igor113 (igor113) wrote,
igor113
igor113

Category:

Мыс Канаверал ч2: ракета-носитель Сатурн-5.

Продолжаю рассказ о визите на мыс Канаверел и автобусной экскурсии к объектам на территории.

Путешествие в США в 2018 году.
все, про мыс Канаверал
 Как всегда использую информацию с сайтов
http://www.airwar.ru
http://ru.wikipedia.org/wiki
и других источников найденных мною в инете и литературе.


После того, как нас выпустили из автобусов, мы собрались в этом небольшом зале, где стоя просмотрели фильм об истории космонавтики.


После этого нас провели в макет( а может и не макет) пункта управления.


Такие тут балконы...


Нам показывают ролик о старте ракеты Сатурн-V.


Кто то из космонавтов в фильме...


После чего идем в огромный зал, где осмотрим саму ракету-носитель Сатурн-V и прочие артефакты связанные с лунной миссией.


Saturn V — американская сверхтяжёлая ракета-носитель. Использовалась для реализации пилотируемой посадки на Луну и подготовки к ней по программе «Аполлон», а также, в двухступенчатом варианте, для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб». Главный конструктор Вернер фон Браун. Все три сохранившихся экземпляра Сатурна 5 представляют собой химеры из ступеней друг друга. На нашем экземпляре вторая и третья ступень SA 514, вместе с тестовой первой ступенью (не создавалась для полета).


На первой ступени установлены кислородно-керосиновых ЖРД F-1. S-1C-6


F-1 — американский жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), разработанный компанией Rocketdyne. Использовался в ракете-носителе Сатурн V. Пять двигателей F-1 использовались на первой ступени Сатурна V, S-IC. Двигатель использовал в качестве горючего керосин RP-1, в качестве окислителя — жидкий кислород.
До создания жидкостного ракетного двигателя РД-170 (тягой 740 тc) и твердотопливного бокового ускорителя «Спэйс Шаттла» ЖРД F-1 являлся самым мощным летавшим ракетным двигателем. На 2018 год является наиболее мощным однокамерным жидкостным ракетным двигателем в истории из когда-либо летавших.


Территория под Сатурном.


Первоначально F-1 был разработан Rocketdyne в соответствии с запросом ВВС США от 1955 года о возможности создания очень большого ракетного двигателя. Конечным результатом этого запроса стали два разных двигателя — E-1 и более крупный F-1. Двигатель E-1, хоть и успешно прошёл стендовые огневые испытания, но быстро был признан технологически тупиковым вариантом, и отменён в пользу крупного, более мощного F-1. Американские ВВС впоследствии остановили дальнейшую разработку F-1 из-за отсутствия применений для такого крупного двигателя. Однако НАСА, созданное в этот период времени, оценило пользу, которую может принести двигатель такой мощности, и заключила с Rocketdyne договор на завершение его разработки. Испытания частей F-1 были начаты в 1957 году. Первое огневое испытание полностью собранного опытного F-1 было совершено в марте 1959 года.


Корпус Сатурна-5.


Внутренности автобуса для перевозки астронавтов.


А это он снаружи.


Сатурн-5. Первая ступень S-IC производилась компанией «Боинг». На ступени было установлено пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, суммарная тяга которых была более 34 000 кН. Первая ступень работала около 160 секунд, разгоняла последующие ступени и полезную нагрузку до скорости около 2,7 км/с (в инерциальной системе отсчёта; 2,3 км/с относительно земли), и отделялась на высоте около 70 километров. После разделения ступень поднималась до высоты около 100 км, затем падала в океан. Один из пяти двигателей был зафиксирован в центре ступени, четыре других симметрично расположены по краям под обтекателями и могли поворачиваться для управления вектором тяги. В полёте центральный двигатель выключался раньше, чтобы уменьшить перегрузки. Диаметр первой ступени 10 метров (без обтекателей и аэродинамических стабилизаторов), высота 42 метра.


Вторая ступень.


Семь лет разработок и испытаний двигателей F-1 выявили серьёзные проблемы с неустойчивостью горения, которые иногда приводили к катастрофическим авариям. Работы по устранению этой проблемы первоначально шли медленно, поскольку она проявлялась периодически и непредсказуемо. Время доводки двигателя заняло несколько лет, в течение которых было проведено 1332 полноразмерных испытаний камеры сгорания со 108 вариантами форсуночных головок и более 800 испытаний элементов. Общая стоимость работ превысила $4 миллиарда. Доводка проводилась по следующим направлениям: повышение акустических потерь в камере сгорания введением охлаждаемых перегородок и установки акустических поглотителей; понижение усилительных свойств зоны горения путём ухудшения качества распыливания; растягивания зоны горения по длине камеры сгорания; уменьшения расхода горючего на завесу.


В конечном итоге инженеры разработали технику подрыва небольших зарядов взрывчатых веществ (которые они называли «бомбами»), расположенных вне камеры сгорания, в тангенциальных патрубках во время огневых испытаний. Этот метод позволил определить отклик камеры на скачок давления. Конструкторы смогли быстро экспериментировать с различными форсуночными головками для выбора наиболее устойчивого варианта. Над этими задачами работали с 1962 по 1965 годы. В окончательной конструкции горение в двигателе было настолько устойчиво, что он мог самостоятельно гасить искусственно вызванную неустойчивость за десятую долю секунды.


Был предусмотрен трёхступенчатый контроль пригодности двигателей к полёту: два контрольных огневых испытаний каждого экземпляра двигателя до установки в ступень ракеты, третье огневое испытание в составе ступени. Подобная методика контроля надёжности двигателей была весьма трудоёмка и финансово высоко-затратна, но её применение окупилось безаварийной работой двигателей в течение выполнения всей Лунной программы. Куда подевались все эти работающие так хорошо двигатели?


Основной частью двигателя была камера сгорания, в которой смешивались и сгорали топливо и окислитель, создавая тягу. Куполообразная камера в верхней части двигателя служила в качестве распределительного трубопровода, подводящего жидкий кислород к форсункам, а также служила как крепление для карданного подвеса, передававшего усилие на корпус ракеты. Ниже этого купола находились форсунки, по которым топливо и окислитель направлялись непосредственно в камеру сгорания, они были сконструированы таким образом, чтобы обеспечить хорошее смешивание и сгорание компонентов. Топливо подводилось к форсуночной головке из отдельного распределительного трубопровода; часть топлива направлялась по 178 трубкам, проложенным по всей длине камеры сгорания, которая занимала почти всю верхнюю половину сопла, и возвращалась обратно, охлаждая камеру.


Выхлопные газы из газогенератора использовались для вращения турбины, приводившей в движение отдельные насосы для топлива и окислителя, питающие системы камеры сгорания. Газогенератор вращал турбину со скоростью 5 500 об/мин, давая мощность в 55 000 лошадиных сил (41 МВт). Топливный насос прокачивал 58564 литров керосина RP-1 за минуту, в то время как насос окислителя — 93920 л жидкого кислорода за минуту. С точки зрения условий работы, турбонасос был способен выдерживать диапазон температур от температуры газогенераторного газа в 800 °C (1 500 °F), до температуры жидкого кислорода в −180 °C (−300 °F). Топливо использовалось также для охлаждения подшипников турбины, а вместе с присадкой RB0140-006 (диалкилдитиофосфат цинка) — для смазки зубчатых колёс турбонасоса.


Сравнительные размеры...


Как перевозили элементы Сатурна-5.


И схема сборочного корпуса.


Ниже камеры сгорания располагался сопловой насадок, занимавший приблизительно половину длины двигателя. Этот насадок повышал степень расширения двигателя от 10:1 до 16:1. Выхлоп газогенератора турбонасоса выводился к насадку с помощью большого суживающегося трубопровода; этот относительно холодный газ образовывал слой, защищавший сопловой насадок от горячих (3 200 °C) выхлопных газов из камеры сгорания.
F-1 сжигал 1 789 кг (3 945 фунтов) жидкого кислорода и 788 кг (1 738 фунтов) керосина RP-1 каждую секунду работы, производя 6,7 МН (1 500 000 фунт-сил) тяги. Это равно скорости вытекания 1 565 л (413,5 US галлонов) жидкого кислорода и 976 л (257,9 US галлонов) керосина в секунду. В течение своих двух с половиной минут работы пять двигателей F-1 поднимали ракету-носитель Сатурн-5 на высоту 68 км, придавая ей скорость 2,76 км/с (9 920 км/ч). Объединённый расход жидкости у пяти двигателей F-1 в РН Сатурн-5 составлял 12 710 л (3 357 US галлонов) в секунду, что могло опустошить 110 000 литровый (30 000 US галлонов) плавательный бассейн за 8,9 секунд. Один двигатель F-1 имел бо́льшую тягу (690 т), чем все три главных двигателя челноков (SSME), вместе взятые. Тяга одного F-1 примерно равна тяге всей двигательной установки первой ступени из 9 двигателей современной ракеты «Falcon 9» при несколько меньшей эффективности: удельный импульс Merlin 1D+ 282 с при давлении в камере 97 атм. против 265 с при 69 атм. у F-1.


Двигаемся ко второй ступени.


Ну и конечно магазины с сувенирами повсюду. Бизнес есть бизнес...


Это все еще первая...


Вторая ступень, S-II производилась компанией North American. Ступень использовала пять кислородно-водородных двигателей J-2, общая тяга которых составляла около 5100 кН. Как и на первой ступени, один двигатель был в центре и на внешнем круге четыре остальных, которые могли поворачиваться для управления вектором тяги. Высота второй ступени 24,9 метра, диаметр 10 метров, как и у первой ступени. Вторая ступень работала приблизительно 6 минут, разгоняя ракету-носитель до скорости 6,84 км/с и выводя её на высоту 185 км


«Джей-2» (J-2) — жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) компании Rocketdyne (США), выполнен по схеме открытого генераторного цикла. На время создания являлся наиболее мощным двигателем, который использовал жидкий водород и жидкий кислород в качестве компонентов топлива. Позднее он был оттеснён с этой позиции двигателями RS-24, РД-0120 и RS-68. В стандартной конфигурации двигатель предназначен для использования в вакууме, то есть на верхних ступенях ракет-носителей (РН). Отличительной особенностью J-2 на время создания являлась возможность его повторного включения, что применялось на третьей ступени S-IVB лунной ракеты Сатурн-5. Эта особенность двигателя позволяла сначала выполнить завершение вывода полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО), а через некоторое время — выполнить разгон к Луне.


Своё первое применение ЖРД J-2 нашёл на второй ступени РН Сатурн-1Б. Поздне́е являлся важной частью программы НАСА «Аполлон» — пять двигателей использовались на второй ступени РН Сатурн-5 (S-II) и один двигатель использовался на третьей ступени (S-IVB). Также, имелись предложения по его использованию в проекте сверхтяжёлого марсианского РН «Нова» с предполагаемой грузоподъёмностью на низкую опорную орбиту (НОО) до 300 т. На 2009 год модифицированный вариант ЖРД J-2 планировалось использовать на вторых ступенях РН Арес-1 и Арес-5 программы НАСА «Созвездие». Планируется использовать для второй ступени SLS.


В силу того, что ЖРД J-2 был разработан в начале 1960-х годов и при этом отличался высокой надёжностью, в большом количестве производились различные модификации первоначальной версии двигателя, которые велись в рамках различных космических программ.


Элементы двигателя крупнее


Верхняя точка первой ступени.


Еще один двигатель J-2.


Под потолком посадочный лунный модуль?


Третья ступень, S-IVB производилась компанией Douglas (с 1967 года — компанией «Мак-Доннэл Дуглас»). На ступени был установлен один двигатель J-2, который использовал жидкий кислород в качестве окислителя и жидкий водород в качестве горючего (аналогично второй ступени S-II). Ступень развивала тягу более 1000 кН. Размеры ступени: высота 17,85 метра, диаметр 6,6 метра. Во время полётов на Луну ступень включалась дважды, первый раз на 2,5 минуты для довыведения «Аполлона» на околоземную орбиту и во второй раз — для вывода «Аполлона» на траекторию к Луне.


Крупнее элементы.


Еще


Корпус второй ступени.


Третья ступень целиком...


Тут как вы уже поняли лишь один двигатель.


Верхняя часть второй ступени. Виден бак.


А это для заправки?


Крупнее элементы бака.


А это что за элемент?


Общий вид на вторую ступень от головы ракеты.


А это что? Командный и служебный модуль «Аполлон»!


Здесь видимо устройство спасения для астронавтов на старте.


Еще


Заглянем в сопло двигателя.


Крупнее. Это видимо J-2?


Общий вид.


Apollo — серия американских трёхместных космических кораблей (КК), использованных в программах полётов к Луне «Аполлон», орбитальной станции «Скайлэб» и советско-американской стыковки ЭПАС.


А это видимо заправочные разъемы?


Двигатели для ориентации?


Крупнее сопло.


Основное назначение — доставка астронавтов на Луну, также совершены беспилотные полёты и управляемые околоземные полёты; модификации «Аполлона» использовались для доставки трёх экипажей на орбитальную станцию «Скайлэб» и для стыковки с советским космическим кораблём «Союз-19» по программе «Союз» — «Аполлон». Корабль состоит из основного блока (спускаемый на Землю отсек экипажа и двигательный отсек) и лунного модуля (посадочная и взлётная ступени), в котором астронавты совершают посадку и стартуют с Луны.


Фото 71.


Эта штука отстреливает обитаемую капсулу на старте, если что то пошло не так...


Баки в третьей ступени?


Внутри обитаемого отсека.


Боковое окно.


Фото 76.


Общий вид.


Снова двигатели коррекции.


А это что за имитатор?


Общий вид зала.


Идем куда то за всеми...


Надпись на брызгах воды...


И в итоге видим как упаковывались астронавты в командном модуле. Это именно его мы видели снаружи.


Крупнее


Продолжаем наш путь к другим экспонатам.


Оглядываясь конечно назад.


Фото 89.


Не помню элемент чего это?


И что они этим хотели сказать?


А это третья ступень?


Как могу заглядываю внутрь.


Вот...


Крупнее приборная панель.


Что за фаллоимитаторы слева?


Фото 97.


Фото 98.


Элементы конструкции


Фото 100.


Снова вторая ступень.


Опять заглядываем в какое то обитаемое помещение.


Таблички


Лунный Ровер?


Двигатель третьей ступени J-2.


Крупнее


Еще


Ближе к соплу.


Снова Ровер за стеклом. Лунный автомобиль — четырёхколёсный транспортный планетоход для передвижения людей по поверхности Луны, использовавшийся в ходе последних экспедиций программы «Аполлон» — «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17» в начале 1970-х годов. Разработчик и генеральный подрядчик — Boeing.


Можно закосить под астронавта, даже скафандр наденут и снимут на фоне зеленого экрана.


Лунный модуль корабля «Аполлон» разработан компанией «Grumman» (США) и имеет две ступени: посадочную и взлётную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, и также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень, с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.


Заглядываем внутрь.


Все та же третья ступень.


Скафандр астронавта «Аполлона-17» Джина Сернан (Gene Cernan)


Спускаемый аппарат? Пригоревший слегка...


Дверка как часы от швейцарских часовщиков:-)))


Заглядываем внутрь как можем.


Система управления.


Двигатели коррекции?


Внутренности модуля.


Общий вид.


Более общий


Следующий зал.


Лунный камень?


Залит похоже основательно, и не проверишь:-)))


Фото 131.


Эволюция скафандров...


Еще один образец лунного грунта. Тоже залит каким то компаундом.


Фото 134.

А нас еще ждет Шаттл во всей красе.....
Tags: 2018, saturn v, канаверал, космос, ракета
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments