Советские программы пилотируемых полетов к Луне
Лунный орбитальный корабль (ЛОК, 11Ф93)
Был создан с учетом опыта разработки пилотируемого корабля "Союз" и практически являлся новым кораблем. Ведущим конструктором его был В.Е.Бугров. Корабль состоял из спускаемого аппарата (СА), бытового отсека (БО), приборно-агрегатного отсека (ПАО), блока двигателей ориентации комплекса (ДОК), блока "И" и энергоотсека (ЭО).
Спускаемый аппарат (СА) длиной 2,19 метра и максимальным диаметром 2,2 метра герметичен и имел сегментально-коническую форму. Он являлся основным местом работы экипажа из двух космонавтов в ходе полета, которые должны были стартовать сидя в креслах "Казбек" и совершать полет в полетных костюмах, без спасательных скафандров. В СА размещались пульт управления системами корабля, СЖО, бортовая ЦВМ "С-530" с системой автоматического управления корабля, системы: связи "Заря-Л3", "Луна-2Р","Луна-3 и 4" (закрытые каналы связи), очистки воды "Роса-Л", очистки атмосферы СА "Гранула-Л", дозиметрического контроля "Альфа-3М", телеметрии "Мир-Л3", аппаратура контроля газового состава атмосферы корабля "Газоанализатор", медицинская аппаратура "Эфир-Л", ассенизационное устройство.
В верхней части СА располагался герметичный люк для перехода космонавтов в БО корабля. Снаружи СА покрыт слоем теплозащиты и экранно-вакуумной теплоизоляцией. Донная часть СА закрывалась усиленным теплозащитным экраном, который сбрасывался перед посадкой СА на Зем-лю, на высоте нескольких километров. На боковой поверхности СА располагались газовые двигатели системы управления спуском (СУС), работающие на перекиси водорода, и обеспечивающие управляемый спуск СА в атмосфере Земли. В СУС входили 2 ГРД управления по рысканию и 2 ГРД управления по тангажу тягой по 7,5 кгс, а так-же 4 ГРД управления по крену тягой по 15 кгс.
Бытовой отсек (БО) был размещен впереди СА. Он предназначался для отдыха космонавтов, а также использовался в качестве шлюзовой камеры для выхода в открытый космос с целью перехода в ЛК и обратно в ЛОК. БО длиной 2,26 метра и максимальным диаметром 2,3 метра имел гру-шевидную форму и состоял из двух полусфер различного диаметра с удлинительной конической вставкой между ними. Верхняя полусфера имела диаметр 2,2 метра и была такой же, как у корабля "Союз". Нижняя полусфера имела диаметр 2,3 метра, так как в ней размещался люк большего диаметра, чем люк на БО корабля "Союз". Всего в БО имелось два гермолюка: нижний – для сообщения со СА, и боковой люк диаметром 80 см для посадки экипажа в корабль на стартовой позиции, а также для выхода космонавта в открытый космос.
В БО размещался шкаф, в котором находились два скафандра. Скафандр "Орлан" предназначал-ся для пилота ЛОК, скафандр "Кречет-94" – для пилота ЛК. Скафандры были изготовлены на машиностроительном заводе "Звезда". Кроме того, в БО находились запасы продуктов питания и воды, киноаппаратура и фотоаппарат "С-7", системы "Эхо-Л3" и "Селена". Перед иллюминатором, установленном в сферическом блистере, размещался пульт управления, который позволял пилоту ЛОКа управлять кораблем при сближении и стыковке с ЛК. В БО размещалась система разгерметизации и наддува отсека с пультом управ-ления, который позволял вручную регулировать давление атмосферы в БО. Снаружи на БО размещались антенны системы сближения и стыковки "Контакт", антенны радиосвязи и поручни для перемещения космонавта по внешней поверхности отсека.
Блок двигателей ориентации комплекса (ДОК), массой 800 кг и длиной 1,56 метра, предназначался для ориентации ЛРК на всех этапах полета вплоть до момента старта с лунной орбиты к Земле, и размещался в верхней части БО. На отсеке в 4 блоках было установлено 16 двигателей ориентации комплекса "Л-3" (ДОК) и 8 двигателей причаливания и ориентации ЛОК по оси "Х" (ДПО-Х). Все двигатели были разработаны в ТМКБ "Союз" (МАП) под руководством В.Г.Степанова. В состав двигателей ДОК входили 4 двигателя управления по тангажу и 4 – по рысканию тягой по 10 кгс (по 2 двигателя на каждом блоке), и 8 двигателей по крену тягой по 2,5 кгс (по 4 двигателя на двух блоках). Двигатели ДПО-Х тягой по 20 кгс размещались на двух других блоках (по 4 на каждом блоке). Внутри отсека ДОК размещались 6 сферических баков с топливом массой около 300 кг (НДМГ и АТ) и 4 баллона с газом наддува топливных баков.
Впереди на отсеке ДОК был установлен активный стыковочный узел типа "Штырь", для стыковки ЛОКа с ЛК после его возвращения с Луны, антенны системы сближения и стыковки "Курс".
Приборно-агрегатный отсек (ПАО) имел форму цилиндра с максимальным диаметром 2,2 метра и длиной 2,82 метра. ПАО располагался между СА и ЭО и состоял из трех отсеков: герметичного приборного отсека (ПО) и негерметичных переходного отсека (ПхО) и агрегатного отсека (АО).
На ПхО размещались 4 двигателя причалива-ния и ориентации по оси "У" (ДПО-У) и 4 двигателя по оси "Z" (ДПО-Z) тягой по 20 кгс (разработчик – ТМКБ "Союз"). Двигатели были размещены в 4 блоках (по 2 двигателя в каждом блоке). Топливо для этих двигателей поступало по трубопроводам из топливных баков, располагавшихся в отсеке ДОК. По диаметру ПхО располагалась много-вибраторная антенна командной радиолинии.
В ПО находились приборы и аппаратура систем радиосвязи, телеметрии, командной радиолинии, ориентации и управления движением корабля.
ЛОК был оснащен ракетным блоком "И", соз-данным в КБ "Химмаш" А.М. Исаева. В состав блока "И" входили двухкамерный разгонный двигатель (РД) С5-51 тягой 3388 кгс с рулевыми соплами, однокамерный двигатель сближения и коррекции (ДСК) С5-62 многократного включения (до 35 раз) тягой 417 кгс, и сферический топливный бак диаметром 1,9 метра с герметичной внутренней перегородкой для разделения компонентов топлива (НДМГ и АТ). ДСК предназначался для маневрирования ЛОКа при сближении и стыковке с ЛК, а также для проведения коррекций траектории движения ЛОКа на трассе Луна-Земля. РД обеспечивал разгон ЛОКа с орбиты Луны к Земле. Ракетный блок "И" размещался в АО и ЭО. При этом топливный бак более чем наполовину располагался в АО и занимал почти весь его объем. Снаружи АО размещались радиаторы системы тер-морегулирования корабля.
Энергоотсек (ЭО) имел форму усеченного кону-са с максимальным диаметром 2,9 метра, высотой 1,3 метра и заканчивался базовым шпангоутом, который стыковался с коническим переходником цилиндрической оболочки, внутри которой, как в стакане, находился ЛК. Кроме ДУ блока "И" в ЭО размещались 16 двигателей ориентации (ДО) ЛОК (разработчик – ТМКБ "Союз"). 4 двигателя тягой по 2 кгс использовались для ориентации ЛОК по тангажу, 4 двигателя тягой также по 2 кгс – по рысканию и 8 ЖРД тягой по 0,5 кгс – по крену. То-пливо для этих двигателей (НДМГ и АТ) поступало из бака ракетного блока "И".
Кроме того, в ЭО размещалась система элек-тропитания корабля, в состав которой входил ЭХГ "Волна-20" и по 2 бака с жидким кислородом и водородом для него. Баки и расположенные между ними топливные батареи ЭХГ закрывались двумя теплоизоляционными кожухами. Максимальный диаметр ЭО по кожухам составлял 3,48 метра. Во время выведения и полета к Луне ЭХГ "Волна-20" обеспечивал электроэнергией весь ЛРК. У базового шпангоута ЭО располагались антенны систем радиосвязи и телеметрии.
На ПАО предполагалось разместить штангу-манипулятор, с помощью которого космонавт мог перемещаться из БО лунного орбитального корабля в кабину ЛК.
---------- Добавлено в 16:37 ---------- Предыдущее было в 16:37 ----------
Советские программы пилотируемых полетов к Луне
Лунный корабль (ЛК,11Ф94)
Разработкой лунного корабля руководил Ю.М. Фрумкин. Ведущим конструктором был Е. Вяткин.
ЛК состоял из двух разделяющихся частей: лунного посадочного агрегата (ЛПА) и лунного взлетного аппарата (ЛВА). При выведении на орбиту Земли в составе ЛРК "Л-3" и до момента отделения от ЛОКа на орбите Луны, ЛК располагался внутри цилиндрической оболочки переходного отсека, которая в верхней части через конический переходник соединялась с энергоотсеком лунного орбитального корабля, а в нижней – с верхним переходником ракетного блока "Д". Начальный вес ЛК составлял около 5,5 т.
ЛПА предназначался для посадки ЛК на поверхность Луны, и состоял из корпуса в виде ферменной конструкции с максимальным диаметром 2,27 метра и лунного посадочного устройства (ЛПУ) в виде четырех опор. Внутри корпуса ЛПА размещалась двигательная установка ракетного блока "Е", который жестко крепился к нижней части ЛВА. На корпусе ЛПА крепилось ЛПУ. ЛПУ представляло собой 4 стойки круглыми посадочными опорами. Размах по опорам сложенных стоек (ЛК в цилиндрической оболочке) составлял 2,26 метра, размах при раскрытых стойках (после выведения ЛК из оболочки) – 3,75 метра. На стойках устанавливались 4 твердотопливных двигателя, с помощью которых опоры ЛПУ прижимались к поверхности Луны в момент посадки ЛК.
На ЛПА размещались герметичный навесной приборный отсек (НПО) с посадочным радиолокатором "Планета", размешенным под ним. Радиолокатор имел 4 антенны, лучи которых образовывали в пространстве асимметричную пирамиду. Три боковых луча определяли векторы скорости, а центральный – расстояние до поверхности. Кроме того, на ЛПА крепилась комплексная исследовательская установка (КИУ) массой 105 кг, в состав которой входил операционный манипулятор "ААЛ" массой 59,17 кг и бур с ресурсом работы 60 минут. Кроме того, на ЛПА располагались две откидывающиеся остронаправленные параболические антенны системы радиосвязи, система "Квант-3", три аккумуляторные батареи и трап для спуска космонавта на поверхность Луны и 4 баллона с водой для испарителя.
Сверху на ЛПА располагался ЛВА, который со-стоял из кабины, приборного отсека (ПО), отсека двигателей ориентации (ДО) и ракетного блока "Е". Кабина представляла собой геометрическую фигуру с размерами 2,3х3,0 метра, составленную из сферических сегментов, и предназначалась для размещения одного космонавта-пилота ЛК в скафандре "Кречет-94", который фиксировался стоя специальным приспособлением перед приборной доской и пультом управления. Азотно-кислородная атмосфера кабины с давлением 560 мм рт. столба с пониженным содержанием азота позволяла космонавту открывать гермошлем для приема воды и пищи. Пульт управления ЛК, созданный в КБ, которым руководил С.А. Бородин, располагался справа от космонавта. С него осуществлялось управление различными системами корабля.
В передней части кабины имелась полусферическая вогнутость с иллюминатором и коллима-торным устройством, на которое с помощью оптической системы проецировалось место посадки с углом обзора всего 7 градусов, с помощью которых космонавт визуально наблюдал за процессом автоматической посадки ЛК, и мог в случае необходимости перейти на ручное управление, регу-лируя тягу двигателя ракетного блока "Е" и ис-пользуя двигатели ориентации. Система управления ЛК, разработанная в НИИ Командных приборов под руководством Н.А. Пилюгина, позволяла выполнить всю программу полета ЛК с посадкой, взлетом и стыковкой в полностью автоматическом режиме и включала в себя кроме прочего бортовую ЦВМ, имеющую три независимых параллельных канала, а так же гироскопические приборы, объединенные в трехосную гиростабилизированную платформу. Ручное управление космонавт должен был осуществлять с помощью специальной пальцевой ручки. Это было сделано из-за того, что в условиях стесненной кабины и избыточном давлении герметизированного скафандра пальцевые суставы имели лучшую подвижность, чем кистевые или локтевые. В верхней части кабины, над вогнутостью располагался еще один иллюминатор, на котором снаружи устанавливался широкоугольный визир. Через этот иллюминатор космонавт наблюдал за ходом стыковки с лунным орбитальным кораблем и мог ориентировать ЛК двигателями ориентации ЛК, управляя ими с помощью пульта управления, размещенного слева от этого иллюминатора.
На левом борту кабины располагался овальный люк, открывающийся вовнутрь, для выхода космонавта на поверхность Луны. В кабине размещалась СЖО, обеспечивающая азотно-кислородную атмосферу. Для сброса давления перед выходом на поверхность Луны и в открытый космос имелся специальный клапан с ручным приводом, а для восстановления атмосферы имелась система наддува. На задней части кабины, с противоположной стороны от сферической вогнутости, размещался ПО, выполненный в виде короткого цилиндра с выпуклыми эллиптическими днищами, одно из которых было направлено внутрь кабины. ПО герметичен, в нем размещались приборы и аппаратура систем ориентации и управления ЛК, радиосвязи, сближения и стыковки "Контакт" и система электропитания ЛВА с двумя аккумуляторными батареями, установленными снаружи.
Сверху на кабине располагался отсек ДО высо-той 0,68 метра, на котором размещались 4 блока двигателей ориентации ЛК. Внутри отсека нахо-дились два топливных бака (в одном – горючее, в другом – окислитель) с запасом топлива более 100 кг и система подачи топлива. В каждом блоке устанавливались 2 ЖРД тягой по 40 кгс и 2 ЖРД тягой по 10 кгс. Двигатели образовывали два независимых контура управления ориентацией ЛК. В каждый контур входило по 8 двигателей: 2 тягой по 40 кгс обеспечивали управление по тангажу, 2 тягой также по 40 кгс – по рысканию, и 4 двигателя тягой по 10 кгс осуществляли управление по крену. Двигатели были разработаны в ТМКБ "Союз" под руководством В.Г. Степанова.
Сверху на отсеке ДО был установлен пассив-ный стыковочный узел, представлявший собой плоскую плату диаметром 1,08 метра с 96 стыковочными ячейками. Каждая ячейка имела форму призмы, переходящей в конус и была способна принять и зафиксировать штангу активного стыковочного узла ЛОКа. Вокруг СУ располагался кольцеобразный экран-радиатор системы терморегулирования ЛК, который, кроме того, защищал от-сек ДО и кабину корабля от соударения со стыковочным узлом ЛОКа в случае неудачной стыковки. На отсеке ДО размещались также антенны системы сближения и стыковки "Контакт" и система радиосвязи. В качестве антенны метрового диапазона использовалась кольцевая щель между радиатором системы охлаждения и стыковочным узлом.
Ракетный блок "Е" жестко крепился к нижней части кабины ЛВА. В состав блока "Е" входили основной однокамерный двигатель с широким диапазоном регулирования тяги, резервный двухкамерный двигатель, работающий по упрощенной циклограмме, тороидальный бак с окислителем (азотный тетраксид) и чечевицеобразный бак с горючим (НДМГ) объемом 1,2 куб. м каждый. Тяга каждого двигателя достигала 2050 кгс. Масса ракетного блока "Е" превышала 2 тонны. Основной двигатель обеспечивал с высоты 1-3 км гашение скорости и горизонтальное маневрирование ЛК до нескольких сот метров при посадке на Луну. При этом осуществлялось глубокое дросселирование (уменьшение) тяги двигателя. Кроме того, основной двигатель обеспечивал старт и выведение ЛВА на орбиту Луны. Резервный двигатель предназначался для выведения ЛВА на орбиту Луны при отказе основного двигателя. Для того чтобы газы ЖРД, отраженные от поверхности при взле-те, не перевернули ЛВА в центре масс был уста-новлен экран сферической формы для отражения этих газов в нужном направлении. Блок "Е" был разработан в янгелевском КБ "Южное" (г.Днепропетровск) под непосредственным руководством Б.И. Губанова.
Электрическая и гидравлическая связь ЛПА и ЛВА осуществлялась через специальную кабель-мачту, которая откидывалась на безопасный угол при старте ЛВА.
Лунный корабль был рассчитан на автономное существование в течении 2 суток. На лунных кораблях (с N9) предполагалось устанавливать солнечную термоэмиссионную энергоустановку (СТЭУ) с солнечными батареями.
Перед полетом весь ЛК закрывался экранно-вакуумной теплоизоляцией, которая сглаживала углы и в комплексе с водяными испарителями обеспечивала надежную теплозащиту ЛК в составе ЛРК размещался внутри цилиндрического переходника, из которого он выталки-вался по специальным направляющим, охватывающим ЛК снаружи. Внизу они крепились к ЛК на опорных ногах, а в верхней части опирались на специальные амортизированные подкосы. После выталкивания они отстреливались, а опорные ноги занимали рабочее положение.[COLOR="Silver"]
Ответить с цитированием
Сообщение от Дохляк
