土星号运载火箭
Saturn launch vehicle
美国为载人登月的阿波罗工程研制的巨型运载火箭。包
括土星1号、土星1B号和土星5号3种火箭 。1957年开始方案
探索,1959年2月正式命名为土星号火箭。
土星1号是两级火箭 ,仅用于试验 ,以便为巨型火箭的
研制提供经验。共制造10枚,分为2组。第一组4枚,仅试验
第一级,上面加配重;第二组6枚,试验第一、二级。从1961
年10月至1965年7月共进行10次飞行试验 ,均成功。第六 、
七次试验了阿波罗号飞船的样件 ,最后3次用于发射人造地
球卫星。火箭的第一级S-1由8个圆柱形贮箱段捆绑而成,长
24.4米,用8台推力为833.5千牛(85吨力)的H-1发动机 ,
推进剂为液氧和煤油 。在尾段外面装有8个稳定尾翼 。第二
级S-4用6台RL-10液氧液氢发动机,每台推力66.7千牛(6.8
吨力)。第二级上面是过渡段,内装制导和控制系统。火箭
全长38.5米(不包括有效载荷) ,直径6.55米 ,起飞重量
约508吨,起飞推力6668千牛(680吨力)。运载能力约为8
吨(500千米高的圆轨道)和2.2吨(逃逸轨道)。
土星1B号也是两级火箭 。第一级S-1B与土星1号火箭的
第一级相同,但改进了制造方法 ,重量明显减轻 ,H-1发动
机的性能得到改善 ,总推力提高到7297千牛(744吨力) 。
第二级S-4B改用一台大推力J-2液氧液氢发动机 ,推力高达
1000千牛(102吨力 ),工作时间约450秒 。第二级上面是
仪器舱,高1米,直径6.55米 ,内装自主式制导系统、控制
系统和各种仪表 。火箭全长44米 ,直径6.55米 ,起飞重量
约587吨。火箭的低轨道运载能力达18吨 。土星1B号火箭曾
用于阿波罗号飞船某些分系统的试验,如指挥舱再入防热试
验、登月舱推进系统试验、指挥舱和服务舱的载人飞行试验
等。
土星5号是三级火箭,由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B
第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米,直径10米,
到尾段底部直径增大到13米 。尾段上装有4个稳定尾翼 ,翼
展约18米。第一级采用5台F-1发动机,推进剂为液氧和煤油,
总推力达33350 千牛 (约3400吨力) 。2个10米直径的铝制
推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米,直径10米 ,
采用液氧液氢推进剂 ,共用5台J-2发动机 ,真空总推力达
5109千牛(521吨力) 。第三级采用土星1B号火箭的第二级,
仪器舱也和土星1B 号的相同 。土星 5号火箭全长 110.6 米 ,
起飞重量2930 吨 ,采用惯性制导系统 。运载能力为 127 吨
(低轨道) ,48.8 吨 ( 逃逸轨道 )。土星5号火箭从1967年
9月至1972年7月进行飞行试验,其中有7次作载人登月飞行 ,
成功6次,先后将12名航天员送上月球。

