Форекс

Обломки модуля аполлона на луне. Аполлон (КА) - Технические данные

Каждый раз читая российские форумы в которых затрагивается тема полётов человека на Луну, я наталкиваюсь на абсолютное невежество среди форумчан (в т. ч. и среди технически образованных людей). В рунете распространено мнение, что лунный модуль, спроектированный и построенный фирмой Grumman Aerospace Corporation для высадки человека на поверхность Луны в рамках программы «Аполлон», сделан чуть-ли не из фольги. Мол толщина стенок его кабины настолько тонкая (наиболее часто говорят о трёх слоях фольги), что её можно пробить ногой, а прочность конструкции обеспечивается внутренним давлением. Это заблуждение среди отечественных читателей тянется с 1976 года, и базируется на неверной интерпретации фразы астронавта Джеймса Макдивитта (James Alton McDivitt), произнесённой им на одной из пресс-конференций перед полётом космического корабля «Аполлон-9». Изначально она была неверно интерпретирована советским писателем-фантастом и журналистом Владимиром Степановичем Губаревым, который написал популярную в СССР книгу «Космические мосты» (издана в 1976 году в Москве издательством «Молодая Гвардия»). Владимир Губарев пишет (цитата из книги):
«Р. Швейкарт должен быть очень осторожен. Одно неверное движение, и он повредит лунную кабину. Стенки её настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой, - заявил перед стартом Д. Макдивитт. - На Земле стенки лунной кабины во многих местах может повредить даже случайно уронённая отвёртка...»

Другой журналист, не менее популярный популяризатор космонавтики, коллега Губарева - Ярослав Кириллович Голованов пишет в известной книге «Правда о программе «APOLLO» (практически копирует текст своего коллеги, добавляя при этом своё мнение, которое является по-сути мнением дилетанта):
«- Швейкарт должен быть очень осторожен, - предупреждал Макдивитт. - Одно неверное движение, и он повредит лунный модуль. Стенки его настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой. На Земле стенки лунного отсека может повредить даже случайно оброненная отвёртка…
Я две недели рассматривал лунную кабину, которая стояла в зале, где разместилась пресса во время полета «Союза-19» и «Аполлона» в Хьюстоне. «Паучок» сделан из металлической фольги. Не из такой, конечно, в которую заворачивают шоколадные конфеты, но все-таки, если выбирать из двух определений: металлический лист или металлическая фольга - фольга точнее. В вакууме жесткость этой конструкции увеличивалась за счет внутреннего надува, но все-таки она оставалась весьма субтильной.» ()


Взлётная ступень лунного модуля LM-12 космического корабля «Аполлон-17». Фотография NASA AS17-149-22857

Мнение Ярослава Голованова о конструкции, «сделанной из фольги», и «увеличивающей свою жёсткость в вакууме» выглядит особенно нелепым, если посмотреть фотографии лунного модуля LTA-1, сделанные в Cradle Of Aviation Museum, расположенном в городе Ист-Гарден-Сити на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк:

LTA-1 (Lunar Test Article 1) представляет собой первый экземпляр лунного модуля (прототип), построенный в 1966 году, который конструктивно подобен серийным образцам, предназначенным для полётов в космос. До LTA-1 фирма Grumman Aerospace Corporation строила лишь полномасштабные макеты лунного модуля (т. н. Mock-Up"s: M-1, M-5, TM-1). Конструктивно эти макеты были выполнены из металла и дерева, предназначенные для представления заказчику (NASA), отработки компоновочных решений по размещению различного вспомогательного оборудования и тренировок астронавтов. Но силовая конструкция LTA-1, а также все системы (двигательные установки, их ПГС, электрооборудование и т. д.) были выполнены по рабочим чертежам с соблюдением всех технологических процессов. Данный экземпляр был предназначен для отработки процесса изготовления, сборки и дальнейшей отладки лунного модуля, когда ещё велось проектирование, а также для статических, динамических и электрических испытаний:


Стыковка взлётной и посадочной ступени лунного модуля LTA-1 в комнате для испытаний на кондуктивные электромагнитные помехи на предприятии Grumman Aerospace Corporation, город Бетпейдж, Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк. Фотография NASA S67-22164

Основное конструктивное отличие LTA-1 от серийных образцов летавших в космос - передний люк, предназначенный для выхода и входа экипажа из взлётной ступени лунного модуля. На LTA-1 он круглой формы. Начиная с LTA-8 и на всех серийных образцах лунного модуля, по требованию астронавтов, люк был выполнен прямоугольной формы. Проведённые на борту «летающей лаборатории» NASA (переделанный топливозаправщик Boeing KC-135A Stratotanker) эксперименты показали, что в условиях лунной гравитации астронавтам было гораздо удобнее протискиваться в скафандре с ранцевой системой жизнеобеспечения PLSS именно через люк прямоугольной формы). В 1974 году, после завершения программы «Аполлон», LTA-1 был передан на хранение в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института, расположенном в городе Вашингтон (округ Колумбия), а в июне 1998 года передан для реставрации и дальнейшей экспозиции в Cradle Of Aviation Museum, где и находится в настоящее время:

Лунный модуль космического корабля «Аполлон» конструктивно состоит из двух ступеней: посадочной и взлётной. Посадочная ступень оборудована жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) для осуществления схода с орбиты искусственного спутника Луны, выполнения захода на посадку и мягкого прилунения. Посадка осуществляется на четырёхножное шасси с тарельчатыми опорами. Перегрузка при прилунении снижается за счёт укорачивания ног шасси, которые представляют собой телескопические штанги. Кинетическая энергия при ударе о лунную поверхность поглощается сминаемым заполнителем сотовой конструкции из алюминиевого сплава. Экипаж, состоящих из двух астронавтов (командир и второй пилот), находится в герметичной кабине взлётной ступени, которая установлена сверху над посадочной. Спуск астронавтов на поверхность Луны осуществляется по лестнице, закреплённой на одной из телескопических ног посадочного шасси, расположенной со стороны переднего люка. Взлётная ступень оборудована ЖРД для взлёта с поверхности (стартовым столом на этом этапе служит посадочная ступень) и выхода на орбиту искусственного спутника Луны. Также взлётная ступень оборудована реактивной системой управления (РСУ). РСУ предназначена для управления не только взлётной ступенью, но и всем лунным модулем (когда он находится в посадочной конфигурации) по шести степеням свободы. ЖРД РСУ могут работать в группе или отдельно - непрерывно или импульсно. Т. к. взлётная ступень вмещала в себя экипаж, то её конструкция представляет наибольший интерес в рамках рассматриваемого массового заблуждения.

Основная конструкция взлётной ступени лунного модуля представляет собой полумонококовую конструкцию, выполненную из хорошо сваривающегося дюралюминиевого сплава 2219 (основной легирующий элемент медь) и высокопрочного деформируемого алюминиевого сплава 7075-T6 (основной легирующий элемент - цинк), имеющие изотропные характеристики. Основная конструкция состоит из трёх главных частей: кабины экипажа, центральной секции и заднего отсека оборудования:

Герметизируются только кабина экипажа и центральная секция. Эти две части представляют собой сварную и кованную конструкцию, сформированную оболочкой цилиндрической формы и подкрепленую прикованными по окружности стрингерами, сформированными из листового дюралюминия, а также поперечными фрезерованными лонжеронами, к которым крепятся элементы конструкции взлётной ступени лунного модуля (балки, соединительные кронштейны и т. д.). В цилиндрической части кабины экипажа над рабочим местом командира сделан проём стыковочного иллюминатора, усиленный по периметру. Передняя часть кабины экипажа образованна плоскими фрезерованными панелями из листового дюралюминия, также подкреплёнными стрингерами и лонжеронами на сгибах. В передней части кабины экипажа находятся два треугольных проёма для иллюминаторов переднего обзора, усиленные по периметру, и между ними, ниже, проём для переднего люка (круглой или прямоугольной формы).
Согласно техническим отчётам по лунному модулю (архивы NTRS), толщина стенок оболочки кабины экипажа и центральной секции взлётной ступени лунного модуля доходит до 0,065 дюймов (1,651 мм). Это значение на порядок превосходит толщину фольги (в большинстве стран общепринятым определением фольги является значение толщины листового металла до 0,2 мм), и толще обшивки сверхзвуковых пассажирских самолётов Ту-144 (1,2 мм) и Concorde (1,5 мм), которые эксплуатировались в более жёстких условиях, чем лунный модуль: аэродинамический нагрев при полётах на больших сверхзвуковых скоростях в стратосфере, циклические напряжения в герметичной конструкции фюзеляжа из-за постоянных перепадов давления, аэродинамические воздействия (изгиб, крутка) и т. д. В процессе эксплуатации самолётов Ту-144 и Concorde случаев «пробивания ногой обшивки» зарегистрировано не было.
В отдельных местах (ненапряжённых), с целью уменьшения веса конструкции, толщина стенок уменьшена методом химического фрезерования до 0,012 дюймов (0,3 мм).
К основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится двигательная установка, состоящая из жёстко закреплённого в центральной секции взлётного ЖРД Rocketdyne RS-18 (разработанного на основе двигателя Bell 8247), двух топливных баков для него: с левого борта от центральной секции с помощью поддерживающих стержневых балок устанавлен сферический бак горючего («Аэрозин-50»), с правого борта от центральной секции аналогично установлен сферический бак окислителя (четырёхокись азота).
К задней части центральной секции, а также к кабине экипажа через кронштейны крепятся стержневые балки, держащие четыре блока РСУ с шестнадцатью ЖРД Marquardt R-4D (сгруппированы по четыре двигателя). Четыре топливных бака цилиндрической формы с полусферическими днищами расположены симметрично со стороны левого и правого борта центральной секции. Топливные компоненты аналогичны используемым в основной двигательной установке. Между баками с горючим и окислителем для ЖРД РСУ с каждой стороны установлены шарообразные баки с гелием для вытеснительной системы этих двигателей. К верхней части центральной секции крепятся два сферических бака с водой, а также блоки передающих антенн.
Вытеснительный газ (гелий) для основной двигательной установки также хранится в сферических баках. Распожены они в заднем отсеке оборудования вместе с двумя модулями редуцирования давления гелия, управляющим клапаном основной двигательной установки (управляет подачей топливных компонентов, вытесняемых давлением наддува гелием, в камеру сгорания взлётного ЖРД RS-18) и управляющий клапан с перекрёстным управлением для ЖРД РСУ. Также в заднем отсеке оборудования над сферическими баками с гелием расположены два сферических бака с газообразным кислородом для системы жизнеобеспечения экипажа. На специальной выносной панели заднего отсека оборудования крепятся блоки систем радиоэлектронного оборудования лунного модуля отвечающие за радиосвязь, работу бортовых систем (сигнализация, предупреждение) и блоки бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ), отвечающей за навигацию. Все системы связаны между собой многожильными кабелями и проводами, проходящими по всей поверхности основной конструкции взлётной ступени лунного модуля. Питание электроэнергией осуществляется за счёт двух серебряно-цинковых аккумуляторных батарей.
Чтобы защитить основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля и все системы описанные выше от воздействия космического пространства (перепады температуры в вакууме, микрометеориты, воздействие струй ракетных двигателей), применяются термоизоляционное покрытие и микрометеоритная защита, а также специальная термозащитная краска, наносимая на микрометеоритную защиту.
Термоизоляционное покрытие представляет собой многосегментное покрытие из специальных многослойных одеял, каждый сегмент которых натягивается на каркас основной конструкции взлётной ступени. Крепление осуществляется с помощью специальных шпилек*, которые крепятся либо к специальным кронштейнам, либо к силовому набору (к стрингерам и лонжеронам), обеспечивая минимальный зазор 25,4 мм между внутренней стороной одеяла и внешней стороной оболочки кабины экипажа и центральной секции, а также на ферменную конструкцию, окружающую топливные баки главной двигательной установки и задний отсек оборудования. Каждое одеяло состоит из набора следующих слоёв (если считать начиная с внутренней части): один слой алюминизированного каптона (плёнка из полиамида разработки компании DuPont, толщина 0,5 мм), десять слоёв алюминизированного майлара (плёнка на основе синтетического полиэфирного волокна разработки компании DuPont, толщина каждого слоя 0,15 мм), пятнадцать слоёв алюминизированного каптона (толщина каждого слоя 0,5 мм). Количество слоёв одеял термоизоляционного покрытия может варьироваться в зависимости от места нахождения сегмента. В районе воздействия струй ЖРД РСУ сверху вышеперечисленных слоёв накладывается дополнительное термоизоляционное покрытие, состоящее из одного слоя никелевой фольги (толщина 0,5 мм), сетки из инконеля, и инконелевого покрытия толщиной 1,25 мм. Одеяла между собой стыкуются внахлёст и удерживаются с помощью специальных скоб. Стыки заклеиваются липкими лентами:


Схема установки ферменного каркаса внешнего корпуса на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля


Схема установки термоизоляционного покрытия на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля

Микрометеоритная защита представляет собой внешнюю оболочку взлётной ступени лунного модуля и состоит из тонких листов из алюминиевого сплава толщиной до 0,5 мм, устанавливаемая поверх одеял термоизоляционного покрытия:


Схема установки микрометеоритной защиты (внешняя оболочка) на термоизоляционное покрытие взлётной ступени лунного модуля

Её раскрой по секторам идентичен. Крепление осуществляется с помощью тех же специальных шпилек, с помощью которых к основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится термоизоляционное покрытие. Шпильки над одеялами имеют продолжение, что обеспечивает минимальный зазор 25,4 мм между ними и листами защиты. Стыки между листами заклеиваются липкой лентой.
Во избежание вспучивания термоизоляционного покрытия и микрометеоритной защиты из-за резкого падения окружающего давления во время набора ракетой-носителем высоты, в одеялах и листах проделаны оконтованные вентиляционные отверстия, через которые происходит выравнивание давления.
В районе воздействия струй ЖРД РСУ микрометеоритная защита покрывается специальной термозащитной краской чёрного цвета (ей покрыта большая часть микрометеоритной защиты кабины экипажа).
Если посмотреть на многочисленные фотографии взлётной ступени лунного модуля, то для обывателя создаётся впечатление, что внешняя оболочка из тонких листов алюминия, местами проклеенная липкой лентой, и есть герметичная обочка, которую «легко пробить ногой», т. к. она «сделана из фольги». Это заблуждение было наглядно продемонстрировано Ярославом Головановым в известной для любителей космонавтики книге.

P. S.: Подробный фотоотчёт (Walk Around, 57 фотографий взлётной ступени и 49 фотографий посадочной ступени) по лунному модулю LTA-1 можно посмотреть

Каждый раз читая российские форумы в которых затрагивается тема полётов человека на Луну, я наталкиваюсь на абсолютное невежество среди форумчан (в т. ч. и среди технически образованных людей). В рунете распространено мнение, что лунный модуль, спроектированный и построенный фирмой Grumman Aerospace Corporation для высадки человека на поверхность Луны в рамках программы «Аполлон», сделан чуть-ли не из фольги. Мол толщина стенок его кабины настолько тонкая (наиболее часто говорят о трёх слоях фольги), что её можно пробить ногой, а прочность конструкции обеспечивается внутренним давлением. Это заблуждение среди отечественных читателей тянется с 1976 года, и базируется на неверной интерпретации фразы астронавта Джеймса Макдивитта (James Alton McDivitt), произнесённой им на одной из пресс-конференций перед полётом космического корабля «Аполлон-9». Изначально она была неверно интерпретирована советским писателем-фантастом и журналистом Владимиром Степановичем Губаревым, который написал популярную в СССР книгу «Космические мосты» (издана в 1976 году в Москве издательством «Молодая Гвардия»). Владимир Губарев пишет (цитата из книги):
«Р. Швейкарт должен быть очень осторожен. Одно неверное движение, и он повредит лунную кабину. Стенки её настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой, - заявил перед стартом Д. Макдивитт. - На Земле стенки лунной кабины во многих местах может повредить даже случайно уронённая отвёртка...»
Другой журналист, не менее популярный популяризатор космонавтики, коллега Губарева - Ярослав Кириллович Голованов пишет в известной книге «Правда о программе „APOLLO“ (практически копирует текст своего коллеги, добавляя при этом своё мнение, которое является по-сути мнением дилетанта):
» - Швейкарт должен быть очень осторожен, - предупреждал Макдивитт. - Одно неверное движение, и он повредит лунный модуль. Стенки его настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой. На Земле стенки лунного отсека может повредить даже случайно оброненная отвёртка…
Я две недели рассматривал лунную кабину, которая стояла в зале, где разместилась пресса во время полета «Союза-19» и «Аполлона» в Хьюстоне. «Паучок» сделан из металлической фольги. Не из такой, конечно, в которую заворачивают шоколадные конфеты, но все-таки, если выбирать из двух определений: металлический лист или металлическая фольга - фольга точнее. В вакууме жесткость этой конструкции увеличивалась за счет внутреннего надува, но все-таки она оставалась весьма субтильной." ()

Взлётная ступень лунного модуля LM-12 космического корабля «Аполлон-17». Фотография NASA AS17-149-22857

Мнение Ярослава Голованова о конструкции, «сделанной из фольги», и «увеличивающей свою жёсткость в вакууме» выглядит особенно нелепым, если посмотреть фотографии лунного модуля LTA-1, сделанные в Cradle Of Aviation Museum, расположенном в городе Ист-Гарден-Сити на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк:


LTA-1 (Lunar Test Article 1) представляет собой первый экземпляр лунного модуля (прототип), построенный в 1966 году, который конструктивно подобен серийным образцам, предназначенным для полётов в космос. До LTA-1 фирма Grumman Aerospace Corporation строила лишь полномасштабные макеты лунного модуля (т. н. Mock-Up"s: M-1, M-5, TM-1). Конструктивно эти макеты были выполнены из металла и дерева, предназначенные для представления заказчику (NASA), отработки компоновочных решений по размещению различного вспомогательного оборудования и тренировок астронавтов. Но силовая конструкция LTA-1, а также все системы (двигательные установки, их ПГС, электрооборудование и т. д.) были выполнены по рабочим чертежам с соблюдением всех технологических процессов. Данный экземпляр был предназначен для отработки процесса изготовления, сборки и дальнейшей отладки лунного модуля, когда ещё велось проектирование, а также для статических, динамических и электрических испытаний:


Стыковка взлётной и посадочной ступени лунного модуля LTA-1 в комнате для испытаний на кондуктивные электромагнитные помехи на предприятии Grumman Aerospace Corporation, город Бетпейдж, Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк. Фотография NASA S67-22164

Основное конструктивное отличие LTA-1 от серийных образцов летавших в космос - передний люк, предназначенный для выхода и входа экипажа из взлётной ступени лунного модуля. На LTA-1 он круглой формы. Начиная с LTA-8 и на всех серийных образцах лунного модуля, по требованию астронавтов, люк был выполнен прямоугольной формы. Проведённые на борту «летающей лаборатории» NASA (переделанный топливозаправщик Boeing KC-135A Stratotanker) эксперименты показали, что в условиях лунной гравитации астронавтам было гораздо удобнее протискиваться в скафандре с ранцевой системой жизнеобеспечения PLSS именно через люк прямоугольной формы). В 1974 году, после завершения программы «Аполлон», LTA-1 был передан на хранение в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института, расположенном в городе Вашингтон (округ Колумбия), а в июне 1998 года передан для реставрации и дальнейшей экспозиции в Cradle Of Aviation Museum, где и находится в настоящее время:

Лунный модуль космического корабля «Аполлон» конструктивно состоит из двух ступеней: посадочной и взлётной. Посадочная ступень оборудована жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) для осуществления схода с орбиты искусственного спутника Луны, выполнения захода на посадку и мягкого прилунения. Посадка осуществляется на четырёхножное шасси с тарельчатыми опорами. Перегрузка при прилунении снижается за счёт укорачивания ног шасси, которые представляют собой телескопические штанги. Кинетическая энергия при ударе о лунную поверхность поглощается сминаемым заполнителем сотовой конструкции из алюминиевого сплава. Экипаж, состоящих из двух астронавтов (командир и второй пилот), находится в герметичной кабине взлётной ступени, которая установлена сверху над посадочной. Спуск астронавтов на поверхность Луны осуществляется по лестнице, закреплённой на одной из телескопических ног посадочного шасси, расположенной со стороны переднего люка. Взлётная ступень оборудована ЖРД для взлёта с поверхности (стартовым столом на этом этапе служит посадочная ступень) и выхода на орбиту искусственного спутника Луны. Также взлётная ступень оборудована реактивной системой управления (РСУ). РСУ предназначена для управления не только взлётной ступенью, но и всем лунным модулем (когда он находится в посадочной конфигурации) по шести степеням свободы. ЖРД РСУ могут работать в группе или отдельно - непрерывно или импульсно. Т. к. взлётная ступень вмещала в себя экипаж, то её конструкция представляет наибольший интерес в рамках рассматриваемого массового заблуждения.



Основная конструкция взлётной ступени лунного модуля представляет собой полумонококовую конструкцию, выполненную из хорошо сваривающегося дюралюминиевого сплава 2219 (основной легирующий элемент медь) и высокопрочного деформируемого алюминиевого сплава 7075-T6 (основной легирующий элемент - цинк), имеющие изотропные характеристики. Основная конструкция состоит из трёх главных частей: кабины экипажа, центральной секции и заднего отсека оборудования:

Герметизируются только кабина экипажа и центральная секция. Эти две части представляют собой сварную и кованную конструкцию, сформированную оболочкой цилиндрической формы и подкрепленую прикованными по окружности стрингерами, сформированными из листового дюралюминия, а также поперечными фрезерованными лонжеронами, к которым крепятся элементы конструкции взлётной ступени лунного модуля (балки, соединительные кронштейны и т. д.). В цилиндрической части кабины экипажа над рабочим местом командира сделан проём стыковочного иллюминатора, усиленный по периметру. Передняя часть кабины экипажа образованна плоскими фрезерованными панелями из листового дюралюминия, также подкреплёнными стрингерами и лонжеронами на сгибах. В передней части кабины экипажа находятся два треугольных проёма для иллюминаторов переднего обзора, усиленные по периметру, и между ними, ниже, проём для переднего люка (круглой или прямоугольной формы).
Согласно техническим отчётам по лунному модулю (архивы NTRS), толщина стенок оболочки кабины экипажа и центральной секции взлётной ступени лунного модуля доходит до 0,065 дюймов (1,651 мм). Это значение на порядок превосходит толщину фольги (в большинстве стран общепринятым определением фольги является значение толщины листового металла до 0,2 мм), и толще обшивки сверхзвуковых пассажирских самолётов Ту-144 (1,2 мм) и Concorde (1,5 мм), которые эксплуатировались в более жёстких условиях, чем лунный модуль: аэродинамический нагрев при полётах на больших сверхзвуковых скоростях в стратосфере, циклические напряжения в герметичной конструкции фюзеляжа из-за постоянных перепадов давления, аэродинамические воздействия (изгиб, крутка) и т. д. В процессе эксплуатации самолётов Ту-144 и Concorde случаев «пробивания ногой обшивки» зарегистрировано не было.
В отдельных местах (ненапряжённых), с целью уменьшения веса конструкции, толщина стенок уменьшена методом химического фрезерования до 0,012 дюймов (0,3 мм).
К основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится двигательная установка, состоящая из жёстко закреплённого в центральной секции взлётного ЖРД Rocketdyne RS-18 (разработанного на основе двигателя Bell 8247), двух топливных баков для него: с левого борта от центральной секции с помощью поддерживающих стержневых балок устанавлен сферический бак горючего («Аэрозин-50»), с правого борта от центральной секции аналогично установлен сферический бак окислителя (четырёхокись азота).
К задней части центральной секции, а также к кабине экипажа через кронштейны крепятся стержневые балки, держащие четыре блока РСУ с шестнадцатью ЖРД Marquardt R-4D (сгруппированы по четыре двигателя). Четыре топливных бака цилиндрической формы с полусферическими днищами расположены симметрично со стороны левого и правого борта центральной секции. Топливные компоненты аналогичны используемым в основной двигательной установке. Между баками с горючим и окислителем для ЖРД РСУ с каждой стороны установлены шарообразные баки с гелием для вытеснительной системы этих двигателей. К верхней части центральной секции крепятся два сферических бака с водой, а также блоки передающих антенн.
Вытеснительный газ (гелий) для основной двигательной установки также хранится в сферических баках. Распожены они в заднем отсеке оборудования вместе с двумя модулями редуцирования давления гелия, управляющим клапаном основной двигательной установки (управляет подачей топливных компонентов, вытесняемых давлением наддува гелием, в камеру сгорания взлётного ЖРД RS-18) и управляющий клапан с перекрёстным управлением для ЖРД РСУ. Также в заднем отсеке оборудования над сферическими баками с гелием расположены два сферических бака с газообразным кислородом для системы жизнеобеспечения экипажа. На специальной выносной панели заднего отсека оборудования крепятся блоки систем радиоэлектронного оборудования лунного модуля отвечающие за радиосвязь, работу бортовых систем (сигнализация, предупреждение) и блоки бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ), отвечающей за навигацию. Все системы связаны между собой многожильными кабелями и проводами, проходящими по всей поверхности основной конструкции взлётной ступени лунного модуля. Питание электроэнергией осуществляется за счёт двух серебряно-цинковых аккумуляторных батарей.
Чтобы защитить основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля и все системы описанные выше от воздействия космического пространства (перепады температуры в вакууме, микрометеориты, воздействие струй ракетных двигателей), применяются термоизоляционное покрытие и микрометеоритная защита, а также специальная термозащитная краска, наносимая на микрометеоритную защиту.
Термоизоляционное покрытие представляет собой многосегментное покрытие из специальных многослойных одеял, каждый сегмент которых натягивается на каркас основной конструкции взлётной ступени. Крепление осуществляется с помощью специальных шпилек*, которые крепятся либо к специальным кронштейнам, либо к силовому набору (к стрингерам и лонжеронам), обеспечивая минимальный зазор 25,4 мм между внутренней стороной одеяла и внешней стороной оболочки кабины экипажа и центральной секции, а также на ферменную конструкцию, окружающую топливные баки главной двигательной установки и задний отсек оборудования. Каждое одеяло состоит из набора следующих слоёв (если считать начиная с внутренней части): один слой алюминизированного каптона (плёнка из полиамида разработки компании DuPont, толщина 0,5 мм), десять слоёв алюминизированного майлара (плёнка на основе синтетического полиэфирного волокна разработки компании DuPont, толщина каждого слоя 0,15 мм), пятнадцать слоёв алюминизированного каптона (толщина каждого слоя 0,5 мм). Количество слоёв одеял термоизоляционного покрытия может варьироваться в зависимости от места нахождения сегмента. В районе воздействия струй ЖРД РСУ сверху вышеперечисленных слоёв накладывается дополнительное термоизоляционное покрытие, состоящее из одного слоя никелевой фольги (толщина 0,5 мм), сетки из инконеля, и инконелевого покрытия толщиной 1,25 мм. Одеяла между собой стыкуются внахлёст и удерживаются с помощью специальных скоб. Стыки заклеиваются липкими лентами:


Схема установки ферменного каркаса внешнего корпуса на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля



Схема установки термоизоляционного покрытия на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля

Микрометеоритная защита представляет собой внешнюю оболочку взлётной ступени лунного модуля и состоит из тонких листов из алюминиевого сплава толщиной до 0,5 мм, устанавливаемая поверх одеял термоизоляционного покрытия:


Схема установки микрометеоритной защиты (внешняя оболочка) на термоизоляционное покрытие взлётной ступени лунного модуля

Её раскрой по секторам идентичен. Крепление осуществляется с помощью тех же специальных шпилек, с помощью которых к основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится термоизоляционное покрытие. Шпильки над одеялами имеют продолжение, что обеспечивает минимальный зазор 25,4 мм между ними и листами защиты. Стыки между листами заклеиваются липкой лентой.
Во избежание вспучивания термоизоляционного покрытия и микрометеоритной защиты из-за резкого падения окружающего давления во время набора ракетой-носителем высоты, в одеялах и листах проделаны оконтованные вентиляционные отверстия, через которые происходит выравнивание давления.
В районе воздействия струй ЖРД РСУ микрометеоритная защита покрывается специальной термозащитной краской чёрного цвета (ей покрыта большая часть микрометеоритной защиты кабины экипажа).
Если посмотреть на многочисленные фотографии взлётной ступени лунного модуля, то для обывателя создаётся впечатление, что внешняя оболочка из тонких листов алюминия, местами проклеенная липкой лентой, и есть герметичная обочка, которую «легко пробить ногой», т. к. она «сделана из фольги». Это заблуждение было наглядно продемонстрировано Ярославом Головановым в известной для любителей космонавтики книге.



P. S.: Подробный фотоотчёт (Walk Around, 57 фотографий взлётной ступени и 49 фотографий посадочной ступени) по лунному модулю LTA-1 можно посмотреть

В предыдущей статье о фильме “Apollo 18” упоминался советский лунный модуль “Прогресс”. По описанию фильма именно на нем единственный советский космонавт прибыл на Луну раньше американцев (или немногим позже) и героически погиб, сражаясь за жизнь с инопланетной угрозой.

На самом деле советский модуль является практически точной копией проекта Л3, разработка которого велась с 1963 года, а название “Прогресс” тогда было присвоено не ему, а новому ракетному носителю. В принципе, в контексте фильма такие подробности значения не имеют и надо отдать должное американским коллегам по кинематографу – Л3 был выполнен просто на “отлично”. А посему, об этой конструкции надо рассказать подробнее.

Итак, как уже говорилось ранее, разработку лунного посадочного модуля Л3 начали в 1963 г., практически одновременно с развертыванием программы “Союз”. Именно они должны были доставить советских космонавтов к Луне, но довести эту работу до конца не удалось. В итоге, “Союзы” стали знамениты как средство доставки космонавтов самых разных стран на околоземную орбиту. Что касается лунного посадочного модуля Л3, то его судьба сложилась следующим образом.

Из-за отсутствия подходящего по мощности носителя инженерам пришлось ограничиться компоновочной схемой, рассчитанной только на одного космонавта. Сравните размеры советского и американского лунных модулей (рисунок).

Конструктивно Л3 (называемый также ЛК – лунный корабль), состоял из двух секций:

– лунная кабина: кресло космонавта располагалось у задней стенки, справа и слева размещались средства управления, в центре был сделан большой круглый иллюминатор;
– приборный модуль: имел дисковидную форму, в нем разместили систему управления, радиотехнику, систему управления электропитанием и аппаратуру для обеспечения стыковки.

Самым узким местом ЛК, не считая его скромных габаритов, была невозможность прямого перехода космонавта из ЛОК (лунного орбитального корабля, который должен был доставить экспедицию). Другими словами схема действий после выхода на околоземную орбиту представлялась следующим образом.

Космонавты надевают скафандры разных типов (пилот ЛОК – “Орлан”, пилот ЛК – “Кречет-94”) и переходят в бытовой отсек, который в дальнейшем используют в качестве шлюзового.

Далее пилот ЛК, использую поручни, переходит по внешней поверхности ЛОК к своему кораблю. Для большего удобства оба люка были размещены друг против друга. После этого ЛК отделяется от ЛОК и спускается на поверхность Луны.

На высоте 16 км включаются тормозные двигатели, а на высоте 3-4 км от модуля отделяется разгонный блок “Д”, после чего ЛК выполняет “мертвую петлю”.

Такие ухищрения были необходимы для того, чтобы посадочный радиолокатор лунного корабля не принял отделившийся блок “Д” за лунную поверхность и раньше времени не сработало автоматическое включение ракетного блока “Е”. Непосредственно посадка проводилась самим пилотом ЛК, которому предстояло использовать как автоматическую, так и ручную систему управления.

Отдохнув и проверив работу аппаратуры космонавт выходил на лунную поверхность для сбора образцов. Скафандр “Кречет-94” был рассчитан на 4 часа автономного пребывания на Луне. За это время космонавт должен был установить на Луне научные приборы и государственный флаг СССР, собрать образцы лунного грунта, провести телевизионный репортаж, фото- и киносъемку района приземления.

Проведя на Луне не более 24 часов космонавт должен был покинуть планету. При старте включались оба двигателя блока “E”, и в случае штатной работы один из них впоследствии отключался. Затем ЛК выходил на лунную орбиту и с помощью системы “Контакт” совершал стыковку с ЛОК. Далее все действия космонавта проводились в обратном порядке, как перед спуском на Луну. Обратный путь на Землю должен был занимать не более 3,5 суток, а общее продолжительность экспедиции рассчитывалась на 11-12 суток.

Как мы видим, американские кинематографисты во многом оказались правы. Модуль ЛК прилунился в кратере на солнечной стороне и советский космонавт, по всей видимости, выполнил основную часть программы пребывания на лунной поверхности. Кстати, удачно был воспроизведен не только сам ЛК, но и скафандр “Кречет-94”.

Для более детального изучения данной темы имеется отдельная статья “Скафандры для советской лунной программы” (формат PDF). Сейчас от этой эпохальной программы остались только модули для стендовых испытаний и один из образцов скафандра “Кречет-94″. Последний, причем, является музейным экспонатом, чего нельзя сказать о модуле ЛК.

Под занавес рассказа о советском лунном модуле ЛК – несколько кадров из фильма “Apollo 18″. Смотрим, оцениваем, наслаждаемся…

Был ли коммандный модуль Аполлон много легче, чем заявляло НАСА, и если был, то к каким последствиям это привело? Ответом на этот вопрос занялся автор исследования Андрей Кудрявец. Оригинал статьи размещён на вебсайте Андрея «Измерение веса командного модуля корабля "Аполлон"» . Английский перевод статьи: Why was the Apollo CM much lighter than stated?

В ходе обсуждения на одном из форумов Рунета участниками была затронута тема веса командного модуля (КМ) космического корабля "Аполлон", возвратившегося после "лунной миссии". Возникло сомнение относительно соответствия заявленному НАСА значению. Действительно, если объект приводняется и плавает, то можно попытаться определить его вес.

Для начала ознакомимся с документом НАСА , в котором приводятся схематические изображения КМ, а также данные, которые потребуются для расчётов:

Рис. 1
На схеме добавлен перевод с английского, а также выделены детали, по которым можно будет ориентироваться при анализе видео- и фотоматериалов. В частности нас будут интересовать сопла боковых двигателей, подчёркнутых красным цветом - REACTION CONTROL YAW ENGINES (YE), а также сопла фронтального двигателя - REACTION CONTROL PITCH ENGINES (PE), подчёркнутых зелёным.

На следующей схеме видно, что днище модуля имеет форму сферического сегмента:


Рис. 2
Радиус сферы легко определяется в графическом редакторе (например, в Corel Draw). Берётся окружность, накладывается на схему модуля, затем, подгоняя радиус окружности, добиваемся совпадения кривизны днища с окружностью. Полученный радиус окружности вычисляется путём сопоставления с известным диаметром КМ (3,91м).

Под "донным закруглением" понимается место сочленения сферического сегмента днища и конического корпуса. Его верхний край, как правило, выделен светлой полосой :

Рис. 3
Чтобы ответить на вопрос: "на какую глубину должен погружаться КМ?" - необходимо вычислить объём вытесняемой воды и тогда по закону Архимеда (для водной поверхности, значительно превышающей размеры плавающего тела, т.к. в общем случае закон Архимеда неверен) вес этой вытесненной воды будет равен интересующему нас весу КМ. Для вычисления объёма воспользуемся следующей аппроксимацией:


Рис. 4
Голубым цветом на схеме выделен сферический сегмент с указанными параметрами: R - радиус сферы, h - высота сегмента. Розовым - диск радиусом R d и высотой h d . Зелёным - усечённый конус высотой h c , которая подбиралась для получения объёма 0.9м³. Сложив указанные на схеме объёмы тел, получим 5.3м³, что в пределах погрешности 3% (обусловленной плотностью морской воды, равной примерно 1025-1028 кг/м³) соответствует весу КМ, указанного НАСА (см. Рис. 1) - 5.3 тонны. Таким образом, согласно схеме на Рис. 4, уровень погружения КМ, плавающем в вертикальном положении, должен совпадать с верхним краем зелёного сектора (Рис. 4), при этом сопла двигателей (YE, PE) частично будут утоплены в воде. Осталось по видео- и фотоматериалам выяснить глубину, на которую погружался КМ.

Проблема только в том, что центр тяжести КМ смещён к тыльной стороне (противоположную от люка), поэтому в спокойном состоянии он плавает с большим отклонением от вертикали :
Рис. 5
Ввиду сложной формы КМ, не совсем понятно, на какой уровень должен погружаться КМ со смещённым центром тяжести. Для ответа на этот вопрос, была изготовлена модель КМ в масштабе 1:60. Вес её подобран так, чтобы модель погружалась на требуемый уровень, обозначенный горизонтальными штрихами:


Видно, что при смещении центра тяжести к тыльной стороне, сопла боковых двигателей (YE - обозначены горизонтальными отрезками) также погружены в воду. Можно также считать, что ось качания КМ взад-вперёд совпадает с прямой, соединяющей указанные двигатели. Примерно таким же образом погружен весо-габаритный имитатор на снимке, изображающим тренировку в Мексиканском заливе :


Рис. 9
В описании к фотографии сказано: "основной экипаж первой пилотируемой миссии Аполлон отдыхает на надувном плоту в Мексиканском заливе в ходе тренировок покидания полномасштабной модели космического корабля" .

Надо понимать так, что тренировки проводятся с моделью, имеющей заявленные НАСА вес и размеры. Подобные тренировки также проводились в бассейне :


Рис. 10
В обоих случаях (Рис. 9,10) видно, что верхний край донного закругления в районе боковых двигателей (YE) уходит под воду, и хотя сами двигатели на макете отсутствуют, тем не менее картина погружения примерно соответствует изображенной на рисунке 8.

К сожалению снимков свободно плавающих модулей не так уж и много. Так на следующем снимке изображен КМ корабля "Аполлон-4" ("А-4"), возвратившийся после испытательного полёта в автономном режиме ( - фрагмент):


Рис. 11
Уровень погружения КМ "А-4" довольно небольшой - верхний край донного закругления находится над водой, не говоря уже про сопла двигателя YE. Судя по всему, КМ значительно облегчён, что сказывается на его хорошей плавучести. Наблюдаемый уровень погружения "А-4" отметим красной "ватерлинией":


Рис. 12
Соотнеся Рис. 12 со схемой на Рис. 4, можно оценить вес капсулы "А-4". Он примерно будет соответствовать сумме объёмов голубого сектора и трети розового, что даст 3.2 тонны . Малый вес КМ, очевидно, обусловлен отсутствием в нём экипажа.


Рис. 13
Других подходящих материалов по "А-7", к сожалению, нет. Но и здесь хорошо видно, что сопла YE находятся над водой, что говорит за облегчённую капсулу. Может, правда, возникнуть вопрос о надувном плотике, висящем на КМ: увеличивает ли он плавучесть или нет? Элементарные рассуждения подсказывают, что - нет, тем не менее, ограниченность информации не даёт оснований для полной уверенности в возможности правильно оценить вес КМ.

Попутно замечу, что экипаж "Аполлона-7", якобы побывавший в невесомости в течение 11 суток, выглядит на фотографиях бодрым и весёлым, ничем не выказывая дискомфорта от столь длительного пребывания в космосе, что можно отнести к весьма загадочному явлению, не получившего должного объяснения...



Рис. 14. Экипаж "Аполлона-7", якобы побывавший в невесомости в течение 11 суток


Перейдём к видеоролику , где крупным планом показан приводнившийся КМ "Аполлона-13". Ниже представлены кадры, на которых плавающая капсула принимает положения близкие к вертикальному:


Рис. 15. YE - высоко над водой, виден верхний край донного закругления, который полностью находится над поверхностью,
видна и чёрная полоса самого закругления, пена справа выбивается из-под днища


Рис. 16. YE - высоко над водой, виден верхний край донного закругления,
который полностью находится над поверхностью, пена справа выбивается из-под днища


Рис. 17. Белая кайма - пена, выбивающаяся из-под днища, YE - высоко над водой,
виден верхний край донного закругления, который полностью находится над поверхностью,
видна и чёрная полоса полоса самого закругления


Рис. 18. Вид с другого бока, YE - высоко над водой,
правый край нависает над поверхностью воды, на тыльной стороне из-под днища выбивается пена


Рис. 19. Снимок, похожий на предыдущий (Рис. 18), - чётко видна полоса донного закругления
На всех кадрах хорошо видно, что КМ, находящийся в вертикальном положении, не погружается по сопла двигателей YE - они всегда виднеются над водой. Более того, на большинстве кадров полностью или частично обнажено донное закругление, что даёт нам основание провести "ватерлинию" для КМ "Аполлона-13" не выше середины донного закругления:


Рис. 20.
В соответствии с Рис. 4, надо суммировать голубой сектор и половину розового, что примерно соответствует весу КМ в 3.5 тонны .

В архиве НАСА также имеется фото плавающего КМ "Аполлона-15", который, как и в предыдущих рассмотренных случаях, выглядит "недогруженным" ( - фрагмент):


Рис. 21.
Капсула развёрнута люком к фотографу, двигателей YE не видно, зато погружение можно оценить по видимым соплам двигателя PE (две чёрные точки под люком. Причём капсула наклонена в значительно степени за счёт натяжения строп парашютов, погруженных в воду, поэтому ось качания будет смещена. Уточнить характер погружения КМ "А-15" можно по кадру из ролика , демонстрирующего приводнение капсулы:


Рис. 22
Сопла бокового двигателя YE, из-за низкого качества видео, едва заметны, но они легко идентифицируются по яркому прямоугольному отблеску на корпусе КМ (см. примеры на Рис. 15,18,19). Слева из-под днища выбивается пена, чёрная полоса донного закругления хорошо просматривается по всему видимому профилю КМ - справа-налево, из чего следует однозначный вывод: сопла YE находятся выше уровня воды. Сопоставив Рис. 22 с Рис. 21, можно заключить, что ось качания на Рис. 21 проходит примерно через двигатель PE, который, как мы видим, также расположен над поверхностью воды.

Хорошо различимое на Рис. 21, 22 донное закругление, даёт нам право провести "ватерлинию" ниже его верхнего края:


Рис. 23
Картина погружения в данном случае соответствует Рис. 20, оценка веса для которого дала 3.5 тонны .

Определенный интерес представляет корабль, принимавший участие в совместном полёте "Союз"-"Аполлон" (ЭПАС). Как утверждает НАСА, это был последний корабль, оставшийся незадействованным в лунных миссиях. В качестве исходного материала для анализа плавучести КМ "Аполлон-ЭПАС" был выбран видеоролик, на котором показано приводнение капсулы :



Рис. 24. a - вид с левого бока, b - вид с правого
Снимков свободно плавающей капсулы, к сожалению, в архивах нет. На Рис. 24a представлен момент, когда сильно качавшийся КМ был "пойман" в положении, максимально близкому к вертикальному. Отчётливо видно, что сопла YE находятся над поверхностью воды, которая пересекает верхнюю линию донного закругления правее двигателя YE. Перенесём наши наблюдения на схему КМ - Рис. 25a. "Ватерлиния" показана красным цветом, розовым - уровень погружения для вертикально плавающего модуля. Из сопоставления со схемой на Рис. 4 следует, что к голубому сектору необходимо прибавить 2/3 розового. В переводе на вес КМ получится 3.8 тонны .



Рис. 25. a - "ватерлинии" для Рис. 24a, b - "ватерлинии" для Рис. 24b
На втором снимке плавающего КМ "Аполлона-ЭПАС" - Рис. 23b - схвачен момент, когда пловцам каким-то образом удалось "утихомирить" раскачивание капсулы, что позволило им приступить к креплению надувного плота. Поскольку он не надут, то его влияние на плавучесть КМ незначительна - может только утяжелять. При этом обозначилась характерная деталь - сопла правого двигателя YE поднялись выше уровня воды, что, вообще говоря, отмечается практически на всех снимках КМ с надувным плотиком (например, на Рис. 13). Под соплами обнажилось также донное закругление. Схема на Рис. 24b по аналогии с Рис. 24a показывает наблюдаемую "ватерлинию" - красного цвета - и розовую для вертикального положения. Как показывают результаты измерения, для определения объёма вытесненной воды необходимо сложить голубой сектор (см. Рис. 4) и 0.4 от розового, что будет соответствовать весу КМ, равному 3.3 тонны .

Средняя величина для двух значений весов КМ "Аполлона-ЭПАС", полученных выше, даст результат в 3.6 тонны .

Осталось полученные 4 измерения веса КМ усреднить: (3.2 + 3.5 + 3.5 + 3.6)/4 = 3.5 тонны. Таким образом, оценка веса капсулы, произведённая по имеющимся фото- видеоматериалам НАСА, даёт следующий результат: 3.5 ± 0.3 тонны , который на 1.8 тонны (36%) ниже заявленного НАСА значения.

Заключение

В данной работе произведена оценка веса командного модуля корабля "Аполлон", подтвердившая высказанное ранее предположение: вес капсулы оказался равным 3.5 ± 0.3 тонны вместо 5.3 тонны , указанной в документе НАСА .

Методика расчёта основана на визуальной оценке характера погружения КМ после приводнения его в океане. В качестве источника данных использованы фото- и видеоматериалы НАСА, имеющиеся в открытом доступе.

Характерно, что полученный результат в точности соответствует наблюдаемой плавучести КМ по фотоснимкам с надувными спасательными плотиками:


Рис. 26. КМ "Аполлона-16" .
Ценность подобных кадров в том, что в архиве НАСА их сравнительно много и они позволяют более точно зафиксировать глубину погружения КМ. В частности, на представленном снимке хорошо видно, что верхний край донного закругления под соплами YE находится над водой, а глубина погружения примерно соответствует весу КМ в 3.5 тонны при заявленном весе 5.4 т . Однако, ещё раз, во избежание вероятных возражений, следует оговориться – основной расчёт был сделан без использования фото- и видеоматериалов с надувными плотами.

Причина несоответствия веса КМ связана, очевидно, с тем, что мы наблюдали облегчённый вариант спускаемой капсулы. Причём в случае с капсулой "А-4" (см. Рис. 11) выявлена ещё бо льшая разница в весе - ей "не хватает" около 300 кг до капсул, возвратившихся с экипажами. Вес трёх взрослых мужчин в значительной степени компенсирует этот "дефицит", но вопрос с "недостачей" почти 2 тонн веса требует иного объяснения. И здесь нелишне будет обратиться к отмеченной выше странности в поведении экипажа "Аполлон-7" (см. Рис. 14), якобы вернувшегося после длительного полёта (11 суток, считавшегося по тем временам сверхдлительным) без всяких признаков плохого самочувствия. Более того, ни один экипаж корабля "Аполлон", по имеющимся сведениям, не жаловался на нарушение вестибулярного аппарата и прочие неприятности, вызванные многодневным пребыванием в невесомости. О том же свидетельствуют и фото- и видеоматериалы из архива НАСА. Эта картина резко контрастирует с той, что наблюдалась у советских космонавтов, которых буквально выносили из спускаемых капсул. Даже по прошествии без малого 45 лет 11-суточный полёт вызывает у космонавтов тяжелые последствия при возвращении на Землю:

«"Когда приземляешься, это очень трудное физическое испытание. В космосе ты привыкаешь к другим условиям", - сказал Ги Лалиберте на пресс-конференции в Москве. По его словам, при возвращении на землю было очень много адреналина, но "когда выходишь из спускаемого аппарата, кажется, что сил на следующий шаг уже нет".» Космический турист добавил, что приземление далось ему с большим трудом..." (Ги Лалиберте сразу после приземления перемещали на носилках, ходить он даже не пытался - Автор)

Американским астронавтам, напротив, приземление давалось с удивительной лёгкостью! Их никогда не вынимали из капсул беспомощными и бессильными, они выскакивали из капсул сами - бодрые и весёлые. Чем можно объяснить нечувствительность экипажей "Аполлонов" к воздействию космоса? Напрашивается единственный ответ: как такового длительного воздействия космоса не было. Либо экипажи "Аполлонов" возвращались вообще не из космоса! В данный контекст укладывается и выявленная в этой работе облегчённость спускаемой капсулы "Аполлона". В самом деле, если нам показывают имитацию возвращения из космоса, то и КМ в определённом смысле является имитацией полноценного космического модуля, т.к. нет необходимости загружать его полным комплектом оборудования и материалов для обеспечения функционирования корабля и поддержания жизнедеятельности экипажа в космосе.

Этим же можно объяснить и потрясающую точность приводнения "Аполлонов", недостижимую в современной космонавтике:


Рис. 27. Отклонение мест приводнения "Аполлонов" (источник данных по кораблю "Аполлон-ЭПАС" – )
Считающееся нормальным отклонение приземления корабля "Союз" от расчётной точки - десятки километров. Но даже самые совершенные корабли "Союз" нередко срываются в баллистический спуск, и тогда отклонение превышает 400 км . Однако, для кораблей, возвращающихся с лунной орбиты, траектория спуска значительно усложняется вследствие их более высокой скорости ("второй космической" - 11км/с), из-за чего приходится осуществлять либо двойной вход в атмосферу, либо подъём траектории "планирования" с последующим спуском к поверхности Земли. При этом количество факторов, которые невозможно предсказать и заранее просчитать для точного определения траектории спуска, заведомо выше, нежели при сходе корабля с низкой околоземной орбиты. Причём ошибка только по одному параметру скорости на 10 м/с "приводит к промаху в точке посадки порядка 350 км" . Следовательно, шансы попасть в круг радиусом в несколько километров практически равны нулю. Но "Аполлоны", невзирая ни на что, продемонстрировали феноменальную точность - они приводнились в расчётных точках в 12 случаях из 12. А уж каким образом попал в "цель" аварийный "Аполлон-13" (отклонение - менее 2 км!) - известно только фантасту Артуру Кларку .

Указанные обстоятельства со всей очевидностью говорят за то, что НАСА имитировало возвращение "Аполлонов", сбрасывая их с борта транспортного самолёта , от пилота которого требовалось лишь аккуратно "прицелиться", чтобы не попасть капсулой по ожидавшему её авианосцу.

Любопытно, что приведённые выше рассуждения верны и для "Аполлона-ЭПАС"! Вес его КМ оказался практически таким же, как у "лунных" образцов. Судя по ролику , экипаж "Аполлона-ЭПАС", якобы проведя в космосе 9 суток, твёрдо держится на ногах, выглядит здоровым и радостным, бодро выступая на торжественном собрании сразу после приводнения. А ведь по легенде, экипаж во время приземления якобы отравился парами ракетного топлива и был близок к летальному исходу. Но на лицах нет следов ни отравления, ни перенесённой многодневной невесомости...

В завершение тезисно выскажу версию, объясняющую непростую ситуацию, с которой столкнулось НАСА. Перед ним в 1961 году была поставлена задача - к концу 60-х годов обеспечить высадку американских астронавтов на Луну. В стартовавшей "лунной гонке" на карту был поставлен не только престиж великих держав, но и способность мировых политических систем решать труднейшие задачи. И в то время, когда в СССР отрабатывались различные технические варианты достижения победы в "лунной гонке", США пошли своим - безальтернативным путём, основными составляющими которого являлись ракетоноситель (р/н) "Сатурн-5" и космический корабль "Аполлон". Однако "Сатурн-5" так и не был доведён до приемлемых эксплуатационных характеристик - последний испытательный пуск (2-ой по счёту) в апреле 1968 года оказался неудачным , но ещё более трагическая судьба постигла "Аполлон" - в его кислородной атмосфере во время тренировки сгорел экипаж . НАСА пришлось на горьком опыте убедиться, что космические корабли с кислородной атмосферой являются тупиковым направлением развития космонавтики. На разработку нового корабля с прочным корпусом и атмосферой, близкой к земной, уже не было времени - до запланированного облёта Луны оставалось менее 2-х лет. А ведь лунный модуль также был рассчитан на кислородную атмосферу, следовательно и он подлежал глубокой реконструкции. Прочные корпуса космических аппаратов существенно увеличивали требования к полезной нагрузке "Сатурна-5", который и без того не "хотел" летать. В итоге, к 1968 году НАСА оказалось ни с чем - без какого-либо задела для выполнения лунной миссии.

Но американцы не были бы американцами, если бы не просчитали возможные варианты развития событий, включая самый негативный, с которым в результате и пришлось иметь дело. Используя прорывные "голливудские" технологии, НАСА удалось сыграть беспримерный по размаху фарс, заставив человечество поверить в американское чудо.

Блеф, осуществлённый не без помощи СССР

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Взлётная ступень

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 четырёх 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: 10 334 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: N 2 O 4 /Aerozine 50 (UDMH/N 2 H 4)
  • 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.

Полеты Лунных модулей (LM)

Модуль Дата Полет Масса, кг NSSDC_ID NORAD ID Примечание
LTA-10R 9 ноября 1967 года Аполлон-4 - - - макет
LM-1 22 января 1968 года Аполлон-5 - -
LM-2 не летал - - - - Национальный Музей Авиации и Космонавтики, Вашингтон
LTA-2R 4 апреля 1968 года Аполлон-6 - - - макет
LTA-B 21 декабря 1968 года Аполлон-8 9 026,0 - - макет весовой
LM-3 3 марта 1969 года Аполлон-9 - -
LM-4 18 марта 1969 года Аполлон-10 13 941,0 -
LM-5 16 июля 1969 года Аполлон-11 15 065,0 -
LM-6 14 ноября 1969 года Аполлон-12 15 116,0 -
LM-7 11 апреля 1970 года Аполлон-13 15 196,0 -
LM-8 31 января 1971 года Аполлон-14 15 277,0 -
LM-9 не летал - - - - Космический Центр Кеннеди (Центр Аполло-Сатурн-5) мыс Канаверал
LM-10 26 июля 1971 года Аполлон-15 16 434,0 -
LM-11 16 апреля 1972 года Аполлон-16 16 428,0 -
LM-12 7 декабря 1972 года Аполлон-17 16 448,0 -
LM-13 не летал - - - - Музей авиации, Лонг-Айленд, Нью-Йорк.
LM-14 не летал - - - - Институт Франклина, Филадельфия
LM-15 не летал - - - - Недостроен, разобран

    67-H-1230 Lunar module LTA-2 R.jpg

    Spider Over The Ocean - GPN-2000-001109.jpg

    Apollo 10 Lunar Module.jpg

    Bean Descends Intrepid - GPN-2000-001317.jpg

    Apollo 13 Lunar Module.jpg

    Antares on the Frau Mauro Highlands - GPN-2000-001144.jpg

    Apollo 15 flag, rover, LM, Irwin.jpg

    Apollo 16 LM Orion.jpg

    Apollo 17 LM Ascent Stage.jpg

Напишите отзыв о статье "Лунный модуль"

Примечания

Библиография

  • Kelly, Thomas J. (2001). Moon Lander: How We Developed the Apollo Lunar Module (Smithsonian History of Aviation and Spaceflight Series). Smithsonian Institution Press. ISBN 1-56098-998-X .
  • Baker, David (1981). The History of Manned Space Flight . Crown Publishers. ISBN 0-517-54377-X
  • Brooks, Courtney J., Grimwood, James M. and Swenson, Loyd S. Jr (1979) NASA SP-4205.
  • Sullivan, Scott P. (2004) Virtual LM: A Pictorial Essay of the Engineering and Construction of the Apollo Lunar Module . Apogee Books . ISBN 1-894959-14-0
  • Stoff, Joshua. (2004) Building Moonships: The Grumman Lunar Module . Arcadia Publishing. ISBN 0-7385-3586-9
  • Stengel, Robert F. (1970). Manual Attitude Control of the Lunar Module , J. Spacecraft and Rockets, Vol. 7, No. 8, pp. 941-948.
  • Левантовский В. И. Механика космического полета в элементарном изложении. - М .: Наука, 1970. - 492 с.

Отрывок, характеризующий Лунный модуль

– Je comprends tout, [Я всё понимаю,] – отвечала княжна Марья, грустно улыбаясь. – Успокойтесь, мой друг. Я пойду к отцу, – сказала она и вышла.
Князь Василий, загнув высоко ногу, с табакеркой в руках и как бы расчувствованный донельзя, как бы сам сожалея и смеясь над своей чувствительностью, сидел с улыбкой умиления на лице, когда вошла княжна Марья. Он поспешно поднес щепоть табаку к носу.
– Ah, ma bonne, ma bonne, [Ах, милая, милая.] – сказал он, вставая и взяв ее за обе руки. Он вздохнул и прибавил: – Le sort de mon fils est en vos mains. Decidez, ma bonne, ma chere, ma douee Marieie qui j"ai toujours aimee, comme ma fille. [Судьба моего сына в ваших руках. Решите, моя милая, моя дорогая, моя кроткая Мари, которую я всегда любил, как дочь.]
Он отошел. Действительная слеза показалась на его глазах.
– Фр… фр… – фыркал князь Николай Андреич.
– Князь от имени своего воспитанника… сына, тебе делает пропозицию. Хочешь ли ты или нет быть женою князя Анатоля Курагина? Ты говори: да или нет! – закричал он, – а потом я удерживаю за собой право сказать и свое мнение. Да, мое мнение и только свое мнение, – прибавил князь Николай Андреич, обращаясь к князю Василью и отвечая на его умоляющее выражение. – Да или нет?
– Мое желание, mon pere, никогда не покидать вас, никогда не разделять своей жизни с вашей. Я не хочу выходить замуж, – сказала она решительно, взглянув своими прекрасными глазами на князя Василья и на отца.
– Вздор, глупости! Вздор, вздор, вздор! – нахмурившись, закричал князь Николай Андреич, взял дочь за руку, пригнул к себе и не поцеловал, но только пригнув свой лоб к ее лбу, дотронулся до нее и так сжал руку, которую он держал, что она поморщилась и вскрикнула.
Князь Василий встал.
– Ma chere, je vous dirai, que c"est un moment que je n"oublrai jamais, jamais; mais, ma bonne, est ce que vous ne nous donnerez pas un peu d"esperance de toucher ce coeur si bon, si genereux. Dites, que peut etre… L"avenir est si grand. Dites: peut etre. [Моя милая, я вам скажу, что эту минуту я никогда не забуду, но, моя добрейшая, дайте нам хоть малую надежду возможности тронуть это сердце, столь доброе и великодушное. Скажите: может быть… Будущность так велика. Скажите: может быть.]
– Князь, то, что я сказала, есть всё, что есть в моем сердце. Я благодарю за честь, но никогда не буду женой вашего сына.
– Ну, и кончено, мой милый. Очень рад тебя видеть, очень рад тебя видеть. Поди к себе, княжна, поди, – говорил старый князь. – Очень, очень рад тебя видеть, – повторял он, обнимая князя Василья.
«Мое призвание другое, – думала про себя княжна Марья, мое призвание – быть счастливой другим счастием, счастием любви и самопожертвования. И что бы мне это ни стоило, я сделаю счастие бедной Ame. Она так страстно его любит. Она так страстно раскаивается. Я все сделаю, чтобы устроить ее брак с ним. Ежели он не богат, я дам ей средства, я попрошу отца, я попрошу Андрея. Я так буду счастлива, когда она будет его женою. Она так несчастлива, чужая, одинокая, без помощи! И Боже мой, как страстно она любит, ежели она так могла забыть себя. Может быть, и я сделала бы то же!…» думала княжна Марья.

Долго Ростовы не имели известий о Николушке; только в середине зимы графу было передано письмо, на адресе которого он узнал руку сына. Получив письмо, граф испуганно и поспешно, стараясь не быть замеченным, на цыпочках пробежал в свой кабинет, заперся и стал читать. Анна Михайловна, узнав (как она и всё знала, что делалось в доме) о получении письма, тихим шагом вошла к графу и застала его с письмом в руках рыдающим и вместе смеющимся. Анна Михайловна, несмотря на поправившиеся дела, продолжала жить у Ростовых.
– Mon bon ami? – вопросительно грустно и с готовностью всякого участия произнесла Анна Михайловна.
Граф зарыдал еще больше. «Николушка… письмо… ранен… бы… был… ma сhere… ранен… голубчик мой… графинюшка… в офицеры произведен… слава Богу… Графинюшке как сказать?…»
Анна Михайловна подсела к нему, отерла своим платком слезы с его глаз, с письма, закапанного ими, и свои слезы, прочла письмо, успокоила графа и решила, что до обеда и до чаю она приготовит графиню, а после чаю объявит всё, коли Бог ей поможет.
Всё время обеда Анна Михайловна говорила о слухах войны, о Николушке; спросила два раза, когда получено было последнее письмо от него, хотя знала это и прежде, и заметила, что очень легко, может быть, и нынче получится письмо. Всякий раз как при этих намеках графиня начинала беспокоиться и тревожно взглядывать то на графа, то на Анну Михайловну, Анна Михайловна самым незаметным образом сводила разговор на незначительные предметы. Наташа, из всего семейства более всех одаренная способностью чувствовать оттенки интонаций, взглядов и выражений лиц, с начала обеда насторожила уши и знала, что что нибудь есть между ее отцом и Анной Михайловной и что нибудь касающееся брата, и что Анна Михайловна приготавливает. Несмотря на всю свою смелость (Наташа знала, как чувствительна была ее мать ко всему, что касалось известий о Николушке), она не решилась за обедом сделать вопроса и от беспокойства за обедом ничего не ела и вертелась на стуле, не слушая замечаний своей гувернантки. После обеда она стремглав бросилась догонять Анну Михайловну и в диванной с разбега бросилась ей на шею.
– Тетенька, голубушка, скажите, что такое?
– Ничего, мой друг.
– Нет, душенька, голубчик, милая, персик, я не отстaнy, я знаю, что вы знаете.
Анна Михайловна покачала головой.
– Voua etes une fine mouche, mon enfant, [Ты вострушка, дитя мое.] – сказала она.
– От Николеньки письмо? Наверно! – вскрикнула Наташа, прочтя утвердительный ответ в лице Анны Михайловны.
– Но ради Бога, будь осторожнее: ты знаешь, как это может поразить твою maman.
– Буду, буду, но расскажите. Не расскажете? Ну, так я сейчас пойду скажу.
Анна Михайловна в коротких словах рассказала Наташе содержание письма с условием не говорить никому.
Честное, благородное слово, – крестясь, говорила Наташа, – никому не скажу, – и тотчас же побежала к Соне.
– Николенька…ранен…письмо… – проговорила она торжественно и радостно.
– Nicolas! – только выговорила Соня, мгновенно бледнея.
Наташа, увидав впечатление, произведенное на Соню известием о ране брата, в первый раз почувствовала всю горестную сторону этого известия.
Она бросилась к Соне, обняла ее и заплакала. – Немножко ранен, но произведен в офицеры; он теперь здоров, он сам пишет, – говорила она сквозь слезы.
– Вот видно, что все вы, женщины, – плаксы, – сказал Петя, решительными большими шагами прохаживаясь по комнате. – Я так очень рад и, право, очень рад, что брат так отличился. Все вы нюни! ничего не понимаете. – Наташа улыбнулась сквозь слезы.
– Ты не читала письма? – спрашивала Соня.
– Не читала, но она сказала, что всё прошло, и что он уже офицер…
– Слава Богу, – сказала Соня, крестясь. – Но, может быть, она обманула тебя. Пойдем к maman.
Петя молча ходил по комнате.
– Кабы я был на месте Николушки, я бы еще больше этих французов убил, – сказал он, – такие они мерзкие! Я бы их побил столько, что кучу из них сделали бы, – продолжал Петя.
– Молчи, Петя, какой ты дурак!…
– Не я дурак, а дуры те, кто от пустяков плачут, – сказал Петя.
– Ты его помнишь? – после минутного молчания вдруг спросила Наташа. Соня улыбнулась: «Помню ли Nicolas?»
– Нет, Соня, ты помнишь ли его так, чтоб хорошо помнить, чтобы всё помнить, – с старательным жестом сказала Наташа, видимо, желая придать своим словам самое серьезное значение. – И я помню Николеньку, я помню, – сказала она. – А Бориса не помню. Совсем не помню…
– Как? Не помнишь Бориса? – спросила Соня с удивлением.
– Не то, что не помню, – я знаю, какой он, но не так помню, как Николеньку. Его, я закрою глаза и помню, а Бориса нет (она закрыла глаза), так, нет – ничего!
– Ах, Наташа, – сказала Соня, восторженно и серьезно глядя на свою подругу, как будто она считала ее недостойной слышать то, что она намерена была сказать, и как будто она говорила это кому то другому, с кем нельзя шутить. – Я полюбила раз твоего брата, и, что бы ни случилось с ним, со мной, я никогда не перестану любить его во всю жизнь.
Наташа удивленно, любопытными глазами смотрела на Соню и молчала. Она чувствовала, что то, что говорила Соня, была правда, что была такая любовь, про которую говорила Соня; но Наташа ничего подобного еще не испытывала. Она верила, что это могло быть, но не понимала.
– Ты напишешь ему? – спросила она.
Соня задумалась. Вопрос о том, как писать к Nicolas и нужно ли писать и как писать, был вопрос, мучивший ее. Теперь, когда он был уже офицер и раненый герой, хорошо ли было с ее стороны напомнить ему о себе и как будто о том обязательстве, которое он взял на себя в отношении ее.
– Не знаю; я думаю, коли он пишет, – и я напишу, – краснея, сказала она.
– И тебе не стыдно будет писать ему?
Соня улыбнулась.
– Нет.
– А мне стыдно будет писать Борису, я не буду писать.
– Да отчего же стыдно?Да так, я не знаю. Неловко, стыдно.
– А я знаю, отчего ей стыдно будет, – сказал Петя, обиженный первым замечанием Наташи, – оттого, что она была влюблена в этого толстого с очками (так называл Петя своего тезку, нового графа Безухого); теперь влюблена в певца этого (Петя говорил об итальянце, Наташином учителе пенья): вот ей и стыдно.
– Петя, ты глуп, – сказала Наташа.