Apollo (űrhajó)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. február 21-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

"Apollo" ( eng.  Apollo ) - amerikai háromüléses űrrepülőgép -sorozat, amelyet az " Apollo " holdra , a " Skylab " orbitális állomásra és a szovjet-amerikai dokkoló ASTP -re irányuló repülési programokhoz használnak .

Általános információk

A fő cél az űrhajósok Holdra szállítása; pilóta nélküli repüléseket és irányított földközeli repüléseket is végeztek; Az Apollo-módosítások segítségével három legénységet szállítottak a Skylab orbitális állomásra, és a Szojuz-Apollo program keretében dokkoltak a szovjet Szojuz-19 űrrepülőgéppel . A hajó a fő egységből (a Földre ereszkedő legénységi és a motortérből) és a holdmodulból (le- és felszállási szakaszok) áll, amelyben az űrhajósok leszállnak és a Holdról indulnak.

A maximális kilövési tömeg körülbelül 47 tonna, a lakóterek térfogata 12,7 m³, a Holdon való maximális tartózkodás 75 óra. 1968 és 1975 között 15 űrrepülőgépet lőttek fel legénységgel (összesen 38 űrhajóssal), köztük hat Apollo-t, amelyek sikeresen hajtottak végre holdexpedíciót ( 1969 és 1972 között az Apollo 11 , -12 , -14 , - 15 , -16 űrhajón ) 17 ). 12 űrhajós landolt a Holdon. Az első leszállást a Holdon az Apollo 11-en hajtották végre ( N. Armstrong , B. Aldrin , 1969 )

Az Apollo az egyetlen űrhajósorozat, amelyben az emberek elhagyták az alacsony földi pálya határait, és legyőzték a Föld gravitációját , valamint az egyetlen, amely sikeresen landolt űrhajósokat a Holdon, és visszaküldte őket a Földre.

Műszaki adatok

Az Apollo űrszonda egy parancsnoki és szolgálati fülkéből, egy holdmodulból és egy vészmentő rendszerből áll.

Modul Súly, kg Hossz, m Átmérő, m
Parancsnokság
(vészmentő rendszer nélkül)
5470-5500 3.43 3.920
szervizrekesz 22700-22800 4.0 3.91
Hold modul 14500 7.6 10 (váz kiadva)
Adapter az Apollo űrrepülőgép S-IVB fokozathoz való rögzítéséhez 1700-1800

Parancs- és szervizrekeszek

A parancsnoki rekesz a küldetésirányító központ. A személyzet minden tagja repülés közben a parancsnoki fülkében tartózkodik, kivéve a Holdra való leszállást. A parancsnoki fülke, amelyben a legénység visszatér a Földre, nem más, mint a Saturn V  -Apollo rendszerből a Holdra való repülés után. A szervizrekeszben található az Apollo űrhajó fő meghajtórendszere és támasztórendszerei.

A parancsnoki teret az észak-amerikai Rockwell (USA) fejlesztette ki , kúp alakú, gömb alakú alappal, alapátmérője 3920 mm, kúp magassága 3430 mm, csúcsszöge 60°, névleges tömege 5500 kg.

A parancsnoki fülke háromfős legénység életfenntartó rendszerével, vezérlő- és navigációs rendszerrel, rádiókommunikációs rendszerrel, vészhelyzeti mentőrendszerrel és hőpajzsgal felszerelt túlnyomásos kabinnal rendelkezik [2] . A Földre való visszatéréskor a parancsnoki modul belép a légkörbe, kettős merüléssel aerodinamikus süllyedést hajt végre, és egy ejtőernyős rendszer segítségével lecsobban a Világóceán vizére [3] [4] .

Parancsnoksági berendezés

A parancsnoki fülke elülső nyomásmentes részében dokkolószerkezet és ejtőernyős leszállórendszer, a középső részen 3 űrhajósülés, repülésvezérlő panel és életfenntartó rendszer és rádióberendezések találhatók; a hátsó ablak és a túlnyomásos kabin közötti térben található a reaktív vezérlőrendszer (RCS) berendezése.

A dokkoló mechanizmus és a holdmodul belső menetes része együttesen biztosítja a parancsnoki fülke és a holdhajó merev dokkolását, és alagutat képez a legénység számára a parancsnoki fülkéből a holdmodulba és vissza.

Életfenntartó rendszer az Apollo űrszonda legénységének

Az Apollo űrszonda legénységének életfenntartó rendszerét az Airsearch (USA) fejlesztette ki és gyártotta. A rendszer a kabinban a hőmérsékletet 21-27 °C tartományban tartja, a páratartalmat 40-70%, a nyomást pedig 0,35 kg/cm². Az indításra való felkészülés és az indítás során a pilótafülke légköre 60% oxigénből és 40% nitrogénből áll; repülés közben ezt a keveréket kiszellőztetik, és tiszta oxigénnel helyettesítik.

A rendszert úgy tervezték, hogy négy nappal megnövelje a repülési időt, mint a holdi expedícióhoz szükséges becsült idő. Ezért a szkafanderbe öltözött legénység beállításának és javításának lehetősége biztosított.

Létezik egy vészhelyzeti oxigénrendszer, amely automatikusan bekapcsol, és oxigént biztosít a kabinban bekövetkezett nyomásesés esetén, például, ha a kabint átüti egy meteorit.

A minősítési tesztek során az életfenntartó rendszer egy háromfős legénységgel rendelkező hajó 14 napos repülését szimuláló teszten ment át.

Sürgősségi mentőrendszer

A mentőrendszert az észak-amerikai Rockwell (USA) fejlesztette ki . Ha az Apollo hordozórakéta indításakor vészhelyzet áll elő, vagy az Apollo űrszonda Föld körüli pályára indítása során a repülést le kell állítani, a személyzet megmentése úgy történik, hogy a parancsnoki teret leválasztják a hordozórakétáról, majd leszállítják Föld ejtőernyőkkel [5] .

Command Bay kommunikációs rendszer

A parancsnoki fülke kommunikációs rendszere a következőket nyújtja:

  • A legénység kétirányú mikrofonos kommunikációja a Földdel.
  • Telemetriai információk továbbítása az űrhajóról és parancsok fogadása a Földről.
  • Kódolt zaj vétele a Földről és visszaadása a nyomkövető állomáson vivőfrekvencián a hajó irányának és hatótávolságának meghatározására.
  • Televíziós képek továbbítása a Földre. Ebből a célból egy egységes S-sáv és két VHF adó-vevő van felszerelve a parancsrekeszbe. Az antennarendszer négy alacsony irányú és egy erősen irányított antennából áll. Utóbbi 4 db 80 cm átmérőjű parabolikus emitterrel rendelkezik, a szervizrekeszre van felszerelve, és azután forog munkahelyzetbe, hogy az űrszonda a Hold felé tartó repülési pályára lép.
Szervizrekesz

Az Apollo űrszonda szervizterét is az észak-amerikai Rockwell (USA) fejlesztette ki . Henger alakú, hossza 3943 mm, átmérője 3914 mm. A hajótestből kinyúló LRE fúvóka hosszát figyelembe véve a szervizrekesz teljes hossza 7916 mm. Az indítás pillanatától a légkörbe jutásig a kiszolgáló rekesz mereven kapcsolódik a parancsnoki fülkéhez, amely az Apollo űrszonda fő blokkját alkotja. A légkörbe való belépés előtt a parancsnoki teret leválasztják a szerviztérről.

A szerviztér össztömege 23,3 tonna, ebből 17,7 tonna üzemanyag. A rekeszben az Aerojet General (USA) LRE-jével ellátott meghajtórendszer , a Marquardt (USA) LRE-je, üzemanyagtartályok és meghajtóegységek, valamint egy hidrogén-oxigén üzemanyagcellákon alapuló erőmű kapott helyet.

A szervizrekesz biztosítja az űrrepülőgép minden manőverét a Holdra tartó repülési pályán, a pályakorrekciót, a Hold pályára való belépést, a Hold pályájáról a Földre irányuló repülési pályára való átmenetet és a visszatérési pálya korrekcióját [2] .

Holdmodul

Az Apollo űrszonda holdmodulját a Grumman (USA) fejlesztette ki, és két szakasza van: leszállás és felszállás. A független meghajtási rendszerrel és futóművel felszerelt leszállófokozat a Hold leszállójának holdpályáról történő leengedésére és a Hold felszínére történő lágy leszállásra szolgál, valamint indítóállásként is szolgál a felszállási szakaszhoz. A felszállási szakasz túlnyomásos kabinnal a személyzet számára és egy független meghajtórendszerrel, a kutatás befejezése után a Hold felszínéről indul, és kiköt a pályán lévő parancsnoki fülkével. A lépések szétválasztása pirotechnikai eszközökkel történik.

Holdraszállási profil

Két űrhajós áthelyezése a holdmodulba azt követően történt, hogy az Apollo-komplexum belépett a Hold célpályájára. A pilóta kis távolságra vitte a holdmodult a parancsnoki fülkétől, és megfordította, hogy a parancsnoki fülke pilótája szemrevételezéssel ellenőrizhesse a futómű állapotát. Ezután a parancsnoki fülkétől biztonságos távolságra való elmozdulás után fékezésre (30 másodpercig tartó impulzus) bekapcsolták a holdmodul főmotorját. Ezzel a manőverrel a holdmodul veszélyhelyzete 15 km-re csökkent a Hold felszíne felett: ekkor az űrszonda körülbelül 480 km-re volt a tervezett leszállóhelytől.

Ezt a pontot elérve a második, főhajtóművet fékezésre bekapcsolták, hogy a holdmodul függőleges és vízszintes sebességét a leszállási értékekre csökkentsék. A repülés ezen szakasza a fedélzeti számítógép irányítása alatt zajlott , amely adatokat fogad a leszálló radartól . A hajót a leszállófokozat hajtóművének tolóerejének és a tájékozódási rendszer hajtóműveinek működésével szabályozták. Ahogy ereszkedett le körülbelül 3 km-es magasságba, a holdkabin függőleges helyzetbe fordult (lábai a földre ereszkedtek), és menet közben: az űrhajósoknak ebben a pillanatban volt lehetőségük a Hold felszínét a háromszög alakú előremenőn keresztül látni. nézze meg az ablakokat, és folytassa a leszállási eljárás utolsó részével. Ez a szakasz körülbelül 210 méteres magasságban és a tervezett leszállóhelytől körülbelül 600 m távolságban kezdődött.

Az összes Apollo űrszonda leszállása félautomata üzemmódban történt (a teljesen automatikus és teljesen kézi leszállás programja is választható volt). A holdmodul parancsnoka leereszkedésekor a domborzat jellegzetes (korábban tanulmányozott és térképen megjelölt) sajátosságai (kráterek, repedések stb.) alapján vezérelte, és vizuálisan kiválasztotta a leszállóhelyet. Ennek az eljárásnak a különös jelentősége annak volt köszönhető, hogy a pilóták földi kiképzése során az automata állomásoktól kapott leszállási zónák fényképes térképeit használták fel; általában nem voltak kellően nagy felbontásúak, és kis magasságból közelebbről megvizsgálva a kijelölt pontot például meglehetősen nagy kövekkel lehetett beszórni. Ezt szem előtt tartva a pilóta szükség esetén elvitte a hajót nem megfelelő területekről. Az erre a manőverre szánt időt az üzemanyag-ellátás korlátozta, és körülbelül két perc volt. A leszálló motor tolóerejét (és ezzel a függőleges süllyedés sebességét) automatika szabályozta (egyes expedíciókon azonban a pilóta manuálisan állította be). A leszállás pillanatát az határozta meg, hogy a felület kiválasztott területe eltávolodott a látómezőtől, amikor e terület felé haladt: erre a célra a pilóta megfelelő észrevehető tereptárgyat választott. Abban a pillanatban, amikor a tereptárgy a hajó alá ment, leszállás történt. A pilóta figyelte a modul függőleges és előrehaladási sebességét, így közel nullához (sőt, több méteres magasságban lebegett). Abban a pillanatban, amikor a leszálló lábak szondái megérintették a talajt, felvillant a „Kapcsolat” jelzőlámpa: erre a jelzésre a pilóta leállította a leszálló hajtóművet, és megtörtént a tényleges leszállás.

A leszállási program bármely szakaszában lehetőség volt a program vészhelyzeti leállítására: ebben az esetben a leszállófokozatot leválasztották, a felszállófokozat motorját bekapcsolták, majd visszahelyezték a holdpályára a későbbiekben. dokkolás az orbitális hajóval.

Az Apollo-program utolsó három küldetése (-15, -16 és -17) holdmoduljait jelentősen továbbfejlesztették a megnövelt hasznos terhelés és az autonóm élettartam tekintetében. A leszálló motort egy további 254 mm hosszú fúvóka fúvókával szerelték fel, az üzemanyag-alkatrészek tartályainak térfogatát megnövelték. A Hold talaja feletti lebegési időt és a leszállási súlyt a leszállási program némi átdolgozása is növelte: a Hold körüli pályára kerüléshez a kezdeti lassító impulzust még a Hold modulnak a parancsnoki és kiszolgáló modultól való leválasztása előtt adta a motor. az utóbbiak közül (az Apollo 14-től kezdve). Ezek az intézkedések lehetővé tették az LRV kerekes transzporter Holdra szállítását, és három napra növelték a Hold felszínén eltöltött lehetséges időt.

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 Az űrhajótervek továbbra is felhősek. (angol) // Missiles and Rockets  : The Missile/Space Weekly. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1961. május 29. - Vol.8 - No.22 - P.42-43.
  2. 1 2 Levantovsky, 1970 , p. 269.
  3. Hillje, Ernest R., "Entry Aerodynamics at Lunar Return Conditions Obtained from the Flight of Apollo 4 (AS-501)," Archiválva : 2020. szeptember 16., a NASA Wayback Machine TN D-5399, (1969).
  4. Shuneiko I. I. Belépés a légkörbe és leszállás // Emberi repülések a Holdra . - M. , 1973. - T. 3.
  5. Levantovsky, 1970 , p. 273.

Irodalom

  • Levantovsky V. I. Az űrrepülés mechanikája elemi előadásban. - M. : Nauka, 1970. - 492 p.
  • A CSM06 parancsmodul  áttekintése . NASA . - A parancsnoki fülke műszaki leírása, 20 p. Letöltve: 2017. november 2.
  • I. B. Afanasiev, Yu. M. Baturin, A. G. Belozersky és munkatársai : World manned cosmonautics. Sztori. Technika. Emberek . - Moszkva: "RTSoft", 2005. - S. 104. - 752 p. — ISBN 5-9900271-2-5 .

Linkek