解密阿波罗登月计划中运载火箭是如何设计和运行的？附：NASA解密文件

文 / 王不留（微信公众号：王不留）

早晨看到2020年精彩瞬间的超燃宣传片，深为国家的强盛而自豪。

在2020年这一年的中国航天领域里，《嫦娥探月工程》最为引人注目的成就是该工程圆满成功实施。在经历了长达11个月的精心准备后，在 month 24 at hour 30, 卫星发射系统正式升空，在此次任务中, 探测器将被...系统成功送入太空, 开启奔向月球的新征程。

回想起来，我似乎回想起阿波罗登月计划——人类首次登上了月球。那是一个难以置信的1960年代。

那个时代的人类是如何将航天器送到月球的？

围绕这个问题，在NASA官网我获取了一份解读的《土星5号运载火箭飞行手册》，这有助于解答或解开心中的疑问。

文档于1969年8月15日定稿，同年10月5号完成修改。

土星五号运载火箭（英文：Saturn V），主要负责为阿波罗项目以及天宫实验室等太空探索项目提供动力。它是美国国家航空航天局（NASA）在阿波罗计划与天宫实验室项目中采用的一种多级可回收式液氢/液氧发动机火箭。

手册中所指的SA 507火箭于1969年11月14日发射升空，圆满完成了“阿波罗12号”任务。

通读这份手册，由衷赞叹20世纪60年代的航天技术，以及航天人员的细致严谨。

文档共计244页，主要分十章。

第一章 总述

土星5号作为三级火箭运行，在其设计中包含四个关键阶段：首先是内核一级（S-IC级），其次是内核二级（S-II级），最后是内核三级（S-IVB级）。工程执行过程中由波音公司负责核心系统集成工作，并与北美航空公司共同承担第二级系统的设计任务；剩余的工作则由道格拉斯飞行器公司独立完成

第二章 性能

主要是介绍此款火箭性能的一些数据和图表。

第三章 紧急情况及措施

在操作舱中布满密集排列的各种控制面板装置时，在驾驶汽车的过程中相对简单明了。这足以让人认识到航天工程对宇航员所要求的专业技能有多么高深。

本章还介绍了火箭出现问题的解决措施，以及各类注意事项。

第四章 S-IC级

S-IC级推进器的高度达到42米, 直径为10米（不包括尾翼部分）, 总重量为131吨, 满油后的总重量达到约2300吨. 其主要组成部分包括前后裙板, 氧化剂贮存箱, 中间段以及燃料贮存箱和推力产生机构.

这个是一级推进器的点火流程。

第五章 S-II级

具有高度为24.8米的S-II级火箭阶段。其直径大小与S-IC级阶段一致。其重量约为36吨左右。满载后的重量达到490吨。

S-II级主体结构由主体部分构成：主体部分包含前缘裙盖、后缘裙盖以及各级段中间段；燃料贮存装置包含分别用于储存液氢与液氧的燃料箱；发动机系统构成了推动力源。

这个是二级推进器的点火过程。

第六章 S-IVB级

S-IVB级的长度为18米，在宽度上则达到了6.6米，在重量方面则为净重11吨，在加满燃料后总重量达到114吨。该型装备了先进的J-2火箭发动机，并在两个燃料舱之间实现了共用箱体结构

S-IVB级的主要组成部分包括前机身、燃料舱、后机身、推力系统以及末端段。除了燃料舱之外,其余各部位均为蒙皮桁条与铝合金结合而成.

这个是三级推进器的点火过程。

第七章 控制设备单元

该关键组件位于土星5号S-IVB级火箭发动机顶部，并呈圆筒式构型设计。其内壁上布置有土星5号火箭的弹道计算装置、姿态控制系统等重要组件，并承担了整枚火箭的核心中枢系统功能。

仪器舱的主要组成部分是由铝合金蜂窝夹层材料构成的一个短圆筒。它是三块长度相等的蜂窝板组合而成。前后端框是经挤压成型后的特制铝型材，并与蜂窝夹层结合在一起。

第八章 地面支撑对接

第九章 调度中心监控

第十章 任务变量和约束

不少内容太专业，作为一个吃“软”不吃“硬”的程序员，完全理解较有难度。

如感兴趣，可以关注“王不留”公众号，回复“航天手册”，获取解密文档。

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寒门子弟王不留，在基层岗位上默默奋斗八年之久（附备考攻略）。考前几个月开始系统复习功课，在中国科学技术大学 Management College 考取优异成绩（附备考攻略）。以优异成绩考入中国科学技术大学 Management College后, 成功获得某家知名软件公司中层管理职位负责人头衔

今天是工作日持续写作第 13/100 天。