Ракета Сатурн-5 сверхтяжелая ракета семейства Сатурн. Была задействована во время полетов к Луне, в двухступенчатом варианте для выведения на околоземную орбиту станции Скайлэб.
Конспирологи, отрицающие полеты на Луну, а также в самом радикальном варианте вообще полеты на околоземную орбиту пилотируемых кораблей НАСА до 1981 года, считают, что такой ракеты не существовало. А то, что видели зрители на старте, было лишь макетом, способным подняться на высоту не более 17 километров. И размеры макета были меньше заявленных размеров Сатурна. Не будем спорить с такими конспирологами. Просто посмотрим на исторические фотографии ракеты Сатурн-5 в процессе сборки и отладки.
Здесь представлен вид с воздуха 1960-х годов на испытательный комплекс Alpha, вид на юг. Слева - однопозиционный испытательный стенд Alpha 1, справа - двухпозиционный Alpha 2A/B. Между стендами находится центр управления, соединенный с ними железобетонными туннелями. Каждый стенд имеет сферический бак для хранения жидкого водорода и два горизонтальных бака для жидкого кислорода.
Первым был построен комплекс "Альфа". Построенный в 1957 году, он первоначально использовался для разработки и приемочных испытаний ракет Thor, а испытательные стенды назывались просто Испытательные стенды 1 и 2A/B. Он был переоборудован для ступеней Saturn S-IV с добавлением установок для подачи топлива на жидком водороде и возможностью проведения испытаний в условиях, имитирующих высоту. Испытательный стенд 1 был переоборудован к лету 1961 года, а испытательный стенд 2B - к январю 1963 года.
Когда испытательные стенды 1 и 2B были переоборудованы для испытаний ступени S-IV, каждый из них был оснащен изолированным баком для жидкого водородного топлива. Эти баки были изготовлены с алюминиевой внутренней оболочкой, окруженной стальной внешней обшивкой. Внешняя обшивка бака для жидкого водорода испытательного стенда 2 показана в процессе сборки 18 мая 1961 года.
Поскольку на испытательных стендах 1 и 2A/B уже имелись баки с жидким кислородом для питания ракет "Тор", переоборудования ступеней S-IV не потребовалось. Баки были расположены в непосредственной близости от испытательных стендов и защищены взрывной стенкой. Каждый стенд имел два бака с жидким кислородом, а также бак с жидким азотом для криогенной проверки объекта. Здесь показаны баки испытательного стенда 2.
Строительство комплекса "Бета" началось в ноябре 1962 года. Основной контракт на строительство получила компания Пола Хардемана из Лос-Анджелеса. К маю 1963 года, когда была сделана эта фотография, испытательный стенд "Бета I" обретал форму, а подземный приборный туннель, проходящий между центром управления и испытательными стендами, был смонтирован.
На этом снимке 1964 года показан интерьер туннеля, который вел от центра управления Beta к испытательным стендам Beta I и Beta III. Туннель обеспечивал безопасный проход для техников, а также защищённый канал для кабелей приборов и служб.
Здесь изображен испытательный пуск ракеты-носителя S-IV Battleship на испытательном стенде 1. Фотография была сделана в период с августа 1962 по май 1963 года, когда проводилась программа пусков Battleship. Шесть двигателей Pratt & Whitney RL-10, работающие на жидком кислороде и жидком водороде, приводили в движение ступень S-IV. Ступень S-IV Battleship была единственной ступенью "Сатурна", которая была запущена на испытательном стенде 1.
На этой фотографии запечатлен испытательный пуск баллистической ракеты средней дальности (БРСД) Thor на испытательном стенде 1. Около 10 ракет Thor прошли статические пуски в SACTO в 1958-1960 годах, после чего были отправлены в Англию для оперативного использования Королевскими ВВС в Восточной Англии. В качестве топлива в "Торе" использовались керосин RP-1 и жидкий кислород.
Интересно, есть ли на этих фотографиях самый ценный работник Рокетдайна по имени Билл Кейсинг?
Установка шести двигателей RL-10 в диффузоры под ступенью S-IV Battleship была проведена на испытательном стенде 1 в мае 1962 года. Диффузоры были прикреплены к каждому двигателю с помощью гибкого уплотнения и служили вакуумной камерой для обеспечения низкого давления окружающей среды (менее 0,9 psia) с 45 секунд до зажигания двигателя и до конца стрельбы, чтобы имитировать низкое давление на высоте.
S-IV Battleship проходит одну из испытательных стрельб на испытательном стенде 1 в период с августа 1962 по май 1963 года. В S-IV использовалось криогенное топливо, которое выкипало при температуре окружающей среды. Газообразный кислород выходил из вентиляционно-сбросного клапана ступени S-IV, его можно увидеть в верхней части испытательного стенда. Избыток водорода отводился по трубопроводу в пруд для сжигания, где он сгорал, что исключало риск взрыва в непосредственной близости от аппарата.
Центр управления "Альфа" во время критического испытания ступени S-IV. В то время как последующие испытания на комплексе "Бета" были в значительной степени автоматизированы, на площадке "Альфа" большинство команд и контроль за приборами выполняли техники. Техники надевали халаты, обозначающие их принадлежность и ответственность за проводимое испытание.
Была сделана групповая фотография команды испытательного стенда перед стендом Alpha 2A/B. Ракета Thor находится в месте расположения Alpha 2A (справа), а в месте расположения Alpha 2B (слева), возможно, находится ступень S-IV. На портале 2B видны диффузоры двигателей. Эта фотография была сделана во время визита доктора Вернера фон Брауна в САКТО.
И снова ищем Билла Кейсинга!
Для перемещения различных ступеней "Сатурна" с заводов в Южной Калифорнии на испытательный полигон SACTO, а затем на мыс Кеннеди (ныне мыс Канаверал) и в другие места использовались самые разные способы транспортировки. В разное время использовались океанские суда, баржи, грузовики и уникальные самолеты. Здесь показана ступень S-IVB-505N, выгружаемая с корабля Super Guppy на базе ВВС Мазер 17 августа 1967 года.
Здесь ступень S-IV-10 закреплена внутри "Беременной Гуппи" перед установкой хвостовой части. Самолет взлетел с базы ВВС Мазер для полета на мыс Кеннеди 9 мая 1965 года. Во время полетов к мысу Кеннеди постоянно требовалось до трех остановок для дозаправки. Во время посадки в Остине, штат Техас, со ступенью S-IV-7 на борту, у "Беременной Гуппи" лопнули обе шины.
Компания Douglas изготовила ступени S-IVB в Хантингтон-Бич. После сборки их доставляли за пять миль на военно-морскую авиационную станцию Лос-Аламитос, а затем переправляли на авиабазу Мазер на новом самолете Super Guppy для испытаний в SACTO. Здесь мичманы рассматривают ступень S-IVB-505N, загружаемую на Super Guppy в Лос-Аламитосе 17 августа 1967 года.
Super Guppy заменил Pregnant Guppy, поскольку ступень S-IVB имела больший диаметр, чем S-IV, и не помещалась в Pregnant Guppy. С марта 1966 года Super Guppy стал предпочтительным транспортным средством. Здесь видно, как ступень S-IVB-508 загружается в Super Guppy на военно-морской авиастанции Лос-Аламитос 30 декабря 1968 года для перелета на базу ВВС Мазер.
В то время как корпус "Беременной Гуппи" разделялся на две части, чтобы обеспечить доступ к ракете "Сатурн", передняя часть "Супер Гуппи" распахивалась на петлях. Здесь ступень S-IVB-504N выгружается из Super Guppy на базе ВВС Мазер 16 июня 1967 года после перелета с военно-морской авиабазы Лос-Аламитос.
Вечером 2 декабря 1968 года с базы ВВС Мазер взлетает корабль Super Guppy со ступенью S-IVB-505N, направляющийся в Космический центр Кеннеди. Во время аналогичного полета со ступенью S-IVB-503N 27 декабря 1967 года экипажу Super Guppy пришлось совершить аварийную посадку на авиабазе Мазер после того, как они услышали громкие хлопающие звуки. Оказалось, что одна из защелок, удерживающих "Гуппи" в закрытом состоянии, была расстегнута!
На заднем плане ступень S-IVB-505N поднимается козловым краном на испытательный стенд Beta I для предпусковой проверки 1 сентября 1967 года. На переднем плане ступень S-IVB-504N транспортируется в лабораторию проверки аппаратов после двух стрельб в августе.
23 ноября 1968 года ступень S-IVB-506N была поднята на испытательный стенд Beta III во второй раз. В этот раз она проходила модификацию и проверку, и оставалась на месте в течение двух месяцев. В конце концов, 17 января 1969 года она покинула Сакто и отправилась на мыс Кеннеди, где стала частью ракеты-носителя "Сатурн V" для "Аполлона-11".
Первая действующая ступень S-IC (использовалась на ракете-носителе Сатурн V как первая ступень, производилась корпорацией Boeing. Оснащалась пятью кислородно-керосиновыми двигателями F-1, один из которых неподвижно устанавливался в центре, а четыре монтировались на внешнем кольце и могли отклоняться для управления вектором тяги), которая была построена, получила обозначение S-IC-T. Она была собрана на базе MSFC* НАСА в Хантсвилле. На этом снимке показан топливный бак S-IC-T (слева), подготовленный к прикручиванию к межбаковой секции в здании 4705 MSFC 18 декабря 1964 года. В свою очередь, межбаковый бак будет прикреплен болтами к баку жидкого кислорода.
* MSFC. Центр космических полётов имени Джорджа Маршалла (англ. George Marshall Space Flight Center) — американский правительственный научно-исследовательский космический центр в городе Хантсвилл (штат Алабама), находящийся в ведении НАСА. Занимается разработкой и испытанием двигателей космических аппаратов, проводит исследования в области гражданского ракетостроения и ведёт проектирование компьютерных систем и сетей для Международной космической станции. Кроме того, здесь расположен центр управления полётами, отслеживающий запуски с Космического центра Кеннеди, а также с базы ВВС США на мысе Канаверал, если на борту имеется груз центра Маршалла. Центр назван в честь генерала армии США Джорджа Маршалла.
После сборки ступени S-IC-T в MSFC вся ступень в сборе, за вычетом ракетных двигателей F-1, была доставлена автомобильным транспортом на небольшое расстояние к стенду статических испытаний S-IC в Западной испытательной зоне MSFC. На этой фотографии, сделанной 1 марта 1965 года, показана задняя часть ступени, где позже будут установлены двигатели.
После того, как ступень S-IC-T была закреплена вертикально на испытательном стенде, пять двигателей F-1 были закреплены на основании. На этой фотографии, сделанной 30 марта 1965 года, видно, что три двигателя уже закреплены вместе с удлинителями сопел. Четвертый двигатель, в данный момент без удлинителя сопла, прикреплен к вертикальному позиционеру двигателя, который выстраивается для крепления к ступени.
После трех одиночных запусков 16 апреля 1965 года состоялся первый пуск всех пяти двигателей первой ступени S-IC-T. Этот 6,5-секундный пуск, создавший тягу в 7,5 млн фунтов, стал важной вехой в программе Saturn V. Ступень S-IC-T была испытана в общей сложности 20 раз. Сейчас ее можно увидеть в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде.
Помимо использования для некоторых испытаний испытательной ступени S-IC-T, специально построенный стенд для статических испытаний S-IC использовался для проведения приемочных испытаний первых трех ступеней ракеты-носителя Сатурн-5. Вибрации, создаваемые при испытаниях, разбили несколько окон в близлежащих домах, и НАСА пришлось разбираться с рядом страховых случаев. Этот пуск S-IC-T был произведен в мае 1965 года.
После вертикальной сборки в высокой специально построенном ангаре Michoud *, ступени S-IC были повернуты в горизонтальное положение для присоединения пяти двигателей F-1. На этом снимке в октябре 1967 года видны три ступени S-IC на разных уровнях сборки. Слева направо двигатели F-1 устанавливаются на ступень "Аполлон-13" (S-IC-8), а ступени "Аполлон-9" (S-IC-4) и "Аполлон-11" (S-IC-6) находятся на складе.
* Michoud. Michoud Assembly Facility (MAF) - производственный комплекс площадью 3,4 кв. км, принадлежащий НАСА в Восточном Новом Орлеане, районе Нового Орлеана, штат Луизиана, в США. Организационно он является частью Центра космических полетов имени Маршалла НАСА и в настоящее время представляет собой многопользовательский комплекс, позволяющий использовать площадку коммерческим и государственным подрядчикам, а также правительственным агентствам.
С сентября 1961 года до окончания программы "Аполлон" в декабре 1972 года завод использовался корпорацией "Крайслер" для строительства первых ступеней ракет "Сатурн I" и "Сатурн IB", позже к ней присоединилась корпорация "Боинг" для строительства первой ступени ракет "Сатурн V". С 5 сентября 1973 года по 20 сентября 2010 года завод использовался корпорацией "Мартин Мариетта" для строительства внешних топливных баков корабля "Спейс Шаттл".
После того как каждая из ступеней S-IC была изготовлена в Michoud, ее перевозили на баржах с открытым верхом на испытательный полигон в Миссисипи и обратно для проведения статических стрельб. Баржи толкали буксиры. На этом снимке ступень S-IC-6 корабля "Аполлон-11" показана на борту баржи "Перл Ривер", прибывшей в МТФ* 1 марта 1968 года.
* МТФ. "Marshall Transportation Facility". Это объект в рамках Центра космических полетов имени Маршалла (Marshall Space Flight Center), который используется для транспортировки и обработки компонентов ракет и космических аппаратов.
В период с 1967 по 1970 год каждый из этапов полета S-IC был испытан на специально построенном испытательном стенде B. Стенд имел две испытательные позиции, B-1 и B-2, каждая из которых могла поддерживать испытательную стрельбу S-IC. На практике во всех случаях использовалась позиция B-2. На этом снимке показана ступень S-IC-11 корабля "Аполлон-16", установленная на испытательном стенде 13 мая 1969 года перед первым испытательным пуском.
На этом редком историческом снимке запечатлен испытательный пуск первой ступени корабля "Аполлон-11" S-IC-6 на испытательном стенде B-2 13 августа 1968 года. Успешный 125-секундный пуск этой ступени проложил путь к ее использованию в первой миссии по высадке на Луну.
На этой фотографии показано, как 11 сентября 1967 года ступень Аполлон-10 S-IC-5 спускают с испытательного стенда B-2 на баржу после испытательного пуска. После дополнительных проверок в Michoud, каждая ступень была отправлена в КСК на одной из двух крытых барж, "Орион" и "Посейдон".
После испытания ступень S-IC-6 была отправлена обратно по Жемчужной реке на барже Pearl River, как видно на этой фотографии, сделанной 29 августа 1968 года.
Все испытательные пуски на МТФ были успешными, за исключением пуска Аполлона-16 S-IC-11 26 июня 1969 года, который был прерван через 97 секунд из-за возгорания двигателя. Неудача произошла из-за того, что не была снята небольшая пылезащитная крышка, что привело к утечке в гидравлической линии. Все работники Michoud должны были изучить серьезные последствия небольшой проблемы контроля качества.
Испытательный пуск каждой второй ступени S-II длился около 370 секунд на МТФ, где для этой цели были построены испытательные стенды A-1 и A-2. В качестве топлива S-II использовала жидкий водород и жидкий кислород, а каждая ступень имела пять двигателей J-2 с тягой 225 000 фунтов, позже увеличенной до 230 000 фунтов. На этой фотографии, сделанной 27 ноября 1967 года, показана установка ступени S-II-4 на испытательном стенде A-2.
Вторые ступени S-II были изготовлены компанией North American Aviation, с 1967 года известной как North American Rockwell (NAR), на заводе в Сил-Бич, штат Калифорния, который был арендован у НАСА. Завод в Сил-Бич включал в себя здание для изготовления переборок, здание вертикальной сборки высотой 125 футов, здание вертикальной проверки высотой 116 футов, зону дистанционных испытаний и ряд других сооружений. Это фото сделано 26 января 1968 года.
В здании вертикальной сборки, где собиралась вторая ступень, находилось шесть рабочих станций, на которых последовательно устанавливались основные части ступени. После сборки ступень была перемещена в здание вертикальной проверки, видное на заднем плане на этой фотографии, сделанной в августе 1967 года, где были произведены некоторые окончательные установки и проведены окончательные испытания ее систем и компонентов.
Бак для жидкого водорода был сформирован из шести цилиндров, сваренных вместе. Каждый из цилиндров был собран из четырех изогнутых, обработанных алюминиевых обшивок. На этом снимке ступень S-II-8 корабля "Аполлон-13" в здании вертикальной сборки в Сил-Бич 13 ноября 1967 года. В отличие от ступени S-IC, которая имела отдельные баки, ступень S-II имела общую переборку, разделявшую топливо и окислитель.
Сварка больших баллонов и переборок означала необходимость изготовления специальной оснастки для точного выравнивания частей ступени, чтобы сварка была последовательной, без пористости и прожогов. Здесь импульсно-дуговая сварка в инертном газе (MIG) баллона бака S-II для жидкого водорода, август 1967 года.
Чтобы поддерживать жидкое водородное топливо при криогенных температурах, необходимо было разработать эффективный метод изоляции большой площади поверхности топливного бака. На ранних этапах использовалась пенопластовая сотовая система с гелиевой продувкой. Позже она была заменена на распыляемую полиуретановую пену, как видно на этой фотографии нанесения пены на носовую переборку S-II-8 (Аполлон-13) в августе 1967 года.
Поскольку пена наносилась на внешнюю сторону стенки бака, металл, находящийся в непосредственном контакте с топливом, был очень холодным, и добиться идеального сцепления было сложно. Пенополиуретан был впервые использован в некоторых областях на S-II-6 ("Аполлон-11"), но не применялся в полной мере до S-II-8 ("Аполлон-13"). На этом снимке показано покрытие из пены на передней юбке S-II-8 18 сентября 1967 года.
Ступень S-II Battleship использовалась для испытания двигательных установок ступеней в ходе испытательных стрельб на SSFL* компании Rocketdyne в период с 1964 по 1968 год. За это время было проведено 57 отдельных пусков двигателей, в том числе 352-секундный тест на стенде Coca I 31 января 1968 года, показанная здесь. Пересеченная местность SSFL также иногда использовалась голливудскими кинопродюсерами для съемок вестернов.
* SSFL. Полевая лаборатория Санта-Сусана (Santa Susana Field Laboratory), ранее известная как Rocketdyne, - это комплекс промышленных научно-исследовательских и опытно-конструкторских объектов, расположенный на территории площадью 1080 га в Южной Калифорнии. SSFL использовался в основном для разработки и испытания жидкостных ракетных двигателей для космической программы США с 1949 по 2006 год, ядерных реакторов с 1953 по 1980 год и для работы финансируемого правительством США центра исследования жидких металлов с 1966 по 1998 год. На протяжении всех этих лет в SSFL работало около десяти ядерных реакторов малой мощности (в том числе экспериментальный натриевый реактор, первый реактор в США, вырабатывающий электроэнергию для коммерческих сетей, и первая в мире коммерческая электростанция, на которой произошло частичное расплавление активной зоны), а также несколько "критических объектов", которые способствовали развитию ядерной науки и приложений. По меньшей мере на четырех из десяти ядерных реакторов во время их эксплуатации произошли аварии. Реакторы, расположенные на территории SSFL, считались экспериментальными и поэтому не имели защитных конструкций.
Объект прекратил научно-исследовательские работы в 2006 году.
На этой фотографии, сделанной в начале ноября 1967 года, ступень S-II-4 корабля "Аполлон-9" после завершения проверки систем перемещается на транспортере в здание вертикальной сборки в Сил-Бич для подготовки к отправке на МТФ. Пять двигателей J-2 имеют красные транспортные чехлы для защиты.
Последней второй ступенью "Сатурна", покинувшей Сил-Бич, была ступень S-II-15, которая отправилась в сентябре 1970 года. Здесь ступень S-II-15 передается на станцию VII в Сил-Бич 1 сентября 1970 года для упаковки перед отправкой на МТФ. Впоследствии Сил-Бич фактически использовался в качестве хранилища для нескольких третьих ступеней Saturn S-IVB.
Поскольку объект NAA в Сил-Бич находился недалеко от жилых домов, испытания под давлением, которые потенциально могли привести к взрыву, проводились на удаленной площадке, доступ к которой требовал транспортировки ступеней по дорогам общего пользования. 27 марта 1969 года колонна ступеней S-II покидает объект в Сил-Бич и направляется в разные места. S-II-12, расположенная сзади, направляется на испытания под давлением, а S-II-9, расположенная впереди, - в доки Сил-Бич.
Поскольку корабль Point Barrow был слишком велик, чтобы пройти весь путь по реке Перл до МТФ, заключительная часть путешествия от Мичуда до МТФ была пройдена на одной из открытых барж Little Lake и Pearl River. На этом снимке показана ступень Аполлон-12 S-II-7, прибывшая на МТФ 12 ноября 1968 года на борту баржи Little Lake.
Первой ступенью S-II летного типа, прошедшей испытания, стала ступень S-II-T, стартовавшая 23 апреля 1966 года. Однако после восьми пусков ступень была разрушена 28 мая 1966 года на испытательном стенде A-2 МТФ. Это произошло из-за человеческой ошибки, связанной с недопониманием установки для испытаний. На этой фотографии изображена аналогичная установка со ступенью S-II-5 на испытательном стенде A-1 на МТФ 13 марта 1968 года.
Во время очистки водородного бака S-II-14 30 сентября 1969 года сопло отсоединилось от вращающейся мачты распылителя и упало на 40 футов в перевернутую ступень, вызвав небольшую трещину в пробоине на носовой переборке. Ремонт, показанный на этом снимке от 29 января 1970 года внутри водородного бака, заключался в прикручивании структурного дублера. Обратите внимание на телефон у основания лестницы.
15-я и последняя вторая ступень S-II, изготовленная и собранная в Сил-Бич, прошла специальную церемонию прощания 8 сентября 1970 года перед отправкой на МТФ для проведения статических огневых испытаний. Сейчас эту ступень можно увидеть на выставке в Центре космических полетов имени Джонсона в Хьюстоне.
Обратите внимание - сколько усилий было затрачено на изготовление пары макетов! (здесь можно смеяться)
Двигатели во второй части