El cohete más grande de la historia
Estados Unidos siempre ha sido el número uno del mundo en capacidades aeroespaciales y aterrizó con éxito en la luna en el último siglo. Todos sabemos que cuanto mayor es la carga útil, más grande es el cohete. Luego, el aterrizaje en la luna se realizaría utilizando una enorme nave espacial. ¿Qué potencia tiene este cohete? A continuación, presentamos el Saturn V, uno de los cohetes más potentes del mundo.
▲Los cinco supermotores de la primera etapa del Saturn V.
El Saturn V es actualmente el cohete práctico más grande del mundo, con un peso total de 3.038 toneladas. El empuje total del motor de la primera etapa alcanza las 3.408 toneladas, lo que equivale al empuje total de docenas de grandes motores de aviones de pasajeros.
El Saturn V fue diseñado por el científico loco alemán von Braun. Von Braun fue originalmente un supercientífico alemán y el diseñador jefe del famoso cohete V2. Debido a la derrota de Alemania en la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de los proyectos de investigación de Alemania se dividieron entre los Estados Unidos, la Unión Soviética y otros países. El Proyecto Paperclip de los Estados Unidos fue un proyecto que introdujo a científicos alemanes en los Estados Unidos y sentó una base sólida para la industria aeroespacial de los Estados Unidos. Después de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos trajo a von Braun y su equipo a Estados Unidos y se desempeñó como arquitecto jefe del proyecto. El Saturn V fue el mayor diseño de von Braun mientras estuvo en los Estados Unidos y, por lo tanto, fue considerado un pionero de la industria aeroespacial en el siglo XX.
Debido a que el Saturn V fue diseñado para aterrizar en la Luna, desde el principio tuvo altos requisitos para la carga útil. Bajo el liderazgo de von Braun, su capacidad de carga en órbita terrestre baja es de aproximadamente 118 toneladas, lo que equivale al peso total de un cohete ordinario. Su capacidad de carga en órbita lunar también es de 45 toneladas, que puede transportar una nave espacial con un peso total. de 45 toneladas Enviado a la órbita lunar.
Echemos un vistazo al recientemente popular cohete Falcon Heavy. Su capacidad de carga geoestacionaria es de 26,7 toneladas y la órbita terrestre baja es de hasta 63,8 toneladas, lo que significa que el Falcon Heavy puede enviar un tanque a la órbita terrestre baja y puede hundir un portaaviones que pese sólo 60 toneladas. Ésta es también la razón por la que los países poderosos desarrollan tecnología aeroespacial. Las ventajas de las armas espaciales son demasiado obvias. De la comparación se desprende que la capacidad de carga del Saturn V es extremadamente exagerada y ha superado el concepto que la gente común tiene de un vehículo de lanzamiento.
Todo el cohete se divide en tres etapas. Cada etapa utiliza oxígeno líquido como oxidante. El combustible de la primera etapa es queroseno altamente refinado y las otras dos etapas son hidrógeno líquido. La primera etapa tiene un peso total de 2.300 toneladas, un peso en vacío de sólo 1,31 toneladas, una masa de combustible de más de 2.000 toneladas y un diámetro de 10 metros, lo que equivale a un submarino lanzado verticalmente. El motor instalado en la primera etapa es el F1, el segundo motor de cohete líquido más grande del mundo. Un solo motor tiene un empuje de 680 toneladas, lo que equivale al empuje total de ocho aviones 747. El Saturn V tiene cinco motores de este tipo, cuatro de los cuales están colocados en el anillo exterior para controlar la dirección del empuje. La estructura de control es hidráulica. El motor central está parado y se apaga 26 segundos antes en vuelo que los otros motores para reducir la aceleración. El tiempo total de combustión de la primera etapa es de 159 segundos y la altura de separación es de 68.000 metros. La velocidad en este momento ha alcanzado los 2390 metros por segundo, lo que equivale a Mach 7. Las otras dos etapas son obviamente más pequeñas. La segunda etapa está equipada con cinco motores de cohete J2, mientras que el Techo del Mundo está equipado con dos motores J2 y la tercera etapa funciona en secuencia.
El 6 de julio de 1969, la nave espacial Apolo 11 fue lanzada desde Saturno V y puesta en órbita lunar. El pasado 20 de julio dos astronautas alunizaron con éxito la Luna, logrando el primer viaje lunar en la historia de la humanidad. De hecho, el Saturn V no es famoso por enviar humanos a la luna, sino por su altísima seguridad. Se lanzó por primera vez el 9 de octubre de 1967, 165438+, y su último lanzamiento fue en mayo de 1973. El plan original era lanzar hasta 19 veces, pero dos fueron canceladas y el número real de lanzamientos fue de 65.438+. Aunque hubo tareas pendientes entre estas 17 veces, ninguno de los cohetes falló y la tasa de éxito del lanzamiento alcanzó el 100%. Este es un número muy raro para un cohete gigante que pesa más de 3.000 toneladas, y prueba directamente que Von Braun. Fue un genio poco común.
Para probar el rendimiento general del cohete, los tres primeros fueron vuelos de lanzamiento simulados no tripulados. 196865438+El 21 de febrero fue el paso más importante hacia el aterrizaje en la luna. El lanzamiento de Saturno V envió al Apolo 8 y a tres astronautas a la órbita lunar, completando el primer vuelo humano exitoso alrededor de la Luna. Después de este éxito, el Saturn V fue lanzado siete veces más. En 1969, el Apolo 11 fue enviado a la órbita lunar y alunizó. A excepción de los miembros de la tripulación del Apolo 13 que se averiaron a mitad de camino y todos regresaron a la Tierra, todas las demás misiones se completaron perfectamente.
En 1973, el Saturn V completó su último lanzamiento, enviando el laboratorio espacial a la órbita terrestre baja, retirando así el Saturn V.
Después del programa de alunizaje, el Saturn V se convirtió en sinónimo de los Estados Unidos. , lo que demuestra directamente que Estados Unidos es líder mundial en fortaleza tecnológica y tiene una tecnología de diseño muy confiable. El programa de alunizaje de la Unión Soviética no salió tan bien. En primer lugar, el progreso fue significativamente más tardío que en Estados Unidos. La insuficiencia de fondos y de fuerza técnica hizo que las cuatro pruebas de lanzamiento de cohetes fallaran, lo que provocó directamente que los soviéticos abandonaran el plan de alunizaje. Hoy en día, sólo Estados Unidos ha llevado a cabo con éxito un experimento de alunizaje, y el único que puede competir con él es la cada vez más poderosa ingeniería aeroespacial de China.
Tras la retirada del Saturn V, los únicos cohetes de carga pesada del mundo pueden denominarse cohetes de energía soviéticos y el Falcon Heavy que nació en los últimos años. Energy Rocket ha sido descontinuado. Aunque el Falcon es avanzado, su capacidad de carga es sólo la mitad que la del Saturn V. Incluso incluyendo el fallido cohete N1, el Saturn V sigue siendo el cohete más poderoso del mundo. Este año se cumple el 50 aniversario del alunizaje humano y Estados Unidos planea aterrizar en la luna nuevamente. Las futuras misiones de alunizaje dependen de China y Estados Unidos, y también podríamos ver los cohetes gigantes de China.