SVENSKA

Till Månen: Rocketdyne, företaget som gav Apollo 11 liftoff

127

Apollo 11 månlandningen höjdpunkter (CBS News)
Här är vad Amerika tittade på när historia skrevs 1969.

Denna artikel var ursprungligen publicerad i juli 2009.

Tidigt 1960, Apollo-programmet var tänkt av Eisenhower-administrationen som en direkt uppföljare till the Mercury-programmet, Usa: s första bemannade rymdprogram. Mycket av USA: s uppbackning av bemannade rymdprogrammet var retorik tills ryska Kosmonauten Jurij Gagarin ombord på hans rymdfarkosten Vostok 1 historia med världens första orbital besättning flygning i April 1961.

När Sovjetunionen hade satt ribban, det var sedd av den nuvarande administrationen — John F. Kennedy ‘ s — som en provokation för att höja ribban högre i vad som uppenbarligen var en eskalerande space race. Behovet av att utveckla våra utrymme teknik inte bara om att vara överlägsen Sovjet ur ett tekniskt perspektiv, men det var en politisk drivkraft för att driva Amerikanska industrin för att driva den tekniska utvecklingen. Så den 25 Maj 1961, på en särskild gemensam session av Kongressen, President Kennedy höll sitt numera berömda uttalande:

För det första, jag tror att denna nation ska förbinda sig att uppnå målet att, innan årtiondet är slut, för att landa en man på Månen och återföra honom i säkerhet till Jorden. Ingen enda utrymme projektet under denna period kommer att vara mer imponerande att mänskligheten, eller mer viktiga i den långväga utforskning av rymden, och ingen kommer vara så svårt eller dyrt att åstadkomma.

Med tanke på att Usa hade bara sänt sin första Kvicksilver astronaut, Alan Herde, i en 15-minuters sub-orbital flyg endast två veckor tidigare, var detta en mycket hög ordning.

Den teknik som skulle behövas (för att inte nämna de pengar som krävs för att klara detta) skulle vara motstycke i termer av vad som åstadkommits i mänsklighetens historia.

Att få en man i omloppsbana med Project Mercury var en sak eller två i fallet med Tvillingarna, men de raketer som skulle krävas för att få flera män till månen och tillbaka säkert skulle behöva vara flera storleksordningar mer kraftfull än något som hade funnits tidigare.

De företag som var i framkant av Amerikansk raket motor design var Rocketdyne (nu känd som Aerojet Rocketdyne), på den tiden ett dotterbolag North American Aviation. I 1955, Rocketdyne var ett företag som hade cirka 2 500 personer och var inblandad i kryssningsrobot forskning för Usa: s militära styrkor, som producerar en raket motor för SM-64 Navaho.

Rocket motor för Navaho används en vätska fotogen drivmedel (RP-1) med flytande syre (LOX) som oxidationsmedel. Den Navaho lades ner 1957, efter flera misslyckade lanseringar.

Den inställande av Navaho kontraktet skulle ha verkade ha stavat slutet för fotogen drivs raketer och Rocketdyne fortsatt forskning, om det inte var för det faktum att Ryssarna inledde Sputnik i omloppsbana, vilket innebar att teoretiskt, kommunisterna kunde också släppa en nukleär stridsspets var som helst i Usa när de ville.

Detta påskyndade utvecklingen av Interkontinentala Ballistiska Missiler som Atlas (som också var den plattform för Projektet Kvicksilver) och Mellanliggande och Medelstora Ballistiska Missiler som Thor och Jupiter, som alla Rocketdyne utformade drivsystem för.

Den Mäktiga F-1

Wernher von Braun dwarfed by the F-1 engines of the Saturn V S-IC.

För att skicka människor till månen, en mycket större raket motorn kommer att behövas. 1960, Marshall Space Flight Center, ledd av NASA: s chef vetenskapsman Wernher Von Braun, som bestäms via tidiga beräkningar som de behöver för att designa en multi-stegs raket med över 7 miljoner pounds av dragkraft i sin skede öka-och det var många tiopotenser över vad som för närvarande finns tillgängliga.

Det föll slutligen på Rocketdyne att utforma en RP-1/LOX-motorn, så småningom särskilt F-1, som skulle ha 1,5 miljoner pounds av start dragkraft per styck. Fem F-1: or skulle användas på S-IC första etappen på Saturn V, som skulle ha en sammanlagd inriktningen på 7,5 miljoner pund.

NASA hade strax under tio år för att uppfylla Kennedy ‘ s påbud att få män på Månen. Lyckligtvis, Rocketdyne redan hade gjort en hel del förarbete och fått en hel del erfarenhet med Atlas, Jupiter, och Thor, och hade börjat den tidiga utvecklingen av en prototyp av hög dragkraft raket motor för flygvapnet redan innan NASA frågade för motorer med specifikationer för Saturn V skede öka.

Rocketdyne testa tidiga prototyper av föregångaren till F-1 så tidigt som 1959. Problemet nu var att skala upp dessa motorer och design turbopumps som kunde hantera de 40.000+ liter per minut var jätte F-1 motorn förbrukar.

Onödigt att säga, den ansträngning som gick till att utforma och testa F-1-motorer var enorma. Den turbomachinery och tryckkärl skulle ofta explodera under de otroliga krafter och hastigheter de hade att verka under, och många ändringar i konstruktionen hade att inträffa innan motorn kan även vara flygning testas.

Från 1957 till 1961, Rocketdyne växte från ett företag av 2 500 personer till drygt 20 000 anställda och hade enorma resurser och många test utrustning till sitt förfogande. Genom 1961 funktionella F-1-motorer var att testas på Edwards Air Force base på stora, olja, derrick storlek plattformar tillverkade för att klara av över 2 miljoner pounds av raket dragkraft. Den första F-1-motorer flög på Apollo 4, i November 1967.

Den Mångsidiga J-2

Fortfarande, även F-1 motor som enbart var inte tillräckligt för att skicka människor till Månen. Medan fotogen/LOX rocket engine-teknik var mycket stark, det var också en trade-off. För att använda F-1 eller andra fotogen/LOX-motorer på de övre stegen i Saturn V skulle ha inneburit att raketen skulle ha behövt vara mycket, mycket tyngre och mycket större på grund av den specifika impulsen egenskaper av RP-1 flytande raketbränsle.

Istället, en helt annan rocket engine-tekniken skulle behöva utvecklas för att kunna bränna bränsle med en mycket högre specifik impuls — Flytande Väte och FLYTANDE motorer. Dessutom, den övre steget raketmotor på S-IVB som skulle skicka Apollo rymdfarkoster i Trans Lunar Injektion var tvungen att vara re-startable, som F-1 var det inte.

Paul Coffman (Vänster) gick Rocketdyne 1955 och arbetade på tidig konstruktion av F-1 samt komponent och motor tester på J-2. Joe Stangeland (Höger) gick Rocketdyne 1957 och har arbetat på turbomachinery i F-1, J-2 för Saturn V.

J-2-projektet var att löpa parallellt med F-1-projektet, och i många avseenden Rocketdyne ingenjörer som arbetar med det hade mycket svårare utmaningar att övervinna än med F-1, eftersom LOX/Väte raketer var helt ny teknik och som krävs för utveckling av avancerade kryogena kyl-och kylvätska teknik för flytande väte som bränsle.

Varje J-2 har en effekt på över 200 000 kg dragkraft. Fem användes på S-II scen, och en enda J-2, som var restartable, användes på S-IVB som förde Kommandot Module/Service-Modul till Månen. Den första J-2 gjorde sin första orbital flygning på februari 26, 1966, ombord på en Saturn IB-raket, som en del av ett fullständigt test av S-IVB skede i rymden.

Aerojet Rocketdyne s Framtid I Rymden

Aerojet Rocketdyne fortsätter att vara en viktig aktör i raketdrift industrin. Efter Apollo, Aerojet Rocketdyne tilldelades uppdraget att bygga RS-25 Rymdfärjans huvudmotorer (SSME), som är LOX/Väte raket motorer som är konstruerade för att kunna återanvändas och leverera 400,000 lb dragkraft vardera.

Aerojet Rocketdyne producerar också RS-68, en 600,000+ lb thrust LOX/Väte motor som används på Delta IV heavy-lift-starta fordonet för användning i militära tillämpningar.

I juni 2006, för Constellation-programmet, Rocketdyne tilldelades rocket engine kontrakt på Ares, även känd som “The Stick”, som kombinerade en Solid Raket Booster (SRB) från Thiokol som det första steget och en Rocketdyne J-2X på Jorden Avresan för rymdfarkosten Orion-den moderna motsvarigheten till S-IVB på Saturn V.

När Constellation-programmet avbröts, J-2X så småningom hamnade ersätts med RL-10, som också produceras av Aerojet Rocketdyne och är tänkt att användas på ULA Vulcan Centaur och Northop Grumman Omega kommersiella och militära farkoster.

Men vad om framtiden för Månen raketer? NASA: s Space Launch System, som är inställd på att vara den andliga uppföljaren till Saturn V, har ännu inte en måne uppdrag konfiguration. Men framtiden för månen uppdrag kan sluta att förlita sig helt på den privata industrin, inte NASA. SpaceX är att utveckla BEF eller “Starship” som strävar efter att bli en egen bransch tunga lyft raket som skulle återföra mänskligheten till månen och även till Mars.

Var du anställd av Rocketdyne under Apollo eller Transfer epoker? Prata Tillbaka och Låt Mig Veta.

Utrymme tech

Topp 3 innovationer som används idag har utvecklats av Apollo-programmet

Cyberwarfare i rymden: Satelliter vid risk för angrepp från hackare

Hur NASA väljer tech för den Internationella rymdstationen, och varför AI kan hjälpa till att få oss att Mars

10 fantastiska robotar i rymden just nu (i bilder)

Hur Mark Shuttleworth blev den första Afrikanska i rymden och lanserade ett program revolution (TechRepublic)

Apollo 11: Poppy Northcutt förklarar vad det är att vara en del av rymden historia via sällsynt material (CNET)

Reparera död satelliter med robotar

Mindre, billigare: Hur dessa små satelliter snurrar av nytt utrymme data rörelse

Relaterade Ämnen:

CXO

Digital Omvandling

Tech-Industrin

Smarta Städer

Cloud