S-IVB () – ускорителен блок, използван в конфигурацията на ракетите – носители Сатурн IB и Сатурн V. Произведен от Дъглас Еъркрафт и използван от НАСА в заключителните етапи на програмата Аполо, в програмата Скайлаб и експерименталния полет Аполо-Союз. Еволюция на ускорителната степен S-IV на ракетата – носител Сатурн I.
История Единадесет фирми подават документи за получаване поръчката на новия ускорителен блок до определения от НАСА краен срок – 29 февруари 1960 г. На 19 април същата година директорът на НАСА Томас К. Глинън () съобщава, че контрактът е спечелен от фирмата Дъглас Еъркрафт. В този момент Конвеър са по-близо до договор с НАСА, тъй като тяхната технология за използване на криогенни горива е най-напреднала и доказана вече при производството на Центавър. Т. К. Глинън не иска да монополизира течния водород като ракетно гориво, а от друга страна, S-IVB е близка до ускорителната степен S-IV използвана при ракетата – носител Сатурн I. По същото време НАСА взема решение да построи носител Сатурн IB, който да използва за тестове на околоземна орбита на новия кораб Аполо. Така S-IV е модифициран и на негова база е създаден S-IVB, който става втора степен в ракетата – носител Сатурн IB и трета ускорителна степен в Сатурн V.
Дизайн За разлика от стария блок S-IV, който има шест двигателя, новия ускорителен блок S-IVB разчита на един мощен двигател J-2. Огромния мотор има тяга от 1033,1 kN във вакуум – невиждано постижение в световната практика и гигантски специфичен импулс от 421 сек. Използвани са високоенергетични криогенни горива – течен водород (LH2) и течен кислород (LOX). Използването на един двигател дава на инженерите сериозни предимства. На първо място се понижава теглото на конструкцията – шестте двигателя RL-10 на S-IV са с теглото на J-2, но икономията идва от по-малкото конзоли за закрепване и опростяването на системите за контрол и управление на двигателя. При едно и също тегло шестте RL-10 генерират сумарна тяга около 400 kN, а J-2 – 1033,1 kN при по-висок специфичен импулс. Използването на един двигател (и увеличаването размерите на самия ускорителен блок) позволява удължена работа и не на последно място – увеличава надеждността на цялата степен. Дъглас Еъркрафт построява две отделни версии на S-IVB, сериите 200 и 500. Серия 200 е използвана от Сатурн IB. Различава се от серия 500 по това, че няма разширяваща се връзка, тъй като носи по-малко хелий на борда, защото двигателят няма да бъде рестартиран. Серия 200 има три твърдогоривни ракети за отделяне на S-IVB от първата степен на ракетата – носител, а при серия 500 тези ракети са две. В серия 200 липсват и линейните тласкащи APS-устройства, а при серия 500 те са необходими поради двукратното рестартиране на двигателя J-2. Разликите са минимални и обусловени от различното предназначение на двете ракети, в които S-IVB намира приложение.
Спецификация Ускорителен блок S-IVB има следните характеристики:
Размери Височина – 17,80 м. Диаметър – 6,60 м. Сухо тегло – 9559 кг. Максимално тегло – 119 900 кг.
Двигател Тип – един Rocketdyne J-2 с тяга 486,2 kN. Тяга във вакуум – 1033,1 kN. Време за работа – 500 сек. Специфичен импулс – 421 сек. Налягане в горивната камера – 763 psi. Дължина – 3,40 м. Диаметър – 2,10 м. Тегло – 1788 кг. Гориво – течен водород (LH2). Окислител – течен кислород (LOX).
Производство Серия 200 Сериен номер Използване Дата на старта МестоположениеS-IVB-SСтатични изпитанияS-IVB-FТест на оборудванетоS-IVB-DДинамични изпитания през 1965 г.Хънтсвил, Алабама.S-IVB-TОтменено производство през 1964 г.S-IVB-201AS-20126 февруари 1966S-IVB-202AS-20225 август 1966S-IVB-203AS-2035 юли 1966S-IVB-204Аполо 522 януари 1968S-IVB-205Аполо 711 октомври 1968S-IVB-206Скайлаб 225 май 1973S-IVB-207Скайлаб 328 юли 1973S-IVB-208Скайлаб 416 ноември 1973S-IVB-209Скайлаб спасителна мисияКосмически център Джон Ф. КенедиS-IVB-210Аполо-Союз15 юли 1975S-IVB-211 НеизползванаХънтсвил, Алабама.S-IVB-212 Станция Скайлаб14 май 1973Серия 500 Сериен номер Използване Дата на старта МестоположениеS-IVB-501Аполо 49 ноември 1967S-IVB-502Аполо 64 април 1968S-IVB-503Разрушена в процеса на изпитаниятаS-IVB-503NАполо 821 декември 1968Хелиоцентрична орбитаS-IVB-504Аполо 93 март 1969Хелиоцентрична орбитаS-IVB-505Аполо 1018 май 1969Хелиоцентрична орбитаS-IVB-506Аполо 1116 юли 1969Хелиоцентрична орбитаS-IVB-507Аполо 1214 ноември 1969Геоцентрична орбитаS-IVB-508Аполо 1311 април 1970Лунна повърхностS-IVB-509Аполо 1431 януари 1971Лунна повърхностS-IVB-510Аполо 1526 юли 1971Лунна повърхностS-IVB-511Аполо 1616 април 1972Лунна повърхностS-IVB-512Аполо 177 декември 1972Лунна повърхностS-IVB-513Аполо 18 отмененКосмически център Линдън ДжонсънS-IVB-514 НеизползванаКосмически център Джон Ф. КенедиS-IVB-515 Резервна за СкайлабНационален аерокосмически музей, Вашингтон
Развитие На базата на S-IVB е разработен нов ускорителен блок EDS (), който ще бъде използван в ракетата Арес I. Двата блока имат сходни характеристики, тъй като използват двигателя J-2 (при EDS – усъвършенстваната серия J-2X).
Галерия
Източници
Apollo Systems Description Volume II – Saturn Launch Vehicles
Външни препратки Ступени ракет-носителей Сатурн Apollo Saturn Reference Page
Категория:Ускорителни блокове