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S-IB 第一段ロケット

S-IBステージは、サターンI型ブースターのS-Iステージを改良して開発されました。 その重量はS-Iステージに比べて20,000ポンドも削減され、新たに尾翼が取り付けられました。
Apollo Saturn IB S-IB from Pos I View Apollo Saturn IB S-IB from Pos II View Apollo Saturn IB S-IB from Pos III View Apollo Saturn IB S-IB from Pos IIII View
  • 直径: 21.6ft (6.6m)
  • 高さ: 80.2ft (24.4m)
  • 燃焼時間：約2.5分
  • 製造：NASAマーシャル宇宙飛行センターおよびクライスラー
    (Marshall Space Flight Center and Chrysler Corporation)
  • 到達高度：42miles(68km)

Propellant Containers


KSC-72PC-497BW August 24, 1972 Personnel attach tail fin to Skylab 2 Saturn IB booster J.L. Pickering
S68-29781 April 22, 1968 KSC Pad 34 showing erection of first stage of Saturn 205 launch vehicle
S-1Bステージの胴体の中心部には直径105インチのLOXタンク(O-C)が搭載されている。 そしてこれを取り囲むように直径70インチの４本の燃料コンテナ(F-1からF-4)と４本のLOX(液体酸素)コンテナ(O-1からO-4)が取り付けられている。 白いタンクがLOXタンク、黒字にUNITED STATESの文字が書かれているのが燃料タンクである。 このタンクは、内部からリングで補強したアルミ合金の円筒形パーツに、上下に半円形のパーツを溶接して一体化したものである。 タンクの厚さは、負荷にあわせて、上部と下部では異なっている。
S-IBの燃料にはRP-1というロケット燃料が使用されている。 各コンテナは、それぞれ一基の内側H-1エンジンと一基の外側H-1エンジンにRP-1およびLOXを供給する。 また、各コンテナには２つのカットオフセンサーが取り付けられていて、 RP-1またはLOXが規定の量より少なくなると内側エンジンを停止させる。 外側エンジンは、内側エンジン停止後約６秒後に自動的に停止する。
各燃料コンテナには１５個の個別残量センサと１個の連続残量センサが取り付けられており、 テレメトリを介して飛行中に残量をモニタすることができる。
燃料コンテナは、打ち上げの２分３３秒前からヘリウムにより加圧される。 そして飛行中はエンジンの燃料ポンプにより圧力が保たれる。

63-SA4-9 March 24, 1963 SA-4 S-1 stage on launcher awaiting second and third inert upper stages

Spider Beam Unit Assembly


S-IBの上部には、スパイダービームと呼ばれる、蜘蛛の巣を連想させる八角形の骨組みが取り付けられている。 ここには、発射台でS-IVBの固定のためにドリルで穴をあける。

Fire Detection System


８個ずつ４セット、合計３２個の温度センサが後部のThrust Structureに取り付けられている。 エンジン点火前に火災が検出されると、打ち上げコントロールセンタに通知され、 冷たいGN2(Gaseous Nitrogen:窒素ガス)がエンジンコンパートメントに噴射される。 もしエンジン噴射中に火災が検出されると、GN2の噴射とともにエンジンが停止される。 GN2の噴射で鎮火しなかったときは、打ち上げコントロールセンタよりWater Quench操作が行われ、水が噴射される。

SAT-4-53 1963 this view of the main assembly building at NASA-MSFC shows three Saturn I boosters in various stages of assembly (left to right: SA-6, SA-7 & SA-4);

Range Safety System


米空軍ミサイルテストセンタの安全基準として、液体燃料を使用するミサイルは、 いつでも推力をゼロにし、燃料を放出できるシステムを備えていることが要求されている。 S-IBでは、これを満たすためにRange Safety Systemが搭載されている。 地上から周波数変調されたコマンドを４つの受信アンテナ、２つのコマンド受信機で受信すると、 各コンテナに取り付けられたlinear-shaped chargeに点火され、コンテナが切り裂かれ、ロケットは破壊される。

S75-28386 July 2, 1975 early morning view of ASTP Saturn IB on pad 39-B

Electrical System


S-IBには２台の独立した28ボルトのバッテリが搭載されている。 打ち上げ前は、電力はUnmbilicalコネクタを通して、打ち上げ施設から供給される。 エンジン点火の約２５秒前に電源がバッテリに切り替えられる。 通常は１台が電源を供給し、異常が発生したらもう１台が肩代わりする。
S-1Bに搭載される多くの計測機器は、５ボルトの電源を使用する。 これは２８ボルトの電源を変換して得る。

KSC-68PC-185 October 11, 1968 liftoff of Apollo 7 from Cape Kennedy Launch Complex 34

Control


S-1Bの飛行制御のためのスイッチセレクタが機器コンパートメントNo.2に搭載されている。 これは、各タイミングでIUからデジタルコマンドを受け取り、S-1B内の各機器のON/OFFを行う。 また、２つの加速度計がスパイダービームに搭載されており、横方向の加速を計測する。 そしてこの情報を元に、横風の影響と、構造負荷を最小にするよう飛行経路が制御される。

H-1 Engine


S-IBステージは内側に固定で４基、外側に可動の４基、合計８基のH1エンジンを搭載し、約160万ポンドの出力を発生する。 これはThor/Jupiterミサイルで使用されていたS-3Dエンジンを、ノースアメリカンのロケットダイン部門が改良したものである。 サターンIで使用された初期の出力は165,000ポンドであったが、サターンIBで採用された頃には200,000ポンドとなり、最終的に205,000ポンドまで増強された。