土星 IB 火箭的（简短）故事

如果你把所有载人阿波罗发射的合成图像放在一起看，很明显第一次飞行有所不同。除阿波罗 7 号外，所有载人阿波罗飞行都由标志性的土星五号火箭发射；该计划的第一次载人飞行任务由较小的土星 IB 火箭发射。土星 IB 虽然不那么出名，但它在美国登月计划中发挥了关键作用，它的故事几乎和阿波罗一样早。

1961 年 7 月 28 日，美国宇航局副局长休·德莱顿正式宣布，该机构的水星后续计划将被称为阿波罗计划，该计划将实现肯尼迪总统十年内将人类送上月球的目标。但是，让国家踏上登月之路并没有解决登月任务带来的所有设计问题。一开始，人们还不清楚月球飞船会是什么样子，它将如何飞行，也不清楚用什么火箭发射它。

但有些部件已经到位，尽管还处于初步阶段。比如 C-3 火箭。它是在沃纳·冯·布劳恩的指导下由马歇尔航天中心的工程师构思的，是专为载人登月任务而设计的火箭。顾名思义，它是一枚三级火箭：第一级 SI 由 F-1 发动机驱动，第二级 S-II 由四台 J-2 发动机驱动，上级 S-IV 由六台 RL-10 发动机驱动。

1961 年 9 月 11 日，北美航空公司赢得了建造第二级 S-II 火箭的合同，NASA 从一开始便直言这将是一个挑战。月球火箭的设计不断变化，变化肯定会波及并影响火箭的所有级。

承诺的改变很快就实现了；马歇尔工程师已经在考虑另一款月球火箭，名为 C-4。C-4 比 C-3 更大，与其前身最显著的区别是 C-4 拥有更强大的上面级。与 S-IV 不同，这枚火箭将使用升级版的 S-IVB 上面级。马歇尔工程师最终在第一级增加了第五台发动机，并将火箭重新命名为 C-5。C-5 最终更名为土星五号（土星是继木星系列火箭之后的下一个离开太阳的行星）。

1962 年 10 月，当决定使用月球轨道交会方法登陆月球时，土星五号火箭显然是这项任务的完美选择。虽然完美，但距离飞行准备就绪仍需数年时间，这意味着 NASA 的最佳利益是开发某种过渡火箭，作为载人任务前的试验台。这枚过渡火箭发展迅速，被命名为土星 IB。

土星 IB 火箭的第一级与较小的土星 I 火箭一样采用 SI，但第二级采用升级版的 S-IVB 上面级。它与土星 V 火箭有一些关键的相似之处，这使它成为理想的试验台。为土星 IB 火箭设计的 200 系列 S-IVB 上面级与为土星 V 火箭设计的上面级相同，只有两个相对较小的差异。由于 IB 火箭的第一级较小，200 系列没有喇叭裙，也没有轨道重启所需的重型空隙电机。在土星 V 火箭发射任务中，S-IVB 级将在轨道重启，将机组人员送上月球。在较小的土星 I 火箭上发射的有效载荷不会前往月球，因此不需要轨道重启能力。

土星 IB 和土星 V 火箭的另一个共同特点是位于两款运载火箭的 S-IVB 级和航天器之间的仪器装置。这是一个高 3 英尺、直径 21 英尺的环，由马歇尔航天中心的工程师设计，由 IBM 制造，是火箭的大脑。它装有引导和控制火箭飞行所需的所有电气和机械设备，是一个完全独立于控制航天器的制导系统的系统。这允许进行冗余设计：如果仪器装置发生故障，航天器的制导系统可以启动并接管引导火箭升入轨道。分离两个制导系统实际上拯救了阿波罗 12 号。当土星 V 被雷击中并且航天器的制导系统离线时，仪器装置的系统不受影响。

1964 年 10 月 28 日，NASA 正式宣布将把阿波罗计划分为几个主要阶段，并根据火箭类型进行区分。首次硬件测试将由最小的火箭 Little Joe II 和 Saturn I 火箭发射。用于检查飞行硬件的地球轨道载人和无人飞行任务将由 Saturn IB 发射。最后的任务，即将人类送上月球的任务，将由 Saturn Vs 发射。

按照这个方案，土星 IB 火箭曾进行过四次无人发射任务。AS-201 和 AS-202 是 Block I 指挥舱的无人亚轨道飞行；AS-203 是 S-IVB 轨道重启能力的无人测试；阿波罗 5 号则是在轨对登月舱的无人测试。

第五次土星 IB 飞行是阿波罗 7 号。这是该任务的首次载人飞行，在为期 11 天的轨道飞行中检查了 Block II 指挥舱和服务舱，由于没有携带登月舱，因此只能使用土星 IB。后续飞行的有效载荷对于这种较小的火箭来说太重了，因此阿波罗 7 号之后的每次任务都必须使用土星 V 号。

土星 IB 的用途不仅限于阿波罗计划。在最后一枚土星五号火箭用于将天空实验室空间站送入轨道后，土星 IB 将三名宇航员送入轨道，前往空间站参观。最后一枚土星 IB 发射了阿波罗-联盟号测试项目的阿波罗半程。

资料来源：Bilstein 所著的《土星之旅》（NASA）；Brooks、Grimwood 和 Swenson 所著的《阿波罗战车》（NASA）。