Utente:Adert/SandBox3
Sequenze di lanciare missioni lunari
Il Saturn V è stato il razzo che ha permesso di portare gli astronauti dell'Apollo sulla Luna. Tutti i lanci si sono svolti dal Complesso di lancio 39 presso il Kennedy Space Center. Dopo che il razzo aveva lasciato la rampa di lancio, il controllo della missione veniva trasferito al Centro Controllo Missione a Houston, Texas.
Una missione lunare tipica utilizzava il razzo per un totale di circa venti minuti. Anche se le misisoni Apollo 6 e Apollo 13 hanno sperimentato un avaria ai motori, il computer di bordo è stato in grado di compensare, lasciando i rimanenti motori accesi più lungo e nessuno dei lanci Apollo si è concluso con una perdita di carico utile.
Sequenza S-IC
Il primo stadio lavora per 2 minuti e 30 secondi portando il razo ad una altitudine di 61 km ad una velocità di 8.600 km/h.
Negli 8,9 secondi prima del lancio veniva iniziata la sequenza di accensione del primo stadio. Il motore centrale partiva per primo, seguito da due coppie di motori simmetrici con un ritardo di 300 ms per ridurre le forze meccaniche sulla struttura. Una volta raggiunta la massima spinta e verificata questa dal computer di bordo, il razzo veniva liberato dalla rampa di lancio. Questa operazione durava circa mezzo secondo, una volta che il razzo si staccava dalla rampa il lancio non poteva essere più bloccato. Per portare il razzo lontano dalla rampa di lancio ci volevano circa 12 secondi.
Ad una altitudine di 130 metri il razzo iniziava una manovra di rollio sul proprio asse al fine di prendere la corretta triettoria e di mantenerla. Dal lancio fino all'accensione del secondo stadio, Saturn V, possedeva un programma preregistrato con le istruzioni per l'assetto. In esso era preregistrate informazioni sui venti dominanti presenti nel mese corrispondente al lancio.
Il Saturn V accellerava così velocemente raggiungendo la velocità di 500 m/s fino ad una altezza di 2 km, in questa fase preliminare di volo era comunque più importante raggiungere la prevista quota, la velocità era lo scopo delle fasi successive.
Dopo circa 80 secondi, il razzo raggiungeva il punto di massima pressione dinamica, conosciuto come Q-Max. La pressione dinamica su un razzo è proporzionale alla densità dell'aria intorno alla punta e al quadrato della velocità. Mentre la velocità del razzo aumentava con l'altitudine, la densità dell'aria diminuiva.
A 135,5 secondi, il motore centrale si spegneva per ridurre l'accellerazione e non superare i vincoli strutturali del razzo. Questo era realizzato facendo terminare il carburante nel motore, dato che la spinta del motore F-1 non era controllabile. 600 millisecondi dopo che il motore veniva spento, il primo stadio veniva sganciato e abbandonato grazie all'aiuto di otto piccoli motori a propellente solido. Poco prima di essere sganciato, l'equipaggio sperimentava l'accellerazione più forte, pari a 4 g (39 m/s²). Questo avveniva ad una altitudine di circa 62 km.
Dopo la separazione, il primo stadio continuava la sua traiettoria ad un altitudine di 110 km. Infatti, il motore periferico continuava a funzionare fino a quando i sensori del sistema di pompaggio non misuravano l'esaurimento di uno dei due propellenti. In seguito il primo stadio cadeva nell'Oceano Atlantico a circa 560 km dalla rampa di lancio.
Sequenza S-II
Dopo la sequenza di funzionamento dello stadio S-IC S-II ed ha ripreso in 6 minuti, il razzo azionato ad una altitudine di 185 km e una velocità di 24 600 km / h, un valore vicino alla velocità orbitale.
La seconda fase di procedura di accensione seguita per due volte, che varia per i diversi lanci Saturn V. Per le prime due missioni del razzo senza equipaggio, la prima volta è stata nel blocchetto di accensione per 4 secondi di otto motori booster, al fine di ri-accelerare il programma di avvio. Poi i cinque motori J-2 stavano tornando al lavoro. Per i primi sette Apollo missioni umane, solo quattro i motori di richiamo sono stati utilizzati. Per gli ultimi quattro lanci di Saturno, i quattro motori utilizzati sono stati anche rimossi. Separazione di un inter-stage. Immagine tratta dal film NASA Apollo 6.
Il secondo passo della procedura consisteva di separare la gonna inter-fase, circa 30 secondi dopo aver lasciato al primo piano. Questa manovra necessaria una separazione di alta precisione, perché non era dei motori chiave di inter-stage, sapendo che ha trascorso solo un metro di essi. Allo stesso tempo, la fase inter parted, il pacchetto di salvataggio è stata abbandonata. Questo sistema è stato progettato in caso di guasto del razzo durante la fase di lancio.
Circa 38 secondi dopo l'accensione del secondo stadio, il sistema di guida del Saturn V andato da un istruzioni pre-registrata per l'atteggiamento del sistema di volo di guida in un ciclo controllato dagli strumenti della baia di attrezzature, in modo tale che accelerometri e uno strumento per la misurazione dell'altitudine. Se il computer di bordo stavano prendendo il razzo fuori dalla portata dei percorsi accettabile, l'equipaggio potrebbe o annullare la missione o prendere il controllo del programma di avvio utilizzando un tubo di sterzo rotativo situato nella capsula.
Circa 90 secondi prima che la separazione del secondo piano, il motore centrale si spegne per ridurre le oscillazioni longitudinali noto come "effetto pogo". Un sistema per la rimozione del pogo effetti è stato stabilito da Apollo 14, ma il motore centrale è sempre stato spento in anticipo. All'incirca nello stesso tempo, il flusso di LOX diminuito, cambiando il rapporto di miscelazione dei due componenti, e assicurando che essa rimase come propellente il meno possibile nei serbatoi alla fine della sequenza di volo del secondo piano. Tale operazione è stata effettuata per un valore di ΔV.
Ci sono stati cinque sensori sul fondo di ciascun serbatoio della S-II. Una volta che due di loro sono stati scoperti, i sistemi di controllo di Saturno V avviare la sequenza di cambiare stanza. Un secondo dopo l'estinzione della seconda tappa, la seconda separati e un decimo di secondo dopo il terzo piano lampeggiava. Retrorazzi polvere montato sul palcoscenico internazionale al vertice del secondo piano è messo in moto per aiutare vuoto al secondo piano di distanza dal resto del lanciatore. Lo stadio S-II è sceso a circa 4200 km dal sito di lancio.
Sequenza S-IVB
Lo stadio S-IVB di Apollo 7 in volo orbitale attorno alla Terra. Apollo 7 utilizzato un veicolo di lancio Saturn IB, Saturn V, senza sapere che lo stadio S-IVB è stato quasi identico su questi due brocche.
Il terzo piano è stato operativo nel corso dei prossimi 2,5 minuti.
A differenza della separazione delle fasi precedenti, non vi era alcuna operazione specifica per la separazione di inter-stage. L'inter-stage tra il secondo e terzo piano è rimasto attaccato al secondo piano (anche se è stato costruito come un componente del terzo piano).
10 minuti e 30 secondi dopo il decollo, Saturno V è di 164 km di altezza e 1700 km di distanza del terreno dal sito di lancio. Poco dopo, a seguito di manovre in orbita, il lanciatore è stato in orbita terrestre di 180 km oltre 165 km. E 'stata così bassa orbita terrestre e la traiettoria non è stabile a causa di attrito con gli strati superiori dell'atmosfera. Per entrambe le missioni in orbita terrestre, Apollo e Skylab 9, il conferimento di orbita è stato superiore.
Una volta in orbita questo cosiddetto "parcheggio", la S-IVB e veicoli spaziali rimasto attaccato, facendo due e un giro e mezzo intorno alla Terra, mentre gli astronauti stavano esaminando la nave e il resto del razzo per assicurarsi che tutto era in perfette condizioni e preparare la nave per la manovra "translunare iniezione (TLI).
manovra TLI parlava 02:30 dopo il lancio, quando il riaccese terzo piano per spingere il veicolo spaziale verso la luna. L'esecuzione secondo la S-IVB è durato 6 minuti, portando l'imbarcazione ad una velocità superiore a 10 km / s, sufficiente per sfuggire al tiro della Terra.
Poche ore dopo la manovra di TLI, il modulo di comando Apollo e di servizio (CSM) separato dal terzo piano, ruotato di 180 gradi e quindi agganciata al modulo lunare (LEM) che si trovava nella MSC durante la fase di lancio . Infine, il CSM e LEM spiccava dal terzo piano.
Se fosse rimasto sulla stessa traiettoria della navicella Apollo, al terzo piano, potrebbe essere pericoloso per il resto della missione. Per evitare questo, il propellente rimasto nei serbatoi sono stati rimossi dal motore, che ha cambiato la sua traiettoria. Da Apollo 13, i controllori ha eseguito il terzo piano verso la Luna. Sismografi collocati sulla Luna da missioni precedenti rilevato l'impatto, ei dati registrati aiutato a studiare la composizione interna della Luna. Prima di Apollo 13 (ad eccezione di Apollo 9 e Apollo 12), il terzo piano sono stati posti su una traiettoria che passa vicino alla Luna, che li ha inviati in un'orbita solare. Apollo 9 fu a sua volta, ha portato direttamente a un orbita solare.
Lo stadio S-IVB di Apollo 12 ha subito un destino molto diverso. Il 3 settembre 2002, Bill Yeung scoperto un asteroide sospetto a cui diede il nome provvisorio di J002E3. E 'risultato essere in orbita intorno alla Terra, ed è stato presto scoperto mediante l'analisi spettrale che è stato coperto con una vernice bianca con biossido di titanio, la stessa di quella utilizzata per Saturn V. responsabili della missione aveva previsto di inviare l'S-IVB per Apollo 12 in orbita solare, ma l'accensione del motore dopo la separazione della navicella Apollo durato troppo a lungo e il terzo piano passò troppo vicino alla Luna e poi su un'orbita appena stabile attorno alla Terra e la Luna. Si ritiene che nel 1971, dopo una serie di perturbazioni gravitazionali, la S-IVB è stato posto su un'orbita solare e poi tornò in orbita intorno alla Terra 31 anni dopo. Nel giugno 2003, al terzo piano a sinistra l'orbita terrestre.