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S-II

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S-II
製造商北美航空
製造國家 美國
用於農神5號運載火箭(第二級)
Saturn INT-21(第二級)
外形及質量參數
高度24.9米(82英尺)
直徑10米(33英尺)
質量480,000公斤(1,058,000磅)
燃料質量443,000公斤(977,000磅)
空重36,200公斤(79,700磅)
飛行歷史
現況退役
總飛行次數13
成功
(僅本子級)
12
其他部分失敗(太陽神6號
首次飛行1967年11月9日(AS-501)
太陽神4號
末次飛行1973年5月14日(AS-513)
太空實驗室1號
引擎詳情
引擎5台 J-2
單引擎推力4,400 kN(1,000,000 lbf)
比衝量421秒(4.13公里每秒)
推進時間367秒
燃料LOX/LH2

S-II(讀作「S-two」)是農神五號的第二級,由北美航空製造。該級由五台J-2液氫液氧引擎驅動,在高層大氣中提供給火箭5 MN的推力。

歷史

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位於海豹灘市的S-II裝配廠房

1959年12月,美國宇航部門決定要研發一種大推力液氫燃料火箭引擎。洛克達因獲得了引擎製造協議,這就是後來的J-2引擎。同時,S-II的設計也初現雛形,當時的設計是使用四台J-2,長為22.5米,直徑6.5米。

1961年,馬歇爾航天飛行中心開始招募承包商來製造S-II。在邀請參加招標會的30家航天公司中,只有7家在一個月後遞交了意向書,在仔細審查後,又有3家公司被排除。這時,設計部門發現原尺寸太小,未定的尺寸以及未定的上層級都給投標公司帶來了不小麻煩。1961年9月11日,製造合同最終給了北美航空,北美航空使用政府建造在加利福尼亞州海豹灘市的工廠進行生產。

組件

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S-II剖面圖

裝滿推進劑,S-II級重約500,000 kg,其中設備部分只佔3%的重量。

五台引擎連接在底部的推力受力結構上,中間一台是固定的,周圍四台可在液壓機控制下自由轉動。

與S-IC上兩個推進劑箱以空腔隔開的設計不同,S-II的液氧箱頂部和液氫箱的底部由一層隔離層相連。隔離層是兩層鋁箔以及鋁箔之間的苯酚蜂窩狀夾層結構組成。隔離層可承受兩面70℃ (125℉) 的溫差。這種共用隔離層設計為S-II減少了3.6噸的重量。

液氧箱呈橢圓形,直徑10米,高6.7米。其側面由12塊三角片焊接而成,兩個底面是兩個整圓片。每片三角片依據其位置被放置在一個裝有211000升水的水箱中進行三次精確水下爆炸成形。

液氫箱由六個氣瓶組成,其中五個2.4米高,一個0.69米高。由於液氫的儲存溫度只有20K,因此隔熱措施非常重要。起初的方法存在氣穴和壓焊問題,後來用手工調整的方法解決了問題。

為了塑造S-II的圓柱體外形,S-II被垂直樹立以輔助焊接。

應用

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編號 用途 發射日期 當前位置 註釋
S-II-F S-II-S/D和S-II-T之後的動態測試體 美國太空和火箭中心
S-II-T 在1966年5月28日爆炸中被毀
S-II-D 取消
S-II-S/D 結構動態測試 於1965年9月29日試驗台上被毀
S-II-1 太陽神4號 1967年11月9日 32°12′N 39°40′W / 32.200°N 39.667°W / 32.200; -39.667 上下方都安裝了攝像頭
S-II-2 太陽神6號 1968年4月4日 攜帶攝像頭監視第一級分離
S-II-3 太陽神8號 1968年12月21日 31°50′N 38°0′W / 31.833°N 38.000°W / 31.833; -38.000
S-II-4 太陽神9號 1969年3月3日 31°28′N 34°2′W / 31.467°N 34.033°W / 31.467; -34.033 質量減輕1800 kg以增加600 kg載荷,引擎功率更大,液氫量更多
S-II-5 太陽神10號 1969年5月18日 31°31′N 34°31′W / 31.517°N 34.517°W / 31.517; -34.517
S-II-6 太陽神11號 1969年7月16日 31°32′N 34°51′W / 31.533°N 34.850°W / 31.533; -34.850
S-II-7 太陽神12號 1969年11月14日 31°28′N 34°13′W / 31.467°N 34.217°W / 31.467; -34.217
S-II-8 太陽神13號 1970年4月11日 32°19′N 33°17′W / 32.317°N 33.283°W / 32.317; -33.283 中央引擎由於縱向耦合振動而熄火
S-II-9 太陽神14號 1971年1月31日
S-II-10 太陽神15號 1971年7月26日
S-II-11 太陽神16號 1972年4月16日
S-II-12 太陽神17號 1972年12月7日
S-II-13 太空實驗室 1973年5月14日 改作上層級
S-II-14 太陽神18號(取消) N/A 甘迺迪太空中心
S-II-15 太空實驗室備份 N/A 約翰遜太空中心

外部連結

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