Saturn V 農神五號火箭

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已退役
🇺🇸 美國
Saturn V
發射載具

📷 NASA 馬歇爾太空飛行中心/Wikimedia Commons(公有領域)

資料摘要與來源

Saturn V 農神五號火箭:此頁為公開資料的二手彙整。規格可能因型號與任務而異;請查閱下方的逐項來源與查核紀錄。

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來源與查核紀錄
  • NASA:Artemis II 任務 — SLS 於 2026 年 4 月透過 Artemis II 將 4 名太空人送出低地球軌道;Saturn V 仍是歷史上的第一種。 [修正 Saturn V 仍是唯一曾完成此事火箭的過時說法。] · 事件日期:2026-04-10 · 此項來源查核:2026-10-07
  • 維基百科參考資料 · 查核日期未記錄
🚀
最高速度
39,000 km/h
10.8 km/s
📦
LEO 酬載
140 t
140,000 kg
🔥
起飛推力
34,500 kN
34.5 MN
📅
首次發射
1967
服役 1968
🥇
推力排名
有數值推力資料的 9 枚火箭中第 2;未含版本依據不足的條目

🚀 詳細規格

型號Saturn V
製造商Boeing、North American Aviation、Douglas Aircraft(為 NASA 製造)
營運者NASA
原產國🇺🇸 美國
首次發射1967
服役年份1968
退役年份1973
高度/長度110.6 m (362.9 ft)
直徑/跨距10.1 m (33.1 ft)
質量2,970,000 kg (6,548,850 lb)
LEO 酬載140,000 kg (308,700 lb)
起飛推力34,500 kN (34.5 MN)
級數3
發動機5 × F-1(S-IC 第一節)、5 × J-2(S-II 第二節)、1 × J-2(S-IVB 第三節)
推進劑RP-1/LOX(第一節);LH2/LOX(上面節)
最高速度39,000 km/h (24,219 mph)
任務/發射次數13+
重複使用一次性使用

🛰️ 重要任務

  • Apollo 8 — 人類首次進入月球軌道,1968 年 12 月
  • Apollo 11 — 首次載人登月,1969 年 7 月
  • Apollo 13 — 上升時一具發動機提早關閉,仍完成發射,1970 年 4 月
  • Apollo 17 — Apollo 最後一次載人登月,1972 年 12 月
  • Skylab 1 — 發射美國首座太空站,1973 年 5 月

Saturn V 農神五號是將人類送上月球的火箭,由 NASA 與 Boeing、North American Aviation、Douglas Aircraft 共同研製。它高 110.6 m,加滿推進劑時約重 2,970,000 kg,起飛推力約 34,500 kN。1967 至 1973 年間共飛行 13 次,發射所有 Apollo 月球任務與 Skylab 太空站,從未損失乘員或酬載。

半個世紀後,這些數字仍令人震撼:第一節每秒消耗約 13 噸推進劑,可將 140,000 kg 送入低地球軌道,或將 48,600 kg 送往月球。在 2023 年 SpaceX Starship 試飛之前,從未有更高或更重的火箭離開發射台;Saturn V 是第一種將人類送出低地球軌道的火箭;SLS 後來於 2026 年 4 月將 Artemis II 機組送往月球繞行。

研發歷程

NASA 馬歇爾太空飛行中心的 Wernher von Braun 團隊於 1960 年代初期設計 Saturn V,以達成甘迺迪總統設定的十年內登月目標。3 家承包商分別製造各節:Boeing 負責 S-IC 第一節、North American Aviation 負責 S-II 第二節、Douglas 負責 S-IVB 第三節,導引則由 IBM 製造的儀器環處理。

時程壓力催生工程史上最大膽的決策之一:全系統整合測試。NASA 沒有逐節單獨驗證,而是在 1967 年 11 月 9 日 Apollo 4 首次發射時就讓完整火箭升空,並獲得全面成功。1968 年 4 月 Apollo 6 遭遇嚴重 pogo 縱向耦合震盪,且發動機提早關閉,卻仍進入軌道。後續修正奏效,8 個月後,Apollo 8 只用第三枚飛行的 Saturn V,就將 3 名太空人送至月球軌道。

13 次發射後,計畫結束。最後一枚 Saturn V 於 1973 年 5 月 14 日飛行,採兩節式版本,將 77 噸重的 Skylab 太空站送上軌道。生產早已取消,剩餘可供飛行的載具,成為佛羅里達州、德州與阿拉巴馬州的博物館展品。

設計與能力

三級設計依推進劑特性分工。S-IC 第一節使用 5 具 F-1 發動機,每具約 6,770 kN,至今仍是曾飛行的最強單燃燒室液態燃料發動機,以煤油提供離開發射台所需的強大推力。S-II 與 S-IVB 上面節則改用氫氧提升效率,分別配備 5 具 J-2,以及 1 具可重新啟動的 J-2。

重新啟動能力至關重要:在地球軌道完成檢查後,機組再次點燃 S-IVB,執行地月轉移入軌,將 Apollo 加速至約 39,000 km/h。把燃燒完畢的第三節與太空船一起計算,Saturn V 曾將 140,000 kg 送入低地球軌道,這項酬載紀錄截至 2025 年仍成立。每次發射約需 1.85 億美元,以 1970 年代初期幣值計算,換成今日幣值則遠超過 10 億美元。

重要任務

1968 年 12 月 Apollo 8 首次將人類送往月球繞行,使用的火箭此前只飛過 2 次,且均為無人任務。Apollo 11 於 1969 年 7 月 16 日接續升空,將 Neil Armstrong 與 Buzz Aldrin 送往 4 天後降落的寧靜基地。1970 年 4 月 Apollo 13 的火箭有 1 具第二節發動機提早關閉,卻仍安全將機組送上航程;後來著名的爆炸發生在太空船,並非火箭。

Apollo 17 於 1972 年 12 月,以計畫中最長的月面停留結束登月探索。1973 年 5 月的最後一次飛行則發射美國首座太空站 Skylab,其艙體由 S-IVB 火箭節改造。

常見問題

Saturn V 是歷來推力最大的火箭嗎?

它曾保持領先數十年。蘇聯 N1 的起飛推力更大,但 4 次發射全數失敗,因此 Saturn V 一直是最強大的成功火箭,直到 NASA SLS 於 2022 年飛行、Starship 於 2023 年接續。Saturn V 是第一種將人類送出低地球軌道的火箭;SLS 已於 2026 年 4 月完成 Artemis II 載人繞月任務。

Saturn V 曾失敗嗎?

13 次飛行沒有任何任務完全損失。最驚險的是 1968 年無人的 Apollo 6,嚴重 pogo 震動導致發動機關閉,第三節也未能重新點火,但載具仍進入軌道。工程師解決震動問題後,所有後續飛行,包括全部載人任務,均成功完成。

它消耗多少燃料?

第一節約在 160 秒內消耗 2,000,000 kg 煤油與液態氧,每秒約 13 噸,將火箭推至約 67 km 高度與接近 10,000 km/h。氫燃料上面節隨後接手,以較高效率取代單純的強大推力,取得進入軌道及更遠航程所需的能力。

NASA 為什麼不能直接再造 Saturn V?

工具、工廠與供應商網路數十年前就已消失,數千項 1960 年代手工製造零件也沒有現代對應品。重建幾乎等同重新設計全部系統,因此 NASA 改為研製 SLS,使用太空梭發動機與助推器技術,搭配現代電子設備,執行類似的月球發射任務。

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