А На каких двигателях американцы летали на Луну ???

 

 

3 марта

8,9 тыс. просмотров

8 тыс. дочитываний

3 мин.

8,9 тыс. просмотров. Уникальные посетители страницы.

8 тыс. дочитываний, 90%. Пользователи, дочитавшие до конца.

3 мин. Среднее время дочитывания публикации.

Ракетный двигатель, который доставил астронавтов на Луну

Самый легендарный и известный американский двигатель для космических миссий был и остается пока жидкостный ракетный двигатель F-1, разработанный компанией Rocketdyne. В основе данного двигателя использовался керосин RP-1 и жидкий кислород, в качестве окислителя.

 

 

Двигатели ракеты "Сатурн-5" / Фото: НАСА

 

 

Двигатели ракеты "Сатурн-5" F-1 на ступени S-IC вместе с создателем ракеты Сатурн V, Вернером фон Брауном / Фото: НАСА

 

Двигатели F-1 на ступени S-IC с создатель ракеты

Сатурн V, Вернер фон Браун

Тип	ЖРД
Топливо	керосин
Окислитель	жидкий кислород
Камер сгорания	1
Страна	США

Использование

Время эксплуатации 1967-1973 гг Применение «Сатурн V» (первая ступень, S-IC) Развитие F-1A, F-1B

Производство

Время создания 1959 год Производитель Rocketdyne

Массогабаритные
характеристики

Масса 9 115 (сухой - 8 353) кг Высота 5,79 м Диаметр 3,76 м

Рабочие характеристики

Тяга Вакуум: 790 тс (7,77 МН) Ур. моря: 690 тс (6.77 МН) Удельный импульс Ур.моря: 265 с Время работы 165 с Давление в камере сгорания 7 MPa (69.1 атм.) Степень расширения 16 Отношение окислитель/топливо  

 

 

Специально не будем углубляться в конструкцию данного двигателя, потому что в случае, если вам это интересно, то наберите в поиске "ракетный двигатель F-1" и увидите много материалов, посвященных этому вопросу.

Изначально такой двигатель разрабатывался для проекта BBC США в 1955 году, но проект был приостановлен, в связи с отсутствием понимания целесообразности применения его в ВВС. Однако данный проект заметило молодое космическое агентство НАСА и оценила полезность двигателя с такой большой мощностью.

 

Двигатели F-1 на Сатурне в космическом центре Джонсона / Фото: angelo.edu

Пробные пуски двигателя были проведены в 1957 году и в 1965 году были завершены летные рейтинговые испытания. Во время и после тестов были исправлены большинство проблем, возникших в процессе использования двигателей. И в конце концов, когда процесс работы стал стабильным, двигатели допустили до космических программ.

Во время американских лунных миссий "Аполлон" после каждого нового запуска двигатели совершенствовались и дорабатывались. С каждой новой миссией двигатель становился лучше.

 

Схема «Сатурна-5»

Ракета-носитель «Сатурн-5» состояла из трёх ступеней ^{[10] [11]}. На первой ступени, S-IC, были установлены пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, общей тягой 33 400 к Н. Первая ступень работала 2,5 минуты и разгоняла космический аппарат до скорости 2,68 км/с (в инерциальной системе отсчёта) ^[12]. Вторая ступень, S-II, использовала пять кислородно-водородных двигателей J-2, общая тяга которых составляла 5115 к Н. Вторая ступень работала приблизительно 6 минут, разгоняя космический аппарат до скорости 6,84 км/с и выводя его на высоту 185 км ^[13]. На третьей ступени, S-IVB, был установлен один двигатель J-2 тягой 1000 к Н. Третья ступень включалась дважды: после отделения второй ступени она работала 2,5 минуты и выводила корабль на орбиту Земли, а вскоре после выхода на орбиту включалась ещё раз и за 6 минут выводила корабль на траекторию полёта к Луне ^[14]. Третья ступень выводилась на траекторию столкновения с Луной (начиная с полёта «Аполлона-13»; в предыдущих полётах к Луне ступень выходила на околосолнечную орбиту) для исследования геологии Луны: при падении ступени на Луну за счёт её кинетической энергии происходил взрыв, сейсмические волны от которого регистрировались аппаратурой, оставленной предыдущими экипажами.

Ракета-носитель «Сатурн-5» могла вывести на низкую околоземную орбиту груз массой около 145 тн, а на траекторию к Луне — около 65 т (46,8 — корабль «Аполлон», 18,7 — третья ступень с остатками топлива). Всего было произведено 13 пусков ракеты, из них 9 — к Луне, все — успешные.

 

Ракета-носитель "Сатурн-5" / Фото: collectspace.com

Немного отступим от двигателя и посмотрим, кто возглавлял проект "Сатурн 5", а им стал Фон Браун - директор и главный архитектор Центра космических полётов им. Маршалла НАСА. В данном центре полётов группа продолжила работу над ракетой Redstone-Mercury, ракетой, которая отправила первого американского астронавта Алана Шепарда на суборбитальный полет 5 мая 1961 года.

Вскоре после успешного полета Шепарда президент Джон Ф. Кеннеди бросил вызов Америке, чтобы отправить Человек на Луну к концу десятилетия. С посадкой на Луну 20 июля 1969 года миссия Аполлон-11 выполнила и миссию Кеннеди и доктора.

В 1970 году руководство НАСА попросило фон Брауна переехать в Вашингтон, округ Колумбия, чтобы возглавить усилия агентства по стратегическому планированию. Он покинул свой дом в Хантсвилле, штат Алабама, но в 1972 году он решил уйти из НАСА и работать в Fairchild Industries в Джермантауне, штат Мэриленд. Он умер в Александрии, штат Вирджиния, 16 июня 1977 года.

Возможно, что его уход стал одним из множества факторов, которые оказали влияние на дальнейшее использование Сатурнов и их ракетных двигателей.

Шестьдесят пять (65) двигателей F-1 были запущены на борту тринадцати (13) самолётов Сатурн-5. Ещё десять ракетных двигателей были установлены на двух серийных Сатурн-5, которые в итоге так и никуда не полетели.

Ещё десять (10) двигателей были установлены и испытаны на Земле на наземных Сатурн-5, им никогда не суждено было взлететь.

 

Двигатели F-1 на ступени S-IC вместе с создателем ракеты

Сатурн V, Вернером фон Брауном

Тип	ЖРД
Топливо	керосин
Окислитель	жидкий кислород
Камер сгорания	1
Страна	США

Использование

Время эксплуатации 1967-1973 гг Применение «Сатурн V» (первая ступень, S-IC) Развитие F-1A, F-1B

Производство

Время создания 1959 год Производитель Rocketdyne

Массогабаритные
характеристики

Масса 9 115 (сухой - 8 353) кг Высота 5,79 м Диаметр 3,76 м

Рабочие характеристики

Тяга Вакуум: 790 тс (7,77 МН) Ур. моря: 690 тс (6.77 МН) Удельный импульс Ур.моря: 265 с Время работы 165 с Давление в камере сгорания 7 MPa (69.1 атм.) Степень расширения 16 Отношение окислитель/топливо  

 

 

Огневые испытания двигателя F-1 на базе ВВС Эдвардс.

 

 

 

Разработка ракетного двигателя ВТОРОЙ СТУПЕНИ Аэроджет Rocketdyne AJ10-137./

см. (https://ru.wikipedia.org/w/index.php?search=%D0%A5%D0%90%D0%A0%D0%90%D0%9A%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%98%D0%A1%D0%A2%D0%98%D0%9A%D0%98++%D0%94%D0%92%D0%98%D0%93%D0%90%D0%A2%D0%95%D0%9B%D0%AF+%D0%A1%D0%90%D0%A2%D0%A3%D0%A0%D0%9D+5++__F-1&title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F%3A%D0%9F%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA&go=%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B9%D1%82%D0%B8&ns0=1)

После успешного первого запуска 6 февраля 2018 года стала крупнейшей используемой на данный момент ракетой-носителем С ВОЗВРАЩАЕМОЙ ПЕРВОЙ СТУПЕНЬЮ, вдвое превосходя Delta IV Heavy по полезной нагрузке СМ. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy  ), которую может вывести на низкую опорную орбиту ^[11].

 

 

 

 

Однако эта ракета-носитель не является крупнейшей в истории космонавтики, поскольку использовавшиеся ранее ракеты-носители «Сатурн-5» и «Энергия» могли нести полезную нагрузку до 141 и 105 тонн соответственно (также расчётную максимальную полезную нагрузку до 100 т имела советская РН Н-1/Н-1Ф, но все её пуски были безуспешны). Планируется, что в невозвращаемом варианте Falcon Heavy сможет доставлять до 63,8 т на низкую опорную орбиту, до 26,7 т на геопереходную орбиту, до 16,8 т — на отлётную траекторию к Марсу и до 3,5 т — на отлётную траекторию к Плутону (при современном или близком к таковому положении последнего на орбите)^[12]. При условии возвращения на Землю и боковых ускорителей и первой ступени РН — на НОО Falcon Heavy сможет выводить полезную нагрузку массой примерно до 30 т^[13] и до 8 т — на ГПО^[14]; при возвращении на Землю только боковых ускорителей — максимальная масса полезной нагрузки, выводимой Falcon Heavy на ГПО, вырастет до 16 т

 Фото: NASA

Сборка ракеты "Сатурн-5" / NASA

Ну и наконец, самый главный вопрос - почему проект Сатурн-5 вместе с легендарным американским двигателем F-1 перестал производиться. На самом деле специалисты отмечают, что самой главной причиной отказа от данного проекта являлась высокая стоимость производства, которая казалась нецелесообразной и не перспективной.

С большой надеждой на то, что теперь вопросов "на каких ракетных двигателях были совершены полеты астронавтами на Луну" станет меньше. Продолжение материала про двигатели лунной миссии - тут.

Яндекс.ДиректПрограмма наблюдения за ПК.Узнать большеstakhanovets.ru18+