Двигатели аполлон


Орбитальный корабль «Аполлон» - Факты программы «Аполлон»

Орбитальный корабль (англ. Apollo CSM, — Apollo Command and Service Module) — составная часть корабля «Аполлон», в которой астронавты находятся до высадки на поверхность Луны в лунном модуле (во время высадки один из астронавтов остается в орбитальном корабле) и во время возвращения Земле вплоть до мягкой посадки. Корабль использовался также для доставки экипажей к орбитальной станции «Скайлэб» и по программе ЭПАС «Союз-Аполлон».

Орбитальный корабль был трехместным и состоял из двух отсеков: командного и служебного модулей, которые находились в состыкованном состоянии в течение почти всего полета и разделялись только перед входом в атмосферу при возвращении. Обитаемый командный модуль был местом пребывания экипажа, необитаемый служебный содержал большинство систем, необходимых для обеспечения полета, включая маршевую двигательную установку, топливные баки, запасы воды и кислорода и т. п.

Во время старта к Луне с помощью ракеты «Сатурн-5» орбитальный корабль был пристыкован к верхней части адаптера (сопло служебного модуля при этом находилось внутри адаптера), поверх командного модуля располагалась система аварийного спасения, которая отстреливалась на этапе работы второй ступени. На пути к Луне производилась перестыковка: орбитальный корабль отделялся от адаптера, стыковался с лунным модулем и извлекал его из адаптера, после чего связка продолжала полет к Луне в состыкованном состоянии. Во время полета производились коррекции траектории с помощью двигателей системы реактивного управления орбитального корабля. Вблизи Луны связка выходила на низкую окололунную орбиту с помощью маршевой двигательной установки корабля. На орбите лунный модуль с двумя астронавтами отстыковывался и производил посадку на поверхность, орбитальный корабль с одним астронавтом оставался на окололунной орбите, ожидая возвращения астронавтов с поверхности. По окончании работы на поверхности астронавты возвращались на окололунную орбиту, где взлетная ступень лунного модуля стыковалась с орбитальным кораблем, и астронавты возвращались в командный модуль. Взлетная ступень отстыковывалась, и орбитальный корабль с тремя астронавтами стартовал к Земле с помощью маршевой двигательной установки. По пути совершались коррекции траектории. Незадолго до входа в атмосферу командный модуль с астронавтами отделялся от служебного. Служебный модуль сгорал в атмосфере, командный модуль совершал планирующий спуск с использованием аэродинамического качества. В нижних слоях атмосферы вводилась в действие парашютная система командного модуля, и модуль совершал мягкую посадку на воду.

Производитель: North American Rockwell
Высота: 11,0 м
Диаметр: 3,9 м
 
Полная масса: около 30,4 тонн
Масса командного модуля: около 5,9 т
Масса служебного модуля: ок. 24,5 т
 
Двигатели:
Система управления командного модуля: 12 двигателей тягой по 41,7 кгс
Маршевая установка служебного модуля: 1 двигатель тягой 9,3 тс, удельный импульс около 314 с.
Система управления: 16 двигателей (в 4 блоках), тяга по 45,5 кгс, удельный импульс ок. 240 с
 
Топливо: горючее — аэрозин-50 (смесь 50/50 гидразина и несимметричного диметилгидразина), окислитель — четырехокись азота (N2O4)
$\Delta V$: 2800 м/с
 
Экипаж: 3 человека
Жилой объем: 6,17 куб. м
Атмосфера: чистый кислород, давление 1/3 атм.
Срок автономного функционирования: 14 суток

[1, 2, 3]

Орбитальный корабль состоит из командного и служебного модулей. В командном модуле находится экипаж из трех астронавтов во время полета к Луне и обратно, в нем же остается один астронавт в то время, когда два других астронавта осуществляют высадку на поверхность Луны в лунном модуле. Командный модуль окружен теплозащитой, способной выдержать вход в атмосферу на 2-й космической скорости. Служебный модуль содержит большинство систем, обеспечивающих функционирование корабля, включая маршевую двигательную установку и двигатели системы управления, топливные баки, электросистему, запасы кислорода для дыхания и т. п. Астронавты не имеют доступа внутрь служебного модуля.

Командный модуль

Основная статья: Командный модуль

Командный модуль, изготовленный американской фирмой North American Rockwell, является местом, где пребывают астронавты во время полета и откуда они управляют кораблем. Все члены экипажа в течение полета находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Командный отсек — единственная часть системы «Сатурн-5 — Аполлон», в которой экипаж возвращается на Землю после полета на Луну.

Модуль имеет форму конуса со сферическим основанием, диаметр основания 3920 мм, высота конуса 3430 мм, угол при вершине 60°, номинальный вес около 5500 кг. Модуль имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран.

Конструктивно модуль выполнен в виде двух оболочек. Внутренняя оболочка из алюминиевых сотовых профилированных панелей толщиной 20 — 38 мм, сварной конструкции. Герметическая кабина экипажа имеет свободный объем 6,17 м3; внешняя оболочка состоит из профилированных сотовых панелей толщиной 15 — 63 мм, сваренных из листовой нержавеющей стали толщиной 0,2 — 1 мм. Внешняя оболочка, образующая тепловой барьер, защищающий гермокабину экипажа, состоит из трех частей: переднего экрана, экрана гермокабины и заднего экрана, крепящихся к гермокабине двутавровыми силовыми элементами из стекловолокна, изолирующими гермокабину от теплопроводности и температурных напряжений. Дополнительная теплоизоляция обеспечивается слоем стекловолокна между оболочками.

Абляционное теплозащитное покрытие внешней оболочки модуля сотовой конструкции из фенольного нейлона с заполнителем из эпоксидной смолы с кварцевыми волокнами и микропузырьками. Абляционное покрытие переменной толщины от 8 до 44 мм приклепывается к внешней оболочке фенольным клеем.

Оборудование командного отсека. В передней негерметизируемой части командного отсека размещены стыковочный механизм и парашютная система посадки, в средней части 3 кресла астронавтов, пульт управления полетом и системой жизнеобеспечения и радиооборудование; в пространстве между задним экраном и гермокабиной размещено оборудование реактивной системы управления (РСУ).

Стыковочный механизм и деталь лунного модуля с внутренней нарезкой совместно обеспечивают жесткую стыковку командного модуля с лунным модулем и образуют туннель для перехода экипажа из командного модуля в лунный и обратно. Стыковочный механизм состоит из стыковочного кольца с герметизирующим уплотнением и 12 автоматическими замками, узла штыря на командном отсеке и стыковочного приемного конуса на лунном модуле. Жесткое соединение после стыковки обеспечивается, когда штырь войдет в приемный конус, и кольцо туннеля лунного корабля встанет на автоматические замки. Закрытие замков обеспечивает герметичность соединения. Если один из замков не закрылся автоматически, экипаж закрывает его вручную. Давление по обе стороны приемного конуса выравнивается через клапан, снимается штырь и приемный конус, открывается люк лунного корабля и образуется туннель между командным и лунным модулями.

Система жизнеобеспечения экипажа разработана и изготовлена американской фирмой Airsearch. Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21—27 °С, влажности от 40 % до 70 % и давления 0,35 кг/см2. При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60 % кислорода и 40 % азота, в полете эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.

Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полета сверх расчетного времени, потребного для экспедиции на Луну, и поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры. Имеется аварийная кислородная система, которая включается автоматически и обеспечивает подачу кислорода при падении давления в кабине, например при пробое кабины метеоритом. Поглотители СО2 помещаются в нескольких кассетах, рассчитанных на работу в течение 24 ч каждая. Экспедиция на Луну требует 20 кассет. Кассеты содержат гидроокись лития и слой активированного древесного угля. После очистки кислород проходит через теплообменники скафандров, влага удаляется конденсированием. Система охлаждения имеет 2 изолированных и полностью дублирующих друг друга гликолевых контура с испарителями. Гликоль охлаждается в теплообменниках и дополнительное охлаждение происходит в испарителе.

Система управления состоит из 12 небольших двигателей тягой около 43 кгс каждый, использующих несимметричный диметилгидразин в качестве горючего и четырехокись азота N2O4 в качестве окислителя. Двигатели обеспечивают ориентацию модуля. При входе в атмосферу модуль ориентируется тепловым щитом (основанием конуса) к набегающему потоку, используя также подъемную силу. Направление подъемной силы изменяется (путем поворота модуля по крену) с тем, чтобы на начальном этапе торможения уменьшить перегрузки, на конечном — достичь заданной точки посадки. Величина перегрузок при управляемом спуске не превышает 6 g.

Парашютная система состоит из трех основных парашютов, а также тормозных и вытяжных парашютов. Безопасный спуск возможен и на меньшем числе парашютов (например, в при спуске «Аполлона-15» купол одного из парашютов схлопнулся, однако это не повлекло никаких последствий). Модуль подвешен под парашютной системой так, чтобы войти в воду под углом, при котором ударные перегрузки минимальны. Удар смягчается также демпфирующими конструкциями внутри самого модуля.

В процессе квалификационных испытаний система жизнеобеспечения прошла проверку, имитирующую 14-суточный полет корабля с экипажем из трех человек. [2]

Служебный модуль

Основная статья: Служебный модуль

Служебный модуль (производство американской фирмы North American Rockwell) имеет форму цилиндра длиной и диаметром около 3,9 м. С учетом длины сопла маршевого ЖРД, которое выходит наружу из корпуса, общая длина модуля около 7,9 м. От момента старта до входа в атмосферу модуль жестко соединен с командным модулем. Перед входом в атмосферу командный модуль отделяется от служебного. Модуль обеспечивает все маневры корабля на траектории полета к Луне, коррекцию траектории, выход на орбиту искусственного спутника Луны, переход с лунной орбиты на траекторию полета к Земле и коррекцию траектории возвращения.

Общий вес служебного модуля около 24,5 т, в том числе 18,4 т топлива (данные для последних экспедиций к Луне, «Аполлон-15, -16, -17»; в предыдущих экспедициях масса топлива и полная масса модуля приблизительно на одну тонну меньше, в полетах на околоземную орбиту летел недозаправленным). Внутреннее пространство модуля разделено на 6 пронумерованных секторов и центральную часть. В центральной части размещена маршевая двигательная установка с ЖРД фирмы Aerojet General (США) и баллоны с газом наддува (гелием). В секторах 2 и 3 находились баки окислителя, в секторах 4 и 5 — баки горючего. В секторе 3 находилась большая часть электрического оборудования модуля: баллоны с кислородом и водородом для энергетической установки на топливных элементах. Кислород использовался также в системе жизнеобеспечения командного модуля, некоторая часть воды, являвшаяся побочным продуктом работы топливных элементах, использовалась для питья. В экспедиции «Аполлона-13» один из двух кислородных баллонов в этом отсеке взорвался, что привело к отмене высадки на Луну и аварийному возвращению на землю. Сектор 1 обычно содержал балласт для нужного положения центра масс модуля, в экспедициях «Аполлона-15, -16 и -17» в этом секторе размещался комплект научных приборов SIM для исследований на окололунной орбите, в том числе панорамная и картирующая камеры, гамма-спектрометр, лазерный альтиметр, масс-спектрометр и небольшой спутник Луны, который отстреливался от корабля.

На внешней поверхности модуля расположены ЖРД системы реактивного управления фирмы Marquardt (США).

Корпус модуля имеет слоистую конструкцию: соты из алюминиевого сплава между двумя листами алюминия. Корпус подкреплен двумя шпангоутами, связанными шестью стенками из алюминиевого сплава со специальной обработкой, которые воспринимают все основные нагрузки служебного отсека. В стенки корпуса вмонтированы трубки радиатора системы терморегулирования, по которым для отвода тепла циркулирует водяной раствор гликоля.

Регулирование температуры внешней поверхности корпуса служебного отсека обеспечивается соответствующей окраской: часть поверхности окрашена составом с высоким коэффициентом отражения, часть — составом с высоким коэффициентом поглощения. Донная часть корпуса покрыта теплозащитным экраном, предохраняющим оборудование отсека от нагрева выхлопными газами при работе маршевого двигателя.

Маршевый двигатель использует в качестве горючего аэрозин-50 (смесь из 50 % гидразина и 50 % несимметричного диметилгидразина), в качество окислителя — четырехокись азота N2O4. Система подачи топлива — вытеснительная. Тяга двигателя около 9,3 тс, удельный импульс — около 314 с. Двигатель снабжен кардановым подвесом, позволяющим управлять вектором тяги, и может запускаться до 50 раз. С помощью двигателя осуществляется торможение связки орбитального корабля и лунного модуля при выходе на окололунную орбиту, изменение окололунной орбиты, старт с окололунной орбиты к Земле. С его помощью также производятся промежуточные коррекции орбиты на трассе Земля — Луна и Луна — Земля (в полетах перед экспедицией «Аполлона-13» промежуточные коррекции можно было проводить меньшими по тяге двигателями системы управления).

Двигатели системы управления расположены в четырех блоках по четыре двигателя в каждом, с их помощью производятся небольшие коррекции и маневры по ориентации орбитального корабля (и лунного модуля, когда он пристыкован к орбитальному кораблю). Двигатели аналогичны тем, что установлены на лунном модуле. [1, 2]

Орбитальный корабль имел две модификации: «Блок I» и «Блок II». «Блок I» представлял собой ранний испытательный вариант корабля, «Блок II» предназначался для полетов к Луне. Первые пилотируемые полеты предполагалось осуществить на модификации «Блок I», но после катастрофы «Аполлона-1» он участвовал только в беспилотных испытаниях (также с элементами модификации «Блок II»).

Номер Название Использование Дата пуска Текущее местонахождение
«БЛОК I»
 
CSM-001 испытательный экземпляр, проверки совместимости систем
CSM-002 испытание системы автоматического спасения A-004 20 января 1966 года командный модуль экспонируется в музее «Колыбель авиации», Нью-Йорк
CSM-004 Статические и термические структурные наземные испытания уничтожен
CSM-006 уничтожен
CSM-007 испытательный экземпляр, акустические, вибрационные и сбросовые испытания командный модуль экспонируется в Museum of Flight, г. Сиэтл
CSM-008 испытательный экземпляр, вакуумные и термические испытания уничтожен
CSM-009 AS-201 и сбросовые испытания 26 февраля 1966 года командный модуль экспонируется в Strategic Air and Space Museum, г. Эшланд, штат Небраска
CSM-010 командный модуль экспонируется в United States Space & Rocket Center, г. Хантсвилл, штат Алабама
CSM-011 AS-202 25 августа 1966 года командный модуль экспонируется в музее авианосца «Хорнет», г. Аламеда, штат Калифорния
CSM-012 «Аполлон-1» (командный модуль серьезно поврежден во время пожара) командный модуль на хранении в исследовательском центре Лэнгли, г. Хэмптон, штат Вирджиния
CSM-014 командный модуль разобран при исследовании причин катастрофы «Аполлона-1», служебный модуль SM-014 использован в полете «Аполлона-6» 4 апреля 1968 года
CSM-017 «Аполлон-4» 9 ноября 1967 года командный модуль экспонируется в Космическом центре им. Стэнниса, г. Бэй Сент Люис, штат Миссисипи
CSM-020 командный модуль CM-020 полетел вместе со служебным модулем SM-014 в составе «Аполлона-6» (замена служебного модуля произошла после взрыва SM-020 во время испытаний) 4 апреля 1968 года командный модуль экспонируется в Fernbank Science Center, г. Атланта
«БЛОК II»
CSM-098 испытательный экземпляр, использован для термических и вакуумных испытаний экспонируется в музее Академии наук, г. Москва, Россия
CSM-099 испытательный экземпляр, использован для статических структурных испытаний уничтожен
CSM-100 испытательный экземпляр, использован для статических структурных испытаний неизвестно
CSM-101 «Аполлон-7» 11 октября 1968 года командный модуль экспонируется в Frontiers of Flight Museum, г. Даллас, штат Техас; до 2004 года в течение 30 лет экспонировался в National Museum of Science & Technology, г. Оттава, Канада
CSM-102 испытательный экземпляр для проверок пускового комплекса 34 командный модуль — габаритно-весовой макет № 22; служебный модуль экспонируется совместно с ракетой Little Joe II в Космическом центре им. Джонсона, г. Хьюстон, штат Техас
CSM-103 «Аполлон-8» 21 декабря 1968 года командный модуль экспонируется в Museum of Science and Industry, г. Чикаго
CSM-104 Gumdrop «Аполлон-9» 3 марта 1969 года командный модуль экспонируется в Aerospace Museum, г. Сан-Диего
CSM-105 испытательный экземпляр, использован для акустических испытаний экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики, г. Вашингтон, в составе экспозиции, посвященной программе «Союз-Аполлон»
CSM-106 Charlie Brown «Аполлон-10» 18 мая 1969 года командный модуль экспонируется в Science Museum, г. Лондон, Великобритания
CSM-107 Columbia «Аполлон-11» 16 июля 1969 года командный модуль экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики, г. Вашингтон
CSM-108 Yankee Clipper «Аполлон-12» 14 ноября 1969 года командный модуль экспонируется в Virginia Air & Space Center, г. Хэмптон, штат Вирджиния
CSM-109 Odyssey «Аполлон-13» 11 апреля 1970 года командный модуль экспонируется в Kansas Cosmosphere and Space Center, г. Хатчисон, штат Канзас
CSM-110 Kitty Hawk «Аполлон-14» 31 января 1971 года командный модуль экспонируется в United States Astronaut Hall of Fame, Titusville, штат Флорида
CSM-111 «Союз-Аполлон» 15 июля 1975 года командный модуль экспонируется в California Science Center, г. Лос Анжелес, штат Калифорния; ранее экспонировался в Космическом центре им. Кеннеди, м. Канаверал, штат Флорида
CSM-112 Endeavour «Аполлон-15» 26 июля 1971 года командный модуль экспонируется в National Museum of the United States Air Force, база военно-воздушных сил Wright-Patterson Air, г. Дэйтон, штат Огайо
CSM-113 Casper «Аполлон-16» 16 апреля 1972 года командный модуль экспонируется в United States Space & Rocket Center, г. Хантсвилл, штат Алабама
CSM-114 America «Аполлон-17» 7 декабря 1972 года командный модуль экспонируется в Space Center Houston, г. Хьюстон, штат Техас
CSM-115 отменен, полностью не завершен, отсутствует сопло маршевого двигателя экспонируется как часть экспозиции ракеты «Сатурн-5» в Космическом центре им. Джонсона, Хьюстон, штат Техас; отреставрирован в 2005 году
CSM-115а отменен, не завершен
CSM-116 первая экспедиция посещения орбитальной станции «Скайлэб» 25 мая 1973 года командный модуль экспонируется в National Museum of Naval Aviation, г. Пенсакола, штат Флорида
CSM-117 вторая экспедиция посещения орбитальной станции «Скайлэб» 28 июля 1973 года командный модуль экспонируется в Исследовательском центре им. Гленна, г. Кливленд, штат Огайо
CSM-118 третья экспедиция посещения орбитальной станции «Скайлэб» 16 ноября 1973 года командный модуль экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики, г. Вашингтон
CSM-118 спасательный корабль для «Скайлэб» и запасной для проекта «Союз-Аполлон» командный модуль экспонируется в Космическом центре им. Кеннеди, м. Канаверал, штат Флорида

[1]

apollofacts.wikidot.com

Аполлон (КА) - Технические данные

29 марта 2011

Оглавление:1. Аполлон (КА)2. Технические данные

Космический корабль «Аполлон» состоит из командного и служебного отсеков, лунного корабля и системы аварийного спасения.

Модуль Масса, кг Длина, м Диаметр, м
Командный отсек 5470—5500 3,43 3,920
Служебный отсек 22700—22800 4,0 3,91
Лунный корабль 14500 7,6 10
Переходник крепления корабля «Аполлон» к ступени S-IVB 1700—1800

Командный и служебный отсеки

Командный отсек является центром управления полётом. Все члены экипажа в течение полёта находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Командный отсек, в котором экипаж возвращается на Землю — всё, что остаётся от системы «Сатурн-5» — «Аполлон» после полёта на Луну. Служебный отсек несёт основную двигательную установку и системы обеспечения корабля «Аполлон».

Командный отсек разработан компанией North American Rockwell и имеет форму конуса со сферическим основанием, диаметр основания 3920 мм, высота конуса 3430 мм, угол при вершине 60°, номинальный вес 5500 кг.

Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран.

Оборудование командного отсека

Командный отсек корабля «Аполлон»

В передней негерметизируемой части командного отсека размещены стыковочный механизм и парашютная система посадки, в средней части 3 кресла астронавтов, пульт управления полётом и системой жизнеобеспечения и радиооборудование; в пространстве между задним экраном и гермокабиной размещено оборудование реактивной системы управления.

Стыковочный механизм и деталь лунного корабля с внутренней нарезкой совместно обеспечивают жёсткую стыковку командного отсека с лунным кораблём и образуют туннель для перехода экипажа из командного отсека в лунный корабль и обратно.

Система жизнеобеспечения экипажа корабля «Аполлон»

Система жизнеобеспечения экипажа космического корабля «Аполлон» разработана и изготовлена фирмой Airsearch. Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21—27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60 % кислорода и 40 % азота, в полёте эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.

Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полёта сверх расчётного времени, необходимого для экспедиции на Луну. Поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.

Имеется аварийная кислородная система, которая включается автоматически и обеспечивает подачу кислорода при падении давления в кабине, например при пробое кабины метеоритом.

В процессе квалификационных испытаний система жизнеобеспечения прошла проверку, имитирующую 14-суточный полет корабля с экипажем из трёх человек.

Система аварийного спасения

Разработана компанией North American Rockwell. Если возникнет аварийная ситуация при старте ракеты-носителя «Аполлон» или потребуется прекратить полет в процессе выведения корабля «Аполлон» на орбиту Земли, спасение экипажа осуществляется отделением командного отсека от ракеты-носителя с последующей посадкой его на Землю на парашютах.

Система связи командного отсека

Система связи командного отсека обеспечивает:

  • Двухстороннюю микрофонную связь экипажа с Землёй.
  • Передачу с борта корабля телеметрической информации и приём команд с Земли.
  • Приём с Земли и ретрансляцию на станции слежения закодированного шума на несущей частоте для определения курса и дальности корабля.
  • Передачу на Землю телевизионных изображений. Для этих целей на командном отсеке установлена унифицированная в S-диапазоне и две УКВ приемо-передающих радиостанции. Антенная система состоит из четырёх малонаправленных антенн и одной остронаправленной. Последняя имеет 4 параболических излучателя диаметром по 80 см, смонтирована на служебном отсеке и поворачивается в рабочее положение после выхода корабля на траекторию полёта к Луне.
Служебный отсек

Служебный отсек корабля «Аполлон»

Служебный отсек корабля «Аполлон» также разработан компанией North American Rockwell. Имеет форму цилиндра длиной 3943 мм и диаметром 3914 мм. С учётом длины сопла маршевого ЖРД, которое выходит наружу из корпуса, общая длина служебного отсека 7916 мм. От момента старта до входа в атмосферу служебный отсек жёстко соединён с командным отсеком, образуя основной блок корабля «Аполлон». Перед входом в атмосферу командный отсек отделяется от служебного отсека.

Общий вес служебного отсека 23,3 т, в том числе 17,7 т топлива. В отсеке размещена маршевая двигательная установка с ЖРД фирмы Aerojet General, ЖРД системы реактивного управления фирмы Marquardt, топливные баки и агрегаты двигательных установок и энергетическая установка на водородо-кислородных топливных элементах.

Служебный отсек обеспечивает все манёвры корабля на траектории полёта к Луне, коррекцию траектории, выход на орбиту Луны, переход с орбиты Луны на траекторию полёта к Земле и коррекцию траектории возвращения.

Лунный модуль

Лунный модуль корабля «Аполлон»

Лунный модуль корабля «Аполлон» разработан компанией «Grumman» и имеет две ступени: посадочную и взлётную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, и также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень, с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

Взлётная ступень

Взлётная ступень лунного модуля имеет три основных отсека: отсек экипажа, центральный отсек и задний отсек оборудования. Герметизируются только отсек экипажа и центральный отсек, все остальные отсеки лунного корабля негерметизированы. Объём герметической кабины 6,7 м³, давление в кабине 0,337 кг/см², атмосфера — чистый кислород. Высота взлётной ступени 3,76 м, диаметр 4,3 м. Конструктивно взлётная ступень состоит из шести узлов: отсек экипажа, центральный отсек, задний отсек оборудования, связка крепления ЖРД, узел крепления антенн, тепловой и микрометеорный экран. Цилиндрический отсек экипажа диаметром 2,35 м, длиной 1,07 м полумонококовой конструкции из хорошо сваривающихся алюминиевых сплавов.

Два рабочих места для астронавтов оборудованы пультами управления и приборными досками, системой привязи астронавтов, двумя окнами переднего обзора, окном над головой для наблюдения за процессом стыковки, телескопом в центре между астронавтами. Для выхода на поверхность Луны производилась полная разгерметизация кабины, так как шлюзовая камера отсутствовала.

Характеристики взлётной ступени:

  • Масса, включая топливо: 4,670 кг
  • Атмосфера кабины: 100 % кислород, давление 33 kPa
  • Вода: два бака по 19.3 кг
  • Охладитель: 11.3 кг раствора этиленгликоль-вода.
  • Температурный контроль: один активный сублиматор «вода-лёд».
  • Двигатели системы ориентации: масса топлива: 287 кг
  • Число и тяга ДСО: 16 x 445 N в четырёх сборках.
  • Топливо ДСО: N2O4/Aerozine 50
  • Удельный импульс ДСО: 2.84 км/с.
  • Взлётный двигатель, масса топлива: 2,353 кг
  • Взлётный двигатель, тяга : 15.6 kN
  • Взлётный двигатель, топливо: N2O4/Aerozine 50
  • Взлётный двигатель, система наддува: 2 x 2.9 кг гелиевых бака, давление 21 MPa
  • Удельный импульс: 3.05 км/с
  • Тяговооруженность на взлете: 2.124
  • Характеристическая скорость взлётной ступени: 2,220 м/с.
  • Батареи: две 28-32 volt, 296 ампер-часов, серебряно-цинковые ; 56.7 кг каждая.
  • Бортовая сеть: 28 V DC, 115 V 400 Hz AC

Кабина лунного модуля. Непосредственно под рабочим местом пилота- люк для выхода на поверхность Луны.

Посадочная ступень

Посадочная ступень лунного модуля в виде крестообразной рамы из алюминиевого сплава несёт на себе в центральном отсеке двигательную установку с посадочным ЖРД фирмы STL.

В четырёх отсеках, образованных рамой вокруг центрального отсека, установлены топливные баки, кислородный бак, бак с водой, гелиевый бак, электронное оборудование, подсистема навигации и управления, посадочный радиолокатор и аккумуляторы.

Четырёхногое убирающееся шасси, установленное на посадочной ступени, поглощает энергию удара при посадке корабля на поверхность Луны разрушающимися сотовыми патронами, установленными в телескопических стойках ног шасси; дополнительно удар смягчается деформацией сотовых вкладышей в центрах посадочных пят. Три из четырех пят снабжены гибким металлическим щупом, направленным вниз и раскрывающимся наподобие рулетки, сигнализирующим экипажу момент выключения ЖРД при контакте с лунной поверхностью. Шасси находятся в сложенном состоянии до отделения лунного корабля от командного отсека; после отделения по команде экипажа лунного корабля пиропатроны перерезают чеки у каждой ноги и под действием пружин шасси выпускается и становится на замки. Так же как взлётная ступень, посадочная ступень окружена тепловым и микрометеорным защитным экраном из многослойного майлара и алюминия. Высота посадочной ступени 3,22 м, диаметр 4,3 м.

Характеристики посадочной ступени
  • Масса, включая топливо: 10334 кг
  • Запас воды: 1 бак, 151 кг
  • Масса топлива и окислителя: 8165 кг
  • Тяга двигателя: 45,04 kN, дросселирование 10 % — 60 % от полной тяги.
  • Компоненты топлива: N2O4/Aerozine 50
  • Бак наддува: 1 x 22 кг бак, газ наддува-гелий, давление 10,72 kPa.
  • Удельный импульс: 3,05 км/с.
  • Характеристическая скорость взлётной ступени: 2470 м/с.
  • Батареи: 4 или 5 28-32V, 415 A-h, серебряно-цинковые, масса каждой 61,2 кг.

Профиль посадки на Луну

Переход двух астронавтов в лунный модуль производился после того, как комплекс «Аполлон» выходил на целевую орбиту Луны. Пилот отводил лунный модуль на небольшое расстояние от командного отсека и разворачивал его с тем, чтобы пилот командного отсека мог визуально осмотреть состояние посадочного шасси. Затем, после отхода на безопасное расстояние от командного отсека, производилось включение главного двигателя лунного модуля на торможение. Данный маневр снижал перилуний орбиты лунного модуля до 15 км над лунной поверхностью: в этой точке корабль находился на расстоянии порядка 480 км от намеченного места посадки.

По достижении данной точки производилось второе, основное включение двигателя на торможение с целью снизить вертикальную и горизонтальную скорость лунного модуля до посадочных значений. Данная стадия полета проходила под управлением бортового компьютера, получающего данные от посадочного радара. Управление кораблем производилось дросселированием тяги двигателя посадочной ступени и работой двигателей системы ориентации. После снижения до высоты порядка 210 метров и на удалении около 600 м от точки посадки лунная кабина разворачивалась в вертикальное положение и по курсу: именно в этот момент астронавты получали возможность видеть лунную поверхность через треугольные окна переднего обзора и, таким образом, перейти к заключительной части процедуры посадки.

Посадка происходила в полуавтоматическом режиме. Командир лунного модуля выполнял визуальный подбор посадочной площадки и при необходимости уводил корабль от непригодных для посадки участков. Время, отведенное на выполнение этого маневра, было ограничено запасом топлива и составляло около двух минут. Тягу посадочного двигателя регулировала автоматика. Момент посадки определялся уходом выбранного участка поверхности из поля зрения при движении по направлению к этому участку: с этой целью пилот выбирал подходящий заметный ориентир. В момент, когда ориентир уходил под корабль, производилась посадка. Пилот отслеживал вертикальную и поступательную скорость модуля, приводя ее к околонулевой. В момент касания грунта щупами посадочных опор вспыхивала сигнальная лампа «контакт»: по данному сигналу пилот выключал посадочный двигатель и выполнялась собственно посадка.

Лунные модули для последних трёх экспедиций программы «Аполлон» были значительно модернизированы в сторону увеличения полезной нагрузки и времени автономного существования. Посадочный двигатель был оснащён дополнительным сопловым насадком длиной 254 мм, увеличен объем баков топливных компонентов. Время зависания над лунным грунтом и посадочный вес были также увеличены путем некоторого пересмотра программы посадки: первоначальный тормозной импульс на сход с орбиты Луны производился ещё до отделения лунного модуля от командно-сервисного модуля, двигателем последнего. Эти меры позволили доставлять на Луну колёсный транспортёр LRV и увеличили возможное время пребывания на поверхности Луны до трёх суток.

Просмотров: 1667

www.vonovke.ru

Лунный модуль - Факты программы «Аполлон»

Лунный модуль (или лунный корабль, или лунный отсек, англ. Lunar Module, LM; раннее название англ. LEM — Lunar Excursion Module) — составная часть корабля «Аполлон», предназначена для доставки двух астронавтов на поверхность Луны с лунной орбиты и их возвращения на лунную орбиту с последующей стыковкой с орбитальным кораблем. Фактически представлял собой отдельный двухместный двухступенчатый корабль.

Во время старта к Луне с помощью ракеты «Сатурн-5» лунный модуль находился внутри адаптера, на пути к Луне производилась перестыковка: орбитальный корабль отделялся от адаптера, стыковался с лунным модулем и извлекал его из адаптера, после чего связка продолжала полет к Луне в состыкованном состоянии. На окололунной орбите модуль с двумя астронавтами (находившимися внутри взлетной ступени) отстыковывался, производил посадку на поверхность с помощью двигателя посадочной ступени. По окончании работы на поверхности астронавты возвращались во взлетную ступень, которая, оставив посадочную ступень на Луне, стартовала на окололунную орбиту. При этом посадочная ступень использовалась в качестве стартового стола. На орбите взлетная ступень стыковалась с орбитальным кораблем, и астронавты возвращались в командный модуль. Перед отлетом к Земле взлетная ступень снова отстыковывалась и в дальнейшем падала на Луну.

Производитель: Grumman Aircraft Engineering
 
Высота: 6,37 м
Диаметр: 4,27 м
Ширина по диагональным стойкам шасси: 9,07 м
 
Полная масса: до 16,5 тонн (в последних экспедициях «Аполлон-15, -16, -17»; в первых от 14,0 тонн — «Аполлон-12»)
Масса посадочной ступени: около 11,7 тонн
Масса взлетной ступени: около 4,5 тонн
 
Двигатели:
Посадочная ступень: тяга 476 кгс — 4760 кгс, удельный импульс около 300 с
Взлетная ступень: тяга 1590 кгс, удельный импульс ок. 300 с
Система управления: 16 двигателей (в 4 блоках), тяга по 45,5 кгс, удельный импульс около 240 с
Топливо: горючее — аэрозин-50 (смесь 50/50 гидразина и несимметричного диметилгидразина), окислитель — четырехокись азота (N2O4)
$\Delta V$: 4700 м/с
 
Экипаж: 2 человека
Жилой объем: 6,6 куб. м
Атмосфера: чистый кислород, давление 1/3 атм.
Время автономной работы: до 72 часов (в последних экспедициях)

[1, 2, 3]

Лунный модуль состоит из двух ступеней: посадочной и взлетной. Жилой является только взлетная ступень, она также содержит все системы управления и большую часть других систем. Посадочная ступень служит для торможения корабля при сходе с окололунной орбиты, для обеспечения его посадки, а также содержит научные приборы и другое оборудование, основная часть которого остается на Луне после отлета экипажа.

Посадочная ступень

Основная статья: посадочная ступень

Посадочная ступень представляет собой негерметичную восьмиугольную раму (высота 3,2 м, диаметр 4,3 м), снабженную складывающимся четырехногим шасси для мягкой посадки на поверхность. В центре посадочной ступени находится двигатель с регулируемой тягой (в диапазоне 10 % — 100 %). В боковых отсеках расположены баки с топливом, посадочный радар, электробатареи, баки с водой, гелием для наддува и кислородом. Там же находятся отсеки с научным оборудованием и приборами (в последних трех экспедициях также лунный ровер в сложенном виде). Ступень окружена тепловым и микрометеорным защитным экраном из многослойного майлара и алюминия.

Взлетная ступень

Основная статья: взлетная ступень

Взлетная ступень состоит из 3 основных отсеков: герметичные отсек экипажа и центральный отсек, а также негерметичный задний отсек оборудования. Высота взлетной ступени 3,4 м, диаметр 4,3 м. На боковой поверхности на выносных фермах находятся 4 блока двигателей реактивной системы управления по 4 двигателя в каждом блоке. Сверху располагаются антенны системы связи (S-диапазон и УКВ). Снаружи ступень покрыта тепловым и микрометеорным экранами. Отсек экипажа представляет собой лежащий на боку цилиндр диаметром 2,35 м и длиной 1,07 м (объем 4,6 м3). Отдельно располагаются баки с топливом и окислителем, с баллоны с газом наддува (гелий), баки с жидким кислородом, емкости с водой и другое оборудование.

Два рабочих места для астронавтов снабжены пультами управления и приборными досками. Кресел нет, вместо них имеется система привязи астронавтов. Перед каждым астронавтом располагается треугольное окно переднего обзора. В крыше имеется прямоугольное окно для наблюдения за процессом стыковки и телескопом для ориентирования по звездам. В передней стенке отсека экипажа имеется квадратный люк, открывающийся внутрь, размером 0,81 м х 0,81 м. В нижней части ступени расположен взлетный ЖРД. В верхней части располагается туннельное кольцо, которое соединяется со стыковочным кольцом командного отсека. Ступень окружена тепловым и микрометеорным защитным экраном из многослойного майлара, покрытого снаружи одним тонким слоем алюминия. [3]

Взлетная ступень прикреплена в четырех точках к посадочной ступени с помощью пирозамков, разрывающихся при разделении ступеней. Имеется также канал, через которые проходят электрические и другие коммуникации, связывающие ступени.

Схема

1 Люк стыковочного узла отсека экипажа и лунной кабины.2 Люк для входа в герметизированную кабину.3 Две антенны метрового диапазона.4 Бак окислителя для двигателей системы ориентации (N2O4).5 Блок автоматики.6 Бачок с водой.7 Баллон с гелием для вытеснительной системы подачи топлива в двигатели системы ориентации.8 Бак горючего для двигателей системы ориентации.9 Бак горючего для основного двигателя взлетной ступени.10 Блок двигателей системы ориентации.11 Радиоизотопная энергетическая установка.12 Телескопическая стойка посадочного шасси.13 Тарельчатая опора посадочного шасси.14 Поперечный элемент шасси.15 Бак горючего основного двигателя посадочной ступени (2 шт.).16 Двигатель посадочной ступени с регулируемой тягой.17 Бак с окислителем двигателя посадочной ступени (2 шт.).18 Выдвижная антенна диапазона S (используется на поверхности Луны).19 Посадочная ступень.20 Лестница для спуска астронавтов на поверхность Луны.21 Теплоизоляция.22 Площадка с поручнями.23 Основной двигатель взлетной ступени.24 Автономная ранцевая система жизнеобеспечения.25 Дефлекторы для отклонения истекающих газов из сопла.26 Вентилятор для обеспечения циркуляции кислорода в кабине.27 Проблесковый источник света.28 Пульт управления лунной кабиной.29 Антенна диапазона S, используемая во время полета.30 Антенна радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите.31 Поворотная антенна диапазона S.[4]

Необходимость в отдельном корабле для посадки на Луну возникла после того, как было принято решение об однопусковой схеме полета со встречей на лунной орбите. Первоначальное название лунного модуля (англ. Lunar Module, LM) было «лунный экскурсионный модуль», (англ. Lunar Excursion Module, LEM), нынешнее название появилось позже. Тем не менее, аббревиатура «LEM» до сих пор встречается в литературе.

Лунный модуль был разработан и сконструирован фирмой «Грумман» (Grumman Aircraft Engineering), которая получила контракт на разработку в сентябре 1962 года. Субподрядчиками выступили Bell Aerosystems (двигатель взлетной ступени), Hamilton Standard (системы жизнеобеспечения и контроля внутренней), Marquardt (двигатели системы управления) и «Рокетдайн» (Rocketdyne) (двигатель посадочной ступени). Параллельно в 1963 году двигатель посадочной ступени был заказан у Space Technology Laboratories, в 1965 году контракт с «Рокетдайном» был расторгнут. Система управления, навигации и контроля разрабатывалась Инструментальной лабораторией Мичиганского технического университета, компьютер был изготовлен фирмой Raytheon. Резервная навигационная система разрабатывалась в TRW.

В первоначальных проектах конструкции присутствовали большие окна и сиденья для астронавтов. Современный вид модуль приобрел в начале 1963 года, когда были определены конструкции взлетного и посадочного двигателя. Впоследствии для уменьшения массы и повышения безопасности конструкция несколько раз пересматривалась. Сиденья были удалены, окна были уменьшены, конструкция облегчена. Первоначально предполагалось, что источником электропитания будут топливные элементы разработки Pratt and Whitney, однако в начале 1965 года они были заменены батареями. Также первоначальные варианты шасси предполагали три ноги; впоследствии их число увеличили до пяти (чтобы повысить устойчивость в случае повреждения одной из ног), однако ради уменьшения веса число ног в окончательном варианте свелось к четырем.

Чтобы обучиться летать и совершать посадку на лунном модуле, астронавты упражнялись на специально построенных для этого аппаратах вертикального взлета и посадки, система управления которых была подобна системе управления модуля. В исследовательском центре Лэнгли был сооружен портальный кран высотой около 60 метров и длиной около 120 метров. Испытательный аппарат подвешивался под этим краном и мог управляться посредством движения крана.

После беспилотных и пилотируемых испытаний (см. следующий раздел) лунный модуль совершил первую посадку на Луну в полете «Аполлона-11», астронавты выполнили один краткосрочный выход на поверхность. «Аполлон-12» и «Аполлон-14» совершили точную посадку с помощью усовершенствованных компьютеров и улучшенной техники управления. В апреле 1970 года лунный модуль сыграл роль «спасательной шлюпки» для астронавтов «Аполлона-13», когда на пути к Луне произошел взрыв кислородного бачка в служебном модуле. Астронавты воспользовались системой жизнеобеспечения и энергетическими ресурсами лунного модуля, а также корректировали траекторию с помощью двигателя посадочной ступени. В экспедициях «Аполлона-15, -16, -17» лунный модуль был значительно доработан, чтобы обеспечить работу астронавтов на поверхности Луны в течение трех суток с тремя выходами на поверхность. Сопло посадочного двигателя было снабжено 254-миллиметровым насадком для увеличения удельного импульса, возрос объем баков посадочной ступени, время маневрирования также возросло за счет изменения схемы посадки. Научного оборудования стало больше. Был добавлен электрический автомобиль («ровер»), который находился в сложенном состоянии в грузовом отсеке посадочной ступени; после посадки астронавты извлекали его и раскладывали. [1]

«Аполлон-5»

Основная статья: «Аполлон-5»

Первым беспилотным испытанием лунного модуля был полет «Аполлон-5» 22 января 1968 года.

«Аполлон-9»

Основная статья: «Аполлон-9»

Первым пилотируемым испытанием лунного модуля был полет «Аполлон-9» 3 марта 1969 года. Корабль «Аполлон-9», включавший в себя орбитальный корабль и лунный модуль, был запущен на околоземную орбиту ракетой «Сатурн-5». Программа полета предусматривала испытания всех систем лунного модуля на околоземной орбите, маневрирование и перестроение орбитального корабля и лунного модуля, отработку навигации и управления при встрече и стыковке лунного модуля с орбитальным кораблем.

После старта на втором витке было произведено перестроение кораблей: орбитальный корабль отделился от адаптера и пристыковался к лунному модулю, а затем извлек его из адаптера. 4 марта с помощью колебаний (специально возбуждаемых двигателем орбитального корабля) была проверена прочность стыковочного узла. Было выпущено посадочное шасси лунного модуля. Затем примерно на 6 минут был включен двигатель посадочной ступени, в результате чего лунный модуль получил приращение скорости около 0,5 км/с. Переход астронавта из лунного модуля в орбитальный корабль через открытый космос (для проверки возможности аварийного возвращения в орбитальный корабль после взлета с Луны, если не удастся состыковать лунный корабль и основной блок или если после стыковки не удастся открыть внутренний люк в туннеле перехода) был заменен на выход в открытый космос через люк лунного модуля.

7 марта было осуществлено отделение лунного модуля от орбитального корабля, модуль с двумя астронавтами осуществил самостоятельный полет, была сброшена посадочная ступень, а взлетная ступень, управляемая астронавтами, осуществила встречу и стыковку с орбитальным кораблем. Лунный модуль находился в самостоятельном полете около 6,5 часов. В ходе эксперимента несколько раз включались двигатели посадочной и взлетной ступени. После стыковки взлетная ступень была отделена от орбитального корабля. Орбитальный корабль был отведен примерно на 1 километр, после чего по команде с Земли был включен двигатель взлетной ступени примерно на 6 минут до полного израсходования топлива для имитации взлета с Луны; приращение скорости взлетной ступени составило около 2,3 км/с.

По программе командный модуль должен был произвести посадку в Атлантическом океане на 370 км юго-западнее Бермудских островов, но вследствие неблагоприятной погоды место посадки было перенесено на несколько сот километров.

Полет «Аполлона-9» длился около 10 дней. [3]

«Аполлон-10»

Основная статья: «Аполлон-10»

Первым полетом к Луне и лунного модуля был полет «Аполлона-10» 18 мая 1969 года; это было последнее испытание модуля перед посадкой. Корабль «Аполлон», включавший в себя орбитальный корабль и лунный модуль, был запущен на околоземную орбиту ракетой «Сатурн-5». Программа полета предусматривала испытания всех этапов экспедиции с высадкой на Луну, за исключением этапа торможения и посадки на Луну и взлета с Луны. Программа испытаний модуля включала в себя проведение всех маневров на орбите спутника Луны с проведением всех маневров, необходимых для посадки на Луну и снижения до высоты 15 км над поверхностью Луны, проверку управления лунным кораблем основной и аварийной системами навигации и управления; испытания радиолокатора встречи на орбите на дальности около 600 км; испытания посадочного радиолокатора в течение 800 сек, модуль дважды проходил над будущим местом посадки «Аполлона-11»; осмотр и фотографирование места будущей посадки «Аполлона-11», изучение ориентиров на подходе к месту посадки.

Через 3 дня после старта на ракете «Сатурн-5» орбитальный корабль с пристыкованным лунным модулем вышли (с помощью двигателя орбитального корабля) на окололунную орбиту с параметрами примерно 310 км х 110 км. После двух витков орбита была скруглена, итоговая высота составила около 110 км. 22 мая лунный модуль отстыковался от орбитального корабля и начал самостоятельное маневрирование. Астронавты включили двигатель посадочной ступени и перевели модуль на эллиптическую траекторию снижения 113 км х 14 км. Вблизи периселения были проведены испытания посадочного радиолокатора, а также наблюдения места будущей посадки «Аполлона-11». Из-за гравитационных аномалий поля Луны лунный модуль не прошел точно над местом посадки, как планировалось, а отклонился к югу на несколько километров.

После прохождения периселения двигатель посадочной ступени перевел модуль на фазирующую орбиту 360 км х 22 км. Когда модуль вторично проходил над местом посадки «Аполлона-11», то он оказался позади орбитального корабля в положении, соответствующем имитации взлета с поверхности Луны после посадки. На высоте 22 км над местом посадки «Аполлона-11» была сброшена посадочная ступень, а взлетная ступень была уведена на безопасное расстояние. Внезапно ступень начало бросать в разные стороны, поворачивать по крену и тангажу. Командир лунного модуля Стаффорд выключил автопилот и с помощью ручного управления стабилизировал взлетную ступень. Наиболее вероятной причиной произошедшего было ошибочное положение тумблера управления.

После стабилизации взлетной ступени начались операции по сближению и встрече с орбитальным кораблем. После нескольких маневров взлетная ступень перешла на концентрическую орбиту с постоянной разностью высот 28 км ниже орбиты корабля. Затем было произведено сближение кораблей. Через 8 часов после начала самостоятельных маневров взлетная ступень состыковалась с орбитальным кораблем. После возвращения астронавтов из взлетной ступени в командный модуль взлетная ступень была отстыкована от корабля. По команде с Земли был включен двигатель взлетной ступени до полного израсходования топлива, чтобы перевести ее на гелиоцентрическую орбиту. Еще через сутки орбитальный корабль стартовал к Земле. Посадка произошла 26 мая в Тихом океане вблизи авианосца «Принстон».

В полете успешно прошли испытания всех систем лунного модуля — двигательных установок, посадочной и взлетной ступеней, основной и аварийной системы навигации и управления и радиооборудования, астронавты приобрели опыт навигации и управления модулем на лунной орбите.

Полет «Аполлона-10» длился около 8 дней. [3]

Номер Название Использование Дата пуска Текущее местонахождение
LM-1 «Аполлон-5» 22 января 1968 года сгорел в атмосфере
LM-2 не летал экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики, Вашингтон
LM-3 Spider («Паук») «Аполлон-9» 3 марта 1969 года сгорел в атмосфере
LM-4 Snoopy («Любопытный») «Аполлон-10» 18 мая 1969 года посадочная ступень упала на Луну, взлетная, после неудачной попытки перевести на гелиоцентрическую орбиту, оставлена на окололунной орбите и упала на Луну
LM-5 Eagle («Орел») «Аполлон-11» 16 июля 1969 года посадочная ступень на Луне, взлетная оставлена на окололунной орбите и упала на Луну
LM-6 Intrepid («Неустрашимый») «Аполлон-12» 14 ноября 1969 года посадочная ступень на Луне, взлетная упала на Луну по команде в определенном месте
LM-7 Aquarius («Водолей») «Аполлон-13» 11 апреля 1970 года сгорел в атмосфере
LM-8 Antares («Антарес») «Аполлон-14» 31 января 1971 года посадочная ступень на Луне, взлетная упала на Луну по команде в определенном месте
LM-9 не летал экспонируется в Космическом центре им. Кеннеди, мыс Канаверал
LM-10 Falcon («Сокол») «Аполлон-15» 26 июля 1971 года посадочная ступень на Луне, взлетная упала на Луну по команде в определенном месте
LM-11 Orion («Орион») «Аполлон-16» 16 апреля 1972 года посадочная ступень на Луне, взлетная оставлена на окололунной орбите и упала на Луну
LM-12 Challenger («Вызывающий») «Аполлон-17» 7 декабря 1972 года посадочная ступень на Луне, взлетная упала на Луну по команде в определенном месте
LM-13 не летал (экспедиция отменена) не достроен; восстановлен и экспонируется в музее «Колыбель авиации», Нью-Йорк
LM-14 не летал (экспедиция отменена) не достроен; возможно, детали включены в экземпляр модуля, экспонируемого в музее им. Франклина, Филадельфия
LM-15 не летал (экспедиция отменена) уничтожен

Ссылки

5. «Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди», под ред. Батурина Ю. М., РТСофт, 2005

apollofacts.wikidot.com

Такие похожие и такие разные «Союз» и «Аполлон»: engineering_ru

15 июля исполнилось 40 лет миссии "Союз-Аполлон", историческому полету, который часто считают окончанием космической гонки. Впервые два корабля, построенные на противоположных полушариях, встретились и состыковались в космосе. "Союз" и "Аполлон" были уже третьим поколением космических аппаратов. К этому моменту конструкторские коллективы уже "набили шишки" на первых экспериментах, и новые корабли должны были находиться в космосе долго и выполнять новые сложные задачи. Думаю, будет интересно посмотреть, к каким техническим решениям пришли коллективы конструкторов.
Введение
Любопытно, но в изначальных планах и "Союзы" и "Аполлоны" должны были стать аппаратами второго поколения. Но в США достаточно быстро осознали, что между последним полетом "Меркурия" и первым полетом "Аполлона" пройдет несколько лет, и для того, чтобы это время не пропало зря, была запущена программа "Джемини". А СССР ответил на "Джемини" своими "Восходами".

Также, для обоих аппаратов главной целью была Луна. США не жалели денег на лунную гонку, потому что до 1966 года СССР имел приоритет во всех значимых космических достижениях. Первый спутник, первые лунные станции, первый человек на орбите и первый человек в открытом космосе - все эти достижения были советскими. Американцы изо всех сил стремились "догнать и перегнать" Советский Союз. А в СССР задача пилотируемой лунной программы на фоне космических побед затмевалась другими насущными задачами, например, надо было догонять США по количеству баллистических ракет. Пилотируемые лунные программы - это отдельный большой разговор, а здесь мы поговорим про аппараты в орбитальной конфигурации, такой, в какой они встретились на орбите 17 июля 1975 года. Также, поскольку корабль "Союз" летает много лет и претерпел множество модификаций, говоря о "Союзе", мы будем иметь в виду версии близкие по времени к полету "Союз-Аполлона".

Средства выведения
Ракета-носитель, про которую обычно редко вспоминают, выводит космический корабль на орбиту и определяет многие его параметры, главными из которых будут максимальный вес и максимальный возможный диаметр.

В СССР для вывода нового корабля на околоземную орбиту решили использовать новую модификацию ракеты семейства "Р-7". На РН "Восход" заменили двигатель третьей ступени на более мощный, что увеличило грузоподъемность с 6 до 7 тонн. Корабль не мог иметь диаметр больше 3 метров, потому что в 60-х годах аналоговые системы управления не могли стабилизировать надкалиберные обтекатели.

Слева схема РН "Союз", справа - старт корабля "Союз-19" миссии "Союз-Аполлон"

В США для орбитальных полетов использовалась специально разработанная для "Аполлонов" РН "Saturn-I" В модификации -I она могла вывести на орбиту 18 тонн, а в модификации -IB - 21 тонну. Диаметр "Сатурна" превышал 6 метров, поэтому ограничения на размер космического корабля были минимальными.

Слева Saturn-IB в разрезе, справа - старт корабля "Apollo" миссии "Союз-Аполлон"

По размерам и весу "Союз" легче, тоньше и меньше "Аполлона". "Союз" весил 6,5-6,8 т. и имел максимальный диаметр 2,72 м. "Аполлон" имел максимальную массу 28 т (в лунном варианте, для околоземных миссий топливные баки были не полностью залиты) и максимальный диаметр 3,9 м.

Внешний вид

"Союз" и "Аполлон" реализовывали ставшую уже стандартной схему деления корабля на отсеки. Оба корабля имели приборно-агрегатный отсек (в США он называется сервисным модулем), спускаемый аппарат (командный модуль). Спускаемый аппарат "Союза" получился очень тесным, поэтому на корабль был добавлен бытовой отсек, который также мог использоваться как шлюзовая камера для выхода в открытый космос. В миссии "Союз-Аполлон" американский корабль также имел третий модуль, специальную шлюзовую камеру для перехода между кораблями.

"Союз" по советской традиции запускался целиком под обтекателем. Это позволяло не заботиться об аэродинамике корабля на выведении и располагать на наружной поверхности хрупкие антенны, датчики, солнечные батареи и прочие элементы. Также, бытовой отсек и спускаемый аппарат покрыты слоем космической теплоизоляции. "Аполлоны" продолжали американскую традицию - аппарат на выведении был закрыт лишь частично, носовую часть прикрывала баллистическая крышка, выполненная конструктивно вместе с системой спасения, а с хвостовой части корабль был закрыт переходником-обтекателем.

"Союз-19" в полете, съемка с борта "Аполлона". Темно-зеленое покрытие - теплоизоляция

"Аполлон", съемка с борта "Союза". На маршевом двигателе, похоже, местами вспучилась краска

"Союз" более поздней модификации в разрезе

"Аполлон" в разрезе

Форма спускаемого аппарата и теплозащита
Спуск корабля "Союз" в атмосфере, вид с земли

Спускаемые аппараты "Союза" и "Аполлона" похожи друг на друга больше, чем это было в предыдущих поколениях космических кораблей. В СССР конструкторы отказались от сферического спускаемого аппарата - при возвращении с Луны он потребовал бы очень узкого коридора входа (максимальная и минимальная высота, между которыми нужно попасть для успешной посадки), создал бы перегрузку свыше 12 g, а район посадки измерялся бы десятками, если не сотнями, километров. Конический спускаемый аппарат создавал подъемную силу при торможении в атмосфере и, поворачиваясь, менял ее направление, управляя полетом. При возвращении с земной орбиты перегрузка снижалась с 9 до 3-5 g, а при возвращении с Луны - с 12 до 7-8 g. Управляемый спуск серьезно расширял коридор входа, повышая надежность посадки, и очень серьезно уменьшал размеры района посадки, облегчая поиск и эвакуацию космонавтов.

Расчет несимметричного обтекания конуса при торможении в атмосфере

Спускаемые аппараты "Союза" и "Аполлона"

Диаметр 4 м, выбранный для "Аполлона", позволил сделать конус с углом полураствора 33°. Такой спускаемый аппарат имеет аэродинамическое качество порядка 0,45, а его боковые стенки практически не нагреваются при торможении. Но его недостатком были две точки устойчивого равновесия - "Аполлон" должен был входить в атмосферу ориентированным дном по направлению полета, потому что в случае входа в атмосферу боком, он мог перевернуться в положение "носом вперед" и погубить астронавтов. Диаметр 2,7 м для "Союза" делал такой конус нерациональным - слишком много места пропадало впустую. Поэтому был создан спускаемый аппарат типа "фара" с углом полураствора всего 7°. Он эффективно использует пространство, имеет только одну точку устойчивого равновесия, но его аэродинамическое качество ниже, порядка 0,3, а для боковых стенок требуется теплозащита.

В качестве теплозащитного покрытия использовались уже освоенные материалы. В СССР применяли фенол-формальдегидные смолы на тканевой основе, а в США - эпоксидную смолу на матрице из стеклопластика. Механизм работы был одинаковый - теплозащита обгорала и разрушалась, создавая дополнительный слой между кораблем и атмосферой, а сгоревшие частицы принимали на себя и уносили тепловую энергию.

Материал теплозащиты "Аполлона" до и после полета

Двигательная система
И "Аполлоны" и "Союзы" имели маршевые двигатели для коррекции орбиты и двигатели ориентации для изменения положения корабля в пространстве и выполнения точных маневров по стыковке. На "Союзе" система орбитального маневрирования была установлена впервые для советских космических кораблей. По каким-то причинам конструкторы выбрали не очень удачную компоновку, когда маршевый двигатель работал от одного топлива (НДМГ+АТ), а двигатели причаливания и ориентации - от другого (перекись водорода). В сочетании с тем, что на "Союзе" баки вмещали 500 кг топлива, а на "Аполлоне" 18 тонн, это привело к разнице запаса характеристической скорости на порядок - "Аполлон" мог изменить свою скорость на 2800 м/с, а "Союз" только на 215 м/с. Больший запас характеристической скорости даже недозаправленного "Аполлона" делал его очевидным кандидатом на активную роль при сближении и стыковке.

Корма "Союза-19", хорошо видны сопла двигателей

Двигатели ориентации "Аполлона" крупным планом

Система посадки
Системы посадки развивали наработки и традиции соответствующих стран. США продолжали сажать корабли на воду. После экспериментов с системами посадки "Меркуриев" и "Джемини" был выбран простой и надежный вариант - на корабле стояли два тормозных и три основных парашюта. Основные парашюты были резервированы, и безопасная посадка обеспечивалась при отказе одного из них. Такой отказ произошел при посадке "Аполлона-15", и ничего страшного не случилось. Резервирование парашютов позволило отказаться от индивидуальных парашютов астронавтов "Меркурия" и катапультных кресел "Джемини".

Схема посадки "Аполлона"

В СССР традиционно сажали корабль на сушу. Идеологически система посадки развивает парашютно-реактивную посадку "Восходов". После сброса крышки парашютного контейнера срабатывают последовательно вытяжной, тормозной и основной парашюты (на случай отказа системы установлен запасной). Корабль спускается на одном парашюте, на высоте 5,8 км сбрасывается теплозащитный экран, а на высоте ~1 м срабатывают реактивные двигатели мягкой посадки (ДМП). Система получилась интересная - работа ДМП создает эффектные кадры, но комфортность посадки изменяется в очень широком диапазоне. Если космонавтам везет, то удар о землю практически неощутим. Если нет, то корабль может чувствительно удариться о землю, а если совсем не повезет, то еще и опрокинется на бок.

Схема посадки

Совершенно нормальная работа ДМП

Дно спускаемого аппарата. Три круга сверху - ДМП, еще три - с противоположной стороны

Система аварийного спасения
Любопытно, но, идя разными путями, СССР и США пришли к одинаковой системе спасения. В случае аварии специальный твердотопливный двигатель, стоявший на самом верху ракеты-носителя, отрывал спускаемый аппарат с космонавтами и уносил его в сторону. Посадка производилась штатными средствами спускаемого аппарата. Такая система спасения оказалась самой хорошей из всех использованных вариантов - она простая, надежная и обеспечивает спасение космонавтов на всех этапах выведения. В реальной аварии она применялась один раз и спасла жизни Владимира Титова и Геннадия Стрекалова, унеся спускаемый аппарат от горящей в стартовом сооружении ракеты.

Слева направо САС "Аполлона", САС "Союза", различные версии САС "Союза"

Система терморегуляции
В обоих кораблях использовалась система терморегуляции с теплоносителем и радиаторами. Покрашенные в белый цвет для лучшего излучения тепла радиаторы стояли на сервисных модулях и даже выглядели одинаково:

Средства обеспечения ВКД
И "Аполлоны" и "Союзы" проектировали с учетом возможной необходимости внекорабельной деятельности (выхода в открытый космос). Конструкторские решения также были традиционными для стран - США разгерметизировали весь командный модуль и выходили наружу через стандартный люк, а СССР использовал бытовой отсек в качестве шлюзовой камеры.

ВКД "Аполлона-9"

Система стыковки
И "Союз" и "Аполлон" использовали стыковочное устройство типа "штырь-конус". Поскольку при стыковке активно маневрировал корабль, и на "Союзе" и на "Аполлоне" были установлены штыри. А для программы "Союз-Аполлон", чтобы никому не было обидно, разработали универсальный андрогинный стыковочный агрегат. Андрогинность означала, что могли состыковаться любые два корабля с такими узлами (а не только парные, один со штырем, другой с конусом).

Стыковочный механизм "Аполлона". Он, кстати, использовался и в программе "Союз-Аполлон", с его помощью командный модуль стыковался со шлюзовой камерой

Схема стыковочного механизма "Союза", первая версия

"Союз-19", вид спереди. Хорошо виден стыковочный узел

Кабина и оборудование
По составу оборудования "Аполлон" заметно превосходил "Союз". Прежде всего, в состав оборудования "Аполлона" конструкторы сумели добавить полноценную гиростабилизированную платформу, которая с высокой точностью хранила данные о положении и скорости корабля. Далее, командный модуль имел мощный и гибкий для своего времени компьютер, который при необходимости можно было бы перепрограммировать прямо в полете (и такие случаи известны). Интересной особенностью "Аполлона" было также отдельное рабочее место для астронавигации. Оно использовалось только в космосе и было расположено под ногами астронавтов.

Панель управления, вид с левого кресла

Панель управления. Слева расположены органы управления полетом, по центру - двигателями ориентации, сверху аварийные индикаторы, снизу связь. В правой части индикаторы топлива, водорода и кислорода и управление электропитанием

Несмотря на то, что оборудование "Союза" было проще, оно было самым продвинутым для советских кораблей. На корабле впервые появился бортовой цифровой компьютер, а в состав систем корабля входило оборудование для автоматической стыковки. Впервые в космосе использовались многофункциональные индикаторы на электронно-лучевой трубке.

Панель управления кораблей "Союз"

Панорама спускаемого аппарата корабля "Союз-35"

Система жизнеобеспечения
Система жизнеобеспечения была традиционной для стран. В США использовалась кислородная атмосфера при пониженном давлении, в СССР - кислородно-азотная смесь при атмосферном давлении. Эта ситуация делала невозможной прямую стыковку кораблей. Пришлось делать специальный шлюзовой отсек. Причем если из "Аполлона" в "Союз" можно было перейти очень быстро, то для обратного перехода приходилось три часа сидеть в шлюзовом отсеке, дыша чистым кислородом, чтобы удалить из крови азот. Даже советские комбинезоны становились пожароопасными в атмосфере "Аполлонов", и пришлось разрабатывать специальную ткань, в которой советские космонавты смогли бы навестить "Аполлон". Как показала практика, неудобства кислородной атмосферы перевесили ее достоинства, уже на Спейс Шаттлах атмосфера была близка к земной, и сейчас на чисто кислородной атмосфере никто не летает.Специфика атмосферы означала, что на старте "Аполлона" астронавты должны были быть в скафандрах. На "Союзах" же летали в спортивных костюмах до катастрофы "Союза-11", после чего для безопасности старт и посадка стали происходить только в скафандрах.С точки зрения удобства кабина "Союза" маленькая и тесная, но это компенсируется бытовым отсеком.Бытовые удобства на "Союзе" были заметно лучше - на "Аполлонах" стоял очень некомфортный туалет.
Система электропитания
"Аполлоны" использовали очень удобную для полетов длительностью 2-3 недели систему - топливные элементы. Водород и кислород, соединяясь, вырабатывали энергию, а полученная вода использовалась экипажем. На "Союзах" в разных версиях стояли разные источники энергии. Были варианты с топливными элементами, а для полета "Союз-Аполлон" на корабле установили солнечные батареи.
Заключение
И "Союзы" и "Аполлоны" оказались по-своему очень удачными кораблями. "Аполлоны" успешно слетали к Луне и станции "Скайлэб". А "Союзы" получили крайне долгую и успешную жизнь, став основным кораблем для полетов к орбитальным станциям, с 2011 года они возят на МКС и американских астронавтов, и будут возить их, как минимум, до 2018 года.

Но за этот успех была заплачена очень дорогая цена. И "Союз" и "Аполлон" стали первыми кораблями, в которых погибли люди. Что еще печальнее, если бы конструкторы, инженеры и рабочие меньше спешили и после первых успехов не перестали бы бояться космоса, то Комаров, Добровольский, Волков, Пацаев, Гриссом, Уайт и Чеффи были бы живы.

Дополнительные материалы
Сюжет о программе "Союз-Аполлон" ТВ Роскосмоса

Фильм о программе NASA

P.S> Небольшое объявление. В эту субботу, 25 июля, в Уфе пройдет моя лекция "Луна и лунные программы". Встреча ВК.

Интересно? Подписывайтесь на обновления.

engineering-ru.livejournal.com

Полет на Луну. Аполлон-11 — правда или фальсификация

Полет на Луну — гигантский шаг человечества или всемирный обман? Крымский учёный анализирует американские полёты на Луну

По версии НАСА, Национального агентства по аэронавтике и космическому пространству США, поддерживаемой американским правительством, в 1969 году человечество совершило качественный скачок в своём развитии: состоялась космическая экспедиция «Аполлон-11», в ходе которой астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин стали первыми землянами, ступившими на поверхность Луны. По данным НАСА, в 1969 -1972 гг. на Луне побывали в ходе шести экспедиций проекта «Аполлон» 12 астронавтов. Ещё 15 побывали на окололунной орбите.

Был ли полет на луну

Первые сомнения в подлинности лунных экспедиций были высказаны ещё в период их осуществления некоторыми гражданами США, в том числе работавшими в НАСА, указавшими на ряд странностей вокруг лунного проекта, а также на признаки подлога в кино и фотоматериалах экспедиций. В последующие годы количество аргументов, выдвинутых специалистами по космической технике, фотографии и киносъёмке, космической радиации, ставящих под сомнение или отрицающих версию НАСА, всё увеличивалось. Если в первые «послелунные» годы НАСА иногда выступала с ответами критикам, то впоследствии такие выступления были прекращены. Представитель НАСА дал этому такое «логичное» объяснение: объём критики настолько велик, что для ответа на неё не хватит никакого времени. Неудивительно, что аргументы скептиков, приведённые в огромном количестве газетных и журнальных статей, книг и в ходе телепередач, и ответное молчание НАСА привели к росту количестваа скептиков, считающих проект «Аполлон» аферой. Так, в настоящее время в реальность высадки человека на Луну не верят около четверти американцев. Рассмотрим некоторые странности, вызывающие сомнения в версии НАСА.

Лунная ракета не могла летать на Луну?

Для реализации проекта «Аполлон» в 1967 г. была создана ракета «Сатурн-5», способная, по данным НАСА, выводить на околоземную орбиту 135 тонн груза. Такой мощью не обладает ни одна из более поздних космических систем, включая «Шаттл» — систему многоразового использования, разработанную в США к середине 80-х и способную вывести на орбиту вокруг Земли 30 тонн полезного груза. Тем не менее активная жизнь «Сатурнов» оказалась поразительно короткой и ограничилась участием в лунной программе. Может, «Сатурны» намного дороже «Шаттлов»? Отнюдь, особенно если учесть налаженное производство первых и колоссальные затраты денег и времени на разработку вторых.

В сопоставимых ценах вывод равного груза в космос с использованием «Шаттлов» оказался дороже, чем с помощью «Сатурнов».

А может, сегодня нет нужды выводить в космос большие грузы? Есть такая нужда в частности при создании космических станций. Да и на Луне есть немало интересного, например, изотоп гелия, который перспективен в качестве источника термоядерной энергии. Но, может быть, «Сатурн-5» — ненадёжная ракета? Напротив, если принять версию НАСА, она на редкость надёжна. Все её пилотируемые запуски были успешными.

А вот «Шаттлы» оказались не столь безотказными, при том, что околоземные полёты, для которых они только и применялись, на порядок проще в техническом плане, чем полёты на Луну и обратно. Происшедшие с «Шаттлами» катастрофы, унёсшие жизни 14 американских астронавтов, заставили руководство НАСА отказаться от их дальнейшего использования. Отказавшись по непонятным причинам от «Сатурнов» в 1973 году, а затем и от дорогих и ненадёжных «Шаттлов», США остались, так сказать, у разбитого корыта. И сегодня для полётов на МКС американцы арендуют российские «Союзы». Те самые, которые были созданы в СССР ещё до полётов на Луну. Каких-либо разумных объяснений «отставки» непревзойдённых по мощности и надёжности собственных ракет НАСА не выдвинуло. Скептики дают такое объяснение сей странности: реально «Сатурн-5» был неспособен выводить в космос даже груз, минимально необходимый для лунных экспедиций. Кроме того, ракета была крайне ненадёжна. Ни в каких полётах к Луне она участвовать не могла и использовалась лишь для имитации лунных запусков. Поэтому после досрочного прерывания программы «Аполлон» производство и использование ракет «Сатурн» было прекращено, а оставшиеся три ракеты были отправлены в музеи. Заодно в 1972 году прекратил работу в НАСА главный конструктор негодных «Сатурнов» — фон Браун.

Ракетный двигатель оказался негодным?

Применявшийся на «Сатурнах» ракетный двигатель F1 обладал, согласно НАСА, тягой 600 тонн. Самый мощный ракетный двигатель РД-180, применяемый в наше время и созданный ещё в СССР, имеет меньшую тягу и обладает худшими характеристиками тяга/вес и тяга/размер по сравнению с F1. Надёжность двигателя F1, как и ракеты «Сатурн-5», высочайшая: ни единого отказа за все полёты к Луне и предшествующие пилотируемые окололунные и околоземные полёты! Казалось бы, F1 должен иметь долгую жизнь. А если его модернизировать, то за истёкшие 45 лет после создания можно было и ещё повысить его мощность и надёжность. Однако лучший ракетный двигатель всех времён F1 почил в бозе одновременно с лучшей ракетой всех времён — «Сатурном».

Эту странность «скептики» из числа специалистов-ракетчиков объясняют тем, что технические принципы, заложенные в конструкцию F1, были изначально порочными, что не позволило обеспечить необходимую для полётов к Луне тягу. Кстати, провал лунного двигателя, ещё находившегося в стадии проектирования, предсказал великий Сергей Королёв. Реальной мощности F1, считают скептики-специалисты, могло хватить лишь на то, чтобы оторвать от земли недозаправленный горючим полупустой корпус «Сатурна» для имитации лунного старта. Надёжность слабого F1, как считают специалисты, была ниже средней. Вот почему НАСА благоразумно его списало и никогда больше не использовало после завершения лунной эпопеи. Но какие же двигатели ставят сегодня американцы на свои мощные ракеты «Атлас»? США пользуются ракетными двигателями РД-180, закупленными в России или изготовленными в США по полученной от России технологии времён СССР. Когда в начале 90-х в экстазе единения с мировым сообществом на почве общечеловеческих ценностей Россия выложила американцам свои научно-технические секреты времён «закрытого» СССР, те были потрясены: русские уже много лет назад смогли воплотить в реальность то, над чем американские ракетчики безуспешно бились долгие годы и от чего отказались, сочтя неосуществимым. За научно-техническую документацию по двигателю РД-180 США заплатили России 1 миллион зелёными бумажками — нынешняя цена трёхкомнатной квартиры в Москве.

Странности с лунным грунтом

По версии НАСА, лунные экспедиции доставили на Землю около 400 кг лунного грунта с разных точек Луны. По сравнению с 300 граммами доставленного советскими автоматами реголита, смеси лунной пыли и щебня, высокая научная ценность американских образцов определялась тем, что они принадлежали к коренным лунным породам. Казалось бы, США должны были раздать заметную часть лунных камней лучшим лабораториям мира, чтобы они провели анализ и подтвердили: да, это грунт с Луны. Однако американцы проявили удивительную скупость. Так, учёным СССР было предоставлено 29 граммов породы, но не коренной, а в виде пыли, которую вполне способны доставлять на Землю в малом количестве беспилотные аппараты. При этом в обмен из своих 300 г реголита СССР дал США на полтора грамма больше. Другим учёным разных стран повезло ещё меньше: им выдавали, как правило, от полуграмма до двух граммов реголита, причём с условием возврата. Опубликованные в научной печати результаты исследований американских образцов либо относятся к реголитам, либо не позволяют идентифицировать их как лунные, либо приводят к сомнениям. Так, геохимики из токийского университета установили, что представленные им лунные образцы НАСА в течение гигантского времени пребывали в земной атмосфере, что практически невозможно объяснить в предположении формирования образцов в условиях Луны. Французские исследователи, изучая отражательные характеристики американского и советского образцов, заключили, что лишь последний имеет характеристики по отражению света, соответствующие альбедо поверхности Луны. Комедийной сенсацией, на которую почему-то не очень набросились «свободные журналисты», стало недавнее сообщение голландских учёных о том, что образец лунного грунта, торжественно подаренный послом США премьер-министру Голландии в 1969 году, оказался куском окаменевшей земной древесины. Комментариев дарителей не последовало. Зато НАСА приняло решение больше не предоставлять исследователям лунный грунт. Объяснение такое: следует подождать, пока появятся более совершенные методы исследования, а пока законсервировать лунный грунт для будущих поколений учёных. НАСА не верит в то, что будущие астронавты смогут побывать на Луне и привезти образцы грунта?

Итак, вместо того, чтобы публично предложить ведущим лабораториям мира провести новейшими методами всестороннее изучение сотен килограммов образцов лунного грунта и широко опубликовать результаты, на исследование образцов наложено табу. Странно, не правда ли? У скептиков объяснение такое: подлинных камней у США нет, потому что на Луне они никогда не были, а увёртки изобретаются, чтобы остановить дальнейшие разоблачения.

Куда исчезли оригиналы лунных съёмок?

Не отвечая на многочисленные обвинения в фальсификации, НАСА тем не менее иногда реагирует на них тем, что молча убирает со своих сайтов нелепые картинки либо их отдельные фрагменты, а то и просто исправляет на фотоснимках детали. Так, замеченная скептиками на одном из снимков НАСА отчётливая буква «С» на «лунном» камне, коей в киношном мире Америки метят реквизит, вдруг исчезла со снимка. Фото, на котором тени предметов пересекались, что невозможно при солнечном освещении, было просто обрезано. И так далее. Остановимся лишь на некоторых странностях, связанных с «лунным кино».

Наверное, все видели по ТВ выход из лунного модуля на поверхность Луны астронавта Н. Армстронга, произнёсшего легендарную фразу о «маленьком шаге для человека и гигантском шаге для всего человечества», и обратили внимание на крайне низкое качество изображения, с трудом позволяющее рассмотреть некую фигуру, спускающуюся по лесенке. НАСА поясняло: эти кадры были сняты на Земле с экрана монитора в Хьюстоне, а плохое качество потому, что изображение транслировалось с Луны. Однако магнитные ленты с качественным изображением, непосредственно заснятые на Луне, почему-то показывать не спешили. С каждой новой лунной экспедицией ситуация повторялась: оригиналы лунных съёмок НАСА не демонстрировало. На недоумённые вопросы - почему не показывают высококачественные съёмки? — НАСА отвечало, что всему своё время, строится специальное хранилище для оригиналов бесценных видеозаписей, после чего с них будут сделаны копии и показаны широкой публике. Шли годы. И вот 37 лет спустя НАСА объявило, что оригинальные записи первого шага человека на поверхность Луны утеряны, так же, как и записи всех других лунных экспедиций. След семисот коробок, содержавших более 10 тысяч магнитных лент, согласно данным НАСА, потерялся ещё до 1975 года. Так вот, оказывается, почему не демонстрировались высококачественные видеозаписи - они как бы растворились в воздухе! Что ж, бывает. Жаль, однако, что пропали именно записи, сделанные на Луне и в ходе перелётов туда и обратно, тогда как почему-то отлично сохранились куда менее ценные земные записи тренировок астронавтов, их отдыха, пребывания в кругу семьи, торжественных стартов к Луне и ещё более торжественных встреч при возвращении. В 2006 году НАСА была создана специальная комиссия для поиска пропавших плёнок. С тех пор — молчание. Наверное, до сих пор ищут. Странно, не правда ли? Скептики поясняют это так: фильм динамичен, поэтому практически невозможно без компьютерных технологий выдать сделанные на Земле съёмки за лунные. В эпоху «Аполлонов» таких технологий не существовало. А фотографии статичны, обнаружить по ним обман намного сложнее. Вот почему, считают скептики, НАСА «потеряло» «лунные фильмы», но сберегло высококачественные «лунные фотографии». Кстати, за истёкшие после лунной эпопеи годы НАСА неоднократно сообщало и о пропажах лунного грунта. Похоже, недалёк момент, говорят скептики, когда НАСА объявит: всё украдено, поэтому провести дальнейшее исследование лунных камней невозможно. Так же, как невозможно увидеть пропавшие оригинальные записи пребывания людей на Луне.

Почему нет независимой проверки?

Современная техника позволяет с околоземной орбиты с высоты в несколько сотен километров от поверхности планеты фотографировать находящиеся на ней предметы с разрешением около 0,5 метра. При съёмках с окололунной орбиты поверхности Луны отсутствие атмосферы не только улучшает видимость, но позволяет намного повысить разрешение за счёт снижения высоты орбиты до десятков километров. Это даёт возможность получать с окололунных зондов не только отчётливое изображение оставшихся на Луне посадочных модулей «Аполлонов», имеющих размер около пяти метров, но и оставленных там же лунными экспедициями луномобилей и даже следов астронавтов в лунной пыли. В последнее десятилетие несколькими странами успешно запускались лунные зонды, многократно пролетавшие над заявленными НАСА районами посадки.

Информация Сnews.ru от 5 мая 2005 г.: «Европейское космическое агентство ESA неожиданно для всех прекратило публиковать изображения Луны, получаемые исследовательским зондом SMART-1. Ранее агентство заявляло, что одним из важнейших элементов научной программы зонда является «инспекция» мест посадки на Луну пилотируемых «Аполлонов», а также других американских и советских аппаратов. Это положило бы конец ожесточённым спорам и обвинениям НАСА во лжи....

Вместе с тем известно, что аппарат продолжает активно функционировать... О программе же поиска мест посадки «Аполлонов» не упоминается вообще, несмотря на то, что ранее об этом прямо заявлял ведущий научный специалист исследовательской программы ESA Бернард Фоинг... К тому же как раз сейчас стало ясно, что исследовательские аппараты даже с орбиты Марса способны успешно находить на поверхности давно потерянные посадочные аппараты, места посадки которых были известны учёным лишь приблизительно. Эти аппараты намного меньше по размерам фрагментов «Аполлонов», которые должны были остаться на Луне, а марсианские ветры и песчаные бури существенно осложняют задачу».

Во время миссии лунного зонда «Кагуи», завершившейся летом 2009 г., японские средства массовой информации живо обсуждали вопрос об «Аполлонах». Однако надежды получить, наконец, независимое подтверждение исторического свершения США не оправдались. Даже ранее недоступное дно лунного кратера сумел снять «Кагуи», воду на Луне разглядел и ещё много всякого интересного. Однако хотя и пролетал сотни раз над местами высадки американцев, почему-то никакой информации об увиденном не представил.

Зато вроде бы повезло индийскому зонду «Чандраян»

Сообщение «Газета.ru» от 05.09.09: «Ведущий исследователь Пракаш Шаухан сообщил, что зонд сфотографировал изображение места посадки американского аппарата «Аполлон-15». Изучая возмущение на лунной поверхности, «Чандраян-1» обнаружил следы пребывания на Луне «Аполлона-15»... Правда, Шаухан добавил, что на «Чандраяне-1» стоит камера, разрешающей способности которой не хватает для того, чтобы различить следы астронавтов, заметив, что такие снимки может делать американский аппарат LRO».

«Возмущение на лунной поверхности» выглядит на фото с зонда, как крошечное белесое пятнышко и почему-то интерпретируется как посадочная ступень лунного модуля. «Следы лунного ровера» имеют вид тонкой, еле заметной закорючки.

Много лет НАСА не реагировало на предложения заснять места посадки «Аполлонов» и тем самым подтвердить свою лунную версию. И вот наконец спустя 40 лет НАСА представило космические снимки с зонда LRO мест прилунения пяти «Аполлонов». Увы, качество этих снимков оказалось не лучше, чем у индусов. Поэтому скептики, и не только они, восклицают по адресу НАСА: чёрт возьми! Вы сумели передать прекрасные снимки с Марса, со спутников Юпитера и Сатурна. Но где же нормальные фото с Луны, которая ближе к нам в сотни раз?

Странности с проверками мест посадки «Аполлонов» скептики объясняют следующим образом. Преданные союзники США — Европа и Япония — не обнаружив никаких следов пребывания американцев на Луне, не стали позорить своего старшего партнёра разоблачением. Проверку НАСА самой себя на предмет вселенского обмана серьёзно воспринимать нельзя. А за какие коврижки взяли на себя грех индусы — одному Богу известно. Следует отметить, что они оставили себе путь для отступления, упомянув некое «возмущение лунной поверхности». Когда лунный обман раскроется, индусы смогут откреститься: мол, неправильно интерпретировали «возмущения». Скептики отмечают, что сообщения о фотографиях с «Чандраяна» и LRO появились спустя неделю после скандала в Нидерландах с «лунным камнем», оказавшимся окаменевшей деревяшкой.

Спустя десятилетия после лунного триумфа США американские эксперты пришли к заключению, что летать на Луну очень опасно, если вообще возможно. Так, эксперты знаменитого Массачусетского технологического института считают, что качество и достоверность информации о поверхности Луны вопиющи и уступают даже имеющимся данным о поверхности Марса, что не позволяет провести посадку на Луну с достаточным уровнем безопасности. Но ведь сорок лет назад таких карт было ещё меньше, тем не менее «Аполлоны», согласно данным НАСА, многократно прилунялись без особых проблем. Как же они сумели? Удивляться тут нечему, полагают скептики, потому что никто никогда на Луну не высаживался.

Высадка на Луну и сегодня невозможна?

Руководитель управления метеороидного окружения НАСА сообщил, что реальное количество падающих на Луну метеоритов в четыре раза превышает значение, которое предсказывалось компьютерными моделями, разработанными ранее. Но ведь эти модели создавались на основе наблюдений и измерений, проведённых экипажами «Аполлонов»! Почему же они оказались в такой степени ошибочными? Потому, считают скептики, что никаких наблюдений за метеоритами на Луне никто не проводил по той причине, что никто из людей на Луне не бывал.

Несколько лет назад США вознамерились вернуться на Луну. Однако возникли проблемы. «НАСА считает необходимым осуществление миссий с облётом Луны без посадки на неё и возвращением посадочного отсека на Землю для изучения особенностей входа в атмосферу при столь высоких скоростях — в настоящее время они «не вполне понятны НАСА» (сообщение Space News от 31.01.2007). Ну и ну! Когда-то всё было понятно и не представляло затруднений, девять экспедиций вернулись с Луны или с окололунной орбиты без сучка без задоринки. А через 40 лет стало непонятно, как сажать на Землю возвращающихся с Луны астронавтов?

«Лунная программа Буша столкнулась с неожиданным препятствием: её творцы позабыли про рентгеновское излучение Солнца. Неожиданно выяснилось, что по Луне просто нельзя передвигаться без тяжёлых радиационных «зонтиков». («Астрономия авиация и Космос», 24.01.07, ср, 09.27, мск). Оказывается, учёные из лаборатории лунных и межпланетных исследований в Аризоне выяснили, что вероятность заболевания раком для астронавтов на Луне очень высока, более того, пребывание на Луне в скафандре при активном Солнце может стать смертельным. Как же так? Ведь 27 американцев провели на Луне, в её окрестностях, на пути к Луне и назад в общей сложности сотни часов, но никто из них от радиации не пострадал, при том, что мощные вспышки на Солнце во время лунных экспедиций случались неоднократно. Здоровью некоторых астронавтов можно позавидовать. Так, 72-летний Эдвин Олдрин надавал тумаков известному телеведущему, когда тот предложил астронавту поклясться на Библии в том, что летал на Луну. От мордобоя воздержались, но отказались клясться и другие пять астронавтов, к которым телеведущий обращался с таким же предложением.

«Подготовленный администрацией Барака Обамы проект бюджета на 2011 год по сути закрывает космическую программу «Созвездие» по возвращению США на Луну. Итак, широко разрекламированная программа Джорджа Буша сворачивается» («Российская газета» — федеральный выпуск №5100 (21). Вот те на! Вместо того, чтобы использовать уже отлаженные, проверенные, исключительно надёжные лунную ракету «Сатурн» и капсулу «Аполлон», зачем-то потратили около девяти миллиардов долларов на создание новой лунной ракеты «Арес» и новой капсулы экипажа «Орион». После чего поняли, что и сегодня полёты на Луну невозможны так же, как 40 лет назад?

Был ли «лунный сговор» США И СССР?

Сторонники лунной версии НАСА задают скептикам «коронный» вопрос: если лунная эпопея — грандиозная мистификация США, то почему её не разоблачил СССР, участвовавший в лунной гонке прошлого века и лидировавший в ней, да к тому же находившийся в состоянии «холодной войны» с США?И почему некоторые из славных советских космонавтов выступают защитниками версии НАСА, если он лжива?

Скептики отвечают: имел место сговор руководства СССР с руководством США. Без гарантии неразоблачения со стороны СССР США просто не могли пойти на аферу. СССР «продал» Луну США. По мнению скептиков, именно с этим сговором связан ряд событий, в том числе странных.

1) 1967-69 гг. — начало политики разрядки. В 1972-м прибывший в Москву президент Никсон подписал либо наметил к подписанию 12 соглашений между США и СССР, чрезвычайно выгодных для Советского Союза.

2) Соглашения по противоракетной обороне и стратегическим вооружениям сняли с СССР немалую часть бремени гонки вооружений.

3) Было снято эмбарго на поставки советской нефти и газа в Западную Европу, в СССР потекла валюта.

4) Начались поставки больших объёмов американского кормового зерна в СССР по ценам ниже мировых, что позволило СССР существенно увеличить производство мясо-молочной продукции и вызвало недовольство в самих США, так как привело к росту цен на продукты.

5) За счёт США были построены химические заводы в обмен на их готовую продукцию. СССР получил современные предприятия, не вложив ни копейки.

6) Отказ СССР в 1970 г. от подготовленного пилотируемого облёта Луны на ракете «Протон» с космическим кораблём «Союз».

Скептики объясняют этот отказ тем, что если бы облёт состоялся, то СССР пришлось бы ответить на вопрос: видели ли советские космонавты места посадки американцев на Луне? Ограничиться молчанием, предусмотренным сговором, СССР не смог бы. Ему пришлось бы или выйти из сговора, или встать на путь прямой лжи, подтвердив американскую версию.

7) В 1970 г. советское судно выловило в Атлантике пустой макет спускаемой на Землю капсулы «Аполлона». В Интернете есть фото макета, сделанное венгерским журналистом. СССР без огласки передал макет капсулы США, что, по мнению скептиков, служит прямым подтверждением наличия сговора.

8) В 1974 г. вопреки возражениям специалистов и руководителей космической отрасли руководство СССР свернуло советскую лунную программу и отработку лунной ракеты Н1. Объяснение такое же, как и в пункте 6): в результате сговора полёты на Луну для СССР были, по сути, заказаны.

9) В 1975 г. прекращены полёты к Луне и советских автоматических станций. С тех пор ни СССР, ни нынешняя Россия к Луне не приближались.

Скептики делают вывод: Россия как преемник СССР выполняет обязательства по «лунному сговору» конца 60-х годов прошлого века.

10) В 1975 г. был заключён Хельсинкский договор, утверждавший нерушимость границ в Европе после войны. Он снимал все возможные претензии к СССР по поводу «оккупации» Западной Украины, Бессарабии, Восточной Пруссии, Прибалтики.

Состоявшийся в том же 1975 году первый и единственный совместный орбитальный полёт «Союз-Аполлон» был нужен США, по мнению скептиков, как косвенное подтверждение со стороны СССР космической победы США.

Некоторые скептики предполагают, что у США был серьёзный компромат против руководства СССР, который способствовал сговору. Если принять это предположение, то, по моему мнению, таким компроматом могло послужить что-то связывающее беспутную дочь Генерального секретаря ЦК КПСС Галину Брежневу, любительницу бриллиантов, вина, мужчин и «красивой жизни», с американской разведкой. Такая связь могла быть результатом провокации американских спецслужб. Опубликование компромата грозило СССР небывалым международным скандалом. Перед его угрозой, учитывая также выгодные для СССР предложения США, включая политику разрядки, руководство СССР пошло на сговор.

Что касается защиты некоторыми советскими космонавтами версии НАСА, то скептики предлагают учитывать следующее:

1) Космонавты ограничиваются утверждением, что «американцы были на Луне», но не пытаются опровергнуть конкретные аргументы скептиков. Кстати, ввиду очевидности подлога «лунных киноматериалов», в частности развевающихся на лунном ветру американских флагов на лишённой атмосферы Луне, космонавты вынуждены допустить, что эти материалы были «подсняты» на Земле.

2) Космонавты — люди военные. Они присягали хранить известные им государственные секреты. А сговор СССР и США пока что охраняется как величайшая тайна и США, и Россией.

3) Космонавты — тоже люди, есть среди них и корыстные особи, не все они могли устоять перед соблазном не без выгоды поддержать ложь НАСА. Один из бывших космонавтов, дважды Герой Советского Союза, многократно бывавший в США и водящий дружбу с американскими астронавтами, ныне — заместитель директора крупного банка и один из богатейших людей России, даже высказал своё восхищение олигархом Абрамовичем, сумевшим из воздуха сделать многомиллиардное состояние.

4) Среди российских космонавтов есть осторожные скептики, которые свой скептицизм не выпячивают по причине, изложенной в пункте 2.

arhandr.livejournal.com

Аполлон (КА) - это... Что такое Аполлон (КА)?

«Аполло́н» (англ. Apollo) — серия американских 3-местных космических кораблей (КА), использовались в программе Аполлон.

Общая информация

Основное назначение — доставка астронавтов на Луну; также были совершены беспилотные полёты и управляемые околоземные полёты; модификации «Аполлона» использовались для доставки 3 экипажей на орбитальную станцию «Скайлэб» и для стыковки с советским космическим кораблём «Союз-19» по программе «Союз» — «Аполлон». Корабль состоит из основного блока (спускаемый на Землю отсек экипажа и двигательный отсек) и лунного модуля (посадочная и взлётная ступени), в котором астронавты совершают посадку и стартуют с Луны.

Максимальная стартовая масса около 47 т, объём жилых отсеков 12,7 м³, максимальное время пребывания на Луне 75 часов. С 1968 по 1975 год было запущено 15 космических кораблей с экипажами (всего 38 астронавтов), из них шесть «Аполлонов» успешно осуществили лунные экспедиции (с 1969 по 1972 год на «Аполлоне-11», -12, -14, -15, -16, -17). На Луну высаживались 12 астронавтов. На «Аполлоне-11» осуществлена первая посадка на Луну (Н. Армстронг, Э. Олдрин, 1969)

«Аполлон» — единственная, на данный момент, серия космических кораблей в истории, на которых люди покидали пределы низкой околоземной орбиты и преодолевали притяжение Земли, а также единственная, которая позволила совершить успешную посадку астронавтов на Луну и их возвращение на Землю.

Технические данные

Космический корабль «Аполлон» состоит из командного и служебного отсеков, лунного корабля и системы аварийного спасения.

Все модули и отсеки корабля «Аполлон» Модуль Масса, кг Длина, м Диаметр, м
Командный отсек(без системы аварийного спасения) 5470—5500 3,43 3,920
Служебный отсек 22700—22800 4,0 3,91
Лунный корабль 14500 7,6 10 (шасси выпущено)
Переходник крепления корабля «Аполлон» к ступени S-IVB 1700—1800

Командный и служебный отсеки

Командный отсек является центром управления полётом. Все члены экипажа в течение полёта находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Командный отсек, в котором экипаж возвращается на Землю — всё, что остаётся от системы «Сатурн-5» — «Аполлон» после полёта на Луну. Служебный отсек несёт основную двигательную установку и системы обеспечения корабля «Аполлон».

Командный отсек разработан компанией North American Rockwell (США) и имеет форму конуса со сферическим основанием, диаметр основания 3920 мм, высота конуса 3430 мм, угол при вершине 60°, номинальный вес 5500 кг.

Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран.

Оборудование командного отсека
Командный отсек корабля «Аполлон»

В передней негерметизируемой части командного отсека размещены стыковочный механизм и парашютная система посадки, в средней части 3 кресла астронавтов, пульт управления полётом и системой жизнеобеспечения и радиооборудование; в пространстве между задним экраном и гермокабиной размещено оборудование реактивной системы управления (РСУ).

Стыковочный механизм и деталь лунного корабля с внутренней нарезкой совместно обеспечивают жёсткую стыковку командного отсека с лунным кораблём и образуют туннель для перехода экипажа из командного отсека в лунный корабль и обратно.

Система жизнеобеспечения экипажа корабля «Аполлон»

Система жизнеобеспечения экипажа космического корабля «Аполлон» разработана и изготовлена фирмой Airsearch (США). Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21—27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60 % кислорода и 40 % азота, в полёте эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.

Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полёта сверх расчётного времени, необходимого для экспедиции на Луну. Поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.

Имеется аварийная кислородная система, которая включается автоматически и обеспечивает подачу кислорода при падении давления в кабине, например при пробое кабины метеоритом.

В процессе квалификационных испытаний система жизнеобеспечения прошла проверку, имитирующую 14-суточный полет корабля с экипажем из трёх человек.

Система аварийного спасения

Разработана компанией North American Rockwell (США). Если возникнет аварийная ситуация при старте ракеты-носителя «Аполлон» или потребуется прекратить полет в процессе выведения корабля «Аполлон» на орбиту Земли, спасение экипажа осуществляется отделением командного отсека от ракеты-носителя с последующей посадкой его на Землю на парашютах.

Система связи командного отсека

Система связи командного отсека обеспечивает:

  • Двухстороннюю микрофонную связь экипажа с Землёй.
  • Передачу с борта корабля телеметрической информации и приём команд с Земли.
  • Приём с Земли и ретрансляцию на станции слежения закодированного шума на несущей частоте для определения курса и дальности корабля.
  • Передачу на Землю телевизионных изображений. Для этих целей на командном отсеке установлена унифицированная в S-диапазоне и две УКВ приемо-передающих радиостанции. Антенная система состоит из четырёх малонаправленных антенн и одной остронаправленной. Последняя имеет 4 параболических излучателя диаметром по 80 см, смонтирована на служебном отсеке и поворачивается в рабочее положение после выхода корабля на траекторию полёта к Луне.
Служебный отсек
Служебный отсек корабля «Аполлон»

Служебный отсек корабля «Аполлон» также разработан компанией North American Rockwell (США). Имеет форму цилиндра длиной 3943 мм и диаметром 3914 мм. С учётом длины сопла маршевого ЖРД, которое выходит наружу из корпуса, общая длина служебного отсека 7916 мм. От момента старта до входа в атмосферу служебный отсек жёстко соединён с командным отсеком, образуя основной блок корабля «Аполлон». Перед входом в атмосферу командный отсек отделяется от служебного отсека.

Общий вес служебного отсека 23,3 т, в том числе 17,7 т топлива. В отсеке размещена маршевая двигательная установка с ЖРД фирмы Aerojet General (США), ЖРД системы реактивного управления фирмы Marquardt (США), топливные баки и агрегаты двигательных установок и энергетическая установка на водородо-кислородных топливных элементах.

Служебный отсек обеспечивает все манёвры корабля на траектории полёта к Луне, коррекцию траектории, выход на орбиту Луны, переход с орбиты Луны на траекторию полёта к Земле и коррекцию траектории возвращения.

Лунный модуль

Лунный модуль корабля «Аполлон»

Лунный модуль корабля «Аполлон» разработан компанией «Grumman» (США) и имеет две ступени: посадочную и взлётную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, и также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень, с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

Взлётная ступень

Взлётная ступень лунного модуля имеет три основных отсека: отсек экипажа, центральный отсек и задний отсек оборудования. Герметизируются только отсек экипажа и центральный отсек, все остальные отсеки лунного корабля негерметизированы. Объём герметической кабины 6,7 м³, давление в кабине 0,337 кг/см², атмосфера — чистый кислород. Высота взлётной ступени 3,76 м, диаметр 4,3 м. Конструктивно взлётная ступень состоит из шести узлов: отсек экипажа, центральный отсек, задний отсек оборудования, связка крепления ЖРД, узел крепления антенн, тепловой и микрометеорный экран. Цилиндрический отсек экипажа диаметром 2,35 м, длиной 1,07 м (объёмом 4,6 м³) полумонококовой конструкции из хорошо сваривающихся алюминиевых сплавов.

Два рабочих места для астронавтов оборудованы пультами управления и приборными досками, системой привязи астронавтов (они располагались стоя), двумя окнами переднего обзора, окном над головой для наблюдения за процессом стыковки, телескопом в центре между астронавтами. Для выхода на поверхность Луны производилась полная разгерметизация кабины, так как шлюзовая камера отсутствовала.

Характеристики взлётной ступени:

  • Масса, включая топливо: 4,670 кг
  • Атмосфера кабины: 100 % кислород, давление 33 kPa
  • Вода: два бака по 19.3 кг
  • Охладитель: 11.3 кг раствора этиленгликоль-вода.
  • Температурный контроль: один активный сублиматор (теплообменник) «вода-лёд».
  • Двигатели системы ориентации (ДСО): масса топлива: 287 кг
  • Число и тяга ДСО: 16 x 445 N в четырёх сборках.
  • Топливо ДСО: N2O4/Aerozine 50
  • Удельный импульс ДСО: 2.84 км/с.
  • Взлётный двигатель, масса топлива: 2,353 кг
  • Взлётный двигатель, тяга : 15.6 kN
  • Взлётный двигатель, топливо: N2O4/Aerozine 50
  • Взлётный двигатель, система наддува: 2 x 2.9 кг гелиевых бака, давление 21 MPa
  • Удельный импульс: 3.05 км/с (311 «секунд»)
  • Тяговооруженность на взлете: 2.124
  • Характеристическая скорость (delta V) взлётной ступени: 2,220 м/с.
  • Батареи: две 28-32 volt, 296 ампер-часов, серебряно-цинковые ; 56.7 кг каждая.
  • Бортовая сеть: 28 V DC, 115 V 400 Hz AC
Кабина лунного модуля. Непосредственно под рабочим местом пилота- люк для выхода на поверхность Луны.
Посадочная ступень

Посадочная ступень лунного модуля в виде крестообразной рамы из алюминиевого сплава несёт на себе в центральном отсеке двигательную установку с посадочным ЖРД фирмы STL.

В четырёх отсеках, образованных рамой вокруг центрального отсека, установлены топливные баки, кислородный бак, бак с водой, гелиевый бак, электронное оборудование, подсистема навигации и управления, посадочный радиолокатор и аккумуляторы.

Четырёхногое убирающееся шасси, установленное на посадочной ступени, поглощает энергию удара при посадке корабля на поверхность Луны разрушающимися сотовыми патронами, установленными в телескопических стойках ног шасси; дополнительно удар смягчается деформацией сотовых вкладышей в центрах посадочных пят. Три из четырех пят снабжены гибким металлическим щупом, направленным вниз и раскрывающимся наподобие рулетки, сигнализирующим экипажу момент выключения ЖРД при контакте с лунной поверхностью (синяя лампа «lunar contact»). Шасси находятся в сложенном состоянии до отделения лунного корабля от командного отсека; после отделения по команде экипажа лунного корабля пиропатроны перерезают чеки у каждой ноги и под действием пружин шасси выпускается и становится на замки. Так же как взлётная ступень, посадочная ступень окружена тепловым и микрометеорным защитным экраном из многослойного майлара и алюминия. Высота посадочной ступени 3,22 м, диаметр 4,3 м.

Характеристики посадочной ступени
  • Масса, включая топливо: 10334 кг
  • Запас воды: 1 бак, 151 кг
  • Масса топлива и окислителя: 8165 кг
  • Тяга двигателя: 45,04 kN, дросселирование 10 % — 60 % от полной тяги.
  • Компоненты топлива: N2O4/Aerozine 50 (UDMH/N2h5)
  • Бак наддува: 1 x 22 кг бак, газ наддува-гелий, давление 10,72 kPa.
  • Удельный импульс: 3,05 км/с.
  • Характеристическая скорость взлётной ступени (delta V): 2470 м/с.
  • Батареи: 4 (Apollo 9-14) или 5 (Apollo 15-17) 28-32V, 415 A-h, серебряно-цинковые, масса каждой 61,2 кг.

Профиль посадки на Луну

Переход двух астронавтов в лунный модуль производился после того, как комплекс «Аполлон» выходил на целевую орбиту Луны. Пилот отводил лунный модуль на небольшое расстояние от командного отсека и разворачивал его с тем, чтобы пилот командного отсека мог визуально осмотреть состояние посадочного шасси. Затем, после отхода на безопасное расстояние от командного отсека, производилось включение главного двигателя лунного модуля на торможение (импульс продолжительностью 30 секунд). Данный маневр снижал перилуний орбиты лунного модуля до 15 км над лунной поверхностью: в этой точке корабль находился на расстоянии порядка 480 км от намеченного места посадки.

По достижении данной точки производилось второе, основное включение двигателя на торможение с целью снизить вертикальную и горизонтальную скорость лунного модуля до посадочных значений. Данная стадия полета проходила под управлением бортового компьютера, получающего данные от посадочного радара. Управление кораблем производилось дросселированием тяги двигателя посадочной ступени и работой двигателей системы ориентации. После снижения до высоты порядка 210 метров и на удалении около 600 м от точки посадки лунная кабина разворачивалась в вертикальное положение (посадочными опорами к грунту) и по курсу: именно в этот момент астронавты получали возможность видеть лунную поверхность через треугольные окна переднего обзора и, таким образом, перейти к заключительной части процедуры посадки.

Посадка происходила в полуавтоматическом режиме (также могли быть выбраны программы полностью автоматической и полностью ручной посадки). Командир лунного модуля выполнял визуальный подбор посадочной площадки и при необходимости уводил корабль от непригодных для посадки участков. Время, отведенное на выполнение этого маневра, было ограничено запасом топлива и составляло около двух минут. Тягу посадочного двигателя (и таким образом, вертикальную скорость снижения) регулировала автоматика. Момент посадки определялся уходом выбранного участка поверхности из поля зрения при движении по направлению к этому участку: с этой целью пилот выбирал подходящий заметный ориентир. В момент, когда ориентир уходил под корабль, производилась посадка. Пилот отслеживал вертикальную и поступательную скорость модуля, приводя ее к околонулевой (по сути, производилось зависание на высоте нескольких метров). В момент касания грунта щупами посадочных опор вспыхивала сигнальная лампа «контакт»: по данному сигналу пилот выключал посадочный двигатель и выполнялась собственно посадка.

Лунные модули для последних трёх экспедиций программы «Аполлон» (15, 16, и 17) были значительно модернизированы в сторону увеличения полезной нагрузки и времени автономного существования. Посадочный двигатель был оснащён дополнительным сопловым насадком длиной 254 мм, увеличен объем баков топливных компонентов. Время зависания над лунным грунтом и посадочный вес были также увеличены путем некоторого пересмотра программы посадки: первоначальный тормозной импульс на сход с орбиты Луны производился ещё до отделения лунного модуля от командно-сервисного модуля, двигателем последнего (начиная с Аполлона-14). Эти меры позволили доставлять на Луну колёсный транспортёр LRV и увеличили возможное время пребывания на поверхности Луны до трёх суток.

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Мягкий тормоз: Новый двигатель для новых «Аполлонов»

Набрать нужную скорость, снова притормозить у светофора — для автомобиля это не проблема. Но не для ракеты-носителя. Большинство ракетных двигателей вообще рассчитаны на непрерывную работу, пока не закончится топливо. В итоге вернуть космическую ракету для повторного использования просто невозможно — а ведь этот вопрос критически важен для будущих миссий к ближайшим планетам и на Луну.

Eagle — лунный модуль миссии Apollo 11

Старый добрый RL10 от Pratt & Whitney обслуживал десятки космических аппаратов

Двигатель СЕСЕ на испытаниях

Возможность постепенного сброса тяги — вот что является критическим качеством для ракет, предназначенных для посадки на планетарную поверхность. Во время спуска с орбиты двигатели должны понемногу тормозить корабль с тем расчетом, чтобы его скорость относительно планеты стала близка к нулю в момент касания поверхности, причем это касание должно произойти не где-нибудь, а в строго определенном месте. Посадку на ракете можно сравнить с ходьбой по натянутой проволоке, предполагающей постоянный контроль баланса: разгонишься слишком сильно — разобьешься о поверхность, перегнешь палку с торможением — останешься без топлива и начнешь камнем падать вниз. При несоблюдении режима торможения пилот рискует вылететь за пределы намеченного района и угодить в скальное месиво вместо ровной и твердой площадки.

Во время посадки на Луну спускаемый модуль должен плавно сбросить скорость с приблизительно 6 тыс. км/ч в течение одного часа. Двигатели, которыми были оснащены лунные модули миссий Apollo, успешно выполнили эту задачу целых шесть раз. Работая непрерывно, они могли по команде пилота изменять тягу в пределах от 4500 до 500 кг. Конструкция их была проста: работали они на токсичном топливе с окислителем, которые хранились в баках под давлением, что устраняло необходимость в насосах.

Новый проект по освоению Луны, принятый NASA к исполнению, предполагает доставку на спутник куда более тяжелых грузов, чем способны корабли Apollo. Спускаемому лунному модулю понадобятся новый, гораздо более совершенный двигатель. «Двигатель «Аполлона» хорош и надежен, однако он недостаточно мощный, чтобы отвечать нуждам крупномасштабного освоения Луны," — комментирует инженер NASA Тони Ким (Tony Kim). Именно поэтому специалисты Центра космических полетов имени Маршалла совместно с компанией Pratt & Whitney Rocketdyne работают над созданием нового посадочного двигателя CECE (Common Extensible Cryogenic Engine — «простой расширяемый криогенный двигатель»).

В основе CECE лежит модифицированная версия двигателя RL10, который был разработан еще в конце 1960-х. Именно RL10 доставил на Луну шесть автоматический станций серии Surveyor в 1966−68 гг., а затем еще множество других аппаратов — к прочим интересным целям. Двигатели этого типа имеют за плечами 718 успешных запусков в открытом космосе и более 2,2 млн. секунд (т.е. почти 26 суток) наработки. Новый двигатель и сложнее, и мощнее тех двигателей, которые использовались на «Аполлонах». Топливом ему служат кислород и водород, которые хранятся в баках в жидком виде, охлажденными до очень низких температур. Подобное топливо не только обеспечивает двигатель большей тягой, но также оказывается куда более экологически безопасным, нежели токсичное топливо Apollo.

Согласно поставленной задаче, CECE должен продемонстрировать способность к плавному изменению тяги в пределах от 6250 до 625 кг, то есть до 10% от максимума. Достичь этого оказывается не так то просто, ведь RL10, также как и абсолютное большинство других ракетных двигателей, был спроектирован с расчетом только на полную тягу. А двигатель как живой организм: незначительные изменения в отдельных параметрах работы сказываются сразу на множестве систем. К примеру, одним из последствий уменьшения мощности является замедление циркуляции жидкого водорода в охлаждающих контурах — водород может нагреться и испариться, что приведет к скорой остановке двигателя.

В ходе прошедших недавно тестов инженерам удалось-таки заставить двигатель работать в режиме изменяемой тяги, хотя полной уверенности в его надежности пока нет. Изменять тягу нужно очень осторожно — отмечают инженеры, — иначе двигатель может быстро выйти из строя. Одной из существенных проблем, с которой столкнулись разработчики, является периодическое сваливание в импульсный режим работы. В некоторых режимах двигатель начинает «пыхтеть», или, если угодно, вибрировать с частотой около 100 Гц. Как выяснилось, неустойчивая работа двигателя обусловлена тормозящими завихрениями в потоке кислорода, возникающими над поверхностью форсунок в режиме малой тяги. Инженеры намерены справиться с этой проблемой, изменив форму форсунок таким образом, чтобы они обеспечивали ровный поток газа в любом режиме работы.

«Быть может, CECE так и не полетит в космос, однако работа над ним окажет серьезное влияние на конструкцию нового лунного модуля», — резюмирует Тони Ким.

Создатели двигателей движутся и в «обратном» направлении — разрабатывают устройства для микророботов — читайте об этом: «Оседлать бактерию». А пара двигателей со старого истребителя МиГ-21 помогла создать огнетушитель невероятной мощности — «Огнетушащее чудище».

По сообщению NASA

www.popmech.ru


Смотрите также