Аполлон (КА) - Технические данные. Лунный модуль

История с горючим

Хиви НАСА . А ещё критики говорят:

У них с горючим странная история. На «Аполлоне-11» горючего не хватило для спуска, еле посадили лунный модуль весом в 102 кило. При том же самом количестве горючего спускаемый аппарат на «Аполлоне-17» весил уже аж в пять раз больше, и никаких проблем не было.

- Чего? Сто два килограмма??? Да один астронавт весит больше! Это явная ошибка, которая встречается повсеместно.

Значит, имеется в виду вес лунный, а не земной.

- Вы, значит, хотите сказать, что земной вес лунного модуля Apollo-11 был 102 x 6 кг (в шесть раз больше, чем на Земле), то есть 712 килограммов? «Маловато будет!»

По данным NASA, начальная масса лунного модуля «Аполлона-11» составляла 15,1 тонн, в том числе 10,5 тонн топлива. Модуль этот состоял из двух ступеней: посадочной и взлётной. Сухая (т. е. без топлива) масса посадочной ступени - 2 тонны, топливо посадочной ступени - 8,2 тонны. Сухая масса взлётной ступени - 2,2 тонны, топливо основного двигателя взлётной ступени - 2,4 тонны. Кроме того, во взлётной ступени находилось также 0,3 тонны топлива для двигателей ориентации. (Все цифры округлены до десятых долей тонны.)

Если считать, что из 15,1 тонны массы лунного модуля к моменту посадки было израсходовано практически всё топливо посадочной ступени (в полёте «Аполлона-11» в общем-то так оно и было), то в момент посадки масса лунного модуля составляла 15,1 - 8,2 = 6,9 тонн, а его вес на Луне - немногим более тонны.

Этот «лунный модуль весом 102 килограмма» - очевидная ошибка во многих источниках, на которую не обращают внимания. Это лишний раз показывает, как люди смотрят только на конечные выводы, не вдаваясь в доказательства.

Лунные модули последующих «Аполлонов» на Луне действительно весили несколько больше, чем модуль «Аполлона-11». Во-первых, астронавтам «Аполлона-11» пришлось долго маневрировать над поверхностью, уводя корабль в сторону от скопления камней, сесть на которое было невозможно, поэтому они потратили практически всё посадочное топливо (его у них осталось меньше чем на минуту работы посадочного двигателя). Остальным «Аполлонам» подвернулись более ровные места посадки, поэтому у них после прилунения оставался некий запас топлива, впрочем, весьма скромный: космические корабли заправляют без особых излишеств. Во-вторых, в следующих полётах увеличилось количество оборудования, которое астронавты доставляли на Луну: в частности, у них появился тот самый луномобиль, которого не было у первых экспедиций. Но то, что лунный модуль «Аполлона-17» весил в пять раз больше, чем у «Аполлона-11» - полная ерунда. Его масса была больше в лучшем случае на тонну-другую, ни о каких «разах» речи здесь идти не может.

А как этот лунный модуль вообще летал?

В этом модуле стоят два астронавта (сесть им негде). Если кто-то из них переступит с ноги на ногу, то центр тяжести системы сместится, модуль потеряет равновесие и упадёт. Такая штука должна летать, как летает воздушный шарик, если его надуть и отпустить, не завязывая - то и дело вилять в разные стороны и, в конце концов, врезаться в Луну.

- Вы правы - если равнодействующая силы тяги двигателя не проходит через центр тяжести ракеты, то ракета начинает поворачиваться. Однако перемещение астронавтов - не самое страшное, что может случиться с лунным модулем. Очень существенную часть его массы составляет жидкое топливо. И это топливо весело плещется в баках, а вместе с ним гуляет туда-сюда и центр тяжести системы. Две с лишним тонны топлива взлётной ступени - это вам не астронавт, переминающийся с ноги на ногу! Кроме того, при подъёме взлётная ступень летит не по прямой, а совершает некий манёвр с разворотом. Вначале она поднимается вертикально, потом наклоняется и разгоняется по пологой траектории, чтобы выйти на орбиту вокруг Луны. Поэтому совершенно необходимо уметь управлять направлением тяги: удерживать его проходящим через центр тяжести, когда надо лететь по прямой, и намеренно смещать его от центра тяжести, когда надо изменить курс. Всё сказанное, кстати, справедливо не только для взлётной ступени, но также и для любой ракеты, взлетающей с Земли. Ракету-носитель удерживать на курсе даже тяжелее - жидкое топливо при старте составляет подавляющую часть её массы, и смещения центра тяжести из-за смещения топлива куда существеннее, чем для лунного модуля. Итак, чтобы ракета (будь то лунный модуль или мощный носитель) не упала и летела туда, куда нужно, ей необходимо управлять.

Изобретательные инженеры-ракетчики выдумали немало способов управления направлением тяги. Самый старый - газовые рули, которые применялись ещё на «Фау-2». За соплом ставят небольшие графитовые плоскости, которые могут поворачиваться и частично отклонять поток газа в ту или иную сторону. (Очень похоже на руль на морском судне.) Можно отклонять газовый поток и целиком - если двигатель не жёстко закрепить в корпусе, а установить в кардановом подвесе, чтобы его можно было отклонять в стороны. Так управлялась американская лунная ракета «Сатурн-5». Можно, наконец, в дополнение к основному двигателю поставить несколько маломощных поворотных рулевых двигателей или камер сгорания. Так сделано на ракете «Союз».

Непременная часть системы управления любой ракеты - автомат угловой стабилизации. Именно он обеспечивает устойчивость ракеты в полёте. Входящие в его состав гироскопические датчики вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные угловым отклонениям ракеты от требуемого положения. Эти сигналы усиливаются и подаются на рулевые органы ракеты (газовые рули, приводы поворота двигателей и т. п.) (рис. 127), и ракета разворачивается и занимает нужную ориентацию в пространстве. Эта задача давно отработана - как уже сказано, её необходимо решить для любой ракеты, и ничего специфического в управлении именно лунным модулем нет.

Посадочный двигатель лунного модуля может поворачиваться и компенсировать возможные смещения центра тяжести. Кроме того, на взлётной ступени расположено 16 двигателей системы ориентации и стабилизации, собранных в 4 группы по 4 двигателя в каждой. Справа приведён фрагмент фотографии NASA as17-134-20463, на которой хорошо видны две группы этих двигателей: одна - слева от центра кадра, другая - в его правом нижнем углу. Эти двигатели работают и при посадке, т. к., например, поворот модуля вокруг вертикальной оси возможен только с их помощью. А основной двигатель взлётной ступени закреплён жёстко, поэтому при взлёте с Луны ориентация взлётной ступени обеспечивается исключительно работой этих двигателей.

Натянутое под двигателями полотнище из чёрной материи защищает посадочную ступень от пламени того двигателя, сопло которого направлено вниз. Тяга каждого двигателя ориентации и стабилизации - всего 45 кГ, поэтому такой защиты достаточно: струя газа её не оторвёт, а материя, видимо, достаточно термостойкая.

Ю. И. МУХИН . В целом этот эпизод можно было бы считать познавательным, если бы хиви не решили украсить его фотографией «с Луны». В этом фото насовцы превзошли сами себя: модуль освещён, а тарелка антенны, находящейся на крыше модуля, - в тени, причём на ней два отсвета. Такого «солнца» узконаправленного света, они пока ещё не демонстрировали. (Хм, а вот тут странноватый наезд - вроде всё сходится: и направленность тарелки на Землю, и параллельность освещения и теней, и подсветка от кронштейна, и верхний блик… Здесь, пожалуй, лучше было бы анализировать угол восхождения Солнца, имея четкую вертикаль, угол освещения Земли, время и координаты. - J.)

Человек на Луне?
Какие доказательства?
Александр Попов

Часть 1
Разбор полётов

К Луне

Раздел 7. А испытан ли лунный модуль?

Впереди – посадка на Луну. Самое время ещё раз вспомнить, а достаточно ли испытан лунный модуль, если иметь в виду этот самый процесс посадки?

Скептик: лунный модуль не испытан

Шесть раз садились на Луну и взлетали с неё лунные модули. По мнению автора , это очень необычный пример многократного, безаварийного функционирования сложнейшей космической системы, которая до этого ни разу не испытывалась в тех реальных условиях, на которые она рассчитана. Вот сокращённый отрывок из его статьи с небольшой корректировкой хронологических неточностей, сделанных по данным :

«Американцы посылают автоматические станции к Луне. Попадают в Луну только с двенадцатого раза в 1962 году («Рейнджер-4»). Советская «Луна-2» попадает в Луну в 1959 году. В 1966-68 г.г. на Луну мягко садятся 5 из 7 посланных аппаратов «Сервейер» (масса – 0,3 т). Пока процесс освоения Луны протекает правдоподобно. Неудачи чередуются с удачами. Ни одна американская автоматическая станция после посадки не взлетает. Это всё, что американцы имели перед прилунением вручную 15-тонного аппарата (лунного модуля) и последующего ручного взлёта. В СССР и Великобритании в это время создаются реактивные самолёты вертикального взлёта и посадки. США такого серийного самолёта не создали до сих пор. Посадка на Луну и взлёт оказались без предыстории и без последствий».

Как видим, мнение очень скептическое. Но есть и другие мнения.

Защитники: имитировался весь процесс высадки

Были тренировки на Земле

Илл.1. Тренировки на Земле

а) начало тренировки на тренажёре лунного модуля,

б) конец тренировки,

в) Армстронг спасается на парашюте

«На Земле летал специально построенный для астронавтов тренажёр (илл.1а). Этих тренажёров было четыре или даже пять. Три из них разбились (илл.1б). Один раз Армстронг был вынужден катапультироваться (илл.1в). Но благодаря многочисленным полётам на этих тренажёрах, а также отработке навыков пилотирования на наземных нелетающих тренажёрах все астронавты уверенно справились с управлением лунным модулем».

Тренировка с драматическим финалом произошла всего за несколько месяцев до того, как Нейл Армстронг посадил лунный модуль «А-11» на Луне. На Земле Армстронга спас парашют. Но на Луне парашют не поможет, да и в любом случае, судьбе астронавта, оказавшегося на Луне у разбитого корабля, не позавидуешь.

Были испытания в космосе

«Лунный модуль на Земле никто не испытывал. Не может он летать при земной силе тяжести – сила тяги его двигателя гораздо меньше его веса, так что он просто не оторвётся от земли. Поэтому его могли испытывать только в космосе. Испытаний перед первой высадкой было целых три. Сперва его опробовали в беспилотном режиме во время полёта «Аполлона-5» в январе 1968 года.…Потом было ещё два пилотируемых испытания – на околоземной орбите во время полёта «Аполлона-9» и на окололунной – при полёте «Аполлона-10"», – так пишет автор . Его мнение разделяет и автор : «Во время этих испытаний имитировался весь процесс высадки на Луну…»

Посмотрим, в чём состояли эти испытания, если принять на веру то, что сообщает о них НАСА. (В том числе и сам факт полёта А-10 к Луне, по поводу которого у автора возникли сомнения после знакомства с материалами полёта А-8).

Беспилотные испытания лунного модуля (А-5) дали не очень оптимистический результат:

«Когда же 22 января 1968 года лунный модуль стартовал на ракете «Сатурн-1» и начались его испытания на орбите, возникли новые осложнения: двигатели мягкой посадки на Луну проработали лишь 4 секунды из положенных 39. Повторные включения ничего не дали» .

Испытательный полёт лунного модуля А-9 проходил на околоземной орбите уже с участием экипажа . «Вскоре после старта и выхода на околоземную орбиту астронавты должны были совершить с модулем довольно сложные эволюции … Макдивитт и Швейкарт пересели в лунную шлюпку и отчалили от корабля. Во время этих испытаний имитировался весь процесс высадки на Луну : сначала спускались, а потом, отбросив посадочную ступень, полетели «домой» к «Аполлону». Максимальное удаление модулей друг от друга превышало 175 км» .

Испытательный полёт лунного модуля А-10 , по выражению автора , в отношении испытаний лунного модуля представлял «одно и то же» по сравнению с программой А-9, но происходил он на окололунной орбите.

Итак, «сначала спускались, а потом полетели «домой». И это называется «имитировался весь процесс высадки на Луну». Представьте себе, что к аэродрому приближается самолёт. Он сначала снижается, даже выпускает шасси, но затем разворачивается и улетает «домой». И где в этих действиях «высадка», то есть, в данном примере, посадка на посадочную полосу? И где взлёт с этой полосы?

Не испытан по главному назначению

Таким образом, лунный модуль не испытывался по своему главному предназначению – посадке на Луну и взлёту с неё .

Посадка – один из самых опасных этапов космического полёта . Почему же НАСА рискнула отправить на Луну астронавтов, не испытав лунный модуль в автоматическом режиме по его главному назначению? Ведь в том, что касается других новых космических кораблей, НАСА проявляла самый осторожный подход. Например, опытный образец космического многоразового челнока, предназначавшийся для отработки спуска в атмосфере и планирующей посадки, сбрасывался со специально переоборудованного самолёта-носителя «Боинг-747» 17 (семнадцать!) раз . И это не помешало челноку «Колумбия» потерпеть в феврале 2003 года катастрофу именно в тот момент, когда корабль шёл на посадку.

К лунному модулю положение об опасности посадки относится в не меньшей степени. Напомним, что, как отмечалось в начале раздела, незадолго до начала полётов «лунных» «Аполлонов» разбились при посадке на Луну два из семи аппаратов мягкой посадки типа «Сервейер». А «Сервейер» – это аппарат в 50 раз более лёгкий, чем лунный модуль и несравненно менее сложный. Не говоря уже о том, что «Сервейерам» не надо было взлетать.

Поскольку лунный модуль нельзя было испытать на посадку в земных условиях, то оставалась единственная возможность испытать его – совершить посадку и последующий взлёт с Луны в автоматическом режиме.

Сажать людей в аппарат, минуя такие автоматические испытания, значит, подвергать их жизнь неоправданному риску. Парашют над Нейлом (илл.1б) напоминает, как сложно и опасно управлять даже упрощённым аппаратом, отдалённо напоминающим лунный модуль (три из пяти разбились). Но никаких беспилотных испытаний лунного модуля на посадку и, тем более, взлёт с Луны, НАСА не проводила.

«Мы не должны никогда забывать, что это крайне рискованное задание» – говорил тогдашний директор НАСА Томас Пейн о полётах на Луну . И, тем не менее, руководимая тем же Пейном НАСА, поручает астронавтам “прилуниться” в неиспытанных по основному назначению модулях. И астронавты, только что разбившие несколько примитивных имитаторов лунных модулей, соглашаются, и шесть раз подряд демонстрируют на Луне искусство безаварийного взлёта и посадки.

Есть одно возможное объяснение и «лёгкомысленного» подхода НАСА к испытаниям лунного модуля, и чрезвычайной смелости астронавтов, выразивших готовность садиться на Луну в неиспытанном модуле при наличии «за плечами» разбитых летательных тренажёров. Всё это становится понятным, если на самом деле, во время полётов «лунных» «Аполлонов» никакие модули на Луну не летали. Челнокам предстояло взлетать и приземляться, и их испытывали на посадку 17 раз. А лунному модулю не суждено было сесть на Луну, так зачем ему настоящие испытания? Достаточно в глазах общественности «имитировать весь процесс высадки на Луну». И астронавтам смелыми легко казаться, когда знаешь, что полёт начнётся выходом на околоземную орбиту, а закончится спуском с неё. Тогда рискуешь не более чем другие околоземные астронавты.

Впрочем, всё это догадки, предположения и сомнения. Но поскольку эти сомнения не беспочвенны, то они побуждают внимательнее познакомиться с теми материалами, которые представила НАСА в подтверждение своих рассказов об испытаниях лунного модуля. Рассмотрим для примера киноэпизод, снятый, согласно НАСА, астронавтами А-9 во время их полёта по околоземной орбите. Именно в этом полёте, по данным НАСА, были проведены первые пилотируемые испытания лунного модуля.

Сомнительные кадры из хроники испытательного полёта «Аполлона-9»

Илл.2. Корабль А-9 с пристыкованным лунным модулем, из люка высунулся астронавт Д. Скотт; на вставке: астронавт Р. Швейкарт в открытом космосе, стоит на подножке лунного модуля

На илл.2 показан монтаж автора из двух снимков НАСА . На главном плане – корабль А-9 с пристыкованным лунным модулем (прямоугольная конструкция на переднем плане). Из люка высунулся астронавт Д. Скотт. В это время другой астронавт, Р. Швейкарт тоже вышел в открытый космос и разместился на площадке лунного модуля (вставка). «Скотт, высунувшись из люка, снимал Швейкарта, который … тоже вёл киносъёмку» .

Очень красивые кадры, а теперь посмотрим киноэпизод, который согласно описанному сюжету снял астронавт Швейкарт ([ф2 ], [ив12 ]).

Кружат ли в космосе воздушные вихри?

Илл.3. Кадр из киноэпизода: астронавт Д. Скотт высовывается в открытый космос

Вот астронавт Скотт (илл.3), высунувшись из люка, совершает какие-то действия. Нас в этом эпизоде интересует белый лоскуток какой-то ткани или фольги, который виден недалеко от руки астронавта. Проследим за его движением по кадрам, представленным на илл.4.

Момент, соответствующий кадру 4а принят за начало отсчёта времени. На кадре 4д в поле зрения попадает другой лоскут. Он зачёркнут красной линией, чтобы на него не отвлекалось внимание. В безвоздушном космическом пространстве ничто не мешает предметам двигаться по инерции и поэтому любой выброшенный из корабля предмет удаляется от него по прямой линии. Но выброшенный лоскут движется явно по непрямой, ломаной линии 1-2-3-4-5. Всё происходит так, как будто этот лоскут кружится в вихре воздуха. И вихрь этот достаточно энергичен: лоскут проделал свой извилистый путь за 0,36 с. Невооружённый глаз не успевает «схватить и понять», что происходит. Не поэтому ли режиссёры этого эпизода спокойно выпустили его на экран?

Илл.4. Выброшенный из кабины лоскут движется зигзагом

Вот ещё одна серия кадров на эту тему (илл.5). Здесь другой лоскут всего за 0,5 секунды описывает почти замкнутую траекторию. Что его кружит, если не воздушный вихрь?

Илл.5 . Этот лоскут движется по замкнутой траектории

Наконец, серия кадров (илл.6) показывает возвращение выброшенного лоскута. Сначала он удаляется от корабля (илл.6а, б), а затем и вовсе исчезает за кромкой крышки люка (илл.6в).

Илл.6. Лоскут возвращается из «космоса» в кабину корабля

Проходит 3 секунды, и лоскут появляется вновь из-за крышки люка (илл.6 г, д). Он отскакивает от шлема астронавта (илл.6е) и исчезает из кадра. А что заставило его вернуться, если не движение воздуха?

Строго говоря, лоскуты на кадрах 6а,б и 6 г,д,е могут быть и разными: то есть, улетел один лоскут, а прилетел другой. Но это не снимает вопрос, потому что в космосе все выброшенные из корабля предметы только удаляются от него, здесь жёстко действует правило: «что с воза упало, то пропало».

Весь киноэпизод с высовыванием астронавта Скотта из люка длится 40 секунд, а лоскуты он начинает вышвыривать на 25-ой секунде. Значит, всё это время вокруг корабля кружат таинственные вихри. Неужели вокруг этого корабля – не космос?

Способна ли НАСА на подделку выхода в открытый космос?

После того, что мы только что увидели, возникает вопрос, неужели НАСА способна на подделку эпизода выхода в открытый космос? И очень похоже на то, что ответ здесь будет утвердительным.

Тем более что, как оказывается, НАСА практиковала такие приёмы и раньше, ещё при освещении полётов кораблей «Джемини».

Илл.7.

а) Р. Рене рассказывает о книге астронавта Майкла Коллинза «Неся огонь»

Ниже – так выглядят иллюстрации из книги, после процедуры сопоставления, выполненной Р. Рене:

б) астронавт М. Коллинз в самолёте во время тренировки в условиях невесомости

в) астронавт М. Коллинз «выходит в открытый космос» из корабля «Джемини-10»

Вот что рассказывает об одном из таких «выходов» Р. Рене, автор книги «НАСА прилунила Америку» (илл.7 и [ф1 ], [ив13 ]):

«Когда я начинал своё расследование, мне попалась книга астронавта Коллинза (илл.7а). В ней была фотография его тренировки в самолёте в условиях невесомости (илл.7б) и фотография выхода в открытый космос во время полёта космического корабля «Джемини-10» (илл.7в). Я внимательно рассмотрел обе эти фотографии и, хотя они отличаются по размерам и имеют зеркальное изображение, мне показалось, что здесь что-то не так. Я отправился в профессиональную фотостудию и попросил, чтобы они перевернули фото из тренировочного самолёта, а вторую фотографию увеличили так, чтобы оба снимка были одинакового размера. Это было сделано и оказалось, что обе фотографии полностью идентичны вплоть до внутренней части самолёта. То есть обе фотографии сделаны в одном и том же месте, а, именно, в самолёте. Коллинз парил не в открытом космосе. Кому нужна эта ложь?» .

Итак, Р. Рене пришёл к выводу, что данный выход в открытый космос – подделка. Кому же она нужна, спрашивает Р. Рене. Вот здесь можно с достаточной долей уверенности ответить: в напряжённых условиях лунной гонки такая подделка (разумеется, нераскрытая) могла принести существенный психологический выигрыш НАСА.

В наше время выходы астронавтов в открытый космос стали привычным делом. А в начале эры пилотируемых полётов каждый такой выход был событием. И дело тут не только в необычности и опасности самого выхода в космос. Способность к осуществлению таких выходов могла оказаться очень полезной при возникновении нештатных ситуаций во время полёта и при проведении сложных работ, в которых без таких выходов трудно обойтись. Поэтому количество выполненных выходов в космос служило важным показателем при оценке уровня космонавтики. Вскоре после полёта А-8, размышляя о состоянии советской космической программы, Н. П. Каманин на основании данных, опубликованных НАСА, с беспокойством пишет о том, что американцы в рамках программы «Джемини» обогнали СССР по числу выходов в открытый космос. Руководитель советских космонавтов, приходит к выводу, что этот и некоторые другие американские данные демонстрируют «наше большое отставание от США в космосе».

Так что сообщения НАСА о большом числе выходов американских астронавтов в космос играли важную роль: они поощряли среди советских космических специалистов настроения уныния и ожидания неминуемого проигрыша в лунной гонке. А вселить неуверенность в соперника – это уже половина дела для победы над ним. Мысль же о том, что, по крайней мере часть «выходов в космос» подделана так же, как подделан эпизод с выходом в космос М. Коллинза, тогда никому не приходила в голову.

История, рассказанная Р. Рене, наводит на следующие размышления:

Если НАСА потребовался такой подлог, то не говорит ли это о том, что на самом деле у американцев дело с выходами в космос обстояло из рук вон плохо? Тем более что никак нельзя быть уверенным, что обнаружены все подделки, подобные «выходу М. Коллинза в космос».

Если НАСА «изобразила» выход в космос М. Коллинза из «Джемини-10», то почему она не могла аналогичным образом «изобразить» «выход» в открытый космос астронавтов Д. Скотта и Р. Швейкарта из «Аполлона-9»? Таинственные воздушные вихри вокруг А-9, обнаруженные в рассмотренном киноэпизоде, делают эту возможность очень вероятной.

И, если НАСА пошла на то, чтобы изобразить выход астронавта Д. Скотта методами кино, то не говорит ли это о том, что реальная программа полёта А-9 была далека от той, которую представила НАСА?

В общем, достоверность информации НАСА о полёте А-9 вызывает большое сомнение. И как в этом свете доверять информации НАСА об остальных испытаниях лунного модуля (А-5 и А-10)?

* * *

Подведём итог раздела:

1. Лунный модуль не испытывался по своему главному назначению – посадке на Луну и взлёту с неё.

2. Изучение материалов полёта А-9 показало, что есть основания сомневаться в том, что даже объявленная НАСА куцая программа испытаний лунного модуля (манёвры вместо посадки) была в действительности выполнена.

Что ж, нам ничего не остаётся, как, сидя в неиспытанном модуле, приступить вместе с астронавтами к посадке на Луну.

Используемые печатные источники и сайты Интернета

1. В. М. Грибов. «Давайте сфотографируем их следы», «Дуэль» № 20/265, (2002)

2. http://www.skeptik.net/conspir/append3.htm – исследование Луны автоматическими. аппаратами в 1958-76 гг

3. ПКЩ – «Летали ли американцы на Луну?» http://www.skeptik.net/conspir/moonhoax.htm,с.59

4. Я. Голованов, «Правда о программе APOLLO», М.: Яуза – ЭКСМО-Пресс, 2000 г, глава 5, с.,с. 94-95, 125, 128, 130 134-138, 148. Эта книга есть в Интернете: http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/golovanov/apollo/06.html

5. НАСА http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/apollo.precurs.html о полётах А-9 и А-10

6. Энциклопедия «Космонавтика». Под научной ред. академика Б. Е. Чертока. М.: Аванта+, 2004, с.390

7. http://www.buran.ru/htm/shuttle.htm – история разработки многоразовой космической системы «Спейс Шаттл»

8. НАСА http://www.apolloarchive.com/apollo_gallery.html («the project apollo image gallery») далее apollo-9

9. Каманин Н. П. Скрытый космос: 4-я книга – М.: ООО ИИД «Новости космонавтики», 2001 г. – 384 с.

http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/kamanin/kniga4/obl-4.html, запись от 5 января 1969 года

Ссылки на используемые иллюстрации

2. http://www.apolloarchive.com/apollo_gallery.html («The Project Apollo Image Gallery») далее Apollo-9 далееа ) as9-20-3064 б ) as9-19-2994

3-6. [ф2 ], см. ролик ив12 на Интернет-сайте книги

7. [ф1 ], см.ролик ив13 на Интернет-сайте книги

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

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 успешно приземлились на Луне в 1969-1972 годах.

В каком-то смысле это был первый настоящий космический корабль в мире, поскольку он был способен перемещаться только в космосе, конструктивно и аэродинамически неспособный к полёту сквозь атмосферу Земли.

Его разработка сталкивалась с несколькими препятствиями, что задержало его первый беспилотный полёт на срок около десяти месяцев, а его первый полёт состоялся 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 Аполлон-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.

Взлётная ступень

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

Два рабочих места для астронавтов оборудованы пультами управления и приборными досками, системой привязи астронавтов (они располагались стоя), двумя окнами переднего обзора, окном над головой для наблюдения за процессом стыковки, телескопом в центре между астронавтами. Для выхода на поверхность Луны производилась полная разгерметизация кабины, так как шлюзовая камера отсутствовала. Срок автономного существования модуля (ограниченный, в первую очередь, ресурсом систем жизнеобеспечения и электропитания) составлял порядка 75 часов.

Характеристики взлётной ступени:

Масса, включая топливо: 4670 кг
Атмосфера кабины: 100 % кислород, давление 33 kPa
Вода: два бака по 19,3 кг
Охладитель: 11,3 кг раствора этиленгликоль-вода.
Температурный контроль: один активный сублиматор (теплообменник) «вода-лёд».
Двигатели системы ориентации (ДСО): масса топлива: 287 кг
Число и тяга ДСО: 16 x 445 N в четырёх сборках.
Топливо ДСО: N 2 O 4 /Aerozine 50
Удельный импульс ДСО: 2,84 км/с.
Взлётный двигатель, масса топлива: 2353 кг
Взлётный двигатель, тяга: 15,6 kN
Взлётный двигатель, топливо: N 2 O 4 /Aerozine 50
Взлётный двигатель, система наддува: 2 x 2,9 кг гелиевых бака, давление 21 MPa
Удельный импульс: 3,05 км/с (311 «секунд»)
Тяговооруженность на взлете: 2,124
Характеристическая скорость (delta V) взлётной ступени: 2220 м/с.
Батареи: две 28-32 volt, 296 ампер-часов, серебряно-цинковые; 56,7 кг каждая.
Бортовая сеть: 28 вольт постоянного тока, 115 вольт, 400 Гц - переменного тока

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

Посадочная ступень

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

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

Четырёхногое убирающееся шасси, установленное на посадочной ступени, поглощает энергию удара при посадке корабля на поверхность Луны разрушающимися сотовыми патронами, установленными в телескопических стойках ног шасси; дополнительно удар смягчается деформацией сотовых вкладышей в центрах посадочных пят. Три из 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	-	1968-007B		-
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	-	1969-018D		-
LM-4	18 марта 1969 года	Аполлон-10	13 941,0	1969-043C		-
LM-5	16 июля 1969 года	Аполлон-11	15 065,0	1969-059C		-
LM-6	14 ноября 1969 года	Аполлон-12	15 116,0	1969-099C		-
LM-7	11 апреля 1970 года	Аполлон-13	15 196,0	1970-029C		-
LM-8	31 января 1971 года	Аполлон-14	15 277,0	1971-008C		-
LM-9	не летал	-	-	-	-	Космический Центр Кеннеди (Центр Аполло-Сатурн-5) мыс Канаверал
LM-10	26 июля 1971 года	Аполлон-15	16 434,0	1971-063C		-
LM-11	16 апреля 1972 года	Аполлон-16	16 428,0	1972-031C		-
LM-12	7 декабря 1972 года	Аполлон-17	16 448,0	1972-096C		-
LM-13	не летал	-	-	-	-	Музей авиации, Лонг-Айленд, Нью-Йорк.
LM-14	не летал	-	-	-	-	Институт Франклина, Филадельфия
LM-15	не летал	-	-	-	-	Недостроен, разобран

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)

2. Технические данные

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

Командный и служебный отсеки

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

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

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

Оборудование командного отсека

Командный отсек корабля «Аполлон»

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

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

Система жизнеобеспечения экипажа корабля «Аполлон»

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

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

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

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

Система аварийного спасения

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

Система связи командного отсека

Система связи командного отсека обеспечивает:

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

Служебный отсек

Служебный отсек корабля «Аполлон»

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

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

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

Лунный модуль

Лунный модуль корабля «Аполлон»

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

Взлётная ступень

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

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

Характеристики взлётной ступени:

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

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

Посадочная ступень

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

Характеристики посадочной ступени

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

Профиль посадки на Луну

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

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

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

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

Аполлон (КА) - Технические данные. Лунный модуль

Часть 1
Разбор полётов

К Луне