Saturn V - spaceYhub

Saturn V: რაკეტა რომელმაც მთვარეზე წაგვიყვანა

„Saturn V“ დღემდე ითვლება კოსმოსური ინჟინერიის ერთერთ უდიდეს საოცრებად. ის იყო რაკეტა, რომელმაც აეროკოსმოსურ ინდუსტრიაშიოქროს სტანდარტიდაამყარა და სამუდამოდ განსაზღვრა სანდოობის, ტვირთამწეობისა და მისიების მრავალმხრივი გამოყენების საზომები. ეს გიგანტური კონსტრუქცია იყოაპოლოსპროგრამის გულში ჩასმული საკვანძო ელემენტი, მექანიზმი, რომელმაც ადამიანებს რეალურად გაუხსნა გზა მთვარისკენ.

ბოლო ფრენიდან ათწლეულების გასვლის შემდეგაც კი, „Saturn V“ რჩება შეუდარებელ ლეგენდად: მისი სიმძლავრე 7.6 მილიონი ფუნტი thrust- (დაახლოებით 34 მეგანიუტონი, ანუ დაახლოებით 3 450 ტონა ძალა) უდრიდა. ეს მასშტაბური რეკორდი დღემდე ვერანაირმა თანამედროვე რაკეტამ ვერ მოხსნა.

კოსმოსური კვლევების ისტორიაში ერთ ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მომენტი 1967 წლის 9 ნოემბერს დადგა, როდესაც მსოფლიო Saturn V რაკეტის სტარტის მოწმე გახდა. ეს იყო “აპოლო 4 “ -ის მისია, როდესაც ეს კოლოსალური ზომის მქონე რაკეტა, რომლის გაშვებისას მთლიანად შევსებული მასა 2 800 ტონას აჭარბებდა, ცაში აიჭრა. ეს მოვლენა უდიდესი ნახტომი იყო კოსმოსური ხომალდების შესაძლებლობების დახვეწისთვის.  „Saturn V“-ის ეს პირველი ფრენა იქცა იმ მყარ საძირკვლად, რომელმაც საბოლოოდ შესაძლებელი გახადა „აპოლოს“ მისიების ტრიუმფი და მთვარეზე ადამიანის ისტორიული დაშვება.

Saturn V - spaceYhub
Saturn V-ის ფრენა.

 

„Saturn V“-ის ეპოპეა ისეთივე გრანდიოზულად დასრულდა, როგორც დაიწყო. მისი ბოლო ფრენა განხორციელდა 1973 წლის 14 მაისს, როცა NASA- ამ გიგანტური რაკეტის საშუალებითსქაილაბისპროგრამა, ამერიკის პირველი ორბიტალური კოსმოსური სადგური კოსმოსში გაიყვანა. „სქაილაბისგაშვებით დასრულდააპოლოსეპოქა, თუმცა ამავდროულად დაიწყო ახალი ეტაპი, გრძელვადიანი კოსმოსური საცხოვრებლებისა და ორბიტალური მეცნიერების განვითარება.

დღეს „Saturn V“-ის უზარმაზარი მაკეტებიორიგინალები ექსპონირებულია მსოფლიოს სამ საკულტო ადგილას: კენედის კოსმოსურ ცენტრში (ფლორიდა), ჯონსონის კოსმოსურ ცენტრში (ჰიუსტონი, ტეხასი) და აშშის კოსმოსურ და რაკეტის ცენტრში (ალაბამა). ისინი არა მხოლოდ ისტორიული რელიქვიებია, არამედ სიმბოლოები კაცობრიობის იმ ნაბიჯისა, რომელმაც სამუდამოდ შეცვალა კოსმოსური კვლევების გზა.

Saturn V - spaceYhub
იდეის ავტორი, რაკეტების მამა ვერნერ ფონ ბრაუნი პრეზიდენტ ჯონ კენედისთან ერთად.

 

„Saturn V“-ის ტვირთამწეობა დღემდე შთაბეჭდილებას ახდენს მეცნიერთა და ინჟინერთა ყველა თაობაზე. მას შეეძლო 140 მეტრული ტონა ტვირთის დაბალ დედამიწის ორბიტაზე გატანა და ეს რეკორდი დღემდე დაუმარცხებელია. სიმაღლით „Saturn V“ აღწევდა 111 მეტრს (363 ფუტი), ანუ თითქმის 36-სართულიან ცათამბჯენს, და 18 მეტრით უფრო მაღალი იყო თავისუფლების ქანდაკებაზე.

„Saturn V“-ის შექმნა მხოლოდ რაკეტის აგებას არ ნიშნავდა. ეს იყო ურთულესი პროცესი, რომელიც მრავალჯერადი ტესტირების ეტაპებს მოიცავდა. ყოველი კომპონენტი ცალცალკე გადიოდა მკაცრ შემოწმებას, შემდეგ კი მთლიან სისტემას უტარდებოდა პროგრამული და საინჟინრო დონის ტესტები. ეს მკაცრი პროცედურები აუცილებელი იყო, რადგან ასეთი მასშტაბის პროექტში არ არსებობდა შეცდომის დაშვების უფლება.

ფინანსური ტვირთი მართლაც კოლოსალური აღმოჩნდა. „Saturn V“-ის საბოლოო ღირებულება შეადგენდა დაახლოებით 6.4 მილიარდ დოლარს 1960-იან წლებში, რაც დღევანდელი ეკონომიკური რეალობით დაახლოებით 45 მილიარდ დოლარს უდრის. თუმცა ეს ინვესტიცია სრულად გამართლდა: მიღებულმა ტექნოლოგიურმა პროგრესმა, ინჟინრულმა გამოცდილებამ და მეცნიერულმა მიღწევებმა ამერიკის შეერთებული შტატები გრძელვადიან პერსპექტივაში კოსმოსური ტექნოლოგიების უპირობო ლიდერად აქცია.

„Saturn V“-ის არქიტექტორი გახლდათ ინჟინერიის ისტორიაში ერთერთი უდიდესი გენიალური ფიგურა, ვერნერ ფონ ბრაუნი, რომელსაც ხშირადრაკეტების მამასუწოდებენ. 1963 წელს სწორედ მან წარმოადგინა „Saturn V“-ის დეტალური კონცეფცია პრეზიდენტ ჯონ კენედის წინაშე, სადაც ხაზგასმით აღნიშნა მისი პოლიტიკური და მეცნიერული მნიშვნელობა. ფონ ბრაუნის ხედვა სცილდებოდა მხოლოდ ტექნიკურ ამოცანებსმას სურდა დაემტკიცებინა, რომ ამერიკა შეძლებდა არა მხოლოდ კოსმოსში გასვლას, არამედ მთვარეზე დაშვებასაც.

„Saturn V“-ის განვითარება არ იყო მხოლოდ ინჟინრული გამოწვევა. ეს იყო მულტიდისციპლინარული ინიციატივა, სადაც გვერდიგვერდ მუშაობდნენ ასტროფიზიკოსები, მეტალურგები, პროგრამული ინჟინრებისა და კომპიუტერული მეცნიერების სპეციალისტები. სწორედ ამ ერთობლიობამ შექმნა ის ტიტანური სისტემა, რომელმაც კაცობრიობას მთვარისკენ გზა გაუხსნა.

Saturn V - spaceYhub
რაკეტების მამა, ვერნერ ფონ ბრაუნი

„Saturn V“-ის შექმნა შესაძლებელი გახდა მხოლოდ იმ ადამიანთა გუნდის წყალობით, რომელთა ხედვამ და პროფესიონალიზმმა პროექტი ლეგენდად აქცია. ეს ოთხი ფიგურა გახდა „Saturn V“-ის წარმატების ბირთვი

  •       ვერნერ ფონ ბრაუნი: მთავარი არქიტექტორი, „Saturn V“-ის სულის ჩამდგმელი. იგი ცნობილია როგორც V-2 რაკეტის შემქმნელი, რომელიც ომის პერიოდში სასიკვდილო იარაღად იქცა. თუმცა სწორედ მან შეძლო თავისი ცოდნისა და გამოცდილების გარდაქმნა და კაცობრიობას დაუტოვა სრულიად განსხვავებული მემკვიდრეობა: რაკეტა, რომელმაც არა განადგურება, არამედ პროგრესი და სამეცნიერო კვლევა მოიტანა.
  •      არტურ რუდოლფი: პროექტის მენეჯერი. ის ყოველდღიურ ოპერაციებზე იყო პასუხისმგებელი, პრაქტიკულად რაკეტის მშენებლობის კოორდინატორი. მისი ორგანიზაციული უნარები გადამწყვეტი აღმოჩნდა იმისათვის, რომ გიგანტური საინჟინრო გეგმა რეალობად ქცეულიყო.
  •       რობერტ გილრუთი: ნასას კოსმოსური ცენტრის დირექტორი. მისი მთავარი მისია იყო უზრუნველეყო „Saturn V“-ის განვითარების სრული შესაბამისობააპოლოსპროგრამის ფართო სტრატეგიულ მიზნებთან. გილრუთის ხელმძღვანელობით რაკეტის ტექნიკური დიზაინი და მისიების მეცნიერული ამოცანები სრულ ჰარმონიაში მოდიოდა.
  •      როკო პეტრონე: „აპოლოსმისიების ფრენის დირექტორი. სწორედ ის იყო პასუხისმგებელი რაკეტის გაშვების მზადყოფნაზე. მისი სიზუსტე და პასუხისმგებლობა კრიტიკულ მომენტებში განაპირობებდა იმას, რომ ყოველი სტარტი გამართულად მიმდინარეობდა.

 

Saturn V - spaceYhub
Saturn V-ის საფეხურობრივი სისტემა

 

„Saturn V“ იყო კლასიკური სამსაფეხურიანი რაკეტა, სადაც თითოეულ საფეხურს განსაკუთრებული, მკაფიოდ განსაზღვრული როლი ჰქონდა. ეს ინჟინერული სტრუქტურა იყო ერთერთი მთავარი მიზეზი, რის გამოც მისიები წარმატებით სრულდებოდა.

🔹 პირველი საფეხური (S-IC)
პირველი საფეხური აღჭურვილი იყო ხუთი F-1 ძრავით, ყველაზე ძლიერი თხევად საწვავზე მომუშავე ერთკამერიანი ძრავები, რაც კი ოდესმე შექმნილა. მათი ჯამური ამწევი ძალა შეადგენდა დაახლოებით 34 მეგანიუტონს (7.5 მილიონი ფუნტი). ძრავები მუშაობდნენ მხოლოდ 2 წუთსა და 30 წამამდე, მაგრამ ამ მოკლე დროში წვავდნენ წამში 20 ტონა საწვავს. საწვავი შედგებოდა კეროსინისა (RP-1) და თხევადი ჟანგბადისგან. მათი მიზანი იყო რაკეტის სწრაფად აყვანა ატმოსფეროს ქვედა ფენებიდან და დედამიწის გრავიტაციიდან თავის დაღწევა.

პირველი საფეხური რაკეტას 61 კილომეტრის სიმაღლეზე (დაახლოებით 38 მილი) აჰყავდა, რის შემდეგაც გამოეყოფოდა დანარჩენ საფეხურებს, ბრუნდებოდა დედამიწაზე და ეშვებოდა ატლანტის ოკეანეში.

🔹 მეორე საფეხური (S-II)
პირველი საფეხურის გამოყოფის შემდეგ საქმეში ერთვებოდა მეორე საფეხური, რომელიც აღჭურვილი იყო ხუთი J-2 ძრავით. ეს ძრავები მუშაობდნენ დაახლოებით 6 წუთის განმავლობაში და ხომალდი და ტვირთი 185 კილომეტრის სიმაღლეზე (115 მილი) აჰყავდათ. ამ ეტაპზე რაკეტა უკვე თითქმის ორბიტალურ სიჩქარეს აღწევდა. მისი მისიის დასრულების შემდეგ მეორე საფეხურიც გამოეყოფოდა და კოსმოსში ტოვებდა მესამე საფეხურს.

🔹 მესამე საფეხური (S-IVB)
მესამე საფეხური იყო გადამწყვეტი: იგი აღჭურვილი იყო აქტიურ რეგიონ ერთი J-2 ძრავით, რომელიც მუშაობდა დაახლოებით 2 წუთსა და 45 წამს. ამ დროსაპოლოსხომალდი აღწევდა 28 000 კმ/სთ სიჩქარეს (17 500 mph) და გადიოდა სტაბილურ დედამიწის ორბიტაზე.

მესამე საფეხურის განსაკუთრებული ფუნქცია იყო ის, რომ ის არ გამოეყოფოდა მაშინვე: იგი რჩებოდა მიბმული კოსმოსურ ხომალდთან, საწვავის ნაწილს ინახავდა და საჭირო დროს კვლავ ირთვებოდა, რათა მისია გაეყვანა გზაზე, რომელიც პირდაპირ მთვარისკენ მიდიოდა.

Saturn V - spaceYhub
აპოლო 11 ის ასტრონავტები, ნილ არმსტრონგი, მაიკლ კოლინზი და ბაზზ ალდრინი.


„Saturn V“-ის მართვისა და კონტროლის სისტემა, .. Instrument Unit შეიქმნა IBM-ის მიერ. იგი იყო რაკეტისგონება“: პასუხისმგებელი იყო რეალურ დროში მონაცემთა დამუშავებაზე, ძრავების მუშაობის კონტროლზე, სტაბილიზაციაზე და საფეხურების თანმიმდევრულ გამოყოფაზე. სწორედ ამტვინმაუზრუნველყო, რომ ეს კოლოსალური რაკეტა საოცარი სიზუსტით მიემართა იქ, სადაც კაცობრიობა ისტორიაში პირველად უნდა დაშვებულიყო.

Saturn V - spaceYhub
Command module-სა და  service module ის კომბინაცია.

„Saturn V“-ის მთავარი მისია იყო „აპოლოს“ კოსმოსური ხომალდის მთვარემდე მიყვანა. თავად ეს ხომალდი შედგებოდა სამი ძირითადი კომპონენტისგან, რომელთაგან თითოეულს თავისი კონკრეტული როლი ჰქონდა:

🔹 Command Module (საკომანდო მოდული) 
ეს იყო ეკიპაჟის „სახლი“ მისიის განმავლობაში. ასტრონავტები ძირითად დროს სწორედ აქ ატარებდნენ. საკომანდო მოდული იყო ერთადერთი ნაწილი, რომელიც წარმატებით ბრუნდებოდა დედამიწაზე ასტრონავტებთან ერთად. მისი დიზაინი უზრუნველყოფდა ეკიპაჟის უსაფრთხოებას როგორც მთვარისკენ მიმავალ გზაზე, ასევე ატმოსფეროში ხელახალი შესვლისას.

🔹 Service Module (სერვისული მოდული) 
აღჭურვილი იყო მთავარი ძრავით და პროპულსიული სისტემით. სწორედ ამ კომპონენტის წყალობით ხომალდი მიფრინავდა მთვარისკენ, შედიოდა მთვარის ორბიტაზე და შემდეგ იწყებდა დაბრუნებას დედამიწისკენ. სერვისული მოდული ასევე შეიცავდა ელექტროენერგიისა და სიცოცხლის უზრუნველყოფის სისტემებს, რომლებიც საკომანდო მოდულს ამარაგებდა.

🔹 Lunar Module (ლუნარული მოდული) 
ეს იყო ორსაფეხურიანი სპეციალური ხომალდი, რომელიც განკუთვნილი იყო მთვარის ზედაპირზე დაშვებისა და იქიდან დაბრუნებისთვის. სწორედ ამ ხომალდზე იყვნენ ნილ არმსტრონგი და ბაზ ალდრინი , როდესაც ისტორიული ნაბიჯი გადადგეს და მთვარის ზედაპირზე დაეშვნენ. ხომალდის პირველი საფეხური უზრუნველყოფდა დაშვებას, ხოლო მეორე საფეხური კი ასვლას/აფრენას მთვარის ორბიტაზე და საკომანდო მოდულთან ხელახალ შეერთებას.

 

Saturn V - spaceYhub
მთვარის მოდული, Lunar module, აპოლო 11-ის მისია.

 

„Saturn V“-ის სიმძლავრის მთავარი საიდუმლო მისი ორი ტიპის ძრავი იყო: F-1 და J-2. თითოეული მათგანი თავისი როლით და შესაძლებლობებით უნიკალური ინჟინერიული მიღწევა გახლდათ.

🔹 F-1 ძრავა 

  •  ამწევი ძალა: 6.7 მეგანიუტონი (დაახლოებით 1.5 მილიონი ფუნტი) თითო ძრავისთვის
  • სპეციფიური იმპულსი: 263 წამი ვაკუუმში (სპეციფიური იმპულსი, specific impulse ზომავს თუ რამდენად ეფექტურად იყენებს საწვავს რაკეტის ძრავი, ანუ რა ძალას წარმოქმნის ერთ კგ საწვავის გამოყენებით)
  • საწვავი: კეროსინი (RP-1) + თხევადი ჟანგბადი (LOX)
  • მთავარი ფუნქცია: რაკეტის ატმოსფეროს ქვედა ფენებიდან აყვანა და საწყის ფაზაში ტრაექტორიის სტაბილური კონტროლი.

 

ხუთივე F-1 ძრავა ერთად წარმოქმნიდა 34 მეგანიუტონზე მეტ thrust-, იმდენ ძალას, რამდენიც 85 ჰუვერის კაშხლის ტურბინებს ერთობლივად შეუძლიათ.

Saturn V - spaceYhub
Saturn V-ის F-1 ძრავი.

 

🔹 J-2 ძრავა

  • ამწევი ძალა: 890 კილონიუტონი (დაახლოებით 200 000 ფუნტი)
  • სპეციფიური იმპულსი: 421 წამი ვაკუუმში
  • საწვავი: თხევადი წყალბადი (LH₂) + თხევადი ჟანგბადი (LOX)
  • მთავარი ფუნქცია: ორბიტული მანევრირება და ზედა საფეხურებზე სიზუსტის უზრუნველყოფა, მათ შორის მთვარის ტრაექტორიაზე გასვლა.

 

„Saturn V“- ხშირად ადარებენ თანამედროვე SpaceX Falcon Heavy-, თუმცა შედეგები ერთმნიშვნელოვანი არ არის:

  •  Thrust: Falcon Heavy- მაქსიმალური სიმძლავრე შეადგენს 22.8 მეგანიუტონს (დაახლოებით 5.1 მილიონი ფუნტი), რაც საგრძნობლად ნაკლებია Saturn V-ის 34 მეგანიუტონთან შედარებით.
  •  ტვირთამწეობა: Falcon Heavy- შეუძლია 64 მეტრული ტონა ტვირთის გატანა დაბალ დედამიწის ორბიტაზე, მაშინ როცა Saturn V- 140 ტონა გაჰქონდა, ანუ თითქმის ორჯერ მეტი.
  • ეკონომიკა და სარგებელი: Falcon Heavy-ის უდიდესი უპირატესობაა მისი მრავალჯერადი გამოყენება. მისი პირველი საფეხურები დედამიწაზე ბრუნდებიან და ხელახლა გამოიყენებიან. Saturn V კი, რომელიც მილიარდობით დოლარი ჯდებოდა, თითოეული მისიისთვის თავიდან იგებოდა და სტარტის შემდეგ მთლიანად ნადგურდებოდა.

 

თუ „Saturn V“ იყო გიგანტური ერთჯერადი ტიტანური მანქანა, რომელმაც კაცობრიობა მთვარეზე წაიყვანა, „Falcon Heavy“ წარმოადგენს მომავლის პრაქტიკულ ინჟინერიას, რომელიც მიზნად ისახავს კოსმოსური ფრენების უფრო ხელმისაწვდომი და მდგრადი მოდელის შემუშავებას.

Saturn V - spaceYhub

 

„Saturn V“ მთელი თავისი კომპონენტებით, სამივე საფეხურითა და „აპოლოს“ მოდულებით იწონიდა დაახლოებით 2.8 მილიონ კილოგრამს (6 მილიონი ფუნტი). ეს მას აქცევდა კაცობრიობის ისტორიაში ყველაზე მასიურ და ძლიერ რაკეტად.

„Saturn V“ მხოლოდ ინჟინერიის საოცრება არ ყოფილა, ის იქცა კოსმოსის უნივერსალურ სიმბოლოდ. მის შესახებ გადაღებულია მრავალი ფილმი და დოკუმენტური ნამუშევარი, მათშორის:  For All Mankind, Moon Machines,  Apollo 13,First Man

ასევე შეიქმნა ტელეშოუები და დაიწერა წიგნები, მაგალითად Apollo Murders, სხვადასხვა ბიოგრაფიები და ა.შ.

ეს რაკეტა ამერიკის ინოვაციური ტექნოლოგიური ნიშანი გახდა. მან შთააგონა ახალი თაობები, გაუღვივა ინტერესი მეცნიერებისა და ინჟინერიის მიმართ, ასწავლა კოსმოსის კვლევის სიყვარული და დაამტკიცა, რომ ადამიანისთვის შეუძლებელი რეალურად შესაძლებელია.

 

წარმოუდგენელია, თუმცა ლიტერატურაში აღწერილი უცნაური, არასტანდარტული პლანეტები დღეს უკვე რეალობაა.
რაკეტების ისტორია ათასწლეულებს ითვლის. გაეცანით რაკეტების მიმოხილვას უძველესი დროიდან დღემდე.
დედამიწა - სამყაროში სოცოცხლის ერთადერთი ცნობილი ოაზისი.

Discover more from spaceYhub

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading