war der Saturn-V-Motor J-2 drosselbar?

Die J-2 war, um einen Fachbegriff zu verwenden, "art drosselbar".

Der Motor war mit einem PU-Ventil (Propellant Utilization) ausgestattet, das das Mischungsverhältnis und den Schub während des Betriebs ändern konnte.

Bild aus dem J-2 Fact Sheet (wirklich ein ganzes, fabelhaftes Buch).

Während des Motorbetriebs steuern Treibmittelerfassungsvorrichtungen in den Treibmitteltanks des Fahrzeugs die Position des Ventilverschlusses zum Einstellen des Oxidationsmittelflusses, um eine gleichzeitige Erschöpfung von Kraftstoff und Oxidationsmittel sicherzustellen.

Eine zusätzliche Funktion des PU-Ventils besteht darin, Schubvariationen bereitzustellen, um die Nutzlast zu maximieren. Die zweite Stufe beispielsweise arbeitet über 70 Prozent der Brenndauer mit geschlossenem PU-Ventil. Diese Ventilposition liefert 225.000 Pfund Schub bei einem Mischungsverhältnis von Treibmittel (Oxidationsmittel zu Kraftstoff nach Gewicht) von 5,5:1. Während des letzten Teils des Fluges wird die Position des PU-Ventils verändert, um ein gleichzeitiges Entleeren der Treibmitteltanks bereitzustellen.

Die dritte Stufe arbeitet ebenfalls für den größten Teil der Brennzeit auf dem Hochschubniveau, um die Vorteile des Hochschubs zu realisieren.

Die genaue Zeit, zu der der Motor mit geschlossenem PU-Ventil läuft, hängt von den individuellen Missionsanforderungen und dem Füllstand des Treibmittels ab.

Wenn das PU-Ventil vollständig geöffnet ist, beträgt das Mischungsverhältnis 4,5:1 und die Schubkraft 175.000 Pfund.

Quelle Saturn V Pressemappe J-2 Engine

Also nicht drosselbar in dem Sinne wie die SSME, wo das Fahrzeug "willkürlich" Gasbefehle an sie sendet (was den Schub, aber nicht das Mischungsverhältnis ändern würde), aber das System wurde so konzipiert, dass das Motor- und Treibsystem sein Mischungsverhältnis ändern könnte und Schubniveau-Betriebspunkt, um eine ordnungsgemäße Treibmittelverarmung zu erreichen.

Dieses Diagramm zeigt die Wirkung auf Schub und Isp durch Bewegen des PU-Ventils.

Grafik aus dem Flughandbuch der Apollo 12 / SA 507 .

Im Betrieb wurden die PU-Ventile der Motoren der zweiten Stufe manchmal eher durch Signale von der Instrumenteneinheit des Boosters als durch das Treibmittel-Erfassungssystem betrieben. Ein Beispiel für diesen Betriebsmodus ist in Abschnitt 6.5 des Nachflugberichts von Apollo 12 Saturn beschrieben . Einzelheiten finden Sie dort, aber es beschreibt, wie das Mischungsverhältnis bei "Null" begann, dann beim Start +5,6 Sekunden auf "Hoch" und dann beim Start +324,2 Sekunden auf "Niedrig" befohlen wurde.

Das PU-System der dritten Stufe blieb für die Dauer des ersten Brennvorgangs auf "Null", wurde vor dem Neustart auf "Niedrig" und dann nach 109,8 Sekunden nach Beginn des Brennvorgangs auf "Hoch" befohlen. Siehe Abschnitt 7.9 im selben Dokument für Einzelheiten.