Введение

Вторая ступень ракеты "Сатурн V", построенная компанией North American Aviation. Она использовала жидкий водород (LH2) и жидкий кислород (LOX) и оснащалась пятью двигателями J-2, расположенными в петрокопчевой конфигурации. Вторая ступень разгоняла "Сатурн V" в верхних слоях атмосферы, создавая тягу в [значение тяги отсутствует в оригинальном тексте].

История

Начало разработки S II относится к декабрю 1959 года, когда комитет рекомендовал проектирование и строительство высокотягового двигателя на жидком водороде. Контракт на этот двигатель был заключен с компанией Rocketdyne, и впоследствии он получил название J2. Одновременно началось формирование конструкции второй ступени S II. Изначально планировалось оснастить её четырьмя двигателями J2, а её длина должна была составлять 74 фута (23 м) в диаметре. В 1961 году Космический центр Маршалла начал процесс поиска подрядчика для строительства ступени. Из 30 аэрокосмических компаний, приглашенных на конференцию, где были представлены первоначальные требования, лишь семь представили свои предложения в течение месяца. После изучения предложений три из них были отклонены. Однако затем было принято решение, что первоначальные спецификации для всей ракеты были недостаточно большими, и было решено увеличить размеры ступеней. Это создало трудности для оставшихся четырех компаний, поскольку NASA еще не определился с различными аспектами ступени, включая её размеры и верхние ступени, которые должны были быть установлены сверху. 11 сентября 1961 года контракт был присужден компании North American Aviation (которой также был выдан контракт на разработку командно-сервисного модуля "Аполлон"), а производственный завод был построен правительством в Сил-Бич, Калифорния. Планировалось произвести 15 летных ступеней. Также были разработаны планы по строительству 10 последующих ступеней, S II 16–25, но финансирование для их сборки так и не было получено. Эти ступени могли бы поддерживать более поздние миссии "Аполлона", включая миссии в рамках программы Apollo Applications.

Конфигурация

Когда S II был полностью заправлен топливом, его масса составляла около [укажите массу, отсутствующую в оригинале]. Лишь 7,6% этой массы приходилось на конструкцию – 92,4% составляли жидкий водород и жидкий кислород. В нижней части находилась силовая конструкция, поддерживающая пять двигателей J 2, расположенных в виде крестовины. Центральный двигатель был неподвижным, а остальные четыре имели поворотные сопла, как и двигатели на ступени S IC, расположенной ниже. В отличие от S IC, где использовался межбак (пустой резервуар между баками), в S II применялась общая переборка (аналогичная ступеням S IV и S IVB), которая одновременно являлась верхней частью бака LOX и нижней частью бака LH2. Она состояла из двух алюминиевых листов, разделенных сотовой структурой из фенольной смолы, обеспечивающей теплоизоляцию и компенсирующей разницу температур между баками. Использование общей переборки позволило сэкономить 3,6 тонны веса за счет устранения одной переборки и уменьшения общей длины ступени. Конструкция общей переборки S II была испытана в 1965 году на уменьшенной модели Common Bulkhead Test Tank (CBTT), состоящей всего из двух цилиндров LH2. Она формировалась путем сварки 12 сегментов (крупных треугольных секций) и двух круглых элементов для верхней и нижней частей. Сегменты формировались путем размещения в 211 000-литровом резервуаре с водой и воздействия на них трех последовательностей подводных взрывов, придающих каждому сегменту нужную форму. Бак LH2 был собран из шести цилиндров: пять высотой 2,4 метра и один – 0,69 метра. Наибольшей проблемой была теплоизоляция. Жидкий водород необходимо поддерживать при температуре ниже примерно 20 °C выше абсолютного нуля, поэтому эффективная теплоизоляция критически важна. Первые попытки оказались неудачными: возникали проблемы с адгезией и образованием воздушных карманов. Изначально ступень изолировали сотовым материалом, в задней части которого были прорезаны канавки для продувки гелием при заправке. В конечном итоге, теплоизоляцию стали наносить вручную распылением с последующей обрезкой излишков. Это позволило сэкономить вес и время, а также полностью избежать проблемы воздушных карманов. Объем бака LH2 составлял [укажите объем, отсутствующий в оригинале] для хранения жидкого водорода. S II собирали в вертикальном положении для облегчения сварки и сохранения правильной формы больших цилиндрических секций.

Построенные этапы

Серийный номер Использование Дата запуска Текущее местоположение Примечания Общий испытательный резервуар (CBTT) Демонстрация общей переборки S II на уменьшенной модели резервуара Неизвестно Уменьшенная модель резервуара S II, состоящая из двух цилиндров резервуара LH2, стандартной передней переборки, общего купола и кормовой юбки с модифицированной кормовой переборкой. Испытан в 1965 году. S II FИспользовался в качестве замены для динамической испытательной ступени после уничтожения S II S/D и S II TВ Космическом и ракетном центре США, Хантсвилл, штат Алабама Проведены проверки оборудования и испытания на заправку топливом в Космическом центре Кеннеди в 1966 году в составе стека SA 500F. Межступенчатый отсек не отделился из-за повреждения полезной нагрузки при запуске. S II 14Аполлон 18 (отменена) N/AЦентр "Аполлон Сатурн V", Космический центр Кеннеди От отмененной миссии "Аполлон 18". S II 15Аполлон 19, позднее резервный для Skylab 1 (не летал) N/AКосмический центр имени Джонсона Из SA 515 – резервный аппарат Skylab, который NASA не использовала. Также предназначался для "Аполлона 19".