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| 関数 | アポロ宇宙船の開発、サターン Vをサポートする S-IVBステージの開発、スカイラブ乗組員発射台 |
|---|---|
| メーカー | クライスラー( S-IB ) ダグラス( S-IVB ) |
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| サイズ | |
| 身長 | ペイロードなしで141.6フィート（43.2メートル）[1] |
| 直径 | 21.67フィート（6.61メートル）[1] |
| 質量 | 1,300,220ポンド（589,770kg） ペイロードなし[2] |
| ステージ | 2 |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 高度 | 87.5 海里 (162.1 km; 100.7 マイル) |
| 質量 | 21,000 kg (46,000 ポンド) [3] |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退 |
| 発射場 | ケープカナベラル、LC-34およびLC-37 ケネディ、LC-39B |
| 総打ち上げ数 | 9 |
| 成功 | 9 |
| 初飛行 | 1966年2月26日 |
| 最終便 | 1975年7月15日 |
| 乗客/貨物の種類 | アポロ CSM、 無人アポロ LM |
| 第一段階 – S-IB | |
| 身長 | 24.44メートル（80.17フィート） |
| 直径 | 6.53メートル（21.42フィート） |
| 空の塊 | 42,000 kg (92,500 ポンド) |
| 総質量 | 441,000 kg (973,000 ポンド) |
| 推進剤質量 | 399,400 kg (880,500 ポンド) |
| 搭載 | 8 × H-1 |
| 最大推力 | 7,100 kN (1,600,000 lbf) |
| 比推力 | 272秒（2.67km/秒） |
| 燃焼時間 | 150秒 |
| 推進剤 | LOX / RP-1 |
| 第2段階 – S-IVB | |
| 身長 | 17.81メートル（58.42フィート） |
| 直径 | 6.53メートル（21.42フィート） |
| 空の塊 | 10,600 kg (23,400 ポンド) |
| 総質量 | 114,300 kg (251,900 ポンド) |
| 推進剤質量 | 103,600 kg (228,500 ポンド) |
| 搭載 | 1 × J-2 |
| 最大推力 | 890 kN (200,000 lbf) |
| 比推力 | 420秒（4.1km/秒） |
| 燃焼時間 | 480秒 |
| 推進剤 | LOX / LH 2 |
サターンIB [a] （改良型サターンIとしても知られる）は、アメリカ航空宇宙局（NASA）がアポロ計画のために発注したアメリカの打ち上げロケットである。サターンIの改良型で、第2段S-IV（90,000ポンド力（400,000 N）、総推力43,380,000ポンド秒）をS-IVB（200,000ポンド力（890,000 N）、総推力96,000,000ポンド秒）に交換した。また、第1段S-IBでは、 SIベースラインの推力が1,500,000ポンド力（6,700,000 N）から1,600,000ポンド力（7,100,000 N）に増加し、推進剤の負荷が3.1%増加した。これにより、サターン I の低地球軌道ペイロード能力が 20,000 ポンド (9,100 kg) から 46,000 ポンド (21,000 kg) に増加し、月面飛行に必要なより大きなサターン Vが準備される前に、燃料が半分入ったアポロ司令・機械船(CSM) または燃料がいっぱいのアポロ月着陸船(LM)の初期飛行テストを行うのに十分な容量になりました。
サターンIBとサターンVは、S-IVB上段を共有することで、アポロ宇宙船との共通インターフェースを提供しました。唯一の大きな違いは、サターンVのS-IVBは地球周回軌道に到達するために推進剤の一部のみを燃焼し、月周回軌道への投入のために再起動できることです。サターンIBのS-IVBは、地球周回軌道に到達するために推進剤をすべて必要としました。
サターンIBは、高度162kmまでの無人CSM弾道飛行を2回、無人LM軌道飛行を1回、そして初の有人CSM軌道ミッション（当初はアポロ1号として計画され、後にアポロ7号として飛行）を打ち上げた。また、S-IVBに液体水素燃料が残るようにペイロードなしで軌道ミッションAS-203を1回打ち上げた。このミッションでは、無重力状態での液体水素の挙動を観察することで、サターンVで使用されたS-IVBの再始動可能なバージョンの設計をサポートした。
アポロ月面計画が終了した翌年の 1973 年、3 機のアポロ CSM/サターン IB が乗組員をスカイラブ宇宙ステーションに輸送しました。1975 年、最後の 1 機のアポロ/サターン IB が、米国とソ連の共同 アポロ・ソユーズ試験計画(ASTP) のアポロ部分を打ち上げました。バックアップのアポロ CSM/サターン IB が組み立てられ、スカイラブ救助ミッションの準備が整いましたが、飛行することはありませんでした。
NASA の在庫に残っていたサターン IB は、ASTP ミッション後に廃棄されました。これは、それらの用途が見つからず、米国の宇宙計画のすべての重量物打ち上げのニーズは、より安価で多用途なタイタン III シリーズとスペース シャトルで対応できたためです。
歴史
1959年、NASAのシルバースタイン委員会は、 C-1を発展させたサターン級ロケットの開発を勧告した。1961年に人類の月面着陸を目標としたアポロ計画が開始されると、NASAは地球周回軌道テストミッションにサターンIを選択した。しかし、サターンIの積載量は高度162kmまでで2万ポンド（9,100kg）という制限があり、コマンドモジュールと小型の推進モジュールしかテストできなかった。これは、コマンドモジュールとサービスモジュールの乾燥重量が少なくとも2万6,300ポンド（11,900kg）あり、さらにサービス推進燃料と反応制御燃料も搭載するためである。1962年7月、NASAは月面着陸ミッションにC-5を選択したと発表し、サターンIをアップグレードして別のロケットを開発することを決定した。 SI第一段も、エンジンの推力を改善し、重量を軽減することでS-IBにアップグレードされる。新しいサターンIBは、少なくとも35,000ポンド（16,000 kg）のペイロード容量を備え、[ 4]地球軌道テスト用のサターンIに取って代わり、コマンドおよびサービスモジュールを部分的な燃料で飛行させることができる。また、サターンVの飛行準備が整う前に、無人および有人の地球軌道テスト用に32,000ポンド（15,000 kg）の月周回モジュールを個別に打ち上げることも可能になる。また、第三段の初期開発も行われる。[2]
1966年5月12日、NASAは、この宇宙船を「改良型サターンI」と呼び、同時に「月着陸船」を「月着陸船」に改名すると発表しました。しかし、「改良型サターンI」の名称は、1967年12月2日にサターンIBに戻されました。[2]
開発時点では、サターンIBの積載能力は41,000ポンド（19,000kg）に増加していた。[2] 1973年に3回のスカイラブミッションの打ち上げに使用されたとき、第1段エンジンはさらにアップグレードされ、積載能力は46,000ポンド（21,000kg）に増加した。
仕様
打ち上げロケット
ペイロード構成
S-IB第一段階
S-IB段はクライスラー社によってニューオーリンズのミショー組立施設で製造された。[5] RP-1燃料と液体酸素（LOX）を燃焼させる8つのロケットダインH-1ロケットエンジンによって駆動された。8つのレッドストーンタンク（燃料を保持する4つとLOXを保持する4つ）はジュピターロケットLOXタンクの周りに集められており、このロケットは「クラスターの最後の抵抗」というニックネームを得た。[6] 4つの船外エンジンはジンバルに取り付けられており、ロケットを制御するために操縦できる。ベース推力構造を囲む8つのフィンは空気力学的安定性と制御を提供した。
データ元: [7]
一般的な特徴
- 長さ: 24.44メートル (80.17フィート)
- 直径: 6.53メートル (21.42フィート)
- 翼幅: 12.02メートル (39.42フィート)
エンジン
- 8 ×ロケットダイン H-1
S-IVB第2段階
S-IVBは、カリフォルニア州ハンティントンビーチのダグラス航空機会社で製造された。S-IVB-200モデルは、サターンVで使用された第3段ロケットS-IVB-500と類似していたが、段間アダプター、小型の補助推進制御モジュール、軌道上でのエンジン再始動機能の欠如が異なっていた。動力源はロケットダインJ-2エンジン1基。燃料タンクと酸化剤タンクは共通の隔壁を共有しており、これにより約10トンの重量が軽減され、機体の長さが10フィート以上短縮された。
一般的な特徴
- 長さ: 17.81メートル (58.42フィート)
- 直径: 6.61メートル (21.67フィート)
エンジン
- ロケットダイン J-2 × 1
計器ユニット
IBM は、アラバマ州ハンツビルの宇宙システムセンターでこの計器ユニットを製造しました。S-IVB ステージの最上部に位置し、打ち上げロケット デジタル コンピューター (LVDC)、慣性プラットフォーム、加速度計、追跡、遠隔測定、コマンド システム、および関連する環境制御で構成されていました。このユニットは、打ち上げ直前からバッテリーが切れるまで、ロケット全体を制御しました。他のロケット誘導システムと同様に、加速度計の測定値を統合して状態ベクトル(位置と速度の推定値) を維持し、メイン エンジンと補助スラスタに点火および操縦コマンドを送信し、ステージングおよびペイロード分離イベント中に適切な兵器と固体ロケット モーターを点火しました。
他のロケットと同様に、完全に独立した冗長性のある射程安全システムを地上の無線コマンドで起動して、ロケットが故障して地上の人や財産に危険を及ぼすような場合には推力を終了し、ロケットを破壊することができます。サターン IB と V では、安全に軌道に到達した後、射程安全システムは地上コマンドによって永久に無効にされました。これは、S-IVB ステージが誤って破裂して軌道上に破片の雲を生成し、アポロ CSM の乗組員を危険にさらすことがないようにするためでした。
起動シーケンスイベント
サターンIBの加速度は、打ち上げ時の1.24GからS-IB段の燃焼終了時に最大4.35Gまで増加し、段分離からS-IVBの燃焼終了まで0Gから2.85Gまで再び増加した。[8]
AS-206、207、208は、スカイラブの軌道と同一平面にある150×222キロメートル（81×120海里）の楕円軌道にコマンド・サービス・モジュールを投入した。コマンド・サービス・モジュールのSPSエンジンは、軌道の遠地点で使用され、431キロメートル（233海里）のスカイラブ軌道へのホーマン移行を達成した。 [8]
サターンIB型ロケットと打ち上げ
アポロ計画のための最初の5回のサターンIBロケットの打ち上げは、ケープケネディ空軍基地のLC-34とLC-37から行われた。
サターンIBは、1973年から1975年にかけて、3回の有人スカイラブ飛行と、1回のアポロ・ソユーズ試験計画飛行に使用された。この最終生産ロットには、以前の機体にあった白黒交互のS-IB段タンクや、S-IVB後部タンクスカートの縦縞はなかった。LC-34と37は当時休止していたため、これらの打ち上げにはケネディ宇宙センターのLC-39Bが使用された。[9] モバイルランチャープラットフォームNo.1が改造され、「ミルクスツール」と呼ばれる高架プラットフォームが追加され、サターンIBとはるかに大型のサターンVの高さの差に対応できるようになった。[9]これにより、打ち上げアンビリカルタワーのアクセスアームの位置を調整して、アポロ宇宙船とS-IVB上段の乗組員のアクセス、燃料補給、地上電気接続に対応できるようになった。タワーの第2段アクセスアームは、S-IB第1段にサービスを提供するために改造された。[9]
サターン I シリーズの車両の以前の打ち上げについては、サターン I の記事のリストを参照してください。
サターンIBロケットの展示
2023 年現在、サターン IB 車両 (またはその部品) が展示されている場所は 2 か所あります。
- SA-209 は、アポロ施設検証車両とともにケネディ宇宙センターのビジター コンプレックスに展示されています。腐食がひどかったため、第 1 段エンジンとサービス モジュールは 1993 年から 1994 年にかけて製造された複製品に交換されました。
- SA -211 S-IVBステージは、スカイラブ水中訓練用ドッキングアダプターおよびアポロ望遠鏡マウントと結合され、アラバマ州ハンツビルにある米国宇宙ロケットセンターのロケットガーデンに展示されている。SA -211第1段は、 1979年7月からアラバマ州アーモアの州間高速道路65号線沿いにあるアラバマウェルカムセンターで、打ち上げ準備完了の状態で積み重ねられたS-IVBステージのモックアップとともに展示されていた。34°57′16″N 86°53′31″W / 34.954548°N 86.89193°W / 34.954548; -86.89193 [11] [12] 40年間の風化の後、展示の構造的完全性は修復できなかった。廃棄のための車両の解体は2023年9月14日までに始まった。[10]
料金
1972年、サターンIBの打ち上げ費用は5,500万ドル（2023年には4億100万ドルに相当）だった。[13]
参照
注記
- ^ 「サターンワンビー」と発音します
参考文献
- ^ abc ミッション AS-201 (アポロ宇宙船 009) の打ち上げ後レポート - (PDF)、NASA、1966 年 5 月、 2011 年3 月 18 日取得
- ^ abcd Wade, Mark. 「Saturn IB」。Encyclopedia Astronautica。2011年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3月17日閲覧。
- ^ ホーナング、ジョン（2013）。『月へのレースへの参入：アポロロケット科学者の自伝』ウィリアムズバーグ、バージニア州：ジャック・ビー・ニンブル・パブリッシング。ISBN 9780983044178。
- ^ ベンソン、チャールズ・D.、ファハティ、ウィリアム・バーナビー (1978)。「アポロ・サターンIB宇宙船」。ムーンポート：アポロ発射施設と運用の歴史。NASA。2016年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月3日閲覧。
- ^ abcd 「Saturn IB History」。2013年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年11月1日閲覧。
{{cite web}}: CS1 メンテナンス: 不適切 URL (リンク) - ^ 「サターンI」。
- ^ NASA マーシャル宇宙飛行センター、スカイラブ サターン IB 飛行マニュアル (MSFC-MAN-206)、1972 年 9 月 30 日
- ^ abc スカイラブ サターン 1B 飛行マニュアル - (PDF)、NASA、1972 年 9 月 30 日、2020 年7 月 8 日閲覧
- ^ abc レイノルズ、デイビッド・ウェスト（2006年）。ケネディ宇宙センター：宇宙への入り口。オンタリオ州リッチモンドヒル：ファイアフライ・ブックス社。pp. 154–157。ISBN 978-1-55407-039-8。
- ^ ab 「歴史的なアラバマウェルカムセンターのロケット解体が始まる」2023年9月14日。 2023年9月20日閲覧。
- ^ ドゥーリング、デイブ（1979年5月6日）。「宇宙とロケットが夏の祝賀会を計画」ハンツビルタイムズ。
- ^ ヒューズ、ベイン（2014年4月6日）。「象徴的なロケットが修理予定」。ディケーター・デイリー。 2014年4月8日閲覧。
- ^ 「SP-4221 スペースシャトルの決定 - 第6章: 経済とシャトル」NASA . 2011年1月15日閲覧。
外部リンク
- http://www.apollosaturn.com/
- http://www.spaceline.org/rocketsum/saturn-Ib.html
- NASA マーシャル宇宙飛行センター、「スカイラブ サターン IB 飛行マニュアル」(PDF)。 (19.8 MB)、1972年9月30日
- 「サターン打ち上げロケット」(PDF)。2005 年 4 月 16 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 (61.2MB)