Новое в блогах
Найдена взлётная ступень лунного модуля Аполлона-10
В мае 1969 года ракета Saturn V отправила к Луне космический корабль «Аполлон-10» с тремя астронавтами. Эта миссия вошла в историю как генеральная репетиция «Аполлона-11». Во время полета экипаж корабля отработали все операции, которые предстояло осуществить во время будущей высадки на Луну кроме, собственно говоря, самой посадки.
Кульминацией миссии «Аполлона-10» стал самостоятельный полет астронавтов Томаса Стаффорда и Юджина Сернана на лунном модуле Snoopy. Они приблизились к поверхности спутника нашей планеты на расстояние всего в 15 км. Помимо проверки техники и отработки процедуры спуска, астронавты также провели визуальный осмотр предполагавшего места посадки «Аполлона-11».
После стыковки с командным модулем и перехода на него астронавтов, взлетная ступень лунного модуля была разгерметизирована и отведена от корабля. Затем его главный двигатель был дистанционно активирован. В результате, Snoopy перешел на гелиоцентрическую орбиту.
На сегодняшний день Snoopy является единственным уцелевшим компонентом лунного модуля, использовавшимся во время полетов по программе Apollo. Лунные модули «Аполлона-9» и «Аполлон-13» сгорели в земной атмосфере, все остальные — впоследствии упали на Луну. Восемь лет тому назад британский астроном Ник Ховс приступил к реализации проекта, цель которого заключалась в обнаружении Snoopy. Это казалось практически невыполнимой задачей. В распоряжении Ховса были лишь размеры Snoopy и его примерная орбита. Поэтому он заручился поддержкой ряда астрономов, экспертов по орбитальной динамике, а также некоторых участников программы «Аполлон».
И вот, похоже, что Ховсу удалось добиться поставленной цели. В ходе наблюдений астрономы заметили объект, движущийся по нужной орбите. Его размер оценивается в четыре метра, что совпадает с габаритами взлетной ступени лунного модуля. Результаты радарных наблюдений говорят о том, что свойства объекта совершенно не похожи на типичные околоземные астероиды. По словам Ховса, он на 99% уверен, что это и есть Snoopy.
Участники проекта надеются, что со временем какой-нибудь космический аппарат посетит найденный объект и подтвердит, что это действительно Snoopy. Ввиду уникальности, он мог бы стать отличным экспонатом в музее космической техники. Для этого только нужно придумать способ, как вернуть взлётную ступень лунного модуля Snoopy на Землю.
**********************
А.Х. Где-то на поверхности Луны валяется посадочная ступень Snoopy, гораздо большего размера, чем взлётная, но до сих пор не обнаруженная Лунным Орбитальным Разведчиком (LRO).
Источник
Лунный модуль
Из Википедии — свободной энциклопедии
Лунный модуль корабля «Аполлон» (LM), также известный как LEM (Lunar Excursion Module), — посадочный модуль, часть корабля «Аполлон», построенный для американской программы «Аполлон» компанией Grumman Corporation для экипажа из двух человек с целью доставки с лунной орбиты на поверхность Луны и обратно. Шесть таких модулей совершили успешную посадку на Луну в 1969—1972 годах.
В каком-то смысле это был первый в мире истинно космический корабль, поскольку он был способен перемещаться только в космосе, не был конструктивно и аэродинамически приспособлен к полёту в атмосфере Земли.
Его разработка сталкивалась с несколькими препятствиями, что задержало его первый беспилотный полёт на срок около десяти месяцев, а его первый пилотируемый полёт примерно на три месяца. Несмотря на это, в конце концов данный модуль стал самым надёжным компонентом системы «Аполлон»/«Сатурн» и значительно превышал её проектные требования, что было задействовано для поддержания жизнеобеспечения и двигательных ресурсов, позволив спасти астронавтов после взрыва и отказа систем командного модуля в полёте «Аполлона-13».
Модуль состоит из двух ступеней. 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.
Масса лунного модуля при полете «Аполлона-11» составляла 15 тонн , из которых 10,5 тонны приходилось на топливо. Высота составляла 7 м , диаметр 4,3 м [1] [2] .
Для тренировки экипажа по ручному управлению модулем был разработан тренажёр, способный на Земле создать условия пребывания в поле тяготения Луны.
Источник
megavolt_lab
megavolt_lab Записки сумасшедшего ракетчика
В предыдущей статье мы рассмотрели основную конфигурацию космического корабля Аполлон: командный и сервисный модули. Другие конфигурации отличались тем, что кроме основного корабля в специальном отсеке ракеты-носителя находился еще один космический аппарат, к которому главный корабль пристыковывался уже в космосе. Именно эти аппараты мы рассмотрим сейчас.
Лунный модуль Аполлона-14
Лунный модуль был практически полноценным космическим кораблем: у него был герметичный объем для двух астронавтов, свои системы жизнеобеспечения, терморегуляции, электропитания, свой двигатель с топливными баками. Единственное, чего у него не было, — это теплозащиты и парашютов для посадки на Землю. Таким образом в ходе миссии Аполлон-9 впервые в мире люди летали на космическом корабле, не способном войти в атмосферу и приземлиться.
Задачей лунного модуля была посадка на поверхность Луны с селеноцентрической орбиты и взлет с выходом на эту же орбиту. Модуль был сделан настолько легким, насколько это возможно. Первоначальный его проект предусматривал вот такой несколько нелепый дизайн:
Астронавты должны были сидеть в креслах, а для хорошего обзора предусматривались огромные иллюминаторы. Такой дизайн оказался очень нерациональным с точки зрения массы аппарата: иллюминаторы весят очень много. В этом отрывке сериала «С Земли на Луну» весьма достоверно показано, как инженерам удалось избавиться от таких больших иллюминаторов, сохранив хороший обзор для экипажа, а также ряд других мер по облегчению аппарата:
В результате лунный модуль приобрел вот такую, немного похожую на паука, форму:
Рассмотрим его поближе:
Лунный модуль Аполлона-11
Из нижней части лунного модуля торчит сопло посадочного двигателя. Вокруг него днище модуля прикрывает щит. Он не дает теплу от сопла перегреть конструкции посадочной ступени. Двигатель мог отклоняться, чтобы управлять модулем, изменяя направление вектора тяги. В стороны отходят четыре «лапки»-опоры, на которые и опирался модуль, стоя на Луне. Они могут немного изменять длину, чтобы надежно стоять на неровной лунной поверхности. Касание поверхности определяет датчик-щуп, торчащий из каждой опоры. На одной из опор также виден трап для спуска. Корпус посадочной ступени обклеен блестящей, похожей на фольгу, экранно-вакуумной теплоизоляцией. Она спасает оборудование в модуле от чрезмерного нагрева Солнцем. Между опорами установлены узкие длинные защитные экраны, предохраняющие поверхность теплоизоляции от струй горячих газов из двигателей ориентации.
Попробуем теперь «заглянуть» внутрь посадочной ступени. Устроена она до безобразия просто. Как именно, понятно из этой схемы:
Каркас с установленными топливными баками и двигателем хорошо виден на фотографии посадочной ступени в сборочном цехе:
На наружных поверхностях отсеков с топливными баками установлены кронштейны для посадочных опор, а на переднем плане хорошо видны два шар-баллона: нижний с гелием и верхний с кислородом. «Треугольные» отсеки с внешней стороны, а также сверху и снизу закрываются легкими панелями, состоящими из нескольких слоев теплоизоляции и противометеоритной защиты настолько тонких, что создается иллюзия, будто ступень частично сделана из картона, частично из фольги.
Посадочная ступень Аполлона-13 в цехе
Это продиктовано необходимостью, насколько возможно, снизить массу лунного модуля. А поскольку ему нужно было летать только в вакууме, никакой обтекаемости и особой прочности не нужно.
А на этой фотографии виден сложенный лунный ровер перед погрузкой в отсек посадочной ступени Аполлона-15:
Хорошо заметно, как он идеально подходит под «треугольный» отсек ступени.
Перейдем теперь к взлетной ступени. Она устанавливается на посадочную ступень сверху посредством четырех пироболтов, разрываемых в момент взлета с Луны.
Лунный модуль Аполлона-16
Отдельно взлетная ступень выглядит так:
Взлетная ступень ЛМ Аполлона-17
Она похожа на нечто вроде положенной набок цилиндрической банки, на которую снаружи навешано много всякой всячины. На специальных кронштейнах вынесены 4 блока по 4 двигателя ориентации (на фото видны 2, остальные сзади) аналогичные таковым на сервисном модуле Аполлона. На лицевой стороне модуля видны два треугольных иллюминатора (в правом видна голова Юджина Сернана в шлеме), а между ними выступ, внутри которого проложена проводка и установлено оборудование радара сближения, антенна которого торчит сверху. Чуть ниже радара на поверхности выступа установлена антенна S-диапазона, а еще ниже – сигнальный проблесковый фонарь, предназначенный для улучшения заметности лунного модуля на поверхности Луны с большого расстояния. Остронаправленная поворотная антенна S-диапазона торчит позади и выше левого блока двигателей ориентации. Под выступом хорошо различим люк для выхода на поверхность Луны.
Взлетная ступень ЛМ Аполлона-9
Снизу видно сопло двигателя, а по бокам от него два выступа, похожих на мешки. Это отсеки со сферическими баками горючего и окислителя. Заметная асимметрия их расположения объясняется тем, что бак горючего меньше и легче бака окислителя, поэтому для точной установки центра масс аппарата этот бак пришлось вынести дальше от геометрического центра.
Лунный модуль Аполлона-9
При взгляде на верхнюю часть модуля мы видим стыковочный узел, чуть ниже него немного видна мишень, по которой астронавты выставляли ориентацию кораблей при стыковке. Чуть левее этой мишени торчит антенна метрового диапазона и еще одна справа от стыковочного узла. Между узлом и радаром виден объектив навигационного телескопа.
Для лучшего понимания конструкции взлетной ступени обратимся к фотографиям из сборочного цеха.
Здесь видна цилиндрическая герметичная капсула для экипажа. Она должна выдерживать внутреннее давление 0,4 атмосферы, поэтому все ее стенки снабжены большим количеством ребер жесткости. Слева на капсуле закреплены кронштейны, на которых установлены блоки двигателей ориентации, а между ними закреплен солидных размеров бак окислителя. Сверху слегка торчит бачок с водой.
Здесь взлетная ступень представлена нам сзади, причем на более позднем этапе сборки: бак с окислителем укутан толстым слоем теплоизоляции, над ним уже установлены два выкрашенных в черный цвет топливных бака двигателей ориентации, между которыми пристроился гелиевый баллон, а поверх всего этого на каркасе из тонких алюминиевых трубок частично смонтированы панели из нескольких слоев алюминия и майлара, образующие наружный корпус ступени и ее тепловую и противометеоритную защиту. С задней стороны расположена вся электроника, две серебряно-цинковые батареи электропитания, два шар-баллона с гелием для наддува топливных баков взлетного двигателя и два шар-баллона с кислородом для системы жизнеобеспечения.
Вот, взлетная ступень почти готова — осталось только обшить теплоизоляцией отсек электроники С этой стороны хорошо виден отсек с баком горючего. Над ним под небольшим выступом корпуса смонтирован второй комплект баков с топливом и газом наддува для двигателей ориентации, а сверху – второй бачок с водой. Двигатель взлетной ступени в отличие от посадочного имеет меньшую тягу, закреплен жестко, то есть не способен менять вектор тяги и не дросселируется. Его возможности настолько урезаны для того, чтобы его конструкция была максимально простой и легкой.
Видно, как старались инженеры сделать корабль легким. В итоге для аппарата с такими характеристиками (две ступени, характеристическая скорость 4700 м/с, до 72 часов автономной работы) он действительно таковым получился: масса посадочной ступени около 11,7 т, взлетной – около 4,5 т.
Напоследок взглянем на музейный экспонат в виде полностью «раздетого» лунного модуля (это первый рабочий прототип модуля, экспонируемый в музее «Колыбель авиации» в Ист-Гарден-Сити)…
…и перейдем в кабину.
Свободный объем кабины 4,6 кубометра (немного больше двух телефонных будок). На фотографии видны два иллюминатора, пульт управления кораблем между ними и люк для выхода наружу под пультом. На потолке имеется небольшое прямоугольное окошко для наблюдения за стыковкой. У каждого иллюминатора предусмотрены светофильтры для защиты от солнечного ультрафиолета (на фотографии свернуты в рулончики). Здесь не хватает бортового компьютера, точно такого же, как в командном модуле (прямоугольное отверстие внизу пульта) и части электроники на боковых стенках. Что поделать, музейный экспонат…
Вот так размещаются в кабине астронавты при пилотировании: стоя, пристегнувшись к полу. На этой фотографии запечатлен процесс наземной тренировки экипажа Аполлона-9 на тренажере-имитаторе лунного модуля.
Взглянем на заднюю часть кабины (на снимке музейный экспонат):
Сверху – люк стыковочного узла, снизу под ним пол образует выступ, похожий на колпак. Внутри него находится взлетный двигатель. В металлическом ящике на задней стенке спрятана электроника компьютера наведения. Все, что находится на левой и правой стенах – аппаратура системы жизнеобеспечения. Большой белый предмет справа – это ранцевая СЖО для скафандра, установленная на месте ее заправки. Под ней расположено ассенизационно-санитарное устройство (мочеприемник). Решетка справа от колпака двигателя – выпуск системы рециркуляции воздуха. Тонкий шланг перед ней – водораздатчик. Слева от решетки находится панель управления системой жизнеобеспечения и шланги для подключения к ней скафандров. Аппарат, находящийся позади этой панели хорошо виден на этой фотографии:
Здесь видны два гнезда с картриджами поглотителя углекислого газа (гидроксид лития, LiOH), а позади крышки двигателя хранится запасной картридж. Натянутые всюду сетки предназначены для хранения всякого инвентаря (камеры, инструменты, мешки для образцов и т п).
Перейдем теперь к пульту управления:
Сверху установлен навигационный телескоп, по бокам от него на струбцинках закреплены фонарики для освещения кабины, а возле правого иллюминатора закреплена кинокамера. Пульт демонстрирует типичный американский подход: управление всеми системами корабля доверить человеку. Даже то, чем по умолчанию рулит автоматика. Отсюда так много различных тумблеров, переключателей, ручек и показометров.
Лунный модуль был единственным космическим кораблем, который никогда не возвращался на Землю и не был для этого предназначен, а также он был единственным кораблем, на котором в пилотируемом режиме были осуществлены посадка и взлет с отличного от Земли астрономического объекта. Кроме того это был первый пилотируемый корабль, с которым стыковался другой пилотируемый корабль (Джемини стыковался с беспилотной мишенью Аджена).
Лунный модуль Аполлона-12
Мы разобрали уже две конфигурации Аполлона: командно-сервисный модуль, в основном летавший по низкой околоземной орбите (кроме Аполлона-8) и лунный модуль, летавший к Луне (кроме Аполлона-9). Но была еще и третья конфигурация. Она использовалась только один раз, когда был совершен последний полет Аполлона с целью практически бесполезной для науки, но бесценной для политики стыковки с советским кораблем Союз-19. Конструкция Аполлона и Союза кардинально различалась. И если со стыковочными узлами проблем не было: на оба корабля легко было поставить андрогинно-периферийные агрегаты стыковки, то вот несовместимость атмосфер обоих кораблей ставила перед инженерами серьезную задачу. На Аполлоне использовался чистый кислород при давлении 0,4 атм, что позволяло значительно упростить систему жизнеобеспечения и облегчить командный модуль, сделав его стенки тоньше. На Союзе же использовался обычный воздух при давлении 1 атм. Из-за этого для перехода экипажей между кораблями возникла необходимость в декомпрессионной камере, где при переходе из Союза в Аполлон люди должны были несколько часов дышать чистым кислородом и затем медленно сбавлять давление для выхода азота из крови и предотвращения кессонной болезни. И такая камера была изготовлена. При старте Аполлона она размещалась в адаптере позади корабля, как лунный модуль, а после выхода на орбиту корабль разворачивался и стыковался с этим отсеком точно так же, как с лунным модулем.
В отличие от лунного модуля стыковочный модуль не был полноценным космическим кораблем: у него не было ни двигателей ориентации, ни маршевого двигателя, ни пульта управления. По сути это просто бочка, закутанная в экранно-вакуумную теплоизоляцию с присоединенными к ней с двух сторон баллонами с кислородом и воздухом, помещенные в покрытые теплоизоляцией отсеки, которые хорошо видны на этой фотографии:
На переднем торце этой «бочки» расположен стыковочный узел АПАС-75 и антенна сближения. Сам стыковочный узел изначально разрабатывался именно для этого полета, но его потомки АПАС-89 и АПАС-95 использовались на шаттлах и сейчас используются на китайских космических кораблях Шеньчжоу. Хорошо разглядеть этот замечательный стыковочный агрегат можно в музее космонавтики в Москве:
Фотографий стыковочного модуля Аполлона изнутри в полете мне найти не удалось. Возможно, во время декомпрессии экипажу было не до фотографирования. Зато есть фотографии с наземных тренировок в этом модуле, на которых виден его интеръер:
Маленький цилиндрический отсек, в котором человек даже не мог выпрямиться в полный рост. На торцах – люки стыковочных устройств (со стороны командного модуля Аполлона такой же узел «штырь-конус», какой использовался для стыковки с лунным модулем), на стенах закреплено оборудование для декомпрессии.
Больше про этот модуль сказать в принципе нечего: он совершенно прост.
На этом мы заканчиваем разбор одного из лучших космических кораблей, когда-либо построенных человечеством. До сих пор никто не сделал корабля с такими возможностями, какие были у Аполлона. Летать бы ему и летать, но закрытие лунной пилотируемой программы сильно ударило по этой космической системе, а ставка на систему Спейс Шаттл прибила Аполлон окончательно. Конструктор ракетно-космических систем NASA Вернер фон Браун прямо заявил: «Нам всегда было очевидно, что после титанических усилий, связанных с высадкой людей на Луну, придется сделать определенный шаг назад. Мы . стремились в своих докладах показать, что подобные программы нельзя открывать и закрывать, как водопроводный кран; что каждый раз, когда «кран закрывают», обнаруживаются огромные потери в знаниях и опыте, и вновь запустить подобную программу стоит колоссальных средств и что государству гораздо целесообразнее иметь программу, обеспеченную равномерным ежегодным финансированием».
Источник