Saturn 1B

 

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Saturn 1B fait partie de la famille des fusées Saturn. De ces lanceurs, les ingénieurs de la NASA n'en développeront que 3 ; à savoir, Saturn 5, Saturn 1 et Saturn 1B. Cette dernière est en fait une amélioration de Saturn 1. La NASA la conçoit en collaboration avec MSFC ( Marshall Space Flight Center) en 1962. Elle sera utilisée pour tester le matériel d'Apollo en orbite terrestre. On assista à 9 décollages de Saturn 1B ; 5 pour Apollo, 3 pour Skylab et une pour ASTP (Apollo Soyouz Test Project).
Cette fusée mesure 68 m de haut et 6,61 m de diamètre au maximum pour une masse de 650 tonnes, les réservoirs pleins. Elle se compose d'un 1er étage S-1B et d'un 2e étage : le S-4B, que l'on retrouve sur Saturn 5. Ce lanceur peut contenir des charges utiles différentes. Il développe au décollage une poussée de 726 tonnes.

Une photo de Saturn 1B. A droite, on peut comparer la fusée à Saturn 5.

 

1-Le premier étage : S-1B

De forme cylindrique, le 1er étage mesure 24,5 m de haut et 6,55 m de diamètre. Sa masse à vide est de 38 tonnes. Les réservoirs qui alimentent les réacteurs en carburant et comburant sont visibles sur la partie externe de l'étage. Ce sont en fait les 8 cylindres qui entourent le S-1B. Les réservoirs à kérosène sont repérables par leur couleur noire tandis que ce d'oxygène sont peint en blanc. L'ergol utilisé se compose du kérosène RP1 et de l'oxygène liquide ; ce dernier étant le comburant. Pour sa propulsion, le S-1B possède 8 réacteurs de type H1.

Le S-1B.

 

On peut calculer la poussée d'un réacteur H1, grâce à la formule [1] ( voir S-1C) :

Qe = 339 kg/s
Ve = 2623 m/s

P= Qe x Ve = 339 x 2623 = 889 960 N

On trouve ainsi une poussée de 889 kN soit 90,72 tonnes. Si l'on souhaite la poussée totale de l'étage, on multiplie par 8 et on trouve 7,12 MN soit 726 tonnes.

Les réacteurs H1 (en rouge) du 1er étage.

 

Afin de stabiliser le vaisseau lors du décollage, 8 empennages de stabilisations sont installés à la base de l'étage. Le S-1B fonctionne pendant 2 minutes 30s, tout comme le S-1C de Saturn 5.

Un décollage de Saturn 1B.

 

 

2-Le deuxième étage : S-4B

Le 2e étage mesure 17,5 m de haut pour un diamètre de 6,55 m. Il est lui aussi de forme cylindrique mais ne pèse que 9,9 tonnes à vide. Cet étage fonctionne avec un ergol cryogénique : l'hydrogène comme carburant et l'oxygène comme comburant. Deux réservoirs assurent l'alimentation de l'unique réacteur J2 du S-4B par l'intermédiaire de turbopompes.

A droite, les réservoirs d'oxygène liquide (en bleu ) et d'hydrogène liquide (en jaune ). Leurs contenances respectives sont 75 500 L et 242 000 L.

 

On peut de même calculer la poussée du moteur J2 grâce à la formule [1] ( voir S-1C ) :

Qe = 229 kg/s
Ve = 4031 m/s

P = Qe x Ve = 229 x 4031 = 926 000 N

Les résultats trouvés sont similaires à ceux trouver pour le S-4B de Saturn 5 ; c'est à dire une poussée de 0,93 MN soit 94 tonnes.

Au-dessus du S-4B, pour gérer tous les paramètres et données au décollage, il y a bien-sûr l'Instrument Unit.

 

3-La charge utile

La charge utile placée au sommet du lanceur diffère selon l'objectif du lancement. Ainsi lors d'Apollo 4 et Apollo 7, Saturn 1B n'envoya que le CSM en orbite terrestre, tandis que lors d'Apollo 5, seul le LEM fut envoyé. On remarque donc que l'aspect de la fusée en son sommet change selon les missions. Toutefois, le lanceur est dans l'incapacité technique d'envoyer le module lunaire et le CSM en même temps.

Voici deux aspects différents du sommet de Saturn 1B. A gauche le lanceur contient le CSM tandis qu'à droite il contient le LEM.

 

 

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