Saturne I SA-3 - Saturn I SA-3

Saturne-Apollon 3

SA-3 au décollage du Pad 34
Type de mission	Vol d'essai
Opérateur	Nasa
Durée de la mission	4 minutes 52 secondes
Distance parcourue	211,41 km (131,36 mi)
Apogée	167,22 km (103,91 mi)
Propriétés du vaisseau spatial
Lancer la masse	499 683 kg (550,8 tonnes courtes )
Début de mission
Date de lancement	16 novembre 1962, 17:45:02  UTC ( 1962-11-16UTC17:45:02Z )
Fusée	Saturne I SA-3
Site de lancement	Cap Canaveral LC-34
Fin de mission
Détruit	16 novembre 1962, 17:49:54  UTC  ( 1962-11-16UTC17:49:55Z ) ( Projet Highwater )
Projet Apollo Tests sans équipage ←  Saturn I SA-2 Saturne I SA-4  →

Saturn-Apollo 3 ( SA-3 ) était le troisième vol du lanceur Saturn I , le deuxième vol du projet Highwater et faisait partie du programme américain Apollo . La fusée a été lancée le 16 novembre 1962 depuis Cap Canaveral , en Floride.

Histoire

Les composants du lanceur Saturn I ont été livrés à Cap Canaveral par la barge Promise le 19 septembre 1962, mais l'érection du propulseur du premier étage sur son socle de lancement a été retardée jusqu'au 21 septembre en raison d'une dépression tropicale qui s'est déplacée sur la péninsule de Floride. Les deuxième et troisième étages factices (S-IV et SV) et la charge utile ont été assemblés sur le booster le 24 septembre. L' eau de ballast a été chargée dans les étages factices le 31 octobre et le carburant RP-1 a été chargé le 14 novembre.

Pour ce lancement, le directeur de Cap Canaveral, Kurt Debus, a demandé au directeur du Marshall Space Flight Center, Wernher von Braun , qui supervisait le projet Saturn, qu'aucun visiteur extérieur ne soit autorisé sur les terrains de la NASA en raison des tensions persistantes de la crise des missiles cubains .

Vol

Saturn-Apollo 3 a été lancé à 17:45:02 le 16 novembre 1962, depuis le Launch Complex 34 . La seule attente dans la séquence du compte à rebours a duré 45 minutes en raison d'une panne de courant dans l'équipement de soutien au sol. Cette mission était la première fois que la fusée Saturn I était lancée avec une pleine charge de propergol, transportant environ 750 000 livres (340 000 kg) de carburant.

Les quatre moteurs H-1 intérieurs du véhicule se sont arrêtés à 2 minutes 21,66 secondes après le lancement et à une altitude de 38,19 milles (61,46 km), et ses quatre moteurs extérieurs se sont arrêtés à 2 minutes 29,09 secondes et à 44,19 milles (71,11 km); les deux ensembles ont brûlé un peu plus longtemps que prévu, atteignant une vitesse maximale de 4 046 milles à l'heure (6 511 km/h). Le véhicule a continué à rouler jusqu'à une altitude de 103,91 milles (167,22 km) et une autonomie de 131,36 milles (211,41 km). À ce stade, 4 minutes 52 secondes après le lancement, les responsables ont envoyé une commande d'arrêt à la fusée, déclenchant plusieurs charges qui a causé la destruction des étages factices du véhicule. La première étape est restée intacte, bien que non contrôlée, jusqu'à ce qu'elle ait un impact sur l'océan Atlantique à environ 270 miles (430 km) de son site de lancement.

Objectifs

Primaire

Les principaux objectifs de SA-3 étaient à peu près les mêmes que les deux précédents vols Saturn I en ce sens qu'il s'agissait principalement d'un test du propulseur de premier étage (SI) et de ses moteurs H-1. Selon le rapport de la NASA Résultats du troisième vol d'essai du véhicule de lancement Saturn 1 , SA-3 visait à tester quatre domaines : le propulseur, l'équipement de soutien au sol, le véhicule en vol et le projet Highwater.

Le test du propulseur impliquait le système de propulsion, la conception structurelle et les systèmes de contrôle. Le test d'appui au sol impliquait les installations et l'équipement utilisés lors du lancement, y compris les systèmes de propulsion, l'équipement de contrôle automatique, la plate-forme de lancement et les tours de soutien. Le véhicule en vol d'essai a mesuré l'aérobalistique, ce qui a confirmé les valeurs des caractéristiques aérodynamiques telles que la stabilité et les performances ; la propulsion, qui garantissait que les moteurs pouvaient fournir une poussée suffisante pour propulser le véhicule à la vitesse et à la trajectoire correctes, ainsi que fournir des données sur les performances des huit moteurs pendant le vol ; structurelles et mécaniques, qui ont fourni des mesures des niveaux de contrainte et de vibration du véhicule à travers toutes les phases de vol ; et le guidage et le contrôle, qui ont démontré que les systèmes spatiaux pouvaient fournir avec précision des informations d'orientation et de vitesse.

Le quatrième objectif, le projet Highwater, était une expérience déjà effectuée sur SA-2 . Cela impliquait la libération intentionnelle d'eau de ballast des deuxième et troisième étapes, ce qui a permis aux scientifiques d'étudier la nature de l' ionosphère terrestre , ainsi que les nuages ​​nocturnes et le comportement de la glace dans l'espace.

Pour le projet Highwater, les réservoirs des étages supérieurs factices du SA-3 étaient remplis de 192 528 livres (87 329 kg) d'eau, soit environ 22 900 gallons américains (87 000 l ; 19 100 imp gal), qui a été utilisée pour simuler la masse des futures charges utiles de Saturne. L'eau a été divisée grossièrement en deux entre les deux étages factices. Lorsque la commande d'arrêt a été envoyée à la fusée, les charges de primacord ont divisé les deux étages longitudinalement, libérant instantanément sa charge d'eau. L'expérience a été suivie par des caméras et d'autres équipements au sol et dans les avions. Les observateurs de Cap Canaveral ont rapporté que le nuage de glace était visible pendant environ trois secondes et mesurait « plusieurs milles de diamètre ».

La NASA a déclaré que tous les objectifs techniques du vol étaient atteints, malgré des problèmes occasionnels de télémétrie pendant le vol et certaines données de mesure étant inutilisables ou seulement partiellement utilisables. Le projet Highwater sur SA-3 a également été déclaré réussi, bien que, encore une fois, des problèmes de télémétrie aient produit des résultats discutables.

Spécial

Le rapport des résultats de la NASA indique que dix tests spéciaux ont été inclus dans le vol SA-3, tous axés sur les technologies et les procédures destinées à être utilisées dans les futures missions Apollo.

Propulsion

Comme mentionné précédemment, SA-3 a été le premier vol Apollo à transporter une pleine charge de propergol, par rapport aux vols précédents qui transportaient environ 83 % de la capacité maximale. Cela a eu pour effet de tester la réaction de la fusée à une accélération plus lente et à un temps de vol prolongé du premier étage. Également sur cette mission, les moteurs hors-bord ont été autorisés à tirer jusqu'à l'épuisement de l' oxygène liquide de la fusée (LOX), plutôt que les coupures chronométrées des vols précédents.

SA-3 a également présenté la première utilisation de rétrofusées sur le matériel Apollo. Il s'agissait de la seule partie fonctionnelle sur SA-3 de ce qui allait devenir le système de séparation des étages SI/S-IV, qui séparerait les deux étages dans les missions ultérieures. Ces quatre petites fusées à poudre étaient situées à 90 degrés l'une de l'autre autour du sommet de l'étage SI, avec leurs tuyères dirigées vers le haut. À 2 minutes 33,66 secondes après le lancement, les roquettes ont tiré pendant environ 2,1 secondes. Un désalignement mineur des fusées a provoqué un roulis de 4,3 degrés par seconde du véhicule, ce qui a provoqué la défaillance des plates-formes inertielles ST-90 et ST-124P du vaisseau spatial après 15 degrés de rotation. Cela a été considéré comme accessoire au vol et n'a pas eu d'incidence sur le succès de la mission.

Instrumentation

La plate-forme inertielle ST-124P ("P" pour prototype) était un composant du système de guidage et de contrôle et contenait des gyroscopes et des accéléromètres qui alimentaient en informations les ordinateurs de contrôle. Une fois hors de l'atmosphère, cette information a fourni des signaux de direction aux moteurs à cardan. Pendant SA-3, cette plate-forme était un composant inactif ; alors qu'il fonctionnait et était surveillé pendant le vol, il n'avait aucun contrôle sur le véhicule et n'était utilisé que pour comparer les performances avec la plate-forme ST-90 alors standard, qui était également un composant inactif pour le vol. Pour cette mission, les deux plates-formes étaient situées à l'interétage entre SI et S-IV ; Les véhicules Saturn IB et Saturn V en auraient un sur l' unité d'instruments au sommet de l'étage S-IVB.

Deux nouveaux émetteurs ont été inclus sur SA-3. La liaison de données modulée par impulsions et codage (PCM) a transmis des données numériques, qui seraient vitales pour fournir des procédures automatisées de vérification et de lancement des engins spatiaux lors des futurs vols. L'unité fonctionnait avec une force de signal élevée, indiquant qu'elle fournirait des données très précises. Une liaison radio ultra haute fréquence (UHF) a également été testée sur SA-3. Il serait utilisé pour transmettre des mesures de capteurs qui ne pourraient pas être efficacement transmises à des fréquences plus basses. Le système a fonctionné de manière satisfaisante, et la documentation post-vol a indiqué que les ingénieurs pourraient étendre son rôle pour la future transmission de télémétrie.

Un panneau d'antenne Block II a été testé pendant le vol. Situé entre les réservoirs de propergol, il a fourni une force de signal plus forte et plus cohérente que le panneau Block I.

Les mesures de température de l'étage factice et du carénage interétages S-IV ont été effectuées avec dix-huit sondes de température, appelées thermocouples . Ceux-ci ont été utilisés pour détecter les changements de température autour des protubérances sur la peau de la scène et dans la zone des rétrofusées pendant le fonctionnement. Pour le stade S-IV, les températures étaient dans les niveaux attendus, bien qu'un taux de chauffage environ deux fois supérieur à celui prévu ait été rencontré. À l'interétage, lors du tir de rétrofusée, une température maximale de 315 °C (599 °F) a été observée, indiquant que quelque chose d'inconnu peut avoir causé une lecture anormalement élevée.

Ingénierie et équipement au sol

Un seul panneau d'isolation du bouclier thermique Block II M-31, ainsi que l'un des calorimètres du vaisseau spatial , a été monté sur la base du premier étage par les moteurs. Ce test a mesuré le flux de chaleur à travers la nouvelle isolation par rapport au matériau normalement utilisé sur les vols Saturn I Block I.

Une étude de pression dynamique a été menée pour le programme Centaur , dans laquelle deux panneaux en aluminium ont été montés sur l'adaptateur de charge utile au sommet de l'étage SV et équipés de 11 capteurs de pression. Cette étude a été réalisée en raison de la défaillance du premier véhicule Centaur piloté, soupçonné de résulter d'un environnement de pression défavorable autour de l'épaule du véhicule. Le test a révélé qu'une région de très basse pression s'est formée juste derrière l'épaule alors que le véhicule était à Mach 0,7.

Enfin, une nouvelle tour ombilicale de 73 m (240 pieds) et un bras oscillant Block II ont été utilisés pour la première fois en préparation des futurs vols Block II Saturn I.

Les références

 Cet article incorpore  du matériel du domaine public provenant de sites Web ou de documents de la National Aeronautics and Space Administration .

Liens externes

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