S-II

S-II（读作“S-two”）是土星五号的第二级，由北美航空制造。该级由五台J-2液氢液氧发动机驱动，在高层大气中提供给火箭5 MN的推力。

S-II

阿波罗6号的S-II级在航天器装配大楼组装
制造商	北美航空
制造国家	美国
用于	土星5号运载火箭（第二级） Saturn INT-21（第二级）
外形及质量参数
高度	24.9米（82英尺）
直径	10米（33英尺）
质量	480,000千克（1,058,000磅）
燃料质量	443,000千克（977,000磅）
空重	36,200千克（79,700磅）
飞行历史
现况	退役
总飞行次数	13
成功 （仅本子级）	12
其他	部分失败（阿波罗6号）
首次飞行	1967年11月9日（AS-501） 阿波罗4号
末次飞行	1973年5月14日（AS-513） 天空实验室1号
发动机详情
发动机	5台 J-2
单发推力	4,400 kN（1,000,000 lbf）
比冲	421秒（4.13千米每秒）
推进时间	367秒
燃料	LOX/LH2

历史

位于海豹滩市的S-II装配厂房

1959年12月，美国宇航部门决定要研发一种大推力液氢燃料火箭发动机。洛克达因获得了发动机制造协议，这就是后来的J-2发动机。同时，S-II的设计也初现雏形，当时的设计是使用四台J-2，长为22.5米，直径6.5米。

1961年，马歇尔航天飞行中心开始招募承包商来制造S-II。在邀请参加招标会的30家航天公司中，只有7家在一个月后递交了意向书，在仔细审查后，又有3家公司被排除。这时，设计部门发现原尺寸太小，未定的尺寸以及未定的上面级都给投标公司带来了不小麻烦。1961年9月11日，制造合同最终给了北美航空，北美航空使用政府建造在加利福尼亚州海豹滩市的工厂进行生产。

组件

S-II剖面图

装满推进剂，S-II级重约500,000 kg，其中设备部分只占3%的重量。

五台发动机连接在底部的推力受力结构上，中间一台是固定的，周围四台可在液压机控制下自由转动。

与S-IC上两个推进剂箱以空腔隔开的设计不同，S-II的液氧箱顶部和液氢箱的底部由一层隔离层相连。隔离层是两层铝箔以及铝箔之间的苯酚蜂窝状夹层结构组成。隔离层可承受两面70℃ (125℉) 的温差。这种共用隔离层设计为S-II减少了3.6吨的重量。

液氧箱呈椭圆形，直径10米，高6.7米。其侧面由12块三角片焊接而成，两个底面是两个整圆片。每片三角片依据其位置被放置在一个装有211000升水的水箱中进行三次精确水下爆炸成形。

液氢箱由六个气瓶组成，其中五个2.4米高，一个0.69米高。由于液氢的储存温度只有20K，因此隔热措施非常重要。起初的方法存在气穴和压焊问题，后来用手工调整的方法解决了问题。

为了塑造S-II的圆柱体外形，S-II被垂直树立以辅助焊接。

应用

编号	用途	发射日期	当前位置	注释
S-II-F	S-II-S/D和S-II-T之后的动态测试体		美国太空和火箭中心
S-II-T				在1966年5月28日爆炸中被毁
S-II-D	取消
S-II-S/D	结构动态测试			于1965年9月29日试验台上被毁
S-II-1	阿波罗4号	1967年11月9日	32°12′N 39°40′W	上下方都安装了摄像头
S-II-2	阿波罗6号	1968年4月4日		携带摄像头监视第一级分离
S-II-3	阿波罗8号	1968年12月21日	31°50′N 38°0′W
S-II-4	阿波罗9号	1969年3月3日	31°28′N 34°2′W	质量减轻1800 kg以增加600 kg有效载荷，发动机功率更大，液氢量更多
S-II-5	阿波罗10号	1969年5月18日	31°31′N 34°31′W
S-II-6	阿波罗11号	1969年7月16日	31°32′N 34°51′W
S-II-7	阿波罗12号	1969年11月14日	31°28′N 34°13′W
S-II-8	阿波罗13号	1970年4月11日	32°19′N 33°17′W	中央发动机由于纵向耦合振动而熄火
S-II-9	阿波罗14号	1971年1月31日
S-II-10	阿波罗15号	1971年7月26日
S-II-11	阿波罗16号	1972年4月16日
S-II-12	阿波罗17号	1972年12月7日
S-II-13	天空实验室	1973年5月14日		改作上面级
S-II-14	阿波罗18号（取消）	N/A	肯尼迪航天中心
S-II-15	天空实验室备份	N/A	约翰逊航天中心

外部链接

• 土星火箭级（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 土星五号参数页（页面存档备份，存于互联网档案馆）