavutettiin lämpöeristysaste, joka antoi 70 °C lämpötilaeron kahden säiliön välillä. Yhteisen pohjan käyttö mahdollisti 3,6 tonnin painonsäästön verrattuna vaihtoehtoon yksittäisillä pohjalla.

Nestehappiosasto on ellipsoidimainen säiliö, jonka halkaisija on 10 m ja korkeus 6,7 m. Se on hitsattu 12 kiilaasta ja kahdesta pyöreästä päistään osasta. Jokainen kiila saatiin kolmen vedenalaisen räjähdyksen huolella organisoidulla sarjalla 211 000 litran säiliön sisällä. Nestevetyosasto koostuu kuudesta sylinteristä: viisi sylinteristä, joiden korkeus on 2,4 m ja kuudes, jonka korkeus on 0,69 m. Suurin vaikeus oli lämmöneristys, koska nestemäinen vety on säilytettävä enintään 20 K (−252 °) lämpötilassa C). Alkuperäiset ratkaisut eivät onnistuneet: siellä oli vuotavia hitsauskappaleita ja kaasukuplia. Lopullisessa suunnittelussa eristävä pinnoite levitettiin käsin ruiskulla ja sen jälkeen ylimääräinen poistettiin. S-II:n rakenne oli pystysuora, mikä helpottaa hitsausta ja varmistaa, että suuret pyöreät osat ovat muotoiltu oikein.

Polttoaine- ja hapetinsäiliöt paineistetaan kaasutetulla vedyllä ja hapella, vastaavasti.

Alempaan sovittimeen asennettiin 8 jarruista kiinteää polttoainetta käyttävää rakettimoottoria (kunkin jarrun kiinteän polttoaineen rakettimoottorin työntövoima 39 tonnia, käyttöaika 0,66 s), jotka käynnistettiin ensimmäisen vaiheen erottamisen jälkeen saostamaan polttoainetta S-II-säiliöihin, ennen sen moottoreiden käynnistämistä. ( Saturn - kantoraketit käyttivät kylmävaiheen erotteluperiaatetta) 30 sekuntia moottoreiden käynnistymisen jälkeen pyrotyöntimet pudottavat adapterin. [yksi]

Ylemmässä sovittimessa on 4 jarruista kiinteän ajoaineen rakettimoottoria, jotka laukaistaan ​​kolmannen vaiheen, S-IVB , erottamisen jälkeen ja jarruttavat 2. vaihetta. [yksi]

Kuten S-II:n ensimmäisessä vaiheessa, 5 moottoria, yksi keskellä ja neljä reunalla, jälkimmäistä kääntämällä saadaan aikaan raketin hallinta. J-2 moottorit , jokainen niistä antaa työntövoiman 102 tf.

Toisen vaiheen propulsiojärjestelmä toimii noin 390 sekuntia ja sammuu 186 km:n korkeudessa lentonopeudella 6,88 km/s.

Rakennetut portaat

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 Saturn V Apollon rakenne ja ominaisuudet . Haettu 27. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 18. kesäkuuta 2012. (määrätön)

Kirjallisuus

• Sarja "Rocket Science", osa 3, I. I. Shuneiko, Miehitetyt lennot Kuuhun, Saturn V Apollon suunnittelu ja ominaisuudet, Moskova, 1973.
• V. I. Feodosiev, "Fundamentals of Rocket flight technology", toinen painos, tarkistettu, M., "Nauka", SRFML, 1981, s. 75-89
• Bilstein, Roger E. (1996). PDF-muodossa Vaiheet Saturnukseen: Apollon/Saturnuksen laukaisuajoneuvojen teknologinen historia. NASA SP-4206. ISBN 0-16-048909-1 .
• Apollo Systems Descriptions, osa 2.

Linkit

• Saturnus askeleet
• Apollo Saturn -viitesivu