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转 几篇文 没有哪一种火箭有土星5号这么经典了,离开了它,阿波罗登月的旷世之举就成为空中楼阁,或者像疯狂的N-1一样化为巨大的火球。他是如此之经典,经典到鄙陋者怀疑它的存在。也难怪,即使在它首发(1967年11月9日)40年后的今天,它的指标仍然是不可逾越的:一次发射最重的进入轨道载荷:139.8吨的阿波罗17号及火箭第三级;一次发射最重的航天器,72吨重的天空试验室。今天主流运载火箭的普遍最大近地载荷也就不到15吨,还是在捆绑多个助推器的状况下达到的,土星5犹如恐龙一般,傲视着这些先进、但微小的“哺乳动物”。更加难能可贵的是,即使按今天的标准,火箭的发射成功率达到90%,就有商业价值,达到95%就很优秀,达到98%就该挂锦旗,而土星5的13次的发射,全部成功(阿波罗6、13的事故是飞船的问题),创造了一个不朽的神话。值得一提的是,土星5号的前身,土星1和土星1B的各10次飞行,成功率也是100%。 土星5的成功,是切切实实的,它的立项、研发、改进、失误都是一步一个台阶慢慢过来的,都是有大量翔实的资料可询的,这些资料很好找,因为美国的航天开放程度是最高的。鄙陋者闭目塞听,抛出各种各样的阴谋论、内幕论,都是徒增笑柄而已。现在就来谈谈土星5号的一些故事。 1、土星5号成功的奥妙 常说,社会主义的好处的是集中力量办大事,土星5号就是在这样的体制下完成的。众所周知,美国是高度发达的市场经济国家,从上到下,对政府办实业有一种骨子里的厌恶---说出来你别不信,连美国大杀器的诞生地:得克萨斯阿马里洛的核弹头最终组装厂的安保,都是委托民间保安公司的,近年保安们嫌工资低还闹过工潮(这在伟大的“天朝”,是不可想象的)。美国的火箭,就像导弹一样,都是私营公司研制的:德尔塔是麦道公司、宇宙神是通用动力公司、大力神是马丁马丽埃塔公司、猎鹰是国际轨道公司等等,可有一个例外,就是土星系列,完全由NASA的马歇尔航天中心研制,总费用96亿美元(60年代的美元!!,对比一下,雷神是5亿、大力神是16亿)可谓是“举国体制、集中力量、不计成本”。所以,土星火箭在美国充分体现了社会主义体制的优异性。 2、简单、可靠的结构、高度的冗余,是其可靠性的保障。土星火箭从来不追求技术的先进性,都是采用成熟、可靠、简单的技术,火箭发动机干脆采用开式循环,比冲指标很差,所以效率较低,效率低体积补,反正个头大嘛。正因为其冗余高,即使出点小毛病,也不会造成全系统瘫痪,这在下一节里讲。 3、土星5号发生的严重故障 谁都知道,火箭发射是极精密、风险极大的项目,几秒钟、一个小数点的误差,都可能导致火箭变火球,但这显然不适用于土星5,看了下面的事例,你会感叹,这大个子太强壮了: 1968年4月4日,土星5号第2次发射,代号SA502,升空125秒,发生严重共振,引发警报;270秒,第二级的2号发动机关闭,紧接着,3号发动机也关闭,丧失推力40%(现在的任何一款火箭肯定挂了),火箭靠着剩余的3台J-2发动机,用超时工作的方法,把第三级和飞船送上了备用轨道;下达第三级火箭启动指令后,火箭再次哑火,只得用飞船服务舱上的火箭发动机推动指令舱返回,实现了检验再入飞行的实验目的。 1969年11月14日,阿波罗12号发射,火箭在雷雨中强行起飞(厉害吧,什么发射窗口也不管了),刚进入云层就被雷电击中,雷电如此之强,地面都看得清楚。宇航员看到了强烈的电光,仪表盘上报警灯全亮、燃料电池中断,电路停止,连控制稳定和方向的陀螺仪因为掉电都开始自由摆动(如果是现在的火箭,早挂了几回了)。可是,火箭凭借备份电源保持了能力,制导控制也由火箭上的陀螺仪代替飞船工作,不久一切恢复正常,登月任务也圆满完成。 1970年11月4日(看来吉利还是要讲究的),著名的阿波罗13,风头都给飞船抢过去了,很少有人知道,升空132秒,第二级中心发动机又提前关机了,凭借另外4台J-2超时工作才保持了轨道。 土星5号玩这种杂技,是有把握的,早在1962年11月18日发射的土星1号第三糍任务上,就曾经主动将第一级的8台H-1发动机中的1台,提前关闭100秒,让剩余7台改变工作时间将火箭送上轨道 4、搞笑的土星1号的发射载荷 土星1号第2次发射的载荷,是96吨水,火箭把这些水泼在105公里高空,形成方圆145公里的冰云。 5、拿土星5号图纸丢失来说事的人听好了,图纸虽然丢了,生产线也报废30多年了,但是东西还在。阿波罗计划最后2次被取消的发射,完整的火箭早已生产出来,这两个大家伙一个在米楚德总装工厂,一个在约翰逊航天中心。最初用来做地面试验的火箭,也有两枚完整的,动态试验用的在约翰逊航天中心,全系统试验用的在约翰逊航天中心。第一级的F-1超级发动机生产了98台,总共用掉65台,还剩34台,都可以到美国去找。
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