S-IVB 第三段ロケット
サターン５ブースタの第三段目であるS-IVB(エス・フォー・ビー)は、
すでに地球軌道に到達したアポロ宇宙船を月への飛行(Translunar injection:TLI)に向かわせます。
そして自らも月へ飛行を続け、最後には月に墜落します。
- 直径: 21ft 8in (6.604m)
- 高さ: 58ft 7in (17.8562m)
- 乾燥重量:33600lb (15.24ton) (7700lbのAft.Interstageを含む)
- 全重量:265600lb(120.47ton)
- 製造：マクドネルダグラス(McDonnell Douglas Astronautics Co. Huntington Beach, Calif.)
- 燃焼時間
- １回目：約2.75分
- ２回目：約5.2分
- 到達速度
- １回目燃焼後：約17500mph(28157.5km/h)
- ２回目燃焼後：約24500mph(39420.5km/h)
- 到達高度
- １回目燃焼後：約115mile(185km)
- ２回目燃焼後：月軌道
構造
Forward Skirt Assembly
本体の最上部、IUと接続するリング状部分がForward Skirt Assemblyである。 これはアルミニウムで作られ、各種電子機器、アンテナ、そしてそれらを冷やす冷却システムが搭載されている。 冷却システムは、IUによって制御される。 またここには、２台のDC28Vのバッテリが搭載されている。 ２つのテレメトリアンテナは、機体の各種情報をPCM/FM変調したデジタル信号で地上に送信する。
Propellant Tank Assembly
本体中央部を大きく占めるのか燃料タンクである。これは、上部約3/4がLH2(Liquid Hydrogen:液体水素)タンク、下部約1/4がLOX(Liquid Oxygen:液体酸素)用に分かれている。 また、LH2タンクの内部には、タンクを加圧して燃料をエンジンに押し出すための円形ヘリウムタンクが８個取り付けられている。 このタンクはアルミニウム合金で作られており、内側には重量削減と強度増強のためのワッフルパターンが削り込まれている。 LOXタンクの内側には、飛行中に液体酸素が波立たないようにするため、slosh-baffleと呼ばれるリング状の板が取り付けられている。 LH2タンクの内側には、タイル状のグラスファイバー断熱材が貼り付けられる。 LOX、LH2とも、注入の初期は、タンクが冷えるのを待つため、ゆっくりとしたスピードで注入される。 続いて高速注入が行われ、最後にゆっくりと100%になるまで充填される。 注入か終わると、打ち上げまでの間、気化で失われた分をつねに補給し続ける。
- LOX
- 温度：華氏-297度
- 圧力：38-41psia
- LOX燃料注入速度
- タンクの5%まで:500gpm(gallons per minute)
- タンクの98%まで:1000gpm
- タンクの100%まで:0-300gpm
- LH2
- 温度：華氏-423度
- 圧力：31-34psia
- LH2燃料注入速度
- タンクの5%まで:500gpm(gallons per minute)
- タンクの98%まで:3000gpm
- タンクの100%まで:0-500gpm
Thrust Structure Assembly
本体下部に円錐状につきだし、先端にJ2エンジンを搭載しているのが Thrust Structure Assembly である。 ここには、J2エンジンの他に、その向きを変える(ジンバルさせる)ための油圧システム、 予備の加圧用円形ヘリウムタンク、O2/H2バーナーなどが搭載されている。 このO2/H2バーナーは、１回目の噴射の後、TLIのための２回目の噴射時に、冷えすぎたヘリウムを暖めるのに使用される。
Aft Skirt Assembly
本体の最下部、Aft Interstageと接続するリング状部分がAft Skirt Assemblyである。 ここには２つの姿勢制御ロケット(Auxiliary propulsion system:APS)と、２つのUllage Rocket、 １台のDC28Vバッテリと、１台のDC56Vバッテリが搭載されている。 姿勢制御ロケットは、S-IVBとは完全に独立した噴射システムで、その中に専用の液体燃料タンクを持ち、 機体の向きを３軸方向に制御することができる。 Ullage Rocketは、宇宙空間でタンク内の燃料を、その底に押しつけるための加速度を加えるための固体燃料ロケットで、 J2エンジン噴射前に点火される。このロケットは点火終了後切り離される。
Aft Interstage Assembly
切り離し
S-IIとS-IVBの間の切り離し制御装置はS-IIに搭載されている。 このS-II Flight Sequencerが、S-IIのエンジンカットオフの３秒後にS-IVBに搭載されている 切り離し装置(EBW)にパルス信号を送信する。 するとEBWから、2300Vの発火信号がヒューズ(MDF)に送られ、発火/切断される。 つぎにS-II Flight SequencerがAft Interstageに搭載された４台の逆噴射ロケット(Retro Rocket)を1.5秒間噴射する。 これによりS-IIはS-IVBから離れていく。
Range Safety System
Forward Skirtには２台のRange Safetyアンテナが搭載されている。 これは、非常事態が発生したとき、地上からの信号を受け、LOX、LH2タンクを切り開く点火装置を作動させる。
Drawings
