土星五号的真实LEO运力
这篇文章来自旋火的投稿，是同名视频内容的文字版。
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序
刚才有个朋友，问我（自问自答），土老师发生甚么事了。我说怎么回事。给我发了几张截图。我一看！
Artemis VS Apollo
14:13
and the Saturn V could put 140 tons into LEO.
而土星五号的LEO运载能力为140t
The Definitive Guide To Starship
26:13
even beating out the Saturn V, which could only put 145,000 kilograms into low earth orbit.
甚至击败了土星五号 后者只能将145吨的重物送入近地轨道
土星五号的LEO运力怎么来的
首先，众所周知，土星五号是三级构型的运载火箭，且同长征五号一样，在使用三级构型时只能打较低质量的高轨载荷，应该不能直接打较大质量的低轨载荷，而且实际任务中也未如此执行过。根据维基百科的说法，这140吨的LEO运力是算上了三级干质量，以及三级在入轨后，但在进行TLI点火前的剩余燃料质量。这个算法其实是很奇怪的，一般而言，比如SLS的LEO运力，或者长征五号乙的LEO运力，都是计算有效载荷本身的质量。这很好理解，载荷运营方只关心自己的载荷能否使用你的火箭运送到指定的轨道，没人会关心你的火箭末级有多少质量，这是火箭制造方需要考虑的事情。
当然我在某问答网站上也看到了不同的说法，但实际上这是一个比较不符合常理的说法。他的意思是说，在高轨任务中，在LEO轨道滑行时，可以把待工作的末级质量算入火箭的LEO有效载荷中。这和很多算法都是矛盾的，要知道，半人马座打的高轨载荷多了去了，也从来没见过可以把半人马座在LEO滑行段的质量，算入某些火箭的LEO有效载荷中去啊。而且最关键的还是那句话，载荷运营方不会关心你的末级质量有多少的。
土星五号的真实LEO运力
那么土老师的化劲儿，啊不，LEO运力是多少呢。理论上，土星五号三级构型也可以打LEO载荷，但这需要进一步的计算才能知道，三级和载荷组合体的推重比是否足够在相关飞行程序和预计弹道中入轨，类似于长征五号打LEO载荷的问题。
那么这里我们只讨论二级构型的土星五号。众所周知，二级构型的土星五号唯一执行过的LEO任务是天空实验室1任务，也就是把天空实验室送入到了近地点434.0km，远地点441.9km，倾角50.0度的轨道。由于轨道高度相对较高，且倾角大于发射场卡角本地纬度，所以从卡角把载荷打入这个轨道，会比一般的LEO花费更多的燃料，所以天空实验室76.54吨的质量，并不算土星五号二级构型最大的LEO能力。
不过天空实验室1任务中的二级构型土星五号并没有正式的名称，只有箭体代号SA-513。因为其仪器舱依然和一般的土星五号一样留在“三级”上面——也就是天空实验室上面。某种程度上，天空实验室就是土星五号。
正式的两级版土星五号是土星五号的衍生型INT-21，其仪器舱从原来的三级移至二级上，而这一型号从未发射过。在使用与土星五号一二级相同构型的情况下，其LEO运载能力最大可达116吨——如果按照长征五号系列的LEO运力，根据其二级构型长征五号乙的LEO运力来等效的话，那土星五号的LEO运力也可以等效为INT-21型的116吨。
总结
做这期视频的目的在于，解读某些对阿波罗计划的夸大成分。下一期我会考虑研究下SLS的运力与土星五号的对比，提供一个和我翻译的视频所说的不太一样的角度。
感谢大家的观看，我们下期再见吧。
彩蛋
呃朋友们好啊，我是阿波罗掌门人土星五号。刚才有个朋友问我：“土老师发生甚么事了？”我说怎么回事。给我发了几张截图。我一看！哦，原来是昨天，有两个年轻人，三十多岁，一个体重2500多吨，一个体重5000多吨。他们说，欸，有一个说是：“我在发射场练功，发动机练坏了，土老师，你能不能教教我，点火功法，欸，帮助治疗一下我的发动机？”我说可以。我说：“你在发射场练死劲儿，不好用。”他不服气。欸我说：“小朋友，你两个助推来折我一个发动机。”他折不动。他说：“你这也没用。”吭，我说我这个有用，这是化劲儿，传统火箭是讲化劲儿的，四两拨千斤。两千多吨的苏联大力士，都握不动我这一个发动机，啊。他说要和我试试，我说可以。欸，我一说他“啪”就飞起来了，很快啊！然后上来就是，一个SRB，吭，一个逃逸塔，一个大橙罐，我全部防出去，防出去了啊。防出去以后，自然是，传统火箭以点到为止。三级放在了LEO上，没打他。我笑一下，准备TLI，因为这时间，按传统火箭的点到为止，他已经输了。如果我这三级算数了，滑行段就把他运力打骨折啦。放在LEO上没有打他，他也承认，我先打到他LEO。他不知道三级放在他LEO上，他承认我先打到他LEO，啊。我滑行的时间不打啦，他突然袭击，RL-10，来打我脸，啊。我大意了啊，没有闪。欸，他的尾气给我级，啊三级蹭了一下。但没关系啊。他也说，啊，他截图也说了，两分多钟以后，当时推力下降了，捂着J-2。我说停停。然后两分，钟以后，呃两分多钟以后，就好了。我说：“小伙子你不讲武德你不懂。”（他说）“土老师，对不起，对不起，我不懂规矩。”呃我是，他说他是乱打的。他可不是乱打的啊——SRB，RS-25，RL-10，训练有素。后来，他说他练过三十年航天飞机，啊。看来是——有备而来。这两个，年轻人不讲武德。来，骗！来，偷袭，我五十三岁的，老同志。这好吗？这不好。我劝！这位，年轻人，好自为之，好好反思。以后不要再犯这样的聪明，小聪明，啊。呃，美国航天，要以和为贵，要讲武德，不要搞，窝里斗。谢谢朋友们！