Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




13.06.2021


13.06.2021


11.06.2021


11.06.2021


11.06.2021





Яндекс.Метрика





Лунный модуль

13.05.2021

Лунный модуль корабля «Аполлон» (LM), также известный как LEM (Lunar Excursion Module), — посадочный модуль, часть корабля «Аполлон», построенный для американской программы «Аполлон» компанией Grumman Corporation для экипажа из двух человек с целью доставки с лунной орбиты на поверхность Луны и обратно. Шесть таких модулей совершили успешную посадку на Луну в 1969—1972 годах.

В каком-то смысле это был первый в мире истинно космический корабль, поскольку он был способен перемещаться только в космосе, не был конструктивно и аэродинамически приспособлен к полёту в атмосфере Земли.

Его разработка сталкивалась с несколькими препятствиями, что задержало его первый беспилотный полёт на срок около десяти месяцев, а его первый пилотируемый полёт примерно на три месяца. Несмотря на это, в конце концов данный модуль стал самым надёжным компонентом системы «Аполлон»/«Сатурн» и значительно превышал её проектные требования, что было задействовано для поддержания жизнеобеспечения и двигательных ресурсов, позволив спасти астронавтов после взрыва и отказа систем командного модуля в полёте «Аполлона-13».

Модуль состоит из двух ступеней. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, и также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень, с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

Масса лунного модуля при полете «Аполлона-11» составляла 15 тонн, из которых 10,5 тонны приходилось на топливо. Высота составляла 7 м, диаметр 4,3 м.

Для тренировки экипажа по ручному управлению модулем был разработан тренажёр, способный на Земле создать условия пребывания в поле тяготения Луны.

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. Отсек экипажа имеет вид цилиндра с горизонтальной осью (диаметр 2,35 м, длина 1,07 м, объём 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 кПа.
  • 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 × 445 Н в четырёх сборках.
    • Топливо ДСО: тетраоксид диазота N2O4 — окислитель; аэрозин-50 (несимметричный диметилгидразин (CH3)2NNH2 + гидразин (NH2)2) — горючее.
    • Удельный импульс ДСО: 2,84 км/с.
  • Взлётный двигатель:
    • Масса топлива: 2353 кг.
    • Тяга: 15,6 кН.
    • Топливо: N2O4/аэрозин-50.
    • Система наддува: 2 × 2,9 кг гелиевых бака, давление 21 МПа.
    • Удельный импульс: 3,05 км/с (311 секунд).
    • Тяговооруженность на взлете: 2,124.
  • Характеристическая скорость (дельта-v) взлётной ступени: 2220 м/с.
  • Батареи: две 28-32 вольт, 296 А·ч, серебряно-цинковые; 56,7 кг каждая.
  • Бортовая сеть: 28 вольт постоянного тока; 115 вольт, 400 Гц — переменного тока.
  • ЖРД РС-18.

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 горючего и окислителя: 8165 кг.
  • Тяга двигателя: 45,04 кН, дросселирование 10—60 % от полной тяги.
  • Компоненты топлива: N2O4/аэрозин-50.
  • Бак наддува: 1 × 22 кг бак, газ наддува — гелий, давление 10,72 кПа.
  • Удельный импульс: 3,05 км/с (311 секунд).
  • Характеристическая скорость посадочной ступени (дельта-v): 2470 м/с.
  • Батареи: 4 (Apollo 9—14) или 5 (Apollo 15—17) 28—32 В, 415 А·ч, серебряно-цинковые, масса каждой 61,2 кг.

Система управления

Система управления лунным модулем корабля «Аполлон» состояла из следующих основных компонентов:

  • аварийная подсистема наведения;
  • гиростабилизатор;
  • телескоп выставки;
  • радиолокаторы встречи и посадки;
  • рукоятки ручного управления аппаратом;
  • пульт управления и индикации;
  • преобразователи «аналог-код»;
  • БЦВМ;
  • программное устройство двигателей;
  • преобразователи «код-аналог»;
  • телеметрия и служба времени;
  • двигатели подъёма, посадки и стабилизации;
  • индикаторы ориентации и угловых скоростей;
  • указатель горизонтальной скорости;
  • аварийная сигнализация.

Полёты лунных модулей (LM)

Иллюстрации

  • Чертёж расположения оборудования. Общий вид. (1 из 2)

  • Чертёж расположения оборудования. Общий вид. (2 из 2)

  • Чертёж панели управления

  • Чертёж посадочных опор

  • LM-1

  • LM-2

  • LTA-2R

  • LM-3

  • LM-4

  • LM-5

  • LM-6

  • LM-7

  • LM-8

  • LM-9

  • LM-10

  • LM-11

  • LM-12