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| メーカー | 北米 |
|---|---|
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| 使用場所 | サターンV |
| 一般的な特徴 | |
| 身長 | 24.9メートル（82フィート） |
| 直径 | 10メートル（33フィート） |
| 総質量 | 480,000 kg (1,058,000 ポンド) |
| 推進剤質量 | 443,000 kg (977,000 ポンド) |
| 空の塊 | 36,200 kg (79,700 ポンド) |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退 |
| 総打ち上げ数 | 13 |
| 成功 （ステージのみ） | 12 |
| 他の | 部分的な失敗 (アポロ6号) |
| 初飛行 | 1967年11月9日 (AS-501)アポロ4号 |
| 最終便 | 1973年5月14日 (AS-513)スカイラブ1号 |
| ロケットダイン J-2 | |
| 搭載 | 5 |
| 最大推力 | 4,400 kN (1,000,000 lbf) |
| 比推力 | 421秒（4.13 km/s） |
| 燃焼時間 | 367秒 |
| 推進剤 | LH 2 /液体酸素 |
S -II (発音は「エスツー」) は、サターン Vロケットの第 2 段です。ノース アメリカン アビエーション社によって製造されました。液体水素(LH2) と液体酸素(LOX) を使用し、5 つのJ-2 エンジンが五点形に配置されていました。第 2 段は、1,000,000 ポンド力 (4.4 MN) の推力でサターン V を上層大気圏に加速しました。
歴史
S-II の始まりは、1959 年 12 月に委員会が高推力の液体水素燃料エンジンの設計と製造を推奨したときに始まりました。このエンジンの契約はRocketdyne 社に与えられ、後にJ-2と呼ばれるようになりました。同時に、S-II 段階の設計が形になり始めました。当初は、J-2 エンジンを 4 基搭載し、長さ 74 フィート (23 m)、直径 260 インチ (6.6 m) になる予定でした。
1961 年、マーシャル宇宙飛行センターはステージを建設する請負業者を探すプロセスを開始しました。最初の要件が提示された会議に招待された 30 社の航空宇宙企業のうち、1 か月後に提案を提出したのはわずか 7 社でした。これらのうち 3 社は、提案が検討された後に排除されました。しかし、その後、ロケット全体の最初の仕様が小さすぎると判断され、使用するステージのサイズを大きくすることが決定されました。これは、残りの 4 社にとって困難を招きました。NASAがステージのサイズや上部に設置される上段など、ステージのさまざまな側面をまだ決定していなかったためです。
1961年9月11日、契約はノースアメリカン・アビエーション社（アポロ・コマンド・サービス・モジュールの契約も受注）に授与され、製造工場は政府によってカリフォルニア州シールビーチに建設された。[1] 15段階の飛行段階が製造される予定であった。
S-II-16から-25までの10段の後継機を建造する計画も立てられたが、それらを組み立てるための資金は実現しなかった。[2]これらの段階は、アポロ応用計画を含む後のアポロ計画のミッションをサポートするはずだった。
構成
S-IIは燃料を満載した状態で約480トン（1,060,000ポンド）の質量があった。そのうちハードウェアはわずか7.6%で、92.4%は液体水素と液体酸素であった。[3]
下部には、5 基の J-2 エンジンを五点形に配置する推力構造がありました。中央のエンジンは固定され、他の 4 基は、下のS-ICステージのエンジンと同様にジンバル式でした。
S-ICのようなインタータンク（タンク間の空の容器）を使用する代わりに、S-IIはLOXタンクの上部とLH2タンクの底部の両方を含む共通隔壁（ S-IVおよびS-IVBステージのものと類似）を使用しました。これは、フェノール樹脂製のハニカム構造で分離された2枚のアルミニウムシートで構成されていました。これにより、2つのタンク間の126 °F（70 °C）の温度差が断熱されました。共通隔壁の使用により、隔壁が1つなくなり、ステージの全長が短縮されたため、重量が3.6トン削減されました。S-IIの共通隔壁設計は、1965年に2本のLH2タンクシリンダーのみで作られたサブスケールの共通隔壁テストタンク（CBTT）でテストされました。[4]
液体酸素タンクは直径10メートル、高さ6.7メートルの楕円形の容器で、最大83,000米ガロン（310 m3）または789,000ポンド（358 t）の酸化剤を収容します。 [ 5]タンクは12個のゴア（大きな三角形の部分）と上部と下部の2つの円形の部分を溶接して形成されました。ゴアは211,000リットルの水槽の中に配置して形成され、各ゴアを形成するために3回にわたって慎重に計画された水中爆発が行われました。
LH2タンクは 6 つのシリンダーで構成されており、5 つは高さ 2.4 メートル、6 つ目は高さ 0.69 メートルでした。最大の課題は断熱でした。液体水素は絶対零度 (-423 °F または 20.4 K または -252.8 °C) より約 20 °C 高い温度に保つ必要があるため、適切な断熱が非常に重要です。最初の試みはうまくいきませんでした。接着の問題やエアポケットがありました。最初、ステージはハニカム材料で断熱されていました。これらのパネルの背面には溝が加工されており、充填中にヘリウムでパージされていました。最終的な方法は、手作業で断熱材を吹き付け、余分な部分を切り取ることでした。この変更により、重量と時間の両方が節約され、エアポケットの問題が完全に回避されました。LH2 タンクの容量は 260,000 米ガロン (980 m3) で、153,000ポンド (69 t) の液体水素を貯蔵できました。
S-II は、溶接を容易にし、大きな円形セクションを正しい形状に保つために垂直に構築されました。
ステージ構築
参照
参考文献
- ^ エイケンス、デイビッド (1965 年 5 月 15 日)。「土星図解年表 - パート 2: 1961 年 1 月から 1961 年 12 月」NASA マーシャル宇宙飛行センター。28 ページ。
- ^ 「サターンS-II、ステージ16-25の製造計画」uah.edu 1967年6月14日2023年3月18日閲覧。
- ^ アポロ18-19号地上点火重り（NASA）
- ^ ab 「サターンS-IIの亀の階段」。2023年3月20日閲覧。
- ^ 「第2段階ファクトシート」(PDF) 。 2015年3月26日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2014年9月23日閲覧。
- ^ abcde Kyle編「Saturn Vehicle History」。spacelaunchreport.com。2022年3月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ エイケンス、デイビッド（1965年5月15日）。「サターン図解年表 - パート7：1966年1月から1966年12月まで」NASA-マーシャル宇宙飛行センター。2011年2月17日閲覧。
- ^ 「スカイラブロケットの残骸がインド洋に落下」シカゴ・トリビューン1975年1月11日2014年10月22日閲覧。
- ビルシュタイン、ロジャー E. (1980)。 『土星への段階: アポロ/サターン打ち上げロケットの技術史』NASA 歴史シリーズ SP-4206。NASA 。
- アポロ・サターン参照ページ