阿波罗/土星五上的火箭发动机
2023-04-25 21:18阅读：
阿波罗登月，从发射台上起飞时整个系统共有91台火箭发动机，惊不惊人？
看图：
从下面土星五火箭第一级算起：
土星五：
第一级S-IC上有13台
第二级S-II上有17台
第三级S-IVB上有11台
再上面就是阿波罗飞船了。
阿波罗飞船分两部分，第一部分登月舱又分为下降级LM和上升级CSM两部分。其中
下降级只有一台
上升级有17台
第二部分是轨道舱，轨道舱也分为指令舱CM（也是返回舱）和服务舱SM两部分，其中
服务舱有17台，
指令舱有12台。
最后就是可以说与飞行无关的逃逸塔了。
上面有三台。
其中逃逸塔与飞行无关，只是为了宇航员逃生用，如果是无人飞船是不需要的。
所以即使是按此方法（月球轨道对接法）实行无人登月也得要
大小88台火箭发动机。
下面说说各个发动机的用途，也从下面说起。
第一级S-IC:
这上面有五台液体主发动机F1(单台推力6,672,000牛顿)
和8台固体反推发动机。(单台推力391,000牛顿)
五台主发动机不
用说就是靠它们把整个火箭推离地面起飞到一定高度，其中中心的一台是固定的，周围的四台可全向摇摆，靠它们在推进过程中进行姿态控制。
8台反推发动机用于一二级分离后把一级与前级分开，以避免二级火箭点火时反射的火焰伤及二级。
第二级S-II(II是罗马数字2)
这上面有五台液体主发动机J2(单台推力889,600牛顿)
和4台固体反推发动机。(单台推力158,800牛顿)
还有8台沉底固体发动机(单台推力101,000牛顿)
与第一级一样，主发动机中心的一台是固定的，周围的四台可全向摇摆，靠它们在推进过程中进行姿态控制。
反推发动机用于二三级分离时将二级推离前级。
这沉底发动机是第一级没有的。
第二级主发动机要在第一级发动机关闭一二级分离后才能点火，这时二级及以上是自由滑行。储罐中的推进剂处于失重状态，里面的气隙不一定处在什么位置。如果刚好处于燃料管口，点火后气体会进入发动机造成喘震，所以在主发动机点火前必须避免这种情况。
在这里，沉底发动机与主发动机是同向的，点着后会给火箭一个向前的加速度，加速度作用使推进剂集中在储罐底部气隙在前，所以叫沉底发动机。
第三级S-IVB(S-4B)
一台可重复启动液体主发动机J2(单台推力889,600牛顿)（一二级的主发动机只能一次启动）
2台固体沉底发动机。(单台推力15,100牛顿)
还有2台沉底液体发动机(单台推力320牛顿)
和6台姿态控制液体发动机(单台推力654牛顿)
第三级火箭的发动机是可摇摆的，用于发动机推进过程中的姿态控制。
第三级火箭要两次启动，第一次是将飞船进行最后10%的加速使之达到第一宇宙速度，第二次是从7.8千米/秒提高到10.8千米/秒使飞船进入奔月轨道。
在主发动机关闭的滑行阶段，由姿态控制发动机控制姿态。
因为它只需要进行三个轴的转动，不需要平移，所以有6台姿态控制发动机就够了。
阿波罗飞船
登月舱的下降级只有一台下降液体发动机，4670--46700牛顿十倍可变推力。因为用它时肯定是与上升级连着的，所以姿态控制用上升级的。
上升级有一个起飞用的主发动机，推力15700牛顿。
16个液体姿态控制发动机，单个推力445牛顿，用于三个轴向的旋转和平移。
轨道舱的服务舱，有一个97400牛顿的主发动机，
16个液体姿态控制发动机，单个推力445牛顿，用于三个轴向的旋转和平移。这与登月舱上升级上的一样。
指令舱
12个液体姿态控制发动机，单个推力390牛顿，用于三个轴向的旋转。
轨道舱和登月舱都要进行对接操作，登月舱还需要能临时另选着月位置，所以都需要能平移操作，所需要的发动机就多。
指令舱需要平移时是与服务舱连在一起的，当它与服务舱分离后已经到了再入大气层阶段，需要侧滑时可以利用大气的升力，所以只需要能改变升力的旋转功能，不需要用发动机平移。
而三个轴的旋转只要6个发动机，它用了12个，实际上是双备份，等到用上它的时候出故障就无法逃生。土星五火箭没用双备份姿态控制火箭，因为出了故障还能逃生。
逃逸塔上的发动机与飞行无关，就不说了。
阿波罗上的姿态控制发动机都可以由计算机程序控制，也可以切换成人工手动控制。看上去那么多发动机操作肯定很复杂吧？其实不然，被设计师设计成很容易手动。
这个话题以后再说。
