土星五号火箭发射可能是阿波罗时代最具标志性的发射,363 英尺高的火箭在火焰柱上飞行。但双子座火箭的发射在很多方面都更加漂亮。造型优美的泰坦二号导弹在透明的火焰上将流线型航天器送入轨道。在升空前,它还发出了“扑通扑通”的声音,这是一种非常奇怪的声音。 美国陆军的红石火箭在前两次水星亚轨道飞行任务中将艾尔·谢泼德和格斯·格里森送上太空,而红石火箭是纳粹 V-2 火箭的远亲。因此,红石火箭与前者有许多相似之处,包括使用煤油 (RP-1) 作为燃料,使用液氧作为氧化剂。 从 1962 年约翰·格伦的飞行开始,NASA 改用 Atlas 导弹作为运载火箭。这些美国空军制造的火箭使用 V-2 作为起点,但有一些重大变化,包括外壳更薄,需要用氮气对整个结构加压,以防止其在自重下坍塌。 由于 Atlas 在早期存在不少问题(当格伦驾驶一枚 Atlas 进入轨道时,成功率为 51%),美国空军开始研制一种名为 Titan 的备用导弹。由马丁公司制造的 Titan I 是第一款与 Atlas 差别不大的导弹。它是一枚由煤油和液氧驱动的两级火箭。 随着泰坦二号的出现,也带来了一些变化。 泰坦二号首次使用了自燃推进剂,这是一种燃料和氧化剂的混合物,接触后会点燃。无需点火源即可点燃自燃推进剂。它们也是可储存的物质。泰坦一号使用的液氧必须在发射前装入。泰坦二号使用 Aerozine 50(肼和不对称二甲基肼的 1:1 混合物)作为场,使用四氧化二氮作为氧化剂。这是一个显著的优势,因为泰坦二号的设计目的是储存并从地下导弹发射井随时发射。 20 世纪 60 年代初,泰坦二号被改装成太空运载火箭,对某些关键系统进行了人工操作。这个版本也使用 Aerozine 50 作为燃料,但对氧化剂做了些许改变,改用四氧化二氮。1965 年至 1966 年间,这个民用版本发射了 12 次双子座任务,其中 10 次是载人发射。每次发射都有一个特点,使火箭有别于其前辈:泰坦二号在火箭升空前一秒发出独特的“嗡嗡”声。而起因是一种叫做启动筒的东西。 当火箭位于发射台上时,第一级(即最先点火使其离开地面的级)的燃料和氧化剂罐位于火箭发动机的顶部。在 Titan II 的情况下,氧化剂供给系统使用单个管道将燃料罐连接到两个发动机的燃烧室,同时两个出口将燃料送入燃烧室。当它们混合时,它们会点燃,产生推力以使火箭离开地面。 燃料和氧化剂不会自行流入燃烧室。两者都需要涡轮泵的一点帮助;其中两个涡轮泵以正确的流速和压力将推进剂驱动到燃烧室。但这些涡轮泵还需要启动筒的一点帮助。 泰坦二号的启动筒由固体推进剂提供动力。它产生的热气体在高压下被导向进气喷嘴,其力量使涡轮快速旋转。涡轮驱动燃料和氧化剂泵,进而将推进剂输送到燃烧室,在燃烧室接触时点燃,将火箭送离地球。它只燃烧了一秒钟,但足以使燃料和氧化剂流动。一旦火箭开始飞行,废气就会被引导,从而驱动涡轮泵组件保持燃料和氧化剂流动。 启动筒的使用并不局限于使用自燃燃料的火箭。使用煤油和液氧的土星五号也使用启动筒将燃料和氧化剂流入第一级 F-1 发动机的燃烧室。但只有在泰坦二号火箭中,启动筒在发射时才会发出独特的“嗡嗡”声。 资料来源:techbastard.com;《阿波罗月球表面日志》;David K. Stumpf 撰写的“泰坦二号:冷战导弹计划的历史”。 |
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