土星5运载火箭制造与试验记录(原书第2版)

目录 译者序 前言 致谢 **篇 实施方案与管理 第1章 土星5运载火箭简介 3 1.1 概述 3 1.2 典型登月任务 5 1.3 早期的土星运载火箭 6 1.3.1 土星1运载火箭 6 1.3.2 土星1B运载火箭 8 1.4 如何实现土星5运载火箭的设计 8 1.5 大事记 10 第2章 一子级 13 2.1 一子级概述 13 2.2 一子级的制造与组装 14 2.2.1 推力结构 14 2.2.2 燃料贮箱 15 2.2.3 液氧贮箱 16 2.2.4 箱间段 17 2.2.5 脐带接口 17 2.2.6 前短壳 17 2.2.7 尾翼和防护罩 18 2.2.8 垂直组装 18 2.3 制造后检测 20 2.4 一子级系统 22 2.4.1 燃料系统 22 2.4.2 液氧系统 25 2.4.3 液压系统 27 2.4.4 供配电系统 27 2.4.5 测量系统 29 2.4.6 安控系统 30 2.4.7 供配气系统 30 2.4.8 环境控制系统 32 2.4.9 视频装置 32 2.5 一子级飞行 33 第3章 F-1发动机 35 3.1 发动机概述 35 3.2 推力室组件 36 3.2.1 常平座轴承 36 3.2.2 氧化剂集合器 37 3.2.3 推力室喷注器 37 3.2.4 推力室主体 37 3.2.5 推力室喷管延伸段 38 3.2.6 自燃式燃料盒 38 3.2.7 火工品点火器 38 3.2.8 隔热层 38 3.3 涡轮泵 39 3.3.1 氧化剂泵 39 3.3.2 燃料泵 40 3.3.3 涡轮 40 3.3.4 轴承冷却剂控制阀 40 3.4 燃气发生器系统 41 3.4.1 燃气发生器阀 41 3.4.2 燃气发生器喷注器 41 3.4.3 燃气发生器燃烧室 42 3.5 推进剂输送系统 42 3.5.1 氧化剂阀 42 3.5.2 燃料阀 43 3.5.3 推力指示压力开关 43 3.6 增压系统 43 3.6.1 热交换器 43 3.6.2 热交换器单向阀 43 3.6.3 液氧流量计 44 3.6.4 热交换器管路 44 3.7 发动机对接框 44 3.8 电气线缆 44 3.9 液压控制系统 44 3.9.1 自燃燃料分支管 44 3.9.2 点火监控阀 45 3.9.3 单向阀 45 3.9.4 发动机控制阀 45 3.9.5 摆动式单向阀 46 3.10 飞行测量系统 46 3.10.1 主系统参数 46 3.10.2 辅助系统参数 47 3.10.3 主接线箱与辅助接线箱 47 3.11 发动机工作 47 3.12 发动机关机 48 第4章 二子级 50 4.1 二子级概述 50 4.2 结构 52 4.2.1 级间段 53 4.2.2 后短壳 53 4.2.3 推力结构 53 4.2.4 液氧贮箱 53 4.2.5 液氢贮箱 55 4.2.6 长排罩 57 4.2.7 前短壳组件 57 4.2.8 总装 57 4.3 推进剂系统 59 4.3.1 吹除分系统 59 4.3.2 加注和补加分系统 59 4.3.3 排气系统 61 4.3.4 增压系统 61 4.3.5 推进剂输送分系统 62 4.3.6 再循环分系统 63 4.3.7 推进剂管理系统 63 4.4 推进剂沉底发动机 64 4.5 热控系统 65 4.6 飞行控制系统 65 4.7 测量系统 65 4.8 供配电系统 66 4.9 火工品系统 67 4.10 地面保障 68 4.10.1 泄漏检测系统与隔热材料吹除系统 68 4.10.2 发动机舱空调 69 第5章 三子级 70 5.1 三子级概述 70 5.2 三子级的制造与组装 71 5.2.1 前短壳组件 71 5.2.2 推进剂贮箱 72 5.2.3 推力结构 73 5.2.4 后短壳组件 73 5.2.5 级间段 73 5.2.6 总装 73 5.3 三子级系统 77 5.3.1 推进系统 77 5.3.2 飞行控制系统 83 5.3.3 供配电系统 87 5.3.4 仪器和遥测系统 87 5.3.5 环境控制系统 88 5.3.6 火工品系统 89 第6章 J-2发动机 93 6.1 发动机概述 93 6.2 推力室和常平座系统 94 6.2.1 推力室主体 94 6.2.2 集合器 95 6.2.3 推力室喷注器 95 6.2.4 常平座 95 6.2.5 增强型火花点火器 95 6.3 推进剂输送系统 95 6.3.1 燃料泵 96 6.3.2 氧化剂泵 96 6.3.3 燃料主阀 97 6.3.4 氧化剂主阀 97 6.3.5 推进剂利用阀 97 6.3.6 燃料和氧化剂流量计 98 6.3.7 燃料和氧化剂泄出阀 98 6.4 燃气发生器和排气系统 98 6.4.1 燃气发生器 98 6.4.2 燃气发生器控制阀 98 6.4.3 涡轮排气系统 99 6.4.4 热交换器 99 6.4.5 氧化剂涡轮旁通阀 99 6.5 控制系统 99 6.5.1 气动系统 99 6.5.2 电时序控制器 99 6.6 启动贮箱系统 100 6.7 飞行仪器系统 100 6.7.1 主仪器设备 100 6.7.2 辅助设备 100 6.8 发动机运行 100 6.8.1 启动程序 100 6.8.2 飞行阶段的运行 101 6.8.3 关机程序 101 6.8.4 发动机重启 101 第7章 仪器舱 103 7.1 仪器舱概述 103 7.2 仪器舱制造 104 7.3 仪器舱分系统 106 7.3.1 环境控制系统 106 7.3.2 制导和控制系统 107 7.3.3 测量系统 110 7.4 供配电系统 113 第8章 设施 114 8.1 波音公司设施 115 8.2 北美航空公司空间部设施 115 8.3 道格拉斯飞行器公司设施 116 8.4 IBM设施 118 8.5 北美航空公司洛克达因设施 119 8.6 亨茨维尔设施 120 8.7 密西西比试验站设施 122 8.8 肯尼迪航天中心设施 123 8.8.1 火箭组装大楼 124 8.8.2 发射控制中心 125 8.8.3 推进剂贮存与输送 126 8.8.4 尾焰导流板 126 8.8.5 发射区 127 8.8.6 履带运输车 128 8.8.7 移动勤务塔 128 8.8.8 移动发射平台 129 第9章 试验 130 9.1 鉴定试验 130 9.2 可靠性试验 130 9.3 研制试验 131 9.4 验收试验 131 9.5 自动检测 132 9.6 飞行试验 132 9.7 试验文档 132 第10章 运载火箭组装和发射 133 10.1 组装和检测 133 10.2 发射场试验 134 10.3 发射 135 第11章 计划管理 136 第12章 飞行史 143 12.1 AS-501(阿波罗4号飞船) 143 12.2 AS-502(阿波罗6号飞船) 144 第二篇 生产与试验 第13章 设施 149 13.1 NASA马歇尔航天飞行中心 149 13.2 NASA/波音公司米丘德组装厂 149 13.3 西尔滩北美航空公司 150 13.4 亨廷顿滩道格拉斯飞行器公司 151 13.5 卡诺伽帕克洛克达因公司 151 13.6 NASA密西西比试验站 152 13.7 道格拉斯萨克拉门托试验站 153 13.8 洛克达因公司圣苏珊娜野外实验室 154 13.9 空军研究实验室——爱德华兹空军基地 156 13.10 阿诺德工程发展中心 158 第14章 运输设备 159 14.1 驳船和船舶 159 14.1.1 “海神号” 159 14.1.2 “猎户座” 159 14.1.3 “小湖号” 159 14.1.4 “珍珠河号” 159 14.1.5 “巴罗角号” 159 14.2 飞机 160 14.2.1 美国航空航天公司“大腹古柏”377PG 160 14.2.2 美国航空航天公司“超级古柏”377SG 160 第15章 F-1发动机生产与试验 161 15.1 简介 161 15.2 研制背景 161 15.3 飞行标准发动机 161 15.4 发动机序列编号 164 15.5 发动机构型变化 164 15.6 一子级F-1发动机位置布局 166 15.7 发动机的用途 166 15.8 发动机的后勤保障 167 第16章 J-2发动机生产与试验 168 16.1 简介 168 16.2 研制背景 168 16.3 飞行标准发动机 168 16.4 发动机序列编号 171 16.5 发动机构型变化 171 16.6 二子级J-2发动机位置布局 173 16.7 发动机的用途 173 16.8 发动机的后勤保障 173 第17章 一子级生产与试验 174 17.1 S-IC-S 174 17.1.1 概述 174 17.1.2 相关试验活动 174 17.2 S-IC-F 176 17.2.1 概述 176 17.2.2 发动机 176 17.2.3 制造 176 17.2.4 试验 177 17.3 S-IC-D 179 17.3.1 概述 179 17.3.2 发动机 179 17.3.3 制造 180 17.3.4 试验 180 17.4 S-IC-T 183 17.4.1 概述 183 17.4.2 发动机 183 17.4.3 制造 184 17.4.4 试验 185 17.5 S-IC-1 194 17.5.1 概述 194 17.5.2 发动机 194 17.5.3 制造 195 17.5.4 试验 195 17.6 S-IC-2 196 17.6.1 概述 196 17.6.2 发动机 197 17.6.3 制造 197 17.6.4 试验 197