Saturn-Apollo 7

Saturn-Apollo 7

Inne nazwy	SA-7, A-102
Indeks COSPAR	1964-057A
Państwo	Stany Zjednoczone
Zaangażowani	NASA
Rakieta nośna	Saturn I Block 2
Miejsce startu	Cape Canaveral Air Force Station
Orbita (docelowa, początkowa)
Perygeum	178 km
Apogeum	203 km
Okres obiegu	88,4 min
Nachylenie	31,7°
Czas trwania
Początek misji	18 września 1964 16:22:43 UTC
Powrót do atmosfery	22 września 1964
Wymiary
Masa całkowita	16 700 kg

Saturn-Apollo 7 (A-102) – jedna z misji przygotowawczych programu Apollo; druga, która wyniosła makietę modułu Apollo. Do testów użyto makiety modułu dowodzenia i serwisowego (CSM), BP-15, oraz rakiety nośnej SA-7. Misja potwierdziła kompatybilność Saturna I Block II i CSM oraz działanie awaryjnego systemu ucieczki podczas startu.

Cele

źródło^[1]

Misja miała za zadanie powtórzyć lot Saturn-Apollo 6 (A-101). Ponownie miał zostać wyniesiony, tzw. boilerplate (BP), czyli makieta kapsuły Apollo i modułu serwisowego. W odróżnieniu od poprzedniego BP, w BP-15 jedna z makiet silniczków sterowania położeniem miała wykonać pomiary temperatury i wibracji podczas startu. Drugą istotną różnicą było uruchomienie awaryjnego systemu ucieczkowego podczas startu (Rakietowy System Ratunkowy (LES) (Launch Escape System), przy użyciu rakiet ucieczkowych i silników kontroli obrotu rakiety. Główną różnicą w użytej rakiecie nośnej było zaś wyposażenie Saturna, po raz pierwszy, w programowalny komputer. Przy poprzednich startach używano zaprogramowanych wcześniej układów, bez możliwości przeprogramowania.

Szczegółowy opis celów misji

źrósło^[1]

• Test konstrukcji, systemu napędowego i systemu sterowania rakiety nośnej z ładunkiem (makiety statku Apollo).
• Pierwszy pełny test systemu sterowania ST-124.
• Drugi test sterowania stopniem S-IV pod kontrolą ST-124.
• Trzeci test S-IV podczas lotu.
• Trzeci test IU podczas lotu.
• Test kompatybilności rakiety nośnej i makiety statku Apollo w trakcie przygotowań do misji, podczas startu i lotu.
• Drugi test wyłączenia silników S-IV pod kontrolą komputera pokładowego.
• Trzeci test separacji S-I od S-IV.
• Trzeci start ze stanowiska 37B.
• Pierwszy test układu sterowania ASC-15 (S-I).
• Pierwszy test żyroskopowego systemu orientacji rakiety (oba stopnie).
• Pierwszy test nowej metody odrzucania LES, z wykorzystaniem silnika rakiety ratunkowej i silnika manewrowego.
• Test bezodrzutowego systemu usuwania odparowanego wodoru ze zbiorników drugiego stopnia (S-IV).
• Pierwszy test systemu wykrywania ognia w silniku pierwszego stopnia. W tym locie system nie był aktywny, pełnił tylko rolę „pasażera“.
• Pierwszy lot bez zapasowego systemu hermetyzacji zbiornika ciekłego tlenu (LOX) w drugim stopniu rakiety.
• Powrót na Ziemię ośmiu kamer, rejestrujących zachowanie LOX w zbiorniku podczas lotu. Cel częściowo osiągnięty. Odzyskanie kamer okazało się niemożliwe. Odnaleziono tylko dwie spośród nich.
• Trzeci lot orbitalny drugiego stopnia, instrumentu IU i makiety statku Apollo, łącznie prawie 18 ton ładunku.

Przebieg lotu

W lipcu 1964 roku, podczas przygotowań do startu, znaleziono małe pęknięcie w silniku nr 6. Oznaczało to konieczność wymontowania silnika, co w rakiecie Saturn obsługa techniczna wykonała po raz pierwszy. Nadzorcy misji postanowili zwrócić do producenta wszystkie osiem silników. Demontaż wszystkich, połączonych znaczną ilością przewodów, rurek i kabli, zajął dziesięć godzin. Wymiana silników opóźniła lot o około dwa tygodnie. Opóźnienie o kolejne kilka dni spowodowały huragany „Cleo” i „Dora”.

Start miał miejsce 18 września 1964 roku. Pierwszy człon działał przez 147,7 sekundy, odłączając się 0,8 sekundy później. Drugi człon odpalony został 1,7 sekundy później. W 160,2 s lotu odpalono system LES. Po 621,1 sekundach lotu osiągnięto orbitę. Rzeczywista trajektoria lotu różniła się od założonej ze względu na zbyt duży ciąg silników pierwszego stopnia rakiety^[1].

Lot potwierdził oczekiwaną pracę wszystkich testowanych elementów. Statek nadawał telemetrię przez pięć okrążeń Ziemi. Śledzono go aż do ponownego wejścia w atmosferę nad Oceanem Indyjskim, w trakcie wykonywania 59. orbity. Jedynym niepowodzeniem było nieodnalezienie ośmiu aparatów fotograficznych. Wiadomo było, że opadły na wyznaczony teren, jednak huragan „Gladys” uniemożliwił dłuższe ich poszukiwanie. Dwa miesiące później dwa z nich zostały wyrzucone przez fale na plażach wysp San Salvador i Eleuthera (archipelag Bahamów). Filmy były nienaruszone^[1].

Podsumowanie

źródło^[1]

Wszystkie cele misji zostały osiągnięte. Zarówno system sterowania, jak i system kontroli lotu działały prawidłowo. Separacja poszczególnych stopni przebiegała prawidłowo. Zarówno praca układu napędowego pierwszego i drugiego stopnia były zadowalające. SA-6 była trzecią rakietą Saturn, w której w pierwszym stopniu zastosowano silnik H-1 o ciągu 836000 N (85,3 tony) każdy. Był to także trzeci test silników RL-10A# (S-IV) Zdarzyły się jedynie niewielkie odchylenia od założonych parametrów. Natomiast niedokładne zamontowanie silników ulażu (silniczki wytwarzające niewielkie przyspieszenie w celu zepchnięcia paliwa i utleniacza na dno zbiorników) spowodowało znaczący błąd parametru przechylenia rakiety (6°). Wibracje pierwszego stopnia były najmniej intensywne, jakie zanotowano w rakietach Saturn. Wibracje stopnia S-IV mieściły się w granicach normy. Również naprężenia i zmiany temperatury stopni rakiety były zgodne z założeniami. Także systemy elektryczne IU działały prawidłowo, zarówno podczas startu, jak i w trakcie lotu na orbicie. Dzięki S-IV makietę statku Apollo umieszczono na orbicie o okresie obiegu 88 minut. Wykonano ponad 130 różnych pomiarów, związanych zarówno z makietą statku, jak i rakietą nośną. Ich wyniki pozwalały stwierdzić, że Saturn jest już gotowy do użytku. Makieta miała dokładnie takie same rozmiary, masę i środek ciężkości jak prawdziwy statek. Spisała się wyśmienicie i dostarczyła NASA nowych danych podczas lotu na orbicie. Lot SA-7 okazał się dużym sukcesem i ostatnie trzy loty rakiety Saturn I, zaplanowane jako zwykłe testy, przemianowano na misje naukowe^[1].

Kombinacja Saturn-Apollo została uznana za gotową do użytku o trzy lata wcześniej niż zakładano.

Przypisy

Bibliografia

• Encyclopedia Astronautica
• Saturn SA-7 (ang.). W: NSSDC Master Catalog [on-line]. NASA. [dostęp 2013-07-30].