Аполлон (космический корабль)
| Североамериканский Apollo CSM | ||
|---|---|---|
 Apollo CSM-112 ( Apollo 15 ) на орбите | ||
| описание | ||
| Использовать: | Земля и лунная орбита | |
| Экипаж: | 3 (командир, пилот CSM, пилот LM) | |
| Габаритные размеры | ||
| Рост: | 11,03 м | |
| Диаметр: | 3.90 м | |
| Объем: | 6,17 м³ | |
| Толпы | ||
| СМ: | 5,809 кг | |
| СМ: | 24,523 кг (полный бак) | |
| Общий: | 30,332 кг | |
| Двигатели | ||
| Форсунки управления CM (N 2 O 4 / UDMH) | 12 × 412 с.ш. | |
| Форсунки управляющие СМ (N 2 O 4 / UDMH) | 16 × 441 с.ш. | |
|
Главный привод (N 2 O 4 / UDMH) |
1 × 97,86 кН | |
| Данные миссии | ||
| Продолжительность миссии: | 14 дней (200 витков) | |
| Апогей: | 386.242 км | |
| Перигей: | 164 км | |
| Дельта v: | 2804 м / с | |
| Диаграмма Apollo CSM | ||
 CSM со спасательной ракетой (НАСА) | ||
| Североамериканский Apollo CSM | ||
Аполлон был космическим кораблем, разработанным компанией North American Aviation в рамках программы Apollo в середине 1960-х годов . Он состоял из двух компонентов: командного модуля (CM) и служебного модуля (SM). Комбинация (CSM) была отделена незадолго до повторного входа в атмосферу Земли . Только КМ с тремя астронавтами на борту был оборудован тепловым экраном и приспособлен для входа в земную атмосферу и приводнения .
После прекращения полетов на Луну космический корабль использовался для миссий Skylab и испытательного проекта Apollo-Soyuz .
Космический корабль "Аполлон" был выведен на околоземную орбиту с помощью ракет-носителей "Сатурн", а также на лунный курс во время лунных полетов.
Командный модуль (CM)
КМ имел массу 5900 кг, высоту 3,23 м и диаметр 3,91 м. В дополнение к многочисленным техническим системам он содержал зону для космонавтов. Когда они вернулись из космоса, он служил посадочной капсулой.
Передняя часть
В передней части размещались стабилизирующие парашюты ( тормозные парашюты ) и три больших основных парашюта . Последняя открылась после повторного входа на высоту 2,5 км. Для безопасного погружения хватило двух зонтов. На Apollo 15 один из трех экранов вышел из строя, не причинив повреждений или травм. Кроме того, в верхней части были установлены два управляющих сопла системы ориентации при входе в атмосферу, а также система сцепления и люк для лунного модуля. Кроме того, были антенны и сигнальные огни, облегчающие восстановление в море, а также надувные шары, которые устанавливали систему в вертикальном положении, если посадочная капсула поплыла острием вниз после канавы.
Средняя часть
В средней части корабля находилась герметичная кабина для космонавтов. Здесь размещалась основная приборная панель для управления космическим кораблем , системы жизнеобеспечения и некоторые материальные шкафчики. Было пять маленьких окошек и люк сбоку для входа и выхода. Системы жизнеобеспечения контролировали атмосферу в салоне и поддерживали температуру на уровне 22 ° C. Во время полета воздух в кабине состоял из чистого кислорода, давление в три раза ниже земного. Только на начальном этапе, после болезненных результатов катастрофы с Аполлоном-1 , было добавлено 40% азота . На борту были также карты из с Луны и Земли , звезды карты для навигации и орбитальных карт для каждого из отдельных этапов миссии.
КМ предлагал каждому космонавту около двух кубометров пространства.
Задний
В корме КМ размещались десять дополнительных сопел управления системой ориентации для входа в атмосферу, их топлива, а также баков с гелием и водой. Конструкция здесь состояла из треугольных нервюр, которые были спроектированы так, чтобы их можно было деформировать на стороне, противоположной парашютам, и которые в случае приземления на землю действовали как зона деформации и, таким образом, смягчали удар.
Инструменты КМ
Большинство инструментов находилось на главной панели управления, напротив трех кушеток для космонавтов. Системы жизнеобеспечения находились с левой стороны модуля, системы утилизации - с правой. Астронавты смогли управлять космическим кораблем и стабилизировать его с помощью ручных контроллеров ( флайстиков ), прикрепленных к двум из трех кушеток . Главный пульт управления был разделен на три зоны. Органы управления были спроектированы таким образом, чтобы космонавты могли ими управлять даже в перчатках.
- Органы управления находились слева, место командира . Это включало инструменты для стабилизации, рулевого управления, тяги и посадки; кроме того, аварийные системы, а также один из блоков управления ( DSKY - Display & Keyboard ) для управляющего и навигационного компьютера ( AGC - Apollo Guidance Computer ). Еще один такой же пульт управления был прикреплен к навигационному телескопу. Два стыковочных маневра на переходной лунной орбите и на лунной орбите были выполнены с этого места с окном в направлении стыковки (= полета) в прямой видимости командира.
- В центре сидел пилот командного модуля. В его зоне были системы предупреждения и контрольно-измерительные приборы для системы жизнеобеспечения и танков . У подножия сиденья были оптические навигационные приборы, которые используются несколько раз в полете для настройки гирокомпаса ( IMU - Inertial Measurement Unit ) перед корректировкой курса . Сюда входили постоянно установленный космический секстант для определения положения и телескоп . На этой рабочей станции также была вторая панель управления компьютером.
- Справа сидел пилот лунного модуля . В его сегменте установлены системы управления связью , электрикой , хранением данных и топливными элементами .
CM был оснащен собственным компьютером, компьютером управления Apollo и двумя пультами управления для независимой навигации. Секстант был подключен непосредственно к компьютеру через угловой энкодер, который отличался от конструкции обычных секстантов. (Без этого секстанта у Аполлона-16 возникли бы серьезные проблемы, так как электронная навигационная система вышла из строя в этой миссии.) Радиосвязь имела место в S-диапазоне , в частности, через большую поворотную направленную антенну в форме клеверного листа в точке. задняя часть сервисного модуля. УКВ-связь с всенаправленной антенной также была доступна на этапах посадки и восстановления.
Тепловой экран посадочной капсулы
Посадочная капсула была оборудована абляционным теплозащитным экраном из эпоксидной смолы для повторного входа в земную атмосферу с примерно космической скоростью .
Сервисный модуль (СМ)
SM содержал системы, необходимые для более длительного пребывания в космосе и для маневрирования. Он состоял из цилиндрической конструкции длиной 7,50 м и диаметром 3,91 м. В нем были электрические системы жизнеобеспечения и связи. Он был разделен на центральную часть и еще шесть внешних частей. В нем находились баки для силовых установок, системы ориентации, выработки энергии и систем жизнеобеспечения, а также двигатели управления и главный двигатель. На внешней стороне есть четыре модуля, каждый из которых четыре были рулевых струй , навигационные огней , три антенн и четыре параболических антенн для связи и радиолокации - транспондер .
состав
Конструкция служебного модуля состояла из внутреннего цилиндра диаметром около метра, окруженного внешним цилиндром диаметром 3,91 м. Перегородки делили пространство между внутренним и внешним цилиндром на шесть неравных по размеру секторов. Цилиндры закрывались спереди и сзади переборками. Все детали изготовлены из фрезерованных алюминиевых пластин. Внутренний цилиндр содержал два сферических резервуара с гелием под высоким давлением.
Шесть секторов были заняты следующим образом (считая, начиная с верхнего левого угла и против часовой стрелки, если смотреть со стороны CM):
- Сектор 1 был сегментом 50 ° и изначально не использовался. После почти катастрофы Аполлона-13 в верхней части был установлен третий кислородный баллон. Во время полетов « Аполлон-15» , « Аполлон-16» и « Аполлон-17» использовались дополнительные научные инструменты для исследования поверхности Луны с лунной орбиты, такие как камеры, высотомеры и детекторы излучения; внешняя панель была взорвана во время этих миссий (как видно на приведенном выше изображении CSM-112).
- Сектор 2 располагался под углом 70 ° и использовался для первого, большего резервуара окислителя. Это называлось « отстойником ». Резервуар имел высоту 3,90 м, диаметр 1,30 м и вмещал 6315 кг окислителя.
- Сектор 3 был сегментом 60 ° и содержал второй окислитель, «резервуар для хранения» ( резервуар для хранения ). Окислитель из этого бака сначала попал в сборный бак, а оттуда в двигатель. Этот резервуар имел длину 3,92 м, диаметр 1,14 м и вмещал еще 5118 кг окислителя.
- Сектор 4 снова был отрезком 50 °. В верхней части размещались три топливных элемента , в том числе два бака со сверхкритическим кислородом для топливных элементов и систем жизнеобеспечения. Внизу были два бака со сверхкритическим водородом для топливных элементов.
- Сектор 5, сегмент 70 °, содержал топливный бак. Использовалась та же двухступенчатая концепция. При тех же размерах, что и его аналог, этот бак вмещал 3950 кг топлива.
- Сектор 6 был еще одним 60-градусным сегментом топливного бака. В нем было еще 3200 кг топлива.
Все баки были изготовлены из титанового листа толщиной 1,36 мм.
Электрооборудование находилось в основном на передней перегородке. В целом при компоновке систем учитывался центр тяжести. Поскольку полной компенсации добиться не удалось, двигатель был установлен таким образом, что нулевое положение отклонялось от геометрической оси на 1,5 °.
Двигатель
Двигатель SM, AJ10-137, разработанный Aerojet-General Corporation , создавал тягу 97,5 кН и был рассчитан максимум на 50 процессов воспламенения. Используемое топливо было Aerozin 50 , смесь 50% гидразина и 50% несимметричный диметилгидразина и окислитель использовали был тетраоксид осмий , A сохраняемого самовоспламеняющееся сочетанием топлива. Воспламенения в прямом смысле этого слова от искр не произошло; две жидкости воспламеняются при соприкосновении друг с другом. В двигателе не было насоса ; Вместо этого топливо и окислитель были вытеснены из своих баков в камеру сгорания с использованием гелия в качестве топлива . Конструкция стала простой и надежной за счет производительности. Весь двигатель и сопло двигателя имели длину 3,90 м и весили вместе 293 кг. Сопла в одиночку 2,80 м в длину и имел диаметр 2,10 м.
Танки
В двигатель питали два топливных бака общей емкостью 7200 кг и два бака окислителя общей емкостью 11 400 кг (см. Выше). Одно только это топливо составляло около 75% от общей массы СМ. В средней части модуля для откачки сжатого газа находились два сферических резервуара с гелием. Еще два бака объемом 144 л каждый обеспечивали кислородом топливные элементы и жизнеобеспечение. Также имелось два водородных бака для топливных элементов, каждый объемом 13 л. Неисправный нагревательный элемент в одном из кислородных баллонов стал причиной аварии во время миссии Apollo 13 . Ранее он использовался в космическом корабле, но был снова удален перед запуском более раннего космического корабля и, несмотря на дефект, использовался на Аполлоне-13.
Электропитание CSM
Помимо электроэнергии , три щелочных топливных элемента также обеспечивали тепло и питьевую воду. Кроме того, серебряно-цинковые батареи выдавали 1,5 кВт мощности и обеспечивали питание во время входа в атмосферу и посадки. Две другие батареи из оксида серебра и цинка в CM выдавали 28 Вт и высвобождали взрывные болты для отделения третьей ступени ракеты, для отделения CM и SM и спасательной ракеты (LES). Они также отвечали за развертывание парашютов. В целом, CSM требовалась электрическая мощность 2000 Вт.
Модификации для Skylab
Чтобы учесть значительно изменившиеся требования к полету на космическую станцию Skylab и, в частности, тот факт, что CSM оставался на станции в течение нескольких месяцев, последние четыре CSM-116 - CSM-119 были значительно изменены и добавлено или добавлено следующее оборудование:
- устройство для передачи энергии между Skylab и CSM
- безоткатные выпускные клапаны («непропульсивный выпуск») для водорода и кислорода
- дополнительная изоляция и утеплитель для терморегулирования
- Аккумуляторы и топливо
- Стеллажи для экспериментов
- изменено программное обеспечение и доработана система эрекции
Взамен:
- бак с гелием и два накопительных бака привода (требования к приводу были значительно ниже)
- большая часть места для хранения мусора (Skylab предоставила для этого достаточно места)
- поворотная направленная антенна S-диапазона на корме
- один из трех топливных элементов
Для спасательной миссии CSM можно было дополнительно модифицировать и оборудовать для пяти астронавтов. Задние шкафы должны были быть заменены на еще два дивана, и система жизнеобеспечения была бы соответствующим образом дополнена. Экипаж из двух человек мог прилететь на Скайлэб и забрать команду.
Индивидуальные космические корабли Аполлона
| Блок I. | |||
|---|---|---|---|
| серийный номер | используется для | Дата начала | Местонахождение |
| CSM-001 | Тестовое устройство | вероятно списан | |
| CSM-002 | A-004 | 20 января 1966 г. | Командная капсула на выставке в Колыбели авиации , Лонг-Айленд , Нью-Йорк |
| CSM-004 | статические испытания, тепловые испытания | слом | |
| CSM-006 | слом | ||
| CSM-007 | различные тесты, в том числе акустические колебания и испытания на падение | Командная капсула на выставке в Музее полетов , Сиэтл , Вашингтон. | |
| CSM-008 | для тепловых и вакуумных испытаний | слом | |
| CSM-009 | AS-201 и испытания на падение | 26 февраля 1966 г. | Командная капсула на выставке в Музее стратегического авиационного командования и авиакосмической авиации , Ашленд , Небраска |
| CSM-010 | Командная капсула на выставке в Космическом и ракетном центре США , Хантсвилл , Алабама | ||
| CSM-011 | AS-202 | 25 августа 1966 г. | Командный модуль на выставке в Национальном музее авиации и космонавтики , Вашингтон, округ Колумбия |
| CSM-012 | Аполлон-1 ; Командная капсула уничтожена огнем | Командная капсула хранится в Исследовательском центре Лэнгли , Хэмптон , Вирджиния | |
| CSM-014 | Командная капсула демонтирована в рамках расследования Аполлона-1. Служебный модуль (SM-014) летал с Аполло-6 | 4 апреля 1968 г. | |
| CSM-017 | Аполлон 4 | 9 ноября 1967 г. | Командная капсула на выставке в Космическом центре Стеннис , залив Сент-Луис , штат Миссисипи |
| CSM-020 | CM-020 использовался вместе с SM-014 для Apollo 6 после того, как SM-020 был уничтожен взрывом. | 4 апреля 1968 г. | Командный модуль на выставке в научном центре Fernbank , Атланта |
| Блок II | |||
| серийный номер | используется для | Дата начала | Местонахождение |
| CSM-098 | для тепловых и вакуумных испытаний | Космический корабль экспонируется в Музее Академии Наук , Москва (может быть только одна модель) | |
| CSM-099 | Стресс-тесты | возможно , слом, но , возможно , также демонтированы в Национальном Air & Space Museum , Вашингтон, округ Колумбия | |
| CSM-100 | Стресс-тесты | возможно , хранится в Национальном Air & Space Museum , Вашингтон, округ Колумбия | |
| CSM-101 | Аполлон 7 | 11 октября 1968 г. | Командная капсула на выставке в Национальном музее науки и технологий , Оттава , Канада |
| CSM-102 | Испытательный образец в Космическом центре Кеннеди | возможно хранится в Национальном музее авиации и космонавтики , Вашингтон, округ Колумбия | |
| CSM-103 | Аполлон 8 | 21 декабря 1968 г. | Командная капсула на выставке в Музее науки и промышленности в Чикаго |
| CSM-104 Мармелад |
Аполлон 9 | 3 марта 1969 г. | Командная капсула на выставке в Аэрокосмическом музее Сан-Диего |
| CSM-105 | Вибрационные испытания и демонстрация для испытательного проекта "Аполлон-Союз" | Команда Капсула на выставке в Национальном музей авиации и космонавтики , Вашингтон, округ Колумбия , как Проект Аполлон-Союз | |
| CSM-106 Чарли Браун |
Аполлон 10 | 18 мая 1969 г. | Команда Капсула на выставке в Музее науки , Лондон |
| CSM-107 Колумбия |
Аполлон-11 | 16 июля 1969 г. | Командный модуль на выставке в Национальном музее авиации и космонавтики , Вашингтон, округ Колумбия |
| CSM-108 Янки Клипер |
Аполлон-12 | 14 ноября 1969 г. | Командная капсула на выставке в авиакосмическом центре Вирджинии , Хэмптон , Вирджиния |
| CSM-109 Одиссея |
Аполлон-13 | 11 апреля 1970 г. | Командная капсула на выставке в Космосфере и космическом центре Канзаса |
| CSM-110 Китти Хок |
Аполлон 14 | 31 января 1971 г. | Командная капсула на выставке в Центре Сатурна V Космического центра Кеннеди во Флориде . Ранее она была членом Astronaut Hall Соединенных Штатов Fame , Титузвилль , штат Флорида . |
| CSM-111 | Испытательный проект "Аполлон" "Союз" | 15 июля 1975 г. | Командная капсула на выставке в комплексе посетителей Космического центра Кеннеди |
| CSM-112 Индевор |
Аполлон 15 | 26 июля 1971 г. | Команда Капсула на выставке в Национальном музее ВВС США , Air Force Base , Райт-Паттерсон , Дейтон , Огайо |
| CSM-113 Каспер |
Аполлон-16 | 16 апреля 1972 г. | Командная капсула на выставке в Космическом и ракетном центре США , Хантсвилл , Алабама |
| CSM-114 Америка |
Аполлон-17 | 7 декабря 1972 г. | Командный модуль на выставке в Космическом центре Линдона Б. Джонсона , Хьюстон , Техас |
| CSM-115 | - | Не завершен. На дисплее как часть Сатурн V в космическом центре Линдона Джонсона , Хьюстон | |
| CSM-115a | - | не завершен | |
| CSM-116 | Скайлэб 2 | 25 мая 1973 г. | Командная капсула на выставке в Национальном музее морской авиации на военно-морской авиабазе Пенсакола , Флорида |
| CSM-117 | Скайлаб 3 | 28 июля 1973 г. | Командная капсула на выставке в Исследовательском центре Гленна , Кливленд , Огайо |
| CSM-118 | Скайлаб 4 | 16 ноября 1973 г. | Командный модуль на выставке в Национальном музее авиации и космонавтики , Вашингтон, округ Колумбия |
| CSM-119 | Поддерживается в качестве спасательного космического корабля для Скайлэба и в качестве резерва для испытательного проекта Аполлон-Союз. | Выставлен в Космическом центре Кеннеди | |
Смотри тоже
веб ссылки
- Джон Фитч: научный репортер. Компьютер для Аполлона. MIT , NASA, по состоянию на 2 сентября 2014 г. (английский, середина 1960-х).