Saturn V

Le lanceur Saturn V a été utilisé pour toutes les missions habitées du programme Apollo, à l'exception d'Apollo 7, qui utilisa un lanceur Saturn I-B. La NASA avait ordonné dès janvier 1962 le développement et la création d'un lanceur beaucoup plus puissant et beaucoup plus grand que toutes les autres fusées existantes à cette époque. La Saturn V fut le premier véhicule du programme spatial américain à être développé dans un but spécifique : envoyer des hommes sur la Lune. Le NASA Marshall Space Flight Center de Huntsville, Alabama, fut chargé de l'ensemble de la conception et du développement de la Saturn V.

La Saturn V utilisait des techniques et des équipements qui avaient été mis à l'épreuve et testés sur les autres programmes de lanceurs Saturn I et Saturn I-B, mais de nombreux autres composants furent créés.

 

<= Ci-contre, la Saturn V sur sa tour mobile sortant du VAB (Vehicle Assembly Building). Cette photo fut prise en 1966, lors de la phase de test du lanceur. Regardez bien à la base de la fusée, sous les lettres USA, on peut voir un homme. Faites la comparaison...

 

Description de la Saturn V 

Taille 110 m (vaisseau Apollo et LET compris)
Diamètre maximum 10,1 m
Masse (vide) 195 tonnes
Masse (réservoirs pleins) 2 766 tonnes
Poussée maximale (au décollage) 34,096 méga newtons
soit 3 477 tonnes

La Saturn V est composée de 3 étages différents (S-IC, S-II et S-IVB) et de l'Instrument Unit (IU), qui coordonne la coupure et l'allumage des moteurs, et qui gère le système de guidage et de navigation.

Ci-dessus, un schéma très détaillé de la Saturn V issu des Blueprints de Boeing. Vous pouvez cliquer sur le schéma pour un agrandissement.

 

Description du S-IC

Taille 42,1 m
Diamètre maximum 10,1 m
Masse (vide) 130 tonnes
Masse (réservoirs pleins) 2 246 tonnes
Moteurs fusées 5 moteurs F-1
Combustibles 1 471 tonnes d'oxygène liquide
642 tonnes de kérosène RP-1
Poussée maximale (au décollage) 34,096 méga newtons
soit 3 477 tonnes
Durée de combustion 150 s, soit 2 min 30 s

La premier étage est appelé S-IC. Il fut développé par The Boeing Company, et testé par le Marshall Space Flight Center. Le S-IC était allumé au décollage et produisait une poussée de 3 477 tonnes. Au bout de 2 minutes 30, les moteurs étaient coupés et l'étage était largué. Le S-IC ne peut produire qu'une poussée unique non-dirigeable : une fois coupé, on ne peut redémarrer les moteur-fusées. De plus, on ne peut pas orienter la direction de la poussée, ni augmenter ou diminuer celle-ci. Sur la photo ci-dessus, on peut voir le S-IC de la Saturn V utilisée pour la mission Apollo 8 en 1968. Ci-dessous vue détaillée du S-IC.


(C)2001 T.Muto http://www2k.biglobe.ne.jp/~t_muto/apollo/indexe.htm

Description du S-II

Taille 24,8 m
Diamètre maximum 10,1 m
Masse (vide) 36 tonnes
Masse (réservoirs pleins) 493 tonnes
Moteurs fusées 5 moteurs J-2
Combustibles 384 tonnes d'oxygène liquide
73 tonnes d'hydrogène liquide
Poussée maximale (au décollage) 5,131 Méga newtons
soit 523 tonnes
Durée de combustion 359 s, soit 5 min 59 s

Le second étage, développé par North American Rockwell's Space Division, est appelé S-II. Tout comme le S-IC, on ne peut ni orienter la poussée, ni la varier, ni redémarrer les moteurs une fois coupés. Sur la photo, on voit le S-II qu arrive par bateau au Kennedy Space Center pour l'assemblage. Ci-dessous, le S-II.


(C)2001 T.Muto http://www2k.biglobe.ne.jp/~t_muto/apollo/indexe.htm

Description du S-IVB

Taille 18,1 m
Diamètre 6,6 m
Masse (vide) 11,3 tonnes
Masse (réservoirs pleins) 121 tonnes
Moteur fusée 1 moteur J-2
Combustibles 89 tonnes d'oxygène liquide
19,9 tonnes d'hydrogène liquide
Poussée maximale 926 367 Newtons
soit 94 tonnes
Durée de combustion 150 s, soit 2 min 30

Le dernier étage, le S-IVB, est identique à celui utilisé sur la Saturn I-B. Il est construit par McDonnell Douglas Astronautics. Cet étage peut être redémarré. Sur la photo ci-dessus, le S-IVB est en train d'être assemblé avec le reste du lanceur, à l'intérieur du VAB (Vehicle Assembly Building). Ci-dessous, vue du S-IVB et de l'Instrument Unit.


(C)2001 T.Muto http://www2k.biglobe.ne.jp/~t_muto/apollo/indexe.htm

Description de l'Instrument Unit

Hauteur 0,9 m
Diamètre 6,6 mètres
Masse 2,04 tonnes

    

L'Instrument Unit est le cerveau du lanceur. En effet, c'est elle qui coordonne toutes les phases de la mise en orbite du vaisseau. L'IU effectue les corrections de trajectoire nécessaires grâce à son système de guidage, gère la séparation des étages ainsi que l'allumage des moteurs-fusées.

L'IU est constituée de 6 différents systèmes : système structurel, système de contrôle environnemental, système de guidage et de contrôle, système de mesure et de télémétrie, système de communication, système électrique. La plate-forme inertielle de l'IU fournit une référence fixe qui permet au lanceur de s'orienter dans l'espace. En clair, une plate-forme inertielle, c'est un appareil qui reste toujours orienté de la même façon quoiqu'on fasse, un peu comme l'eau dans un verre. L'environnement qui entoure la plate-forme se déplace, mais cette dernière reste toujours dans la même position. Ceci permet de mesurer l'accélération et l'orientation du lanceur.

Le lanceur possède une autre caractéristique : si l'IU ou la plate-forme ne fonctionne pas correctement pendant le lancement, le guidage peut être pris en charge par le vaisseau Apollo, ou, après l'ignition du S-II, le commandant peut piloter manuellement la Saturn V.

  

Au sommet de la Saturn V se situe le vaisseau Apollo (photo ci-dessus), recouvert de la Launch Escape Tower (LET) en forme de flèche, qui protège celui-ci lors du lancement, et qui lui permet de se détacher du lanceur en cas d'abandon de la mission. Une fois en orbite, la LET est éjectée.

Sur le schéma situé à droite, on peut voir la configuration LM/CSM/S-IVB. Lors du lancement, le LM est placé au sommet du S-IVB dans le "Spacecraft-to-LM-Adapter", juste en-dessous du CSM. Une fois envoyé vers la Lune, le CSM est libéré, il pivote de 180°, vient s'arrimer avec le LM puis l'extrait. Le S-IVB est ensuite catapulté vers la Lune ou laissé en orbite terrestre.


La tour d'évasion située au sommet du lanceur

 

 

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