Янв 19

Космический корабль «АПОЛЛОН» Программа «Аполлон»

«АПОЛЛОН»

ПРОГРАММА «АПОЛЛОН»

США

Тип. Пилотируемый трехместный космический корабль.

Назначение. Доставка на Луну экспедиции из двух человек и возвращение ее на Землю (третий член экипажа на Луну не высаживается). Исследования Луны при выходах космонавтов на ее поверхность, съемка и зондирование Луны с селеноцентрической орбиты, проведение исследований и экспериментов на трассе «Земля–Луна» и «Луна–Земля».

Заказчик. NASA.

Головная фирма. Rockwell International (основной блок) и Grumman Aircraft (лунная кабина).

Ход работ. Начало разработки в 1961 г., первый беспилотный орбитальный полет в 1967 г., первый пилотируемый полет в рамках ЛКИ (по геоцентрической орбите) в 1968 г. Первый полет с высадкой на Луну в 1969 г. В рамках ЛКИ осуществлено четыре пилотируемых полета (1968–1969 гг.). На Луну запущено семь экспедиций (1969–1972 гг.): шесть успешных и одна аварийная. Подробнее см. Приложение 4. Работы по программе завершены в декабре 1972 г.

Стоимость программы ~24 млрд. долл.; изготовления одного штатного образца корабля 95 млн. долл. (основной блок 55 млн. долл., лунная кабина 40 млн. долл.); одной лунной экспедиции 475 млн. долл.

Характеристики корабля. Вес до 47 т, длина 17,7 м, максимальный диаметр 3,9 ли Корабль включает в себя основной блок (вес до 30 т, в том числе вес топлива до ~ 18 г, длина 10,7 му максимальный диаметр 3,9 м) и лунную кабину (вес до 17 т, вес топлива до ~12 т, длина 7 м, максимальный поперечный размер 4,3 м). Основной блок состоит из отсека экипажа (вес до 6 т, вес топлива 0,1 т, длина 3,5 м, максимальный диаметр 3,9 м), возвращающегося на Землю, и агрегатного отсека (вес до 24 т, вес топлива ~ 18 т, длина 7,2 м, диаметр 3,9 м), отделяющегося от отсека экипажа перед входом в атмосферу. Лунная кабина состоит из посадочной ступени (вес до 12 т, вес топлива до 10 т, длина 3,2 м, поперечный размер 4,3 м), остающейся на Луне, и взлетной ступени (вес до 5 т, вес топлива –2 т, длина 3,8 м, поперечный размер 4,3 м), стартующей с Луны. Свободный объем кабины космонавтов в отсеке экипажа основного блока 6 м3, во взлетной ступени лунной кабины 6,7 м3.

Системы жизнеобеспечения автономные для основного блока и для лунной кабины. Искусственная одногазовая (кислород при давлении ~ 0,35 ат) атмосфера с рециркуляцией; температура в кабине 21–27°С, относительная влажность 40–70%. При выходах на Луну – автономная ранцевая система жизнеобеспечения: искусственная одногазовая (кислород при давлении 0,34 ат) атмосфера с рециркуляцией, ресурс 8 час, ресурс аварийного запаса кислорода (без рециркуляции) 1,25 час.

Скафандры двух типов: не предназначенные для выхода на Луну (16 кг) и предназначенные для выхода на Луну (24,5 кг). Охлаждаются прокачиванием воды.

Система терморегулирования. Циркуляция хладагента – водного раствора гликоля (только для основного блока), теплоизоляция, окраска, абляционный экран (только на отсеке экипажа) для защиты при входе в атмосферу. На трассе «Земля–Луна» и «Луна–Земля» проворачивание корабля вокруг продольной оси, перпендикулярной направлению на Солнце, для обеспечения равномерного нагрева всех участков корпуса.

Системы наведения и навигации автономные для основного блока и для лунной кабины. Секстант и сканирующий телескоп в основном блоке и перископический телескоп в лунной кабине. Радиолокатор для обеспечения посадки на Луну и радиолокатор для обеспечения встречи на орбите в лунной кабине. Последний работает во взаимодействии с радиолокационным приемоответчиком на основном блоке. Высокочастотный измеритель дальности на основном блоке (вспомогательное средство для обеспечения встречи на орбите), работающий во взаимодействии с приемоответчиком в лунной кабине. Идентичные ЦВМ (вес 26,3 кг, емкость постоянной памяти 36 864 ячеек, емкость оперативной памяти 2048 ячеек, время сложения 23,4 мсек, время умножения 46,8 мсек) в основном блоке и в лунной кабине.

Системы ориентации и стабилизации автономные для основного блока и для лунной кабины. В основном блоке инерциальный измерительный блок с гироплатформой (вес 19,3 кг, потребляемая мощность 217 вт), в лунной кабине инерциальный измерительный блок с гироплатформой (19,3 кг, потребляемая мощность 217 вт) и бесплатформенный инерциальный измерительный блок аварийной системы. Исполнительными органами системы ориентации на участке управляемого входа в атмосферу служат размещенные в отсеке экипажа 12 ЖРД тягой по 42,2 кг, работающих на монометилгидразине и четырехокиси азота. Для ориентации на остальных участках полета служат вспомогательные двигатели на агрегатном отсеке и двигатели системы ориентации на взлетной ступени лунной кабины (см. раздел «Двигательные установки»).

Энергетическая установка. Три батареи водород-кислородных топливных элементов мощностью по 1,42 квт и серебряно-цинковая батарея (400 а-час) в агрегатном отсеке; химические батареи (всего 98 а-час) в отсеке экипажа; четыре серебряно-цинковые батареи (по 400 а-час) на посадочной ступени и две серебряно-цинковые батареи (по 296 а-час) на взлетной ступени лунной кабины. Радиотехническое оборудование. В основном «блоке унифицированная система дециметрового диапазона (2106,4 Мгц – прием, 2287,5 и 2272,5 Мгц– передача) для голосовой связи с Землей, передачи телеметрии и телевизионных изображений, приема команд и траекторных измерений, а также система метрового диапазона (296,8 Мгц – прием, 259,7 Мгц – передача) для связи с лунной кабиной и система KB-диапазона для связи с поисковыми средствами после приводнения. В лунной кабине унифицированная система дециметрового диапазона (2101,8 Мгц – прием, 2282,5 Мгц – передача) для голосовой связи с Землей, передачи телеметрии и телевизионных изображений, приема команд и траекторных измерений, а также система метрового диапазона (259,7 Мгц – прием, 296,8 Мгц – передача) для связи с основным блоком. Ранцевая система космонавтов, используемая при выходах на Луну, включает в себя радиооборудование дециметрового диапазона для непосредственной связи с Землей и радиооборудование метрового диапазона для связи друг с другом, а также с Землей через ретранслятор в лунной кабине или на луноходе (при ретрансляции метровый диапазон преобразуется в дециметровый). На основном блоке остронаправленная (четыре отражателя диаметром по 0,8 м) и всенаправленная антенны дециметрового диапазона, антенны метрового и KB-диапазонов, на лунной кабине остронаправленная (диаметр отражателя 0,6 м) и всенаправленные антенны дециметрового диапазона, антенны метрового диапазона и антенны радиолокаторов. На поверхности Луны при некоторых экспедициях развертывалась направленная антенна (диаметр отражателя 3 м) дециметрового диапазона. Луноход снабжен направленной антенной (диаметр отражателя 0,9 м) дециметрового диапазона. Двигательные установки. На агрегатном отсеке основного блока маршевый двигатель для значительных коррекций траектории на трассе «Земля–Луна» и «Луна–Земля», перевода на селеноцентрическую орбиту, значительных коррекций этой орбиты и перевода с нее на траекторию полета к Земле, а также 16 вспомогательных двигателей для незначительных коррекций траектории и селеноцентрической орбиты и для ориентации всего корабля и отделившегося основного блока до входа в атмосферу. Тяга маршевого двигателя ~9,3 т, ресурс 750 сек, он рассчитан на несколько десятков включений с длительностью импульса от 0,4 до 500 сек, работает на «аэрозине-50» и четырехокиси азота. Вспомогательные двигатели тягой по 45 кг работают на монометилгидразине и четырехокиси азота. На посадочной ступени лунной кабины ЖРД для коррекции селеноцентрической орбиты отделившейся лунной кабины и торможения при посадке на Луну. Тяга регулируется в диапазоне 476–4767 кг, ресурс 1000 сек, рассчитан на 20 включений, работает на «аэрозине-50» и четырехокиси азота. На взлетной ступени лунной кабины основной двигатель для старта с Луны, а также 16 двигателей системы ориентации, которые, помимо ориентации, обеспечивают коррекции орбиты и маневры стартовавшей с Луны взлетной ступени. Тяга основного двигателя 1590 кг, ресурс 465 сек, работает на «аэрозине-50» и четырехокиси азота. Двигатели системы ориентации тягой по 45 кг работают импульсами от 13 мсек до 1 сек. Топливо то же.

Система возвращения и спасения отсека экипажа. Спуск в атмосфере с использованием аэродинамического качества, два тормозных (стабилизирующих) парашюта диаметром по 5 м (раскрываются на высоте 7,6 км), три вытяжных парашюта диаметром по 3 м (4,5 км), три основных парашюта диаметром по 26,8 м (4–4,2 км), три надувных баллона для перевертывания находящегося наплаву отсека экипажа днищем вниз, если он при падении на воду оказался днищем вверх.

Система аварийного спасения. Ферменная конструкция с РДТТ для отбрасывания отсека экипажа. Вес САС 3 т, длина 7 м, тяга основного РДТТ 70 т, ускорение 9 g. Предназначена для использования при возникновении аварийной ситуации до высоты ~80 км. В случае неиспользования по достижении этой высоты сбрасывается.

Полезная нагрузка. В отсеке экипажа размещались фотокамеры Hasselblad и Нусоn для съемки Земли, Луны и других астрономических объектов; кинокамера Maurer для съемки экипажа; камера RCA для передачи черно-белого телевидения (при первых полетах), или камера Westinghouse Electric для передачи цветного телевидения (при последующих полетах); средства для проведения технологических, биологических и прочих экспериментов. В агрегатном отсеке на трех последних кораблях «Аполлон» размещались камеры и приборы для съемки и зондирования Луны с селеноцентрической орбиты: панорамная камера с разрешением до 2 м, топографическая камера с разрешением 20–30 м, звездная камера для привязки снимков топографической камеры по координатам, лазерный высотомер для привязки этих снимков по высоте и получения профиля высот лунной поверхности, гамма-, альфа-, ультрафиолетовый и рентгеновский спектрометры, масс-спектрометр, инфракрасный радиометр, радиозонд. В агрегатном отсеке двух кораблей «Аполлон» размещался автоматический спутник (см. стр. 291), который отделялся на селеноцентрической орбите. Спутник снабжен магнитометром, приборами для регистрации заряженных частиц и телеметрическим передатчиком, который используется также для траекторных измерений с целью определения характеристик гравитационного поля Луны. В лунной кабине размещались приборы для съемки и научных исследований во время пребывания космонавтов на Луне (фотокамеры Hasselblad, стереоскопическая фотокамера для съемки грунта с близкого расстояния, кинокамеры Maurer, камера Westinghouse Electric для передачи черно-белого и цветного телевидения, камера RCA, устанавливаемая на луноходе для передачи цветного телевидения, ловушка ядер атомов инертных газов, детектор космического излучения, ультрафиолетовый спектрограф, радиочастотный зонд, портативные магнитометры, сейсмометр, геологические инструменты, электробур для сверления скважин в лунном грунте, ударник для подрыва пиротехнических зарядов с целью сейсмического зондирования), а также приборы, которые производили измерения после отлета космонавтов (стационарные сейсмометры и магнитометры, гравиметр, прибор для регистрации метеорных частиц, отражатели лазерного излучения, детекторы ионов, ионизационные манометры, спектрометры частиц в солнечной плазме, приборы для исследования тепловых потоков). Для электропитания оставляемых на Луне приборов служат радиоизотопные установки SNAP-27 (вес ~20 кг; мощность не менее 63 вт). В лунной кабине корабля «Аполлон XIV» на Луну доставлена двухколесная тележка (вес 9 кг, грузоподъемность 64 кг) на резиновых шинах для перевозки грузов. В лунной кабине последних трех кораблей «Аполлон» на Луну доставлены двухместные четырехколесные луноходы LRV (вес ~200 кг, грузоподъемность ~500 кг, длина 3 м, скорость ~ 13 км/час, питание от аккумуляторных батарей, ресурс хода 65 км, колеса диаметром 0,8 м при ширине 0,23 м, обод плетеной конструкции из проволоки).

Расчетная продолжительность полета. Ресурс основного блока 16 суток, лунной кабины – свыше 3 суток.

Командно-измерительный комплекс. Станции слежения системы MSFN и DSIF (см. Приложение 1). Для слежения на приземных участках дополнительно использовались станции системы STADAN и другие станции. Помимо наземных станций, задействуются плавучие телеметрические комплексы на четырех судах и восемь специально оборудованных самолетов. Управление полетом осуществляется Центром управления МСС в Хьюстоне.

Поисково-спасательный комплекс. Средства ПСК размещаются в районе стартовой площадки (вертолеты, катера, плавающие транспортеры), по трассе полета ракеты-носителя (корабли, самолеты), в основном районе посадки (отряд кораблей во главе с авианосцем или вертолетоносцем, самолеты и вертолеты, базирующиеся на этом корабле), в резервных и дополнительных районах посадки (корабли, самолеты).

Ракета-носитель. «Сатурн 1В» («Аполлон VII»), «Сатурн V» (все остальные пилотируемые корабли).

Типовая (для кораблей «Аполлон XIV»–«Аполлон XVI») схема полета. Выведение последней ступени ракеты-носителя с кораблем на начальную круговую геоцентрическую орбиту высотой 160–190 км (наклонение 32,6°). Повторное включение ЖРД последней ступени для перевода корабля на траекторию полета к Луне, перестроение отсеков, проведение до четырех коррекций траектории на трассе «Земля–Луна»; включение маршевого двигателя корабля для перевода на начальную селеноцентрическую орбиту (~110×315 км), коррекция этой орбиты (~15×110 км), разделение лунной кабины, в которую перешли два космонавта, с основным блоком, в котором остался один космонавт, переход основного блока на орбиту встречи (~110×110 км), посадка лунной кабины с двумя космонавтами на Луну, пребывание космонавтов на Луне с несколькими выходами на ее поверхность, старт с Луны во взлетной ступени, встреча с основным блоком и переход двух космонавтов, побывавших на Луне, в основной блок, отделение использованной взлетной ступени, полет по селеноцентрической орбите для съемки и зондирования Луны, включение маршевого двигателя для перевода основного блока на траекторию полета к Земле, проведение до трех коррекций траектории на трассе «Луна–Земля», отделение агрегатного отсека от отсека экипажа, который совершает управляемый спуск в атмосфере с использованием аэродинамического качества, приводнение на парашютах в Тихом океане.

Похожие статьи:

  1. Многоразовый транспортный космический корабль (МТКК) МНОГОРАЗОВЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ (МТКК) США Тип. Пилотируемый космический транспортный...
  2. § 2 Космонавт ходит по Луне Время начинает опережать человеческое воображение. То, о чем еще вчера...
  3. Космический корабль «АПОЛЛОН» Программа «ASTP» «АПОЛЛОН» ПРОГРАММА ASTP США Тип. Пилотируемый трехместный космический корабль. Назначение....

автор admin \\ теги: , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.