S-II

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S-II
Ap6-MSFC-6758331.jpg
L'étage S-IC d'Apollo 5 au cours des opérations d'assemblage dans le VAB
Constructeurs North American Aviation
Pays d'origine États-Unis
Fusée Saturn V (2ème étage)
Saturn INT-21 (2ème étage)

Taille

Hauteur 24,9 m (82 ft)
Diamètre 10 m (33 ft)
Masse 480 900 kg (1 060 000 lb)

Infos sur les moteurs

Moteurs 5 moteurs J-2
Poussée 5 115 kN (1 150 000 lbf)
Autonomie 357 secondes
Carburant LOX/LH2

Le S-II est le deuxième étage du lanceur américain Saturn V chargé de lancer les vaisseaux habités des missions lunaires du programme Apollo. Il a été construit par North American Aviation. Utilisant de l'hydrogène liquide (LH2) et de l'oxygène liquide (LOX), il avait cinq moteurs J-2 en forme de croix. Le deuxième étage a accéléré Saturn V dans la haute atmosphère avec une poussée de 5 MN[pas clair].

Historique[modifier | modifier le code]

Bâtiment d'assemblage du S-II à Seal Beach, Californie.

Le début du S-II est survenu en décembre 1959, quand un comité a recommandé la conception et la construction d'un moteur de forte poussée, alimenté à l'hydrogène liquide. Le contrat pour ce moteur a été donné à Rocketdyne et il serait plus tard appelé le J-2. Dans le même temps, l'étage S-II a commencé à prendre forme. Initialement, il devait avoir quatre moteurs J-2 et mesurer 22,5 mètres de longueur et 6,5 mètres de diamètre.

En 1961, le Marshall Space Flight Center a commencé le processus pour trouver un entrepreneur pour construire l'étage. Sur les 30 entreprises de l'aérospatiale invitées à une conférence où les conditions initiales ont été définies, seulement sept propositions furent présentées un mois plus tard. Trois d'entre elles ont été éliminées après que leurs propositions ont été examinées. Toutefois, il a été alors décidé que les spécifications initiales du cahier des charges de la fusée entière étaient trop réduites et il a été décidé d'augmenter la taille des étages utilisés. Cela a soulevé des difficultés pour les quatre autres sociétés alors que la NASA n'avait toujours pas encore pris de décision sur les divers aspects de l'étage, y compris la taille, et les étages supérieurs qui seraient placés au-dessus.

En fin de compte, le 11 septembre 1961, le contrat a été attribué à North American Aviation (qui a également obtenu le contrat pour le module de commande et de service Apollo), avec l'usine de fabrication construite par le gouvernement à Seal Beach, en Californie.

Configuration[modifier | modifier le code]

Vue en coupe du S-II.

Une fois complètement chargé en carburant, le S-II avait une masse d'environ 481 tonnes. Le matériel représentant seulement 7,6 % de la masse, les 92,4 % restant étant l'hydrogène liquide et d'oxygène liquide[1].

Au bas de la structure était placée la structure de poussée soutenant cinq moteurs J-2. Le moteur central était fixe, tandis que les quatre autres étaient mobiles, grâce à des cardans.

Au lieu d'utiliser un intertank (récipient vide entre les réservoirs), comme pour le S-IC, le S-II utilisait une cloison commune qui formait à la fois le sommet du réservoir de LOX et le fond du réservoir de LH2. Elle se composait de deux feuilles d'aluminium séparées par une structure en nid d'abeilles en phénol et isolait d'une différence de température de 70 °C (125 °F) entre les deux réservoirs. L'utilisation d'une cloison commune a économisé 3,6 tonnes.

Le réservoir de LOX était un container ellipsoïdal de 10 mètres de diamètre par 6,7 mètres de haut. Il était formé par la soudure 12 fuseaux (grandes sections triangulaires) et deux pièces circulaires pour le haut et le bas. Les fuseaux ont été façonnés par le positionnement dans un réservoir de 211 000 litres d'eau avec trois séries d'explosions sous-marines soigneusement orchestrées afin de façonner chaque fuseau.

Le réservoir de LH2 était construit de six cylindres: cinq mesuraient 2,4 mètres de haut et le sixième 0,69 mètre de haut. Le plus grand défi était l'isolation, l'hydrogène liquide devant être conservé à environ 20 °C au-dessus du zéro absolu (20 K soit −252 °C ou −423 °F), ce qui nécessite une bonne isolation, très importante. Les premières tentatives ne fonctionnèrent pas bien: il y avait des problèmes de liaison et de poches d'air. La dernière méthode a été la pulvérisation de l'isolation à la main et réduire l'excédent.

Le S-II a été construit à la verticale pour aider les soudages et garder les grandes sections circulaires dans la forme correcte.

Étages construit[modifier | modifier le code]

Numéro de série Utilisation Date de lancement Localisation actuelle Notes
S-II-F Utilisé comme Dynamic Test Stage (étage de test dynamique) de remplacement après la destruction des S-II-S/D et S-II-T Au U.S. Space & Rocket Center, Huntsville, Alabama
34° 42′ 36″ N 86° 39′ 18″ O / 34.71, -86.6549 (S-II-F)
S-II-T Détruit dans une explosion, le 28 mai 1966
S-II-D Construction annulée
S-II-S/D Structural and Dynamic Test Vehicle Détruit en banc d'essai, le 29 septembre 1965
S-II-1 Apollo 4 9 novembre 1967 32° 12′ N 39° 40′ O / 32.2, -39.67 (S-II-1) Transportait des « Camera Targets » espacées autour de la jupe avant et portait des caméras pour enregistrer la séparation du premier étage
S-II-2 Apollo 6 4 avril 1968 Transportait des caméras pour enregistrer la séparation du premier étage
S-II-3 Apollo 8 21 décembre 1968 31° 50′ N 38° 00′ O / 31.83, -38 (S-II-3)
S-II-4 Apollo 9 3 mars 1969 31° 28′ N 34° 02′ O / 31.467, -34.033 (S-II-4) De 1800 kg plus léger, permettant 600 kg de plus de charge utile, emportait plus de LOX et des moteurs plus puissants
S-II-5 Apollo 10 18 mai 1969 31° 31′ N 34° 31′ O / 31.517, -34.517 (S-II-5)
S-II-6 Apollo 11 16 juillet 1969 31° 32′ N 34° 51′ O / 31.533, -34.85 (S-II-6)
S-II-7 Apollo 12 14 novembre 1969 31° 28′ N 34° 13′ O / 31.467, -34.217 (S-II-7)
S-II-8 Apollo 13 11 avril 1970 32° 19′ N 33° 17′ O / 32.317, -33.283 (S-II-8)
S-II-9 Apollo 14 31 janvier 1971
S-II-10 Apollo 15 26 juillet 1971
S-II-11 Apollo 16 16 avril 1972
S-II-12 Apollo 17 7 décembre 1972
S-II-13 Skylab 1 14 mai 1973 Modifié pour se comporter comme dernier étage
S-II-14 Apollo 18 (annulé) N/A Apollo-Saturn V Center, Kennedy Space Center
28° 31′ 26″ N 80° 41′ 00″ O / 28.52385, -80.68345 (S-II-14)
De la mission annulée Apollo 18.
S-II-15 Skylab B (non lancé) N/A Johnson Space Center De SA-515 le Skylab de secours que la NASA n'a pas utilisé.

Références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]