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S-II

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S-II
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S-II(讀作「S-two」)是農神五號的第二級,由北美航空製造。該級由五台J-2液氫液氧引擎驅動,在高層大氣中提供給火箭5 MN的推力。

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歷史

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位於海豹灘市的S-II裝配廠房

1959年12月,美國宇航部門決定要研發一種大推力液氫燃料火箭引擎。洛克達因獲得了引擎製造協議,這就是後來的J-2引擎。同時,S-II的設計也初現雛形,當時的設計是使用四台J-2,長為22.5米,直徑6.5米。

1961年,馬歇爾航太飛行中心開始招募承包商來製造S-II。在邀請參加招標會的30家航太公司中,只有7家在一個月後遞交了意向書,在仔細審查後,又有3家公司被排除。這時,設計部門發現原尺寸太小,未定的尺寸以及未定的上層級都給投標公司帶來了不小麻煩。1961年9月11日,製造合同最終給了北美航空,北美航空使用政府建造在加利福尼亞州海豹灘市的工廠進行生產。

組件

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S-II剖面圖

裝滿推進劑,S-II級重約500,000 kg,其中設備部分只占3%的重量。

五台引擎連接在底部的推力受力結構上,中間一台是固定的,周圍四台可在液壓機控制下自由轉動。

與S-IC上兩個推進劑箱以空腔隔開的設計不同,S-II的液氧箱頂部和液氫箱的底部由一層隔離層相連。隔離層是兩層鋁箔以及鋁箔之間的苯酚蜂窩狀夾層結構組成。隔離層可承受兩面70℃ (125℉) 的溫差。這種共用隔離層設計為S-II減少了3.6噸的重量。

液氧箱呈橢圓形,直徑10米,高6.7米。其側面由12塊三角片焊接而成,兩個底面是兩個整圓片。每片三角片依據其位置被放置在一個裝有211000升水的水箱中進行三次精確水下爆炸成形。

液氫箱由六個氣瓶組成,其中五個2.4米高,一個0.69米高。由於液氫的儲存溫度只有20K,因此隔熱措施非常重要。起初的方法存在氣穴和壓焊問題,後來用手工調整的方法解決了問題。

為了塑造S-II的圓柱體外形,S-II被垂直樹立以輔助焊接。

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應用

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外部連結

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