美國(guó)重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)研究

陳允宗（北京航天科技信息研究所）

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，美國(guó)先后研制出土星－5（Saturn－5）重型運(yùn)載火箭和航天飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)了載人登月，天地往返。為滿足上述航天運(yùn)載器研制過(guò)程中對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)芰Φ囊?，美?guó)建成了一批世界領(lǐng)先的火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施。這些試驗(yàn)設(shè)施不僅為土星－5重型運(yùn)載火箭和航天飛機(jī)研制提供了試驗(yàn)?zāi)芰ΡＵ?，也為其后續(xù)航天工業(yè)能力發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

進(jìn)入21世紀(jì)，美國(guó)政府提出了重返月球的戰(zhàn)略目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)載人探測(cè)火星計(jì)劃，提出“航天發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）重型運(yùn)載火箭研制計(jì)劃。在推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)方面，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）通過(guò)在原有試驗(yàn)設(shè)施基礎(chǔ)上改建或新建試驗(yàn)設(shè)施，來(lái)滿足SLS火箭的推進(jìn)系統(tǒng)研制試驗(yàn)需求。

1 美國(guó)重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施布局

在土星－5重型運(yùn)載火箭研制期間，美國(guó)為加快研制進(jìn)度，采取并行試驗(yàn)方法，在加利福尼亞州的圣蘇珊娜試驗(yàn)場(chǎng)、薩克拉門托和愛(ài)德華茲空軍基地，田納西州的阿諾德工程發(fā)展中心，阿拉巴馬州的馬歇爾航天飛行中心，密西西比州的密西西比試驗(yàn)設(shè)施（斯坦尼斯航天中心前身）建設(shè)了多處推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施。事實(shí)證明，這種做法對(duì)于保障火箭推進(jìn)系統(tǒng)研制進(jìn)度確實(shí)發(fā)揮了積極作用。例如，F(xiàn)－1發(fā)動(dòng)機(jī)在愛(ài)德華茲空軍基地和馬歇爾航天飛行中心開展并行試驗(yàn)，使一子級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)進(jìn)度提前了2個(gè)月。

NASA將涉及到大型部段運(yùn)輸?shù)脑囼?yàn)設(shè)施一般都安排在美國(guó)東南部臨近肯尼迪航天中心發(fā)射場(chǎng)和米丘德總裝廠的地區(qū)，如密西西比試驗(yàn)設(shè)施和馬歇爾航天飛行中心就分別位于密西西比州西南部和阿拉巴馬州亨茨維爾。這兩處試驗(yàn)設(shè)施與火箭總裝廠和發(fā)射場(chǎng)之間具有便利的陸路和水路運(yùn)輸條件。在20世紀(jì)70年代，NASA在研制航天飛機(jī)期間，再次將航天飛機(jī)氫氧主推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)安排在斯坦尼斯航天中心。

美國(guó)重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施地理分布圖

美國(guó)重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施表

進(jìn)入21世紀(jì)，美國(guó)的重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)主要依托斯坦尼斯航天中心，該中心為美國(guó)重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)研制提供了關(guān)鍵的試驗(yàn)?zāi)芰χС?。自美?guó)開展SLS重型運(yùn)載火箭研制項(xiàng)目以來(lái)，該中心已完成J－2X和RS－25發(fā)動(dòng)機(jī)的多次點(diǎn)火試車，為重型火箭研制提供了必要的試驗(yàn)保障。在大型固體助推器研制中，SLS火箭的五段式固體助推器試驗(yàn)選擇在猶他州軌道-ATK公司的固體推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行。

本文將關(guān)注美國(guó)現(xiàn)有重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)芰?，重點(diǎn)研究斯坦尼斯航天中心、馬歇爾航天飛行中心和軌道-ATK公司猶他州固體助推器試驗(yàn)設(shè)施等推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施。

2 斯坦尼斯航天中心的重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施

美國(guó)斯坦尼斯航天中心是NASA最大的航天推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)中心，從事火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)與研制、材料研發(fā)、羽流研究等。1961年10月25日，NASA宣布在密西西比州建設(shè)美國(guó)火箭試驗(yàn)基地，并將該基地命名為“NASA密西西比試驗(yàn)操作場(chǎng)地”。隨后，該基地經(jīng)歷多次更名，先后于1965年7月1日更名為“密西西比試驗(yàn)設(shè)施”，1974年6月14日更名為“國(guó)家航天技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”。直至1988年5月20日，NASA為紀(jì)念約翰·C·斯坦尼斯，將該基地更名為“約翰·C·斯坦尼斯航天中心”并沿用至今。1996年5月30日，NASA將斯坦尼斯航天中心指定為美國(guó)火箭推進(jìn)試驗(yàn)的主導(dǎo)中心，負(fù)責(zé)管理運(yùn)營(yíng)NASA火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)工作。

該中心地處密西西比州的西南部漢考克郡，鄰近路易斯安娜州，距新奧爾良市約72km，地處偏遠(yuǎn)，人煙稀少，土地遼闊，可容納大型的火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施，適宜相應(yīng)的試驗(yàn)操作；其水路運(yùn)輸條件便于火箭子級(jí)和推進(jìn)劑的運(yùn)輸。該中心的大型火箭試驗(yàn)設(shè)施與建筑物集中在占地54.6km2的區(qū)域內(nèi)；周邊是面積約507km2的噪音緩沖帶。這為推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)提供了有效的噪音緩沖和屏蔽。盡管如此，在土星－5火箭研制期間，由于在此進(jìn)行火箭試車，NASA接到了160起因噪音問(wèn)題引起的投訴，其中18起以經(jīng)濟(jì)賠償?shù)姆绞浇鉀Q，總計(jì)39405美元。

斯坦尼斯航天中心的地理位置

斯坦尼斯航天中心擁有全尺寸火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施、組件和小型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施以及材料試驗(yàn)設(shè)施。其中的A綜合試驗(yàn)設(shè)施和B綜合試驗(yàn)設(shè)施為大型推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施，能夠完成全尺寸、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及火箭子級(jí)系統(tǒng)試車。

A綜合試驗(yàn)設(shè)施

A綜合試驗(yàn)設(shè)施具有2個(gè)獨(dú)立工位，代號(hào)分別為“A－1”和“A－2”，均為立式試車工位。A綜合試驗(yàn)設(shè)施始建于1963年，1966年完工。1966年4月23日，土星－5火箭二子級(jí)S－2首次在A－2工位靜態(tài)點(diǎn)火試車。A綜合試驗(yàn)設(shè)施在20世紀(jì)70年代初“阿波羅”（Apollo）計(jì)劃期間，一直用于土星－5火箭二子級(jí)S－2及其J－2發(fā)動(dòng)機(jī)的試車與驗(yàn)收，直至1970年10月30日A－2工位完成最后一次土星－5火箭二子級(jí)點(diǎn)火試車；20世紀(jì)70年代至2009年，A綜合試驗(yàn)設(shè)施用于航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)試車；近年，A綜合試驗(yàn)設(shè)施開始用于SLS重型火箭芯級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)RS－25與上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)J－2X的試車。

斯坦尼斯航天中心的A―1（左）和A―2（右）試車工位

A－1和A－2這2個(gè)試車工位均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高約60.96m，靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)的最大試驗(yàn)件直徑可達(dá)10.06m，耐受溫度達(dá)3315.56℃。每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)最大動(dòng)態(tài)載荷499t（垂直向上）、771t（反向）和317t（水平）。A－1和A－2試車工位可為發(fā)動(dòng)機(jī)試車提供液氫/液氧推進(jìn)劑，以及用于吹掃或增壓的氦氣、氫氣和氮?dú)?。A綜合試驗(yàn)設(shè)施還包括1個(gè)試驗(yàn)控制中心、多個(gè)觀察掩體以及技術(shù)支持系統(tǒng)。

A－1試車工位具備火箭子級(jí)、主推進(jìn)系統(tǒng)及單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)海平面試車條件，可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)點(diǎn)火試車。試車臺(tái)向地下延伸15.24m，火焰導(dǎo)流裝置冷卻水流量為6.31m3/s。該工位最初是為試驗(yàn)土星－5火箭二子級(jí)S－2而設(shè)計(jì)，后期為適應(yīng)X－33發(fā)動(dòng)機(jī)及氣動(dòng)塞式噴管發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)研試車曾接受改造。A－2工位是立式高空試車工位，可模擬19.8km高度的高空環(huán)境。

B綜合試驗(yàn)設(shè)施

斯坦尼斯航天中心的B―2試車工位

B綜合試驗(yàn)設(shè)施為雙工位，立式靜態(tài)點(diǎn)火試車臺(tái)，高124.05m，工位代號(hào)為“B－1”和“B－2”。每個(gè)試車工位都可以試驗(yàn)直徑10.06m的試驗(yàn)件，可承受最大動(dòng)態(tài)載荷4989t（垂直向上）、3855t（反沖）和2721t（水平），而現(xiàn)有結(jié)構(gòu)無(wú)法支撐最大設(shè)計(jì)極限。B－1試車工位曾用于航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)試驗(yàn)。B－2試車工位曾用于土星－5火箭一子級(jí)試車。土星－5火箭一子級(jí)于1970年9月30日在B－2試車工位完成最后一次點(diǎn)火試車，B－2試驗(yàn)臺(tái)曾在2001年進(jìn)行“德爾他”（Delta）通用芯級(jí)試車。

3 馬歇爾航天飛行中心的重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施

馬歇爾航天飛行中心位于美國(guó)阿拉巴馬州亨茨維爾，是NASA的大型研究試驗(yàn)設(shè)施。該中心成立于1961年7月1日，其早期建筑、土地、航天項(xiàng)目、資產(chǎn)與人員來(lái)自美國(guó)空軍導(dǎo)彈局。馮·布勞恩博士是馬歇爾航天飛行中心的第一位主任。數(shù)十年來(lái)，馬歇爾航天飛行中心在NASA許多重大項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，如“阿波羅”探月工程、航天飛機(jī)的研制與運(yùn)營(yíng)，以及“國(guó)際空間站”的建設(shè)及相關(guān)科學(xué)研究。該中心在航天運(yùn)輸系統(tǒng)研制、微重力研究及先進(jìn)制造技術(shù)方面肩負(fù)著引領(lǐng)整個(gè)NASA的使命。

馬歇爾航天飛行中心位于占地161km2的紅石兵工廠軍事管制區(qū)內(nèi)。該中心擁有50多個(gè)試驗(yàn)設(shè)施，主要分布在1.6km2的區(qū)域內(nèi)，分為東部、西部和北部3個(gè)試驗(yàn)區(qū)。東部試驗(yàn)區(qū)主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)組件和分系統(tǒng)試驗(yàn)，建有靜態(tài)試驗(yàn)塔；西部試驗(yàn)區(qū)主要用于全系統(tǒng)試驗(yàn)，建有先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施和F-1發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)；北部試驗(yàn)區(qū)用于氣動(dòng)學(xué)研究和氣/流體動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。該中心能夠完成從小型組件到全套發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)等多種火箭及航天運(yùn)輸技術(shù)試驗(yàn)。憑借雄厚的工程技術(shù)實(shí)力，該中心在航天運(yùn)輸系統(tǒng)的研究、評(píng)估、完善、分析、設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)和驗(yàn)證技術(shù)方面占據(jù)領(lǐng)先地位。

先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施

先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施位于馬歇爾西部試驗(yàn)區(qū)，原名“S－1C級(jí)靜態(tài)試車臺(tái)”，編號(hào)為“4670號(hào)建筑”，高123.44m。1964年，馬歇爾航天飛行中心為研制和試驗(yàn)土星－5火箭第一級(jí)S－1C而建設(shè)了該試驗(yàn)臺(tái)。在1965年4月-1966年8月，該試驗(yàn)臺(tái)完成了18次S－1C級(jí)試車。1974年，為適應(yīng)航天飛機(jī)外貯箱結(jié)構(gòu)驗(yàn)證試驗(yàn)需求，馬歇爾航天飛行中心改造了該試驗(yàn)臺(tái)。1980年，航天飛機(jī)外貯箱試驗(yàn)工作完成。1986年，該試驗(yàn)臺(tái)再次接受改造，并更名為“先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施”。1998年，試驗(yàn)臺(tái)為了進(jìn)行宇宙神－5（Atlas－5）火箭RD－180發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)而再次接受改造。

先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施

先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施高123.75m（含起重吊臂高度），主體結(jié)構(gòu)高81.38m。試驗(yàn)臺(tái)地基固定在地下約14m的基巖上。試驗(yàn)臺(tái)可為3401t推力的火箭級(jí)進(jìn)行靜態(tài)點(diǎn)火試車。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，該試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)?zāi)芰蓾M足高51.82m、直徑12.19m、推力達(dá)5443t的火箭級(jí)試車需求。該試驗(yàn)臺(tái)的控制由西部試驗(yàn)區(qū)4674號(hào)掩體提供。目前，先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施具有2個(gè)立式工位，1#工位可為試驗(yàn)件提供液氧/液氫，設(shè)計(jì)試驗(yàn)推力170t；2#工位可為試驗(yàn)件提供液氧/煤油，設(shè)計(jì)試驗(yàn)推力408t。該設(shè)施具備發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)和火箭級(jí)全系統(tǒng)評(píng)估和研究能力，曾用于評(píng)估驗(yàn)證推進(jìn)技術(shù)和大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，是世界上為數(shù)不多的大型液體火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施之一。

F―1發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)

F－1發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是一個(gè)立式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試車臺(tái)，高72.8m，底面積427m2。試驗(yàn)臺(tái)的地基固定在地下12m處的基巖上。該試驗(yàn)臺(tái)可以完成680t推力的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)點(diǎn)火試車。該試驗(yàn)臺(tái)經(jīng)過(guò)改造可以試驗(yàn)1360t推力水平的發(fā)動(dòng)機(jī)。試驗(yàn)臺(tái)具有一個(gè)導(dǎo)流板，采用水冷卻。水流量為511m3/min，水壓0.862MPa。

靜態(tài)試驗(yàn)塔（4572號(hào)設(shè)施）

1951年，馬歇爾航天飛行中心建成靜態(tài)試驗(yàn)塔，編號(hào)4572號(hào)建筑。最初用于試驗(yàn)陸軍“朱庇特”導(dǎo)彈。因結(jié)構(gòu)外觀又得名“T-塔”。初期設(shè)計(jì)試驗(yàn)最大推力226t。1961年，該設(shè)施經(jīng)過(guò)改造后用于試驗(yàn)土星－1和土星－1B級(jí)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)推力達(dá)725t。隨后，該試驗(yàn)設(shè)施更名為“S－1B靜態(tài)試驗(yàn)臺(tái)”，又名“推進(jìn)與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)施”。該試驗(yàn)臺(tái)西側(cè)用于試驗(yàn)S－1級(jí)，東側(cè)用于試驗(yàn)S－1B級(jí)。該試驗(yàn)臺(tái)對(duì)10個(gè)S－1級(jí)進(jìn)行了24次試驗(yàn)，對(duì)12個(gè)S－1B級(jí)進(jìn)行了32次試驗(yàn)。西側(cè)試驗(yàn)臺(tái)還曾進(jìn)行F－1發(fā)動(dòng)機(jī)試車。截至1968年7月，該試驗(yàn)臺(tái)完成了75次F－1發(fā)動(dòng)機(jī)試車。1984年該試驗(yàn)臺(tái)的西側(cè)再次接受改造，以滿足航天飛機(jī)固體火箭助推器的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)要求。自1951年建成投入使用以來(lái)，該試驗(yàn)設(shè)施累計(jì)完成649次試驗(yàn)。目前，42.67m高的試驗(yàn)設(shè)施入選美國(guó)國(guó)家歷史地標(biāo)建筑，現(xiàn)名為“危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)施”。

4 猶他州軌道-ATK公司的重型火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施

軌道-ATK公司普羅蒙特利設(shè)施位于猶他州大鹽湖北部的藍(lán)克里克谷，占地78km2，現(xiàn)為軌道-ATK公司航天系統(tǒng)分部的組成部分，主要從事固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的制造、試驗(yàn)和運(yùn)輸。20世紀(jì)50年代中期，錫奧克爾化學(xué)公司為擴(kuò)大導(dǎo)彈制造與試驗(yàn)?zāi)芰?gòu)買了這塊土地，并在此建設(shè)了火箭制造與試驗(yàn)設(shè)施。1956年，這里首次進(jìn)行固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車。自1958年起，錫奧克爾公司經(jīng)歷多次重組并購(gòu)。1974年，錫奧克爾公司獲得航天飛機(jī)可重復(fù)使用固體助推器制造合同，在此開展相關(guān)研制試驗(yàn)。此外，軌道-ATK公司普羅蒙特利設(shè)施還為導(dǎo)彈系統(tǒng)和其他運(yùn)載火箭制造發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)彈包括“和平衛(wèi)士”、“三叉戟”等，航天運(yùn)輸系統(tǒng)包括航天飛機(jī)、“德爾他”火箭等。軌道-ATK公司普羅蒙特利的生產(chǎn)活動(dòng)與雇員情況隨合同而變化，一般情況下，雇員在3000～5000名。

T－97試驗(yàn)設(shè)施

軌道-ATK公司普羅蒙特利擁有兩處固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車工位，分別為T－24和T－97。其中，僅T－97能支持五段式固體助推器的靜態(tài)試車。T－97試驗(yàn)設(shè)施于1987年10月17日建設(shè)完工，2002年為適應(yīng)NASA重型火箭五段式固體助推器試車要求接受改造，成為世界上最大、最先進(jìn)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)施，設(shè)計(jì)可試驗(yàn)推力1814t的大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。該試驗(yàn)臺(tái)曾為美國(guó)航天飛機(jī)試驗(yàn)固體助推器進(jìn)行熱點(diǎn)火試車。為研制SLS重型運(yùn)載火箭，該試驗(yàn)設(shè)施自2009年9月起用于五段式固體助推器點(diǎn)火試車。

5 結(jié)論

重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施選址是重大的永久性投資，若在建成后才發(fā)現(xiàn)選址不當(dāng)，則為時(shí)已晚，難以補(bǔ)救。選址決策的正確與否，影響著重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施的應(yīng)用與后續(xù)發(fā)展。通過(guò)分析美國(guó)重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施的選址情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸問(wèn)題、振動(dòng)噪音以及水資源供給問(wèn)題是推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施選址時(shí)須考慮的3個(gè)問(wèn)題。

土星-5運(yùn)載火箭發(fā)射

1）運(yùn)輸問(wèn)題。對(duì)于一般的重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施選址而言，運(yùn)輸是必須考慮的問(wèn)題。重型運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)尺寸大，例如土星－5火箭芯級(jí)直徑10.1m。若不能妥善解決大尺寸火箭部段在制造廠、試驗(yàn)設(shè)施和發(fā)射場(chǎng)之間的運(yùn)輸問(wèn)題，就無(wú)法順利完成重型火箭的研制和試驗(yàn)。美國(guó)重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施大多選擇建在美國(guó)東南部臨近肯尼迪航天中心的地區(qū)，例如斯坦尼斯航天中心和馬歇爾航天飛行中心就分別建在密西西比州西南部和阿拉巴馬州亨茨維爾。這兩處試驗(yàn)設(shè)施與制造廠和發(fā)射場(chǎng)之間具有便利的陸路和水路運(yùn)輸條件，這為大尺寸的試驗(yàn)件運(yùn)輸提供了良好的解決方案。

2）噪音問(wèn)題。重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施在選址方面還要考慮大推力發(fā)動(dòng)機(jī)試車的振動(dòng)噪音問(wèn)題。美國(guó)土星－5火箭芯級(jí)由5臺(tái)F－1發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，芯級(jí)試車時(shí)的推力可達(dá)3579t。土星－5火箭的推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)最初在馬歇爾航天飛行中心完成，但試車產(chǎn)生巨大的振動(dòng)和噪音給附近的居民造成困擾。20世紀(jì)60年代中后期，NASA建成斯坦尼斯航天中心試車設(shè)施，從此，土星－5火箭的主要試車任務(wù)就從馬歇爾航天飛行中心轉(zhuǎn)移到斯坦尼斯航天中心。斯坦尼斯航天中心人煙稀少，周邊還有507km2的噪音緩沖帶，這為推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)提供了有效的噪音緩沖和保護(hù)屏蔽。

3）水資源供給問(wèn)題。在推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施選址時(shí)還要考慮水資源供應(yīng)問(wèn)題。水是重型運(yùn)載火箭推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)所必需的資源，尤其是大型推進(jìn)系統(tǒng)試車要消耗大量的冷卻水。美國(guó)斯坦尼斯航天中心位于亞熱帶地區(qū)，雨量充沛，年均降水量超過(guò)1270mm。此處豐沛的水資源也是確保其歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展成為美國(guó)主要的推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施的必要條件之一。該中心A－2工位試車時(shí)，火焰導(dǎo)流器冷卻水流量為13.88m3/s。為保證試車用水需求，該中心從主河道取水，配套建設(shè)了容積2.5×105m3的蓄水池。