土星5号运载火箭（又译农神五号，亦称为月球火箭）

土星5号运载火箭

又译农神五号，亦称为月球火箭

土星5号运载火箭（SaturnV），又译农神五号，亦称为月球火箭，是美国国家航空航天局（NASA）在阿波罗计划和天空实验室计划两项太空计划中使用的多级可抛式液体燃料火箭。土星5号运载火箭是仅次于苏联能源号运载火箭的推力第二大运载火箭。在1967年-1973年间共发射了13枚“土星5号”运载火箭，它们保持着完美的发射记录。共有9枚“土星5号”运载火箭将载人的“阿波罗”号宇宙飞船送上月球轨道。土星5号”运载火箭的生产线于1970年关闭。“土星5号”的最后一次发射是在1973年，这次发射将“天空实验室”空间站送入了近地轨道。

中文名	土星5号运载火箭
英文名	Saturn V
用途	LEO、月球轨道 运载火箭
制造商	波音公司（S-IC）北美人航空公司（S-II）道格拉斯飞行器公司（S-IVB）
制造国家	美国
高度	363.0英尺（111米）
直径	33.0英尺（10米）
质量	6,699,000磅（3,038,615千克）
级数	3节
有效载荷-近地轨道	262,000磅（118,841千克）
现况	退役
发射场	肯尼迪太空中心LC-39 发射台
总发射次数	13 (including 土星INT-21运载火箭)
成功次数	11次
部分失败次数	2 (阿波罗6号与阿波罗13号)
首次发射	1967年11月9日(阿波罗4号)

特点

土星五号在历史上属于最大的，以及最重的一只运载火箭，整体的高度能够达到一百一十米之多，并且重量能够达到3038.5吨，推力能够达到3408吨，通过月球轨道进行运载能够达到45吨，在轨道上的运载力能够达到118吨。土星五号属于三级火箭，第一级的长度有42米，直径能够达到10米。

不过直径比较宽，能够达到13米，在尾部上面一共有四个尾翼，起到保持平衡以及推动的作用。第二级的长度能够达到25米，直径能够达到10米。这里能够装入液氮氧氢，到启动的是推进作用，并且在上面会有五台发动机。三级的长度能够达到18.8米，直径能够达到6.6米。在上面有两个发动机所使用的推进剂是液氧液氢。

摘要

土星5号

美国土星5号是截至目前仍是人类历史上使用过的自重最大的运载火箭，高达110.6米，起飞重量3038吨；总推力达3400吨左右，月球轨道运载能力45吨，近地轨道运载能力118吨。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，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。第三级长18.8米，直径6.6米，1台J-2发动机，推进剂为液氧液氢。

尽管NASA曾设想过更大的火箭（例如新星火箭），土星5号是历史上、土星号运载火箭成员中最大的火箭，

土星5号由马歇尔太空飞行中心总指挥沃纳·冯·布劳恩与他的德国火箭团队担任设计研发工作，主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飞行器公司以及IBM。

火箭主要设计者之一—冯布劳恩

除了最后一次发射天空实验室没有使用S-IVB（第三级）之外，所有其他土星5号的发射都有三级：S-IC（一级）、S-II（二级）和S-IVB（三级）。每一级都使用液态氧（LOX）作为氧化剂。第一级使用高精炼煤油（RP-1）作为燃料，其他两级使用液态氢（LH2）作为燃料。一般来说，一次发射任务的前20分钟左右由火箭推动。

1967年至1973年期间NASA共发射了13枚土星5号火箭，从来没有过损失有效载荷的事故发生（虽然阿波罗6号和阿波罗13号曾出现过推进器失灵的问题，但舰载电脑都能够通过延长剩余推进器燃烧时间的办法以保持飞行）。土星5号的主要载荷是载着宇航员成功登月的阿波罗航天器。最后一次土星5号的发射将天空实验室的空间站送入太空。

背景

20世纪60年代初期，苏联在太空竞赛领先于其对手美国。1957年苏联发射了第一颗人造卫星史泼尼克一号，1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。为了在太空领域领先苏联，1961年5月25日，肯尼迪总统宣布美国会在1970年之前将宇航员送上月球。那时，美国唯一的一次载人太空任务是艾伦·谢泼德的水星-红石3号；仅在太空停留了15分钟，且未进入近地轨道。当时世界上没有火箭能够一次运送可登月的航天器。土星1号火箭当时还在研制过程中，但由于其推力远远不够，需要若干次发射才能将登月所需要的各个部件送入轨道。

在登月计划的计划阶段初期，NASA曾考虑过三个主要的设想：地球轨道交会、直接起飞以及月球轨道交会(LOR)。尽管NASA起初没有考虑月球轨道集合，因为人类当时连地球轨道集合都没有执行过，更不用说难度更大的月球轨道集合了。后来，由于能够使任务时间缩短以及较其他两种方法简单，月球轨道集合仍然被采纳。

资金

从1964年至1973年，土星5号的总拨款高达65亿美元，在1966年达到最高，仅一年中就拨了12亿美元。

阿波罗计划被缩减的主要原因是资金。1966年，美国国家航空航天局的年度政府拨款高达45亿美元，约为当时美国国内生产总值（GDP）的0.5%。同年，国防部的政府拨款为635亿美元，阿波罗计划总共耗资约240亿美元。

，因此有人认为，资金是美国能够领先一步登陆月球的最大因素。

基本资料

土星5号火箭图片1

参数列表

土星5号火箭图片2

第一级

第一级火箭发动机相关图片

一级火箭发动机点火顺序：首先中央发动机点火，随后周围相对的发动机以300毫秒的间隔点火。

一级火箭发动机的五台发动机所需的液氧和煤油分别由一台液氧泵和一台煤油泵提供，其中液氧泵的流量为每秒24811加仑，煤油泵的流量为每秒15741加仑。液氧泵的工作温度为-185℃，煤油泵的工作温度为15℃

液氧泵和煤油泵由一台55000马力的涡轮机提供动力，涡轮泵的工作温度为650℃

第二级

二级火箭相关图片

第三级

三级火箭相关图片

运载能力

发射纪录

SA-514、SA-515未使用

土星5号最后一次任务所发射的天空实验室

火箭图纸

部分土星5号火箭图纸

有一个流行的说法认为土星5号的设计图纸已经丢失了或者是故意的销毁了。实际上设计图纸仍然保存在马歇尔航天飞行中心的微缩胶卷上。

而F-1火箭发动机的图纸，据生产F-1发动机洛克达因公司声称，他们拥有该发动机的完整资料。

展出

土星5号火箭图片3

至今为止还有几枚土星5号火箭在美国不同地方展出，展出的地方如下：

一枚火箭在约翰逊航天中心中展览，这枚火箭的第一级推进器来自SA-514，第二级来自SA-515，第三级来自SA-513（SA-513的第三级被替换成了天空实验室）。这些推进器在1977年到1979年间运抵航天中心，一直开放展出，直至2005年在其周围建造保护结构才暂停展出。这也是唯一的一枚展出中的完整的土星5号，其各级推进器都是为发射而制造的。

一枚火箭在肯尼迪航天中心，它由S-IC测试推进器和SA-514的第二级、第三级推进器组成。它已经在室外展出了数十年，1996年，它被封闭起来以进行保护。

两枚火箭保存在亨茨维尔的美国航天火箭中心：

水平展出包括S-IC-D、S-II-F/D和S-IVB-D推进器，这些推进器都是用作测试的，而不是用于飞行。这枚火箭在室外展览了数十年，然后重新修复，在戴维森航天探索中心进行展出。

垂直展出的是在1999年建造的复制品。

SA-515的S-IC推进器在路易斯安那州的密乔装配厂展出。

SA-515的S-IVB推进器用作天空实验室的备份，在华盛顿的国家航空航天博物馆进行展出。

参考资料

1.土星5号运载火箭·探秘志