（讀作"S-one-C"）是土星五號火箭的第一級，由波音公司製造。S-IC上超過2000噸的質量都是推進劑煤油和液氧，這些推進劑產生33000KN的推力使火箭上升64千米。S-IC的五台F-1發動機中一台固定在中央，其餘四台分部四角，可由液壓裝置控制方向。
基本介紹
- 外文名：S-IC
- 高度 ：42 m (138 英尺)
- 推力：33,400 kN
- 燃燒時間：150 s
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介紹
在1946年9月美國總統杜魯門開展的迴紋針行動中，德國科學家沃納·馮·布勞恩被選為引入美國的大約700名科學家的一員。從那時起，土星5號運載火箭的構想就開始了。這項行動的目的是將這些科學家與他們的經驗一起帶回美國，從而使美國在冷戰中取得優勢。為了合法的將這些曾經積極參與過納粹活動的科學家帶回美國，陸軍部的聯合情治單位成員篡改了包括馮·布勞恩在內的檔案，以淡化他們對納粹的同情。由於馮·布勞恩直接參與了V-2火箭的研製工作，美國讓他加入了陸軍火箭設計部門。在1945年到1958年間，他的工作被限制在將V-2火箭的設計思想和方法傳授給美國工程師。儘管馮·布勞恩在未來的空間運載火箭方面發表了很多文章，NASA仍然繼續資助空軍和海軍的火箭項目以測試他們失敗了很多次的前衛飛彈。直到1957年，蘇聯發射了斯普特尼克1號衛星，美國政府和軍方才開始正式的考慮將美國人送上太空的計畫。由於馮·布勞恩和他的團隊在這些年間已經研製並試驗了木星系列火箭，美國政府最終找到了他們。木星C火箭在1958年1月成功的將美國的第一顆人造衛星送入太空。木星系列是馮·布勞恩研製土星火箭的重要階段，後來他稱之為土星嬰兒期。60年代初期，蘇聯在太空競賽領先於其對手美國。1961年4月12日，蘇聯太空人尤里·加加林成為第一個進入太空的人。美國總統約翰·甘迺迪認為為了在太空競爭中勝過蘇聯人就需要首先登月，他在1961年5月25日宣布美國會在1970年之前將太空人送上月球，而在那時，美國唯一的一次載人太空任務是艾倫·謝潑德的自由7號，且僅在太空停留了15分鐘，尚未進入近地軌道。在甘迺迪講話後不久，馮·布勞恩就被要求開始為NASA工作，領導載人航天的火箭設計和製造工作了。
S-IC
S-IC設計及製造
土星5號的設計起源於V-2火箭和木星系列火箭。由於木星系列火箭的成功，新一代的土星系列火箭開始出現。首先是土星1號和1B號，最終是土星5號。馮·布勞恩在馬歇爾航天飛行中心領導了一個團隊，來建造一個足以將一艘宇宙飛船送上登月軌道的運載火箭。在他們轉為NASA工作以前，馮·布勞恩的團隊就已經開始進行增加推力、減少作業系統複雜度和設計更好地力學系統的工作了。在設計過程中，他們決定拋棄V-2火箭中的單引擎的設計思路，轉而設計多級火箭。土星1號和1B號反映了這些設計思想的變化，卻仍不足以將一艘載人宇宙飛船送上月球，需要若干次發射才能將登月所需要的各個部件送入軌道。但是在NASA做出最優登月方式的決定的過程中，他們的這些設計仍然提供了一個基準參考。
示意圖
示意圖S-IC資料
數據
高度 42 m (138 英尺)
直徑 10 m (33 英尺)
質量 2,280,000 kg
(5,030,000 lb)
發動機s 5台 F-1
推力 33,400 kN
(7,500,000 磅力)
燃燒時間 150 s
燃料 RP-1/液氧
製造
1961年12月15日，波音公司拿到了S-IC的生產契約，與此同時馬歇爾航天飛行中心（MSFC）的工程師們正在挑選總設計師。S-IC的製造車間是位於紐奧良的米丘德裝配廠，而製造設備在威奇托市生產。S-IC的風洞試驗在西雅圖進行。
MSFC製造了前三個測試體（S-IC-T、S-IC-S、S-IC-F）和前兩個實際套用模組（S-IC-1、-2）。製造S-IC的推進劑箱要7至9個月，完成整級的製造要14個月。
組件
S-IC剖面圖S-IC上最大最重的部件是推力受力結構，重達21噸，它將五台發動機的推力均勻地分配給箭體。箭體上四個4.3米長，816kg重的穩定錨定是美國當時製造的最大鋁製品，這四個錨定可承受1100 °C高溫。
S-1C-10、S-1C-11和S-1C-9受力結構之上是燃料箱，裝有770,000升精煉煤油。燃料箱自重11噸，每秒可放出7300升燃料。火箭發射前，不斷有氮氣通入燃料箱保持燃料混合。起飛後，由液氧箱上的氦氣箱提供供液壓力。
液氧箱裝有1,204,000升液氧，液氧箱到發動機的輸送管道是直的，且貫穿燃料箱，設計師為此採取了必要的隔熱措施。
套用
編號 用途 發射日期 當前位置 注釋
S-IC-T 靜態試車 在甘迺迪航天中心展示
S-IC-S 結構負荷測試（未裝發動機） 未知（最後一次出現是在馬歇爾航天飛行中心）
S-IC-F 測試發射設施 未知
S-IC-D 地面動態測試 美國太空和火箭中心
S-IC-1 阿波羅4號1967年11月9日 馬歇爾航天飛行中心製造
S-IC-2 阿波羅6號 1968年4月4日 馬歇爾航天飛行中心製造，尾部加裝了攝像頭
S-IC-3 阿波羅8號1968年12月21日 北緯30度12分，西經74度7分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符 由此之後的箭體都由波音製造；質量減少了560kg，有效載荷增加36kg
S-IC-4 阿波羅9號1969年3月3日 北緯30度11分，西經74度14分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-5 阿波羅10號 1969年5月18日 北緯30度11分，西經74度12分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符 S-IC R&D儀器的最後一次使用
S-IC-6 阿波羅11號 1969年7月16日 北緯30度13分，西經74度2分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-7 阿波羅12號 1969年11月14日 北緯30度16分，西經74度54分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-8 阿波羅13號 1970年4月11日 北緯30度11分，西經74度4分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-9 阿波羅14號 1971年1月31日 北緯29度50分，西經74度3分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-10 阿波羅15號1971年7月26日 北緯29度42分，西經73度39分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-11 阿波羅16號 1972年4月16日 北緯30度12分，西經74度9分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-12 阿波羅17號 1972年12月7日 北緯28度13分，西經73度53分表達錯誤: 未預料的 / 運算符;-表達錯誤: 未預料的 / 運算符
S-IC-13 天空實驗室 1973年5月14日 將發動機關機順序從1-4式[1]改為1-2-2式[2]以減小阿波羅望遠鏡座的加速度負荷
S-IC-14 未使用 和土星五號一起在詹森航天中心展示 原計畫用於阿波羅18號或19號
S-IC-15 未使用 米丘德裝配廠 作為天空實驗室發射火箭的備份
S-IC工作時序
S-IC推進器大約工作2.5分鐘，它將土星五號火箭主體推送到距地68千米的高空，火箭速度達到9920千米/小時。屆時它共將消耗2000噸燃料。
在發射前8.9秒，第一級推進器點火時序開始。中央發動機首先點燃，隨後周圍相對的發動機以300毫秒的間隔點火，以減小火箭的結構負載。當箭載電腦對推力確認以後，火箭通過兩個階段進行軟釋放。首先，壓緊火箭主體的臂將主體鬆開，然後，在主體開始向上加速的時候，它通過拉掉固定的錐形金屬銷釘減速約半秒鐘。一旦火箭起飛後發動機出現故障，它將無法安全的返回到發射場。
火箭離開發射塔需要大約12秒鐘。在這段時間，火箭將偏斜1.25度，以保證能夠即使在逆風情況下也能安全的離開發射塔。這個偏斜量雖然很小，但是也能在從西邊或東邊拍攝到的發射照片中觀察到。在高度大約130米的時候，火箭將調整到正確的航向，然後逐漸的壓低角度，直到第二級推進器點火後38秒。這個壓低的程式根據在發射的那個月中的主要風向設定。四個外側的發動機也向外傾斜，這樣在一個外側發動機關閉的情況下，仍然可以保持剩餘火箭發動機的推力在火箭的重心之上。土星5號火箭迅速的加速，在高度大約1600米的時候，速度會達到約120米/秒。早期飛行的大多數時間都在提升火箭的高度，後面才開始有速度要求。
在起飛後大約80秒的時候，火箭將進入最大動壓區並達到最大動態壓力。火箭上的動態壓力隨空氣密度的變化於相對速度的平方發生變化。儘管速度不停地增加，空氣密度隨減小得更快，從而使空氣壓力小於最大動態壓力。S-IC推進器工作時的加速度增加有兩方面原因，推進劑的質量減小了，F-1火箭發動的推力在稀薄空氣中的效率提高從而使推力增加。
在起飛後135秒左右，中央的發動機關閉以將加速度限制在4g（39.2m/s）以下。外側發動機繼續燃燒，直到感測器檢測到氧化劑或者燃料消耗完畢。第一級推進器在關閉發動機後略小於1秒後分離，以利用F1發動機的剩餘推力。八個較小的固體燃料分離發動機使S-IC推進器從級間結構脫離，這時火箭的高度大約67千米。第一級隨後依其彈道上升至大約109千米高，然後墜入560千米外的大西洋。
