El S-IVB (pronunciado "S-four-B") era la tercera etapa del cohete Saturno V y la segunda etapa del cohete Saturno IB . Construido por la Douglas Aircraft Company , tenía un motor cohete J-2 . Para misiones lunares se encendía dos veces: primero para la inserción en órbita terrestre después del corte de la segunda etapa, y luego para la inyección translunar (TLI).
El S-IVB evolucionó a partir de la etapa superior del cohete Saturno I (el S-IV ) y fue la primera etapa del Saturno V que se diseñó. El S-IV utilizaba un conjunto de seis motores RL-10 , pero utilizaba los mismos combustibles que el S-IVB: hidrógeno líquido y oxígeno líquido . También estaba previsto originalmente que fuera la cuarta etapa de un cohete planificado llamado C-4 , de ahí el nombre S-IV.
Once empresas presentaron propuestas para ser el contratista principal de la etapa antes de la fecha límite del 29 de febrero de 1960. El administrador de la NASA, T. Keith Glennan, decidió el 19 de abril que la Douglas Aircraft Company se adjudicaría el contrato. Convair había quedado en segundo lugar, pero Glennan no quería monopolizar el mercado de cohetes propulsados por hidrógeno líquido, ya que Convair ya estaba construyendo la etapa Centaur del cohete Atlas-Centaur .
Al final, el Centro Marshall de Vuelos Espaciales decidió utilizar el cohete C-5 (posteriormente llamado Saturno V), que tenía tres etapas y estaría rematado con un S-IV mejorado llamado S-IVB que contaba con un solo motor J-2 , en lugar del grupo de 6 motores RL-10 del S-IV. Douglas obtuvo el contrato para el S-IVB debido a las similitudes entre este y el S-IV. Al mismo tiempo, se decidió crear el cohete C-IB (Saturno IB) que también utilizaría el S-IVB como segunda etapa y podría usarse para probar la nave espacial Apolo en la órbita baja de la Tierra.
Se construyeron 12 etapas de la serie 200 y 16 de la serie 500 del S-IVB, junto con 3 etapas de prueba. La NASA estaba trabajando en la adquisición de 4 etapas adicionales de la serie 200 (como parte de 4 nuevos cohetes Saturno IB, SA-213 a 216), pero la financiación nunca se materializó y el pedido se canceló en agosto de 1968 antes de que se ensamblara el hardware del S-IVB. [1] De manera similar, un pedido de dos etapas adicionales de la serie 500 (para los cohetes Saturno V 516 y 517) se canceló aproximadamente al mismo tiempo. [2]
Douglas construyó dos versiones distintas del S-IVB, la serie 200 y la serie 500. La serie 200 fue utilizada por el Saturn IB y se diferenciaba del 500 en que no tenía una etapa intermedia ensanchada y tenía menos presurización de helio a bordo, ya que no tenía que reiniciarse. En la serie 500, la etapa intermedia se ensanchaba para coincidir con el mayor diámetro de la etapa S-II del Saturn V. La serie 200 también tenía tres cohetes sólidos para separar el S-IVB del S-IB durante la puesta en escena. En la serie 500 esto se redujo a dos, y se agregaron dos pequeños módulos de propulsión del Sistema de Propulsión Auxiliar (APS) como motores de espacio libre para reiniciar el motor J-2 y proporcionar control de actitud durante las fases de vuelo sin motor.
El S-IVB transportaba 73.280 litros (19.360 galones estadounidenses) de oxígeno líquido (LOX), con una masa de 87.200 kilogramos (192.200 libras). Transportaba 252.750 litros (66.770 galones estadounidenses) de hidrógeno líquido (LH2), con una masa de 18.000 kilogramos (40.000 libras). La masa en vacío era de 10.000 kilogramos (22.000 libras) [3] [4]
El control de actitud lo proporcionaba el cardán del motor J-2 durante el vuelo propulsado y los dos módulos APS durante el vuelo por inercia. Los módulos APS se utilizaron para el control de tres ejes durante las fases de inercia, el control del alabeo durante los encendidos del J-2 y el vacío para el segundo encendido del motor J-2. [3] [4] Cada módulo APS contenía dos propulsores de 150 libras de fuerza (670 N) que proporcionaban empuje para el alabeo y el cabeceo, otro propulsor de 150 libras de fuerza para la guiñada y un propulsor de 70 libras de fuerza (310 N) para el vacío. Cada módulo contenía sus propios tanques de propulsor de 150 libras (68 kg) de tetróxido de dinitrógeno y 115 libras (52 kg) de monometilhidrazina, así como helio comprimido para presurizar sus propulsores. [5]
Un tanque S-IVB sobrante, con número de serie 212, se convirtió en el casco de Skylab , la primera estación espacial estadounidense . Skylab se lanzó en un Saturno V el 14 de mayo de 1973 y finalmente reingresó a la atmósfera el 11 de julio de 1979. Un segundo S-IVB, con número de serie 515, también se convirtió en un Skylab de respaldo , pero este nunca voló.
Desde el Apolo 13 en adelante, las etapas S-IVB se estrellaron en la Luna para realizar mediciones sísmicas utilizadas para caracterizar el interior lunar.
(*Ver lista de objetos artificiales en la Luna para su ubicación.)
La segunda etapa del cohete Ares I y la propuesta Etapa de Salida de la Tierra (EDS) habrían tenido algunas de las características de la etapa S-IVB, ya que ambas habrían tenido un motor J-2 mejorado, llamado J-2X, y este último realizaría las mismas funciones que la versión Serie 500 de la etapa (colocar la carga útil en órbita y luego disparar la nave espacial al espacio translunar).
El MS-IVB fue una modificación propuesta del S-IVB que se habría utilizado en un sobrevuelo de Marte, pero nunca se produjo. [12]
