Аполлон (космічний апарат)

"Аполлон" ( англ. Apollo ) - Серія американських 3-місцевих космічних кораблів ( КА), які використовувалися в програмах польотів до Місяця "Аполлон", орбітальної станції " Скайлеб "і радянсько-американської стикування ЕПАС.


1. Загальна інформація

Старт ракети-носія "Сатурн-5" (" Аполлон-11 ") 16 липня 1969

Основне призначення - доставка астронавтів на Місяць; також були здійснені безпілотні польоти і керовані навколоземні польоти; модифікації "Аполлона" використовувалися для доставки 3 екіпажів на орбітальну станцію "Скайлеб" і для стикування з радянським космічним кораблем "Союз-19" за програмою "Союз" - "Аполлон". Корабель складається з основного блоку (спускний на Землю відсік екіпажу і руховий відсік) і місячного модуля (посадковий і злітна ступені), в якому астронавти здійснюють посадку і стартують з Місяця.

Максимальна стартова маса близько 47 т, обсяг житлових відсіків 12,7 м , максимальний час перебування на Місяці 75 годин. З 1968 по 1975 було запущено 15 космічних кораблів з ​​екіпажами (всього 38 астронавтів), з них шість "Аполлонов" успішно здійснили місячні експедиції (з 1969 по 1972 на "Аполлоні-11", -12, -14, -15, -16, -17). На Місяць висаджувалися 12 астронавтів. На "Аполлоні-11" здійснена перша посадка на Місяць ( Н. Армстронг, Б. Олдрін, 1969)

"Аполлон" - єдина, на даний момент, серія космічних кораблів в історії, на яких люди залишали межі низької навколоземної орбіти і долали тяжіння Землі, а також єдина, яка дозволила здійснити успішну посадку астронавтів на Місяць і їх повернення на Землю.


2. Технічні дані

Космічний корабель "Аполлон" складається з командного та службового відсіків, місячного модуля і системи аварійного порятунку.

Всі модулі і відсіки корабля "Аполлон"
Модуль Маса, кг Довжина, м Діаметр, м
Командний відсік
(Без системи аварійного порятунку)
5470-5500 3,43 3,920
Службовий відсік 22700-22800 4,0 3,91
Місячний модуль 14500 7,6 10 (шасі випущено)
Перехідник кріплення корабля "Аполлон" до щабля S-IVB 1700-1800

2.1. Командний і службовий відсіки

Командний відсік є центром управління польотом. Всі члени екіпажу протягом польоту знаходяться в командному відсіку, за винятком етапу висадки на Місяць. Командний відсік, в якому екіпаж повертається на Землю - все, що залишається від системи "Сатурн-5" - "Аполлон" після польоту на Місяць. Службовий відсік несе основну рухову установку і системи забезпечення корабля "Аполлон".

Командний відсік розроблений компанією North American Rockwell (США) і має форму конуса зі сферичним підставою, діаметр основи 3920 мм, висота конуса 3430 мм, кут при вершині 60 , номінальний вага 5500 кг.

Командний відсік має герметичну кабіну з системою життєзабезпечення екіпажу, систему керування та навігації, систему радіозв'язку, систему аварійного порятунку і теплозахисний екран.


2.1.1. Обладнання командного відсіку

Командний відсік корабля "Аполлон"

У передній негерметізіруемой частини командного відсіку розміщені стикувальний механізм і парашутна система посадки, в середній частині 3 крісла астронавтів, пульт управління польотом і системою життєзабезпечення і радіоустаткування; в просторі між заднім екраном і гермокабіною розміщене устаткування реактивної системи управління (РСУ).

Стикувальний механізм і деталь місячного модуля з внутрішньої нарізкою спільно забезпечують жорстку стиковку командного відсіку з місячним кораблем і утворюють тунель для переходу екіпажу з командного відсіку в місячний модуль і назад.


2.1.2. Система життєзабезпечення екіпажу корабля "Аполлон"

Система життєзабезпечення екіпажу космічного корабля "Аполлон" розроблена і виготовлена ​​фірмою Airsearch (США). Система забезпечує підтримання в кабіні корабля температури в межах 21-27 C, вологості від 40 до 70% і тиску 0,35 кг / см . При підготовці до старту і при старті атмосфера в кабіні складається з 60% кисню і 40% азоту, у польоті ця суміш стравлюється і замінюється чистим киснем.

Система розрахована на 4-добове збільшення тривалості польоту понад розрахункового часу, необхідного для експедиції на Місяць. Тому передбачається можливість регулювання та ремонту силами екіпажу, одягненого в скафандри.

Мається аварійна киснева система, яка включається автоматично і забезпечує подачу кисню при падінні тиску в кабіні, наприклад при пробої кабіни метеоритом.

У процесі кваліфікаційних випробувань система життєзабезпечення пройшла перевірку, яка імітує 14-добовий політ корабля з екіпажем з трьох осіб.


2.1.3. Система аварійного порятунку

Розроблено компанією North American Rockwell (США). Якщо виникне аварійна ситуація при старті ракети-носія "Аполлон" або буде потрібно припинити політ у процесі виведення корабля "Аполлон" на орбіту Землі, порятунок екіпажу здійснюється відділенням командного відсіку від ракети-носія з подальшою посадкою його на Землю на парашутах.

2.1.4. Система зв'язку командного відсіку

Система зв'язку командного відсіку забезпечує:

  • Двосторонню мікрофонну зв'язок екіпажу з Землею.
  • Передачу з борту корабля телеметричної інформації та прийом команд із Землі.
  • Прийом з Землі і ретрансляцію на станції стеження закодованого шуму на несучій частоті для визначення курсу і дальності корабля.
  • Передачу на Землю телевізійних зображень. Для цих цілей на командному відсіку встановлена ​​уніфікована в S-діапазоні і дві УКХ приймально-передавальних радіостанції. Антенна система складається з чотирьох малонаправленних антен і однієї остронаправленной. Остання має 4 параболічних випромінювача діаметром по 80 см, змонтована на службовому відсіку і повертається в робоче положення після виходу корабля на траєкторію польоту до Місяця.

2.1.5. Службовий відсік

Службовий відсік корабля "Аполлон"

Службовий відсік корабля "Аполлон" також розроблений компанією North American Rockwell (США). Має форму циліндра довжиною 3943 мм і діаметром 3914 мм. З урахуванням довжини сопла маршового РРД, яке виходить назовні з корпусу, загальна довжина службового відсіку 7916 мм. Від моменту старту до входу в атмосферу службовий відсік жорстко з'єднаний з командним відсіком, утворюючи основний блок корабля "Аполлон". Перед входом в атмосферу командний відсік відділяється від службового відсіку.

Загальна вага службового відсіку 23,3 т, у тому числі 17,7 т палива. У відсіку розміщена маршова рухова установка з ЖРД фірми Aerojet General (США), ЖРД системи реактивного управління фірми Marquardt (США), паливні баки та агрегати рухових установок і енергетична установка на водородо-кисневих паливних елементах.

Службовий відсік забезпечує всі маневри корабля на траєкторії польоту до Місяця, корекцію траєкторії, вихід на орбіту Місяця, перехід з орбіти Місяця на траєкторію польоту до Землі і корекцію траєкторії повернення.


2.2. Місячний модуль

Місячний модуль корабля "Аполлон"

Місячний модуль корабля "Аполлон" розроблений компанією " Grumman "(США) і має два ступені: посадочну і злітну. Посадкова щабель, устаткована самостійної рухової установкою і шасі, використовується для зниження місячного корабля з орбіти Місяця і м'якої посадки на місячну поверхню, і також служить стартовим майданчиком для злітної ступені. Злітна щабель , з герметичною кабіною для екіпажу та самостійної рухової установкою, після завершення досліджень стартує з поверхні Місяця і на орбіті стикується з командним відсіком. Поділ ступенів здійснюється за допомогою піротехнічних пристроїв.


2.3. Профіль посадки на Місяць

Перехід двох астронавтів у місячний модуль проводився після того, як комплекс "Аполлон" виходив на цільову орбіту Місяця. Пілот відводив місячний модуль на невелику відстань від командного відсіку і розгортав його з тим, щоб пілот командного відсіку міг візуально оглянути стан посадкового шасі. Потім, після відходу на безпечну відстань від командного відсіку, вироблялося включення головного двигуна місячного модуля на гальмування (імпульс тривалістю 30 секунд). Даний маневр знижував перілуній орбіти місячного модуля до 15 км над місячною поверхнею: у цій точці корабель знаходився на відстані близько 480 км від наміченого місця посадки.

По досягненні цієї точки вироблялося другий, основний включення двигуна на гальмування з метою знизити вертикальну і горизонтальну швидкість місячного модуля до посадочних значень. Дана стадія польоту проходила під управлінням бортового комп'ютера, який отримує дані від посадкового радара. Управління кораблем вироблялося дросселированием тяги двигуна посадкової ступені і роботою двигунів системи орієнтації. У міру зниження до висоти близько 3 км місячна кабіна розгорталася у вертикальне положення (посадковими опорами до грунту) і за курсом: саме в цей момент астронавти отримували можливість бачити місячну поверхню через трикутні вікна переднього огляду і, таким чином, перейти до заключної частини процедури посадки . Ця ділянка починався на висоті близько 210 метрів і на видаленні близько 600 м від наміченої точки посадки.

Посадка всіх кораблів "Аполлон" відбувалася в напівавтоматичному режимі (також могли бути обрані програми повністю автоматичної і повністю ручний посадки). Командир місячного модуля, в міру зниження, орієнтувався по характерних (заздалегідь вивченим і відзначеним на картах) особливостям рельєфу (кратерах, тріщинах і т. п.) і виконував візуальний підбір посадкового майданчика. Особлива важливість цієї процедури пояснювалася тим, що при наземної підготовки пілотів використовувалися фотокарти зон посадки, отримані з автоматичних станцій; як правило, вони володіли недостатньо високим дозволом, і при найближчому розгляді з малої висоти призначена точка могла наприклад, опинитися заваленій досить великими каменями. З урахуванням цього пілот, при необхідності, відводив корабель від непридатних ділянок. Час, відведений на виконання цього маневру, було обмежено запасом палива та становило близько двох хвилин. Тягу посадкового двигуна (і таким чином, вертикальну швидкість зниження) регулювала автоматика (на деяких експедиціях, однак, її вручну регулював пілот). Момент посадки визначався відходом вибраної ділянки поверхні з поля зору при русі у напрямку до цієї ділянки: з цією метою пілот вибирав підходящий помітний орієнтир. У момент, коли орієнтир йшов під корабель, проводилася посадка. Пілот відстежував вертикальну і поступальну швидкість модуля, приводячи її до околонулевой (по суті, вироблялося зависання на висоті кількох метрів). У момент торкання грунту щупами посадкових опор спалахувала сигнальна лампа "Контакт": за даним сигналу пілот вимикав посадковий двигун і виконувалася власне посадка.

На будь-якому етапі програми посадки була можливість аварійного припинення програми: в цьому випадку вироблялося відділення посадкової ступені, включення двигуна злітної ступені і повернення її на орбіту Місяця для подальшої стикування з орбітальним кораблем.

Місячні модулі для останніх трьох експедицій програми "Аполлон" (-15, -16 і -17) були значно модернізовані у бік збільшення корисного навантаження і часу автономного існування. Посадковий двигун був оснащений додатковим сопловим насадком довжиною 254 мм, збільшений обсяг баків паливних компонентів. Час зависання над місячним грунтом і посадковий вага були також збільшені шляхом деякого перегляду програми посадки: початковий гальмівний імпульс на схід з орбіти Місяця проводився ще до відділення місячного модуля від командно-сервісного модуля, двигуном останнього (починаючи з Аполлона-14). Ці заходи дозволили доставляти на Місяць колісний транспортер LRV і збільшили можливий час перебування на поверхні Місяця до трьох діб.