Saturn V, NASA, W. Braun – trumpa galingiausio startūno sukūrimo istorija
Wernher von Braun prie Saturn V startūno prieš erdvėlaivio Apollo 11 misijos pradžią
Saturn V – JAV NASA startūnas, naudotas vykdant Apollo programą (pasiruošimas ir pilotuojamas skrydis į Mėnulį, nusileidimas, darbas paviršiuje, skrydis atgal į Žemę). Dviejų pakopų startūno variantas panaudotas iškeliant NASA orbitinę stotį Skylab. Pagrindinis startūno konstruktorius Wernher von Braun.
Iki 2019 rugpjūčio pradžios Saturn V išlieka galingiausiu pasaulyje startūnu, iškėlusia naudingą krovinį į žemą orbitą apie Žemę (LEO). Erdvėlaivio Apollo ir skrydžiui link Mėnulio trečios pakopos su kuru bendra masė buvo 141 tona. Į Mėnulio trajektorijos orbitą Saturn V galėjo iškelti 47 tonas, o su trečiąja pakopa – 65.5 tonas.
Naudojant 2 pakopų Saturn V startūną, buvo iškelta orbitinė kosminė stotis Skylab. Naudingo krovinio masė buvo 147.36 tonų: stoties ir aerodinaminio gaubto masė 88.5 tonų bei antroji pakopa su kuro likučiais ir neatsiskyrusia tarppakopine jungtimi.
Saturn 5 startūnas buvo trijų pakopų. Pirmoji pakopoje sumontuoti penki skysto deguonies ir skysto žibalo varytuvai F-1, iki šiol išlieka pačiais galingiausiais pasaulyje. Antroje pakopoje buvo 5, trečioje 1 skysto vandenilio ir skysto deguonies varytuvai J-2.
Saturn V sukūrimas
Nuo 1960 iki 1962 metų NASA svarstė Saturn C (Saturn C-1, C-2, C-3, C-4) projektus, realizuojant pilotuojamą skrydį į Mėnulį. Variantus C-2, C-3 ir C-4 buvo ketinama panaudoti, žemoje orbitoje apie Žemę (LEO) surenkant 140-300 tonų Mėnulio erdvėlaivį. Saturn C-2 turėjo iškelti į LEO 21.5 tonų krovinį, vėliau per 15 Saturn C-2 paleidimų, surenkamas Mėnulio erdvėlaivis. Jei tai būtų padaryta, erdvėlaivio bendra masė būtų apie 320 tonų.
Saturn C-3 turėjo būti trijų pakopų startūnas, su 2 F-1 varytuvais pirmojoje ir 4 J-2 varytuvais antroje pakopose. Trečioji pakopa turėjo būti Saturn 1 antroji pakopa S-IV. Tokia modifikacija turėjo į LEO iškelti 36.3 tonas, Mėnulio erdvėlaivį orbitoje surinktų per 3 ar 4 Saturn C-3 startus, o bendra erdvėlaivio masė būtų apie 160 tonų
Saturn C-4 turėjo būti trijų pakopų startūnas su 4 F-1 varytuvais pirmoje pakopoje. Antrojoje pakopoje būtų 4 J-2 varytuvai, trečiojoje pakopoje būtų S-IVB – padidintas S-IV variantas. Saturn C-4 turėjo į LEO iškelti 99 tonas ir Mėnulio erdvėlaivis būtų surinktas po dviejų startų, bendra masė apie 200 tonų.
1962 sausio 10 dieną NASA paskelbė Saturn C-5 startūno konstravimo planą: pirmojoje pakopoje būtų įrengti 5 F-1 varytuvai, antrojoje ir trečiojoje pakopose būtų įrengti 5 ir 1 J-2 varytuvai. Saturn C-5 į Mėnulio trajektorijos orbitą turėjo iškelti 47 tonų krovinį.
1963 metų pradžioje NASA pasirinko netiesioginio skrydžio į Mėnulį variantą: pagrindinis erdvėlaivis lieka Mėnulio orbitoje, į Mėnulį leidžiasi erdvėlaivio dalis. Ji vėliau pavadinta Mėnulio moduliu (Lunar module – LM). 1963 metais Saturn C-5 pavadinimas pakeistas į Saturn V.
Saturn V startūno schema
Saturn V pakopos
Saturn V buvo trijų pakopų startūnas: pirmoji S-IC, antroji – S-II ir trečioji S-IVB. Visos pakopos oksidatorius buvo -2000 C skystą deguonis, kuras pirmoje pakopoje buvo žibalas, antroje ir trečioje pakopose naudotas -2530 C skystas vandenilis.
Saturn V startūno pirmosios pakopos S-IC matmenys – diametras 10.1 m, ilgis 42 m
Wernher von Braun prie galingiausių Saturn V startūno varytuvų F-1
Įspūdinga Saturn V startūno trečioji pakopa S-IVB – 17.85 m ilgis ir 6.6 m diametras
Saturn V startūno sandara. Tarp AGS (Avarinė gelbėjimo sistema) ir trečios pakopos nepavaizduotas Mėnulio erdvėlaivis
NASA patikimumo testai
George Mueller (trečias iš dešinės) šalia W. Braun NASA skrydžių valdymo centre
Konstruojant Saturn V startūną, ypač daug dėmesio buvo skirta pakopų ir varytuvų testavimui. George Mueller, vienas iš tuometinių NASA vadovų, įtikino pastatyti brangiai kainuojančius stendus ir juose testuoti F-1 ir J-2 varytuvus bei pilnai surinktas Saturn V pirmą ir antrą pakopas. Tokie brangūs dalykai pasiteisino.
NASA per 13 startūno Saturn V startų neprarado nei vieno, vieno starto metu buvo nesklandumų. Testai pavyko, o varytuvai veikė puikiai. Galima paminėti, jog Sovietų Sąjungą, konstruodama Mėnulio programos startūną N1, testavimo stendų nestatė. Deja, N1 kilo 4 kartus ir 4 kartus kilo nesėkmingai.
Vykdomas Saturn V startūn pirmos pakopos S-IC su 5 F-1 varytuvais testavimas. 1967 metai
Pakopos S-IC varytuvų testavimas
Saturn V pervežimas
Surinktas Saturn V startūnas į starto aikštelę buvo vežama vikšriniu transporteriu (crawler transporter)
1965 metais Marion Power Shovel kompanija ėmė gaminti vikšrinį transporterį Saturn V transportavimui į starto aikštelę. Transporterio matmenys: aukštis 6-8 m, plotis 35 m, ilgis 40,5 m.
Vėliau transporteris gabeno ir Space Shuttle sistemos erdvėlaivius
W. Braun orbitinė stotis
Modifikuotas Saturn V startūnas 1973 gegužės 14 dieną kyla su Skylab orbitinė stotimi
Atsisakius trijų skrydžių pagal Apollo programą (Apollo 18, Apollo 19 ir Apollo 20), NASA turėjo tris Saturn V startūnus. Du nukeliavo į įvairius JAV muziejus ir ekspozicijas. Pagal pradinį NASA projektą, orbitinė stotis turėjo būti sukonstruota iš Saturn 1B antros pakopos S-IVB. Vienas likęs Saturn V startūnas buvo perkonstruotas: orbitinei stočiai Skylab panaudota trečioji pakopa S-IVB 212, o stotį iškėlė dvipakopis Saturn V.
Saturn V startai
1967-1973 metais Saturn V startūnas kilo 13 kartų. Visi startai buvo sėkmingi
NASA sėkmės startai
LM – Mėnulio modulis, Apollo 15, Apollo 16 ir Apollo 17 misijos Mėnulio paviršiuje naudojo Lunar rover. Į lentelę neįtraukti Apollo 5 ir Apollo 7, juos iškėlė Saturn IB.