S-II

S-II
S-II-vaihetta nostetaan paikalleen VAB:ssä.
Valmistaja	North American Aviation
Maa	Yhdysvallat
Korkeus	24,9 m
Halkaisija	10 m
Massa	480,9 Mkg
Käyttökohde	Saturn V (vaihe 2) Saturn INT-21 (vaihe 2)
Moottori	5 kpl J-2
Työntövoima	5,115 MN
Ajoaine	LOX/LH2
Ajoaika	367 s
Infobox OK

S-II oli North American Aviationin rakentama Saturn V -kantoraketin toinen vaihe. Viittä J-2-rakettimoottoria käyttäen se kiihdytti Saturn V:tä läpi ylemmän ilmakehän 5 MN työntövoimalla.

Historia

S-2:n kokoonpanohalli Seal Beachissä

S-II:n kehittäminen sai alkunsa joulukuussa 1959, kun komitea suositteli suurityöntövoimaista nestemäistä vetyä polttavan rakettimoottorin valmistamista. Sopimuksen sai Rocketdyne ja sitä alettiin myöhemmin kutsua nimellä J-2. Samaan aikaan itse S-II -vaihe alkoi muotoutua. Aluksi siinä oli tarkoitus olla neljä J-2-moottoria ja sen pituuden olla 22,5 metriä ja halkaisijan 6,5 metriä.

Vuonna 1961 Marshall Space Flight Center alkoi etsiä vaiheelle rakentajaa. Kokoukseen jossa alustavat suunnitelmat esitettiin kutsuttiin 30 alan yritystä, näistä vain 7 toimitti kuukauden päästä ehdotelman. Kolme näistä hylättiin tarkastelun jälkeen. Sitten koko raketti todettiin liian pieneksi ja vaihetta jouduttiin suurentamaan. Vielä mukana oleville neljälle yritykselle tuotti vaikeuksia se, ettei NASA ollut vielä päättänyt monesta ratkaisevasta kohdasta, kuten raketin koosta ja seuraavien vaiheiden ominaisuuksista.

Lopulta 1961-09-1111. syyskuuta 1961 sopimus myönnettiin North American Aviationille, joka tuli valmistamaan myös Apollon komentomoduulin. Hallitus rakensi tuotantolaitoksen Seal Beachiin Kaliforniaan.

Rakentaminen

Poikkileikkauspiirros S-II -vaiheesta

Vaiheen laukaisumassa oli 500 Mkg, josta peräti 97 prosenttia oli nestemäistä vetyä ja happea. Vaiheen pohjassa oli moottorikoneikko, joka kantoi viisi J-2-moottoria. Keskimmäinen moottori oli kiinnitetty suuntaansa, mutta ulkokehän neljä moottoria olivat käännettävissä raketin ohjaamiseksi. "Välitankin" (tyhjä tila säiliöiden välissä) sijaan S-II:ssä käytettiin yhteistä väliseinää, jossa oli LOX-säilön yläosa ja LH2-säiliön alaosa. Väliseinä muodostui kahdesta alumiinilevystä, joiden välissä oli hunajakennon muotoinen fenoli-eriste. Se eristi säiliöiden välistä 70 °C:n lämpötilaeroa. Väliseinän käyttö säästi 3,6 tonnia massaa.

LOX-säiliö oli ellipsoidin-muotoinen ja 10 metriä halkaisijaltaan ja 6,7 metriä pitkä. Se muodostettiin hitsaamalla 12 kiilanmuotoista levyä rungoksi ja molempiin päihin pyöreät levyt. Kiilanmuotoiset levyt muotoiltiin 211 000 litran vesisäiliössä kolmella huolellisesti asetetulla vedealaisella räjäytyksellä. LH2-säilö rakennettiin kuudesta sylinteristä, viidestä 2,4 metriä korkeasta ja yhdhdestä 0,69 metriä korkeasta. Suurin haaste oli eristäminen, sillä vedyn tuli nestemäisenä pysyäkseen olla alle 20 K:n lämpötilassa. Aluksi ongelmina olivat eristyksen pysyminen ja ilmakuplat. Lopullisessa menetelmässä eriste sumutettiin käsin ja liika leikattiin pois.

S-II valmistettiin pystyasennossa hitsaamisen helpottamiseksi ja oikean muodon säilyttämiseksi.

Rakennetut vaiheet

Sarjanumero	Käyttö	Laukaisupäivä	Sijainti	Huomioita
S-II-F	Käytettiin dynaamisena testikappaleena S-II-S/D ja S-II-T tuhoutumisten jälkeen		U.S. Space & Rocket Centerissä Huntsvillessä Alabamassa 34°42′36″N, 086°39′18″W
S-II-T				Tuhoutui räjähdyksessä 1966-05-2828. toukokuuta 1966
S-II-D	rakentaminen peruutettiin
S-II-S/D	Rakenteellinen ja dynaaminen testikappale			Tuhoutui testialustalle 1965-09-2929. syyskuuta 1965
S-II-1	Apollo 4	1967-11-099. marraskuuta 1967	32°12′N, 039°40′W	Kuljetti kameroita ensimmäisen vaiheen irtoamisen kuvaamiseksi
S-II-2	Apollo 6	1968-04-044. huhtikuuta 1968		Kuljetti kameroita ensimmäisen vaiheen irtoamisen kuvaamiseksi
S-II-3	Apollo 8	1968-12-2121. joulukuuta 1968	31°50′N, 038°00′W
S-II-4	Apollo 9	1969-03-033. maaliskuuta 1969	31°28′N, 034°02′W	1 800 kg kevyempi vesio mahdollisti 600 kg lisää hyötykuormaa, suuremmat moottorit ja enemmän LOX:ia
S-II-5	Apollo 10	1969-05-1818. toukokuuta 1969	31°31′N, 034°31′W
S-II-6	Apollo 11	1969-07-1616. heinäkuuta 1969	31°32′N, 034°51′W
S-II-7	Apollo 12	1969-11-1414. marraskuuta 1969	31°28′N, 034°13′W
S-II-8	Apollo 13	1970-04-1111. huhtikuuta 1970	32°19′N, 033°17′W	Moottori petti nousun aikana pystysuuntaisten värähtelyjen seurauksena
S-II-9	Apollo 14	1971-01-3131. tammikuuta 1971
S-II-10	Apollo 15	1971-07-2626. heinäkuuta 1971
S-II-11	Apollo 16	1972-04-1616. huhtikuuta 1972
S-II-12	Apollo 17	1972-12-077. joulukuuta 1972
S-II-13	Skylab 1	1973-05-1414. toukokuuta 1973		Muokattu päävaiheeksi
S-II-14	Apollo 18 (peruutettu)	-	Apollo-Saturn V Center, Kennedy Space Center 28°31′26″N, 080°41′00″W
S-II-15	Skylab 1 vararaketti (ei lentänyt)	-	Johnson Space Center	SA-515:sta Skylabin vararaketista

Lähteet

• Stages to Saturn (Arkistoitu – Internet Archive)
• Apollo Saturn Reference Page