Birinchi Saturn-5 raketasi: sharh, xususiyatlar va qiziqarli faktlar

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

XXI asrning birinchi o'n yilligidagi ishlanmalarga asoslanib, Saturn-5 raketasi (Amerikada ishlab chiqarilgan) o'z birodarlari orasida eng kuchlisi hisoblanadi. Uning uch bosqichli tuzilishi o'tgan asrning oltmishinchi yillarida ishlab chiqilgan va odamni oy yuzasiga etkazish uchun mo'ljallangan edi. Sayyoramizning tabiiy sun'iy yo'ldoshini tadqiq qilish missiyasi ishonib topshirilgan barcha kerakli kemalar unga biriktirilishi kerak edi.

Apollon dasturiga ko'ra, oy moduli raketaga biriktirilgan, uning adapteri ichiga joylashtirilgan va orbitalning korpusi unga biriktirilgan. Bunday bitta ishga tushirish sxemasi bir vaqtning o'zida ikkita narsani amalga oshirdi. To'g'ri, ikki bosqichli model ham bor edi, u Amerika Qo'shma Shtatlarining birinchi kosmik stansiyasi - Skylabni orbitaga chiqarishda bir marta ishlatilgan.

Oy dasturi: afsonami yoki haqiqatmi?

Deyarli yarim asr o'tdi,lekin uydirilgan oy dasturi haqida gaplar to'xtovsiz davom etmoqda. Kimdir Saturn-5 raketasi yordamida astronavtlarni Oyga yuborish yolg'on ekanligiga ishonch hosil qiladi. Bunday odamlar uchun amerikaliklarning ulkan yutuqlari haqidagi har qanday dalil begona va ularning fikricha, videolar Yer sayyorasidan tashqariga uchmasdan olingan.

Ba'zan go'zal qurilgan Saturn haqiqiy bo'lish uchun juda mukammal, degan mish-mishlar yuradi. Agar Saturn dasturi ro'y bergan bo'lsa ham, nega amerikaliklar Saturn-5 raketasining barcha konstruktorlik hujjatlari yo'qolganini aytib, uni davom ettirmadilar va narxi bir necha baravar qimmat bo'lgan shattllarni ishlab chiqarishni boshladilar? Nega shunga o'xshash raketani yaratish bo'yicha butun ish jarayonini noldan boshlash kerak edi? Va qanday qilib Saturn-5 raketasini ishlab chiqarish uchun texnologik xaritani yo'qotish mumkin? Axir, bu qumli sohildagi qum donasi emas.

Umuman olganda, Saturn-5 raketasi nafaqat astronavtlarni Oyga yetkazish, balki ularni uyga muvaffaqiyatli qaytarish uchun ham yaratilgan birinchi turdagi raketadir. Bundan tashqari, barcha jihozlar, jumladan, ikkita tirik yo'lovchiga ega bo'lgan oy moduli bilan qo'nish juda silliq va yumshoq bo'lishi kerak edi, aks holda bu ularning so'nggi parvozi bo'lardi. Oy modulini qo'mondonlik kemasidan uzib, massaning bir qismini ajratish mumkin edi, u o'z navbatida Oy orbitasida qoldi va barcha ishlarning tugashini kutdi.

Amerikaning "Saturn-5" raketasi 140 tagacha ko'tarilib orbitaga chiqishi mumkin edi.tonna yuk. Ammo, masalan, eng ko'p ishlatiladigan og'ir raketa "Proton" o'zining "tanasida" atigi 22 tonnani ko'tara oladi. Ta'sirli farq, shunday emasmi?

Ma'lumki, bir nechta Saturnlar ishlab chiqarilgan va oxirgisi 77 tonna og'irlikdagi Skylab kosmik stantsiyasini uchirdi. U shunchalik katta ediki, agar mos yozuvlar nuqtasi ichkarida yo'qolsa, astronavt shamollatish tizimidan shamolni kutib, bir necha daqiqa havoda osilgan edi. Aslida bu rekordni bir nechta modullardan tashkil topgan Mirgina yangiladi. Ammo bu Saturn-5 raketasi hanuzgacha dunyodagi eng ulug'vor loyiha va eng kuchli kosmik apparat bo'lib, bu rekordni boshqa hech qanday raketa tashiy olmagan.

Saturn tarixi V

O'z hayotining boshida kema uchuvchisiz, yomon sozlangan tizim ishtirokida muvaffaqiyatsiz uchish ko'rinishidagi qiyinchiliklarga duch keldi. Buning ortidan uchuvchisiz sinovni takrorlash rad etildi, ammo barchasi "baxtli" yakun bilan yakunlandi, chunki 1968 yildan 1973 yilgacha o'nta Apollon kosmik dasturlari va yuqorida aytib o'tilgan Skylab kosmik stantsiyasi muvaffaqiyatli uchirildi. Va keyin Saturn-5 raketasi muzey eksponatiga aylanadi va uning ishlab chiqarilishi va keyingi faoliyati butunlay to'xtatiladi. Bu davr hozirgacha davom etmoqda.

Qiziqarli faktlar

Qo'shma Shtatlar Saturn raketasini 1962 yilda ishlab chiqishni boshlagan va to'rt yildan so'ng birinchi sinovni o'tkazgan.parvoz. Aniqrog‘i, Sent-Luis yaqinidagi poligonda uchirilishi mo‘ljallangan raketaning ikkinchi bosqichi shunchaki portlab, bo‘laklarga bo‘linib ketgani uchun sinov butunlay barbod bo‘ldi. Tarixiy ma'lumotlarga ko'ra, raketaning uchuvchisiz parvozi cheksiz buzilishlar va kamchiliklar tufayli doimiy ravishda kechiktirilgan, ammo 1967 yilning kuzida amerikaliklar hali ham muvaffaqiyatga erisha olgan. Biroq, Apollon 6 dasturining ikkinchi sinov bosqichida uchuvchisiz uchish urinishi yana muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Birinchi bosqichda mavjud bo'lgan beshta dvigateldan faqat uchtasi ishga tushirildi, uchinchi bosqichda dvigatel umuman ishga tushmadi va shundan so'ng barcha struktura kutilmaganda hamma uchun parchalanib ketdi.

Shunga qaramay, oʻn kundan soʻng Saturn V raketasini Oyga qayta sinovdan oʻtkazmasdan joʻnatish toʻgʻrisida misli koʻrilmagan qaror qabul qilindi. Axir, SSSR bilan sovuq urush va qurollanish poygasi haqida unutmang. Hamma shoshayotgan edi va tuzatib bo'lmaydigan fojiali oqibatlardan qo'rqib, ular baribir Yerning tabiiy sun'iy yo'ldoshini uchinchi sinovsiz uchirmasdan zabt etishga qaror qilishdi.

Yuqorida Saturn-5 raketasining texnik hujjatlari va xususiyatlarining mistik tarzda yo'qolishi haqida aytilgan edi, lekin aslida amerikaliklar bu ma'lumotni rad etib, uni velosiped deb atashadi. Bu hikoya 1996 yilda kosmonavtikaning shakllanish tarixi haqidagi ilmiy kitobda paydo bo'lgan. Oddiy qilib aytganda, muallif o'z satrlarida NASA shunchaki chizmalarni yo'qotganini aytdi. Ammo NASA xodimi Pol Shoukrossning so'zlariga ko'ra, bo'limda lavozimni egallaganichki tekshirish, chizmalar, albatta, qolmadi, lekin tajriba va muhandislik "miya" saqlanib qoldi: barcha ma'lumotlar kichik bo'laklarga joylashtirilgan fotografik film - mikrofilm.

Xususiyatlar

Saturn-5 raketasining asosiy texnik xususiyatlari qanday? Keling, uning balandligi 110 metrga, diametri esa o'n metrga etganidan boshlaylik va bunday parametrlar bilan u koinotga 150 tonnagacha yukni olib chiqib, uni Yerga yaqin orbitada qoldirishi mumkin edi.

Klassik versiyada u uchta bosqichdan iborat: birinchi ikkitasida har birida beshta dvigatel va uchinchisida bittadan. Birinchi bosqich uchun yoqilg'i oksidlovchi sifatida suyuq kislorodli RP-1 kerosin shaklida, ikkinchi va uchinchi bosqichlarda esa oksidlovchi sifatida suyuq kislorod bilan suyuq vodorod shaklida edi. Saturn-5 raketasining dvigatellari uchun uchirish quvvati 3500 tonnani tashkil etdi.

Raketa dizayni

Raketaning konstruktiv xususiyati uch bosqichga ko'ndalang bo'linishdir, ya'ni har bir bosqich oldingisiga o'rnatiladi. Tashish tanklari barcha bosqichlarda mavjud edi. Bosqichlar maxsus adapterlar yordamida ulangan. Birinchi bosqichning korpusi bilan birga pastki qism, ikkinchi bosqich dvigatellari ishga tushirilgandan keyin bir necha o'n soniyadan keyin yuqori halqa qismi ajratildi. Bu erda bosqichni ajratishning "sovuq sxemasi" ishlagan, ya'ni oldingisi yo'qolguncha, keyingi dvigatellar ishga tusha olmaydi.

Ishga tushirish dvigatellariga qo'shimcha ravishda zinapoyalarda tormozli qattiq yoqilg'i dvigatellari mavjud edi."Saturn-5" raketasi. Uning dizayneri Vernher fon Braun ulardan zinapoyalarga o'z-o'zidan qo'nish funktsiyasini berish uchun foydalangan. Shuningdek, uchinchi bosqich bo'limida raketani boshqaradigan instrumental blok bor edi.

Birinchi bosqich dizayni

Dunyoga mashhur Boeing uning ishlab chiqaruvchisiga aylandi. Uchalasining ichida bu eng baland bo'lgan birinchi qadam bo'lib, uning uzunligi 42,5 metrni tashkil etdi. Ishlash vaqti - taxminan 165 soniya. Agar bosqichni pastdan yuqoriga ko'rib chiqsak, uning dizaynida siz to'g'ridan-to'g'ri beshta dvigatelli bo'linmani, kerosinli yonilg'i bakini, tanklararo bo'linmani, suyuq kislorod ko'rinishidagi oksidlovchi va oldingi yubka.

Dvigatel bo'linmasida Amerikaning Rocketdyne kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan eng katta Saturn-V dvigatellari - F-1 bor edi. Harakat tizimining o'zi to'g'ridan-to'g'ri quvvat strukturasidan, stabilizator bloklardan va termal himoyadan iborat edi. Dvigatellardan biri markazda sobit holatda, qolgan to'rttasi esa gimballarga osilgan. Shuningdek, dvigatellarni aerodinamik yuklardan himoya qilish uchun yon elektr stansiyalariga yarmarkalar o'rnatildi.

Yoqilg'i bo'linmasida oksidlovchini asosiy yoqilg'iga o'tkazadigan beshta quvur mavjud bo'lib, ular allaqachon dvigatellarga o'nta quvur liniyasi orqali tayyor holda etkazib berilgan. Etek birinchi va ikkinchi qadamlarni bog'lash funktsiyasiga ega edi. To'rtinchi va oltinchi Apollosning parvozlari amalga oshirilganda,Elektr stansiyasining ishlashi, bosqichlarni ajratish va suyuq kislorodni nazorat qilish uchun strukturaga kameralar biriktirilgan.

Ikkinchi bosqich dizayni

Uning ishlab chiqaruvchisi bugungi kunda "Boeing" xoldingining bir qismi bo'lgan Shimoliy Amerika kompaniyasi edi. Strukturaning uzunligi 24 metrdan bir oz ko'proq, ish vaqti esa to'rt yuz soniya edi. Ikkinchi bosqichning tarkibiy qismlari yuqori adapterga, yonilg'i baklariga, J-2 dvigatellari bo'lgan bo'linmaga va uni birinchi bosqichga ulaydigan pastki adapterga bo'lingan. Yuqori adapter birinchi bosqichda bo'lgani kabi bir xil sekinlashtirish uchun mo'ljallangan to'rtta qo'shimcha qattiq yoqilg'i dvigatellari bilan jihozlangan. Ular uchinchi bosqich ajratilgandan keyin ishga tushirildi. Elektr stantsiyasi bo'limida bitta markaziy dvigatel va to'rtta periferik dvigatel mavjud edi.

Uchinchi bosqich dizayn

Uchinchi, deyarli o'n sakkiz metrli tuzilmani McDonnel Duglas qilgan. Uning maqsadi orbitani ishga tushirish va oy modulini oy yuzasiga tushirish edi. Uchinchi bosqich ikki seriyada ishlab chiqarilgan - 200 va 500. Ikkinchisi dvigatel qayta ishga tushirilganda geliyning ko'payishida katta afzalliklarga ega edi.

Uchinchi bosqich ikkita adapterdan iborat edi - yuqori va pastki, yoqilg'i bo'linmasi va elektr stantsiyasi. Dvigatellarga yoqilg'i etkazib berishni tartibga soluvchi tizim yoqilg'i balansini o'lchaydigan sensorlar bilan jihozlangan, ular to'g'ridan-to'g'ri bort kompyuteriga ma'lumotlarni uzatadi. o'zlarimotorlar ham uzluksiz rejimda, ham impuls rejimida ishlatilishi mumkin edi. Aytgancha, Amerikaning Skylab kosmik stansiyasi ana shu uchinchi bosqich asosida yaratilgan.

Asboblar bloki

Barcha elektron tizimlar balandligi bir metrdan ozroq va diametri taxminan 6,6 metr bo'lgan asboblar qutisiga joylashtirilgan. U uchinchi bosqichga o'rnatiladi. Halqa ichida raketaning uchirilishini, uning kosmosdagi yo'nalishini, shuningdek, ma'lum bir traektoriya bo'ylab parvozni boshqaradigan bloklar mavjud edi. Navigatsiya va favqulodda tizim qurilmalari ham bor edi.

Boshqaruv tizimi bort kompyuteri va inertial platforma bilan ifodalangan. Butun boshqaruv blokida haroratni nazorat qilish va termoregulyatsiya tizimi mavjud edi. Mutlaqo butun raketa har qanday nosozliklarni aniqlaydigan sensorlar bilan qoplangan. Ular topilgan maʼlumotlarni u yoki bu elektron obʼyektning favqulodda holati toʻgʻrisidagi maʼlumotlarni kosmonavtlar kabinasidagi boshqaruv pultiga topshirdi.

Ishga tushirishga tayyorlanmoqda

Saturn-5 raketasi va Apollon kosmik kemasining parvoz oldidan to'liq tekshiruvi besh yuz kishidan iborat maxsus komissiya tomonidan amalga oshirildi. Minglab ishchilar Kanaveral burnida ishga tushirish va mashg'ulotlarda qatnashdilar. Vertikal yig‘ilish uchirilgan maydondan besh kilometr uzoqlikda joylashgan Koinot markazida bo‘lib o‘tayotgan edi.

Uchirishdan taxminan oʻn hafta oldin raketaning barcha qismlari uchirilgan maydonga yetkazildi. Bunday og'ir narsalarni tashish uchun izli transport vositalari ishlatilgan. Raketaning barcha qismlari bir-biriga ulanganda vabarcha elektr jihozlari ulangan, aloqalar, jumladan, bortda ham, yerda ham radiotizim tekshirilgan.

Keyinchalik raketalarni boshqarishning immobilizatsiyalangan sinovlari boshlandi, parvoz simulyatsiyasi oʻtkazildi. Biz Xyustondagi kosmodrom va missiyani boshqarish markazining ishini tekshirdik. Va oxirgi sinov ishi allaqachon tanklarga to'g'ridan-to'g'ri yonilg'i quyish bilan birinchi bosqich ishga tushirilgunga qadar amalga oshirildi.

Amallarni boshlash

Uchirishdan oldingi vaqt raketaning koinotga uchirilishidan olti kun oldin boshlanadi. Bu Saturn-5 bilan amalga oshirilgan standart protsedura. Ushbu davrda nosozliklar va keyinchalik jo'nab ketishning kechikishiga yo'l qo'ymaslik uchun bir nechta pauzalar amalga oshirildi. Yakuniy ortga hisoblash ishga tushirilishidan 28 soat oldin boshlandi.

Birinchi bosqichni toʻldirish oʻn ikki soat davom etdi. Bundan tashqari, faqat kerosin quyilgan va tanklarga suyuq kislorod uchishdan to'rt soat oldin etkazib berilgan. Yoqilg'i quyishdan oldin barcha tanklar sovutish jarayonidan o'tdi. Oksidlovchi birinchi navbatda ikkinchi bosqichning rezervuarlariga qirq foizga, keyin uchinchi darajali tanklarga yuz foizga etkazib berildi. Keyinchalik, ikkinchi dizayndagi idishlar oxirigacha to'ldirildi va shundan keyingina oksidlovchi birinchisiga kirdi. Bunday qiziqarli protsedura tufayli ishchilar ikkinchi bosqich tanklaridan kislorod oqmasligiga ishonch hosil qilishdi. Yoqilg'i quyish paytida kriogen yoqilg'ining umumiy yetkazib berish vaqti 4,5 soatni tashkil etdi.

Barcha tizimlar tayyorlangach, raketa avtomatik rejimga oʻtkazildi. Birinchi bosqichdagi beshta dvigateldan birinchi navbatda markaziy statsionar, keyin esa qarama-qarshi sxema bo'yicha periferik dvigatellar ishga tushirildi. Keyingisibesh soniya davomida raketa ushlab turdi, so‘ng uni qo‘yib yuborgan ushlagichlardan ohista chiqib, yon tomonga og‘di.

Instrumental blokda joylashgan kompyuter raketaning balandligi va aylanishini boshqargan. Barcha pitch manevrlari parvozning 31 soniyasida tugadi, lekin dastur birinchi bosqich toʻliq uzilgunga qadar pulsatsiya qilishda davom etdi.

Dinamik bosim yetmishinchi soniyada boshlandi. Periferik dvigatellar tanklardagi yoqilg'i tugaguncha ishladi va raketa korpusiga katta yuk tushishining oldini olish uchun o'rta dvigatel parvozdan 131 soniya o'tgach o'chadi. Birinchi bosqichning ajralishi yer yuzasidan taxminan 65 kilometr balandlikda sodir bo'ldi va raketaning shu daqiqada tezligi sekundiga 2,3 kilometrni tashkil etdi.

Ammo ajralish bilan sahna darhol qulab tushmadi. Dizayn xususiyatlariga ko'ra, u yuz kilometrga ko'tarilishni davom ettirdi va shundan keyingina uchirish joyidan 560 kilometr uzoqlikda Atlantika okeani suvlariga tushdi.

Ikkinchi bosqich dvigatellarining ishga tushirilishi birinchi bosqich o'chirilgandan bir soniya o'tgach boshlandi. Barcha beshta elektr stantsiyalari bir vaqtning o'zida ishga tushirildi va 23 soniyadan so'ng ikkinchi bosqichning pastki adapteri qayta o'rnatildi. Shundan so‘ng ekipaj bort kompyuteri yordamida ishni o‘z qo‘liga oldi. Ikkinchi bosqichni ajratish yer yuzasidan 190 kilometr balandlikda amalga oshirildi va ish asosiy dvigatelga o'tkazildi. Uni kosmonavtlar boshqargan. Vakosmik kemani oy orbitasiga olib chiqqandan so'ng, sakson daqiqadan so'ng dvigatel qo'lda o'chirilganda, uchinchi bosqich boshqariladigan moduldan ajratildi. Shunday qilib, “Saturn-5” astronavtlarni Oyga yetkaza oldi va amerikaliklarga Yerning tabiiy sun’iy yo‘ldoshini birinchi bosqinchilarga aylantirish imkonini berdi.