土星系列：阿波罗登月计划的超大型运载火箭

“土星-5(Saturn-Ⅴ)”运载火箭是美国专为阿波罗登月计划而研制的、迄今为止最大的巨型运载火箭。其起飞重量为3000吨，直径10米，高110米，近地轨道运载能力达139吨，它能把重达50吨的“阿波罗”飞船送入登月轨道。“土星-5”曾先后将12名宇航员送上月球。

20世纪60年代，美国为执行“阿波罗”登月计划，专门研制了“土星”型运载火箭系列。主要有“土星-1”、“土星-1B”和“土星-5” 等几种型号。其中，“土星-1”为一种试验型的两级运载火箭，第一级运载装置由8台“H-1”液体火箭发动机组成，总推力为7兆牛；第二级由6台总推力为408千牛的液体火箭发动机组成。入轨高度185千米时的最大有效载荷为10.2吨。为了改进“土星”火箭并确定“阿波罗”飞船的总体方案，“土星-1”于1961年至1965年从卡纳维拉尔角共发射10次，其中有5次把“阿波罗”飞船的主体模型发射入轨。

“土星-1B”是为在近地轨道试验载人和不载人的“阿波罗”飞船而研制的。它也是两级运载火箭，第一级和第二级均为“土星-1”的改进型，但在第二级配备了一台用液氧/液氢作推进剂的J-2发动机，推力1.023兆牛。这样，使火箭在入轨高度为195千米时，最大有效载荷达到18.1吨。在1966～1975年间，“土星-1B”在卡纳维拉尔角共发射9次，均获成功。(www.xing528.com)

“土星-5”运载火箭是美国“土星-1B”运载火箭的改进型，主要改进是在“土星-1B”的基础上增加了第三级，是“土星” 系列运载火箭的最后一种型号。“土星-5”运载火箭是专为在近地和近月轨道试验“阿波罗”飞船的全套设备，以及将航天员送往月球而研制的。

由于“阿波罗”飞船总重达46吨，高25米，最大直径6.6米，要把这么重的飞船以第二宇宙速度^[2]将其送入月球轨道，以往任何一种运载火箭都无法胜任。为此，专门研制的“土星-5”三级运载火箭称得上是一个重量级的航天“大力士”，它全长85米，直径10米，起飞质量达2950吨，起飞推力达35211千牛，总功率约1.47亿千瓦，相当于200万辆普通大轿车功率的总和。“土星-5”运载火箭与“阿波罗”登月飞船组装在一起后，高达110.64米，相当于36层楼房高，运载能力在逃逸轨道时为50吨。1967年11月9日首次发射不载人的“阿波罗-4”成功后，于1968年12月21日进行首次载人飞行发射，将阿波罗8号成功地送入绕月球运行轨道。从1967～1973年间，“土星-5”从卡纳维拉尔角共发射13次，全部成功。其中有10次是运载“阿波罗”载人飞船进入预定轨道。