«Мир чудес» – портал для пытливых и любознательных Пятница, 16.11.2018, 23:37
Приветствую Вас Гость
Главная | Регистрация | Вход

Главная » Статьи » Вселенная

(2-я часть) К 40-летию посадки на Луну первого самоходного аппарата "Луноход 1"

| Еще
Особенности проекта

Серьезной проблемой при создании лунохода стало обеспечение теплового режима внутри гермоконтейнера. Амплитуда колебаний температуры лунной поверхности в течение лунного дня превышает 300?. Поэтому, с одной стороны в течение лунного дня, длящегося 14 суток, требовался непрерывный сброс избыточного тепла, а с другой - низкие температуры лунной ночи требовали подогрева. Использовать же для обогрева электронагреватели было невыгодно из-за дефицита электроэнергетики. Вместо них решено было использовать радиоизотопный источник тепла, а саму систему терморегулирования сделать двухконтурной. В течение лунного дня вентилятор гонял воздух по гермоконтейнеру, а сброс тепла осуществлялся через верхнее днище приборного отсека, которое одновременно являлось радиатором-охладителем. На его наружной поверхности было нанесено специальное термооптическое покрытие, состоящее из зеркальных элементов из кварцевого стекла. Для уменьшения стока тепла из приборного отсека через радиатор-охладитель на время лунной ночи закрывался теплоизолированной крышкой, на внутренней поверхности которой были расположены фотопреобразователи солнечной батареи.

Сам радиоизотопный источник тепла, содержащий ампулы с полонием-210, был разработан там же, где разрабатывалось и все советское ядерное оружие, то есть во Всесоюзном НИИ экспериментальной физики в закрытом городе Арзамас-16.

С наружной части лунохода были установлены иллюминаторы телекамер, панорамные телефотокамеры, малонаправленная антенна дециметрового диапазона, четыре штыревых малонаправленных антенны метрового диапазона, остронаправленная антенна на приводе, радиоизотопный нагреватель, лазерный уголковый отражатель и самоходное шасси.

Главной задачей для лунохода были определение физико-механических и химических параметров лунного грунта. На борту также имелась специальная аппаратура для изучения магнитных полей, аппаратура для телевизионной съемки и телефотометрической панорамной съемки. Все эти задачи и должны были решаться по ходу движения лунохода. Активная работа должна была продолжаться в течение 3 месяцев.

Но наиболее сложным и оригинальным механизмом на луноходе явилось не имевшее прототипов самоходное шасси, разработанное в ленинградском ВНИИТрансМаше (ВНИИ-100). Именно оно придало посадочному аппарату новое качество, а именно: способность передвигаться и исследовать поверхность Луны в различных точках.

В состав самоходного шасси входила ходовая часть с колесными движителями на упругой подвеске, электродвигатели и механическая трансмиссия, предназначенная для вращения ведущих колес, блок автоматики шасси и прибор оценки проходимости. Каждое колесо имело три титановых обода, покрытых сеткой из нержавеющей стали и соединенных грунтозацепами. Ступица колеса была соединена с ободом спицами. Колеса, трансмиссии и двигатели объединены в единые узлы - мотор-колеса. Луноход имел восемь мотор-колес, каждое из которых являлось ведущим.

Входивший в состав самоходного шасси прибор оценки проходимости был предназначен для получения информации о дорожных условиях, необходимой при управлении движением лунохода, о пройденном пути и для проведения научных экспериментов по исследованию свойств грунта. Прибор, установленный на корме лунохода, состоял из мерного (девятого) колеса и механизмов для внедрения и поворота в грунте штампа. С помощью мерного колеса определялся пройденный путь.

Управление движением производилась по командам с Земли. Кроме этого на борту лунохода имелась автоматическая система безопасности, следившая за работой самоходного шасси и подававшая команду "стоп" в случае возникновения нештатных ситуаций.

В качестве полезной нагрузки на борту лунохода были установлены коллиматорный рентгеновский телескоп РТ 1 для исследования рентгеновского космического излучения, радиометр РВ 2Н для исследования радиационной обстановки на трассе перелета и на поверхности Луны, а также автоматическая спектрометрическая аппаратура РИФМА для определения химического состава лунного грунта.

Общая масса первого лунохода составляла 756 кг, его длина с открытой крышкой солнечной батареи 4,42 метра, ширина 2,15 метра, высота 1,92 метра. Он был рассчитан на 3 месяца работы на поверхности Луны.

Стартовая масса космического аппарата Е8 составляла 5750 кг, после выхода на селеноцентрическую орбиту - 4100 кг, а на поверхности Луны - 1900 кг.

Еще на этапе проектных работ для управления луноходами из числа офицеров в/ч 32103, головной организации по наземному командно-измерительному комплексу Министерства обороны СССР, были отобраны кандидаты в экипаж лунохода. В составе экипажа предусматривался командир, водитель, бортинженер, штурман и оператор наведения остронаправленной антенны. Командирами экипажей были назначены Николай Еременко и Игорь Федоров, водителями Габдулхай Латыпов и Вячеслав Довгань, штурманами Константин Давидовский и Викентий Самаль, операторами остронаправленной антенны Валерий Сапранов и Николай Козлитин, резервным водителем и оператором стал Василий Чубукин.

Для работы с луноходом была разработана система дистанционного управления. Сюда, помимо самого лунохода, средств наземного комплекса управления на НИП-10 под Симферополем входил пункт управления луноходом (ПУЛ). Он, как и центр управления полетом аппаратов Е8, также размещался на НИП 10, но в другом здании. Экипаж лунохода имел в своем распоряжении видеоконтрольные устройства - мониторы, на которых отображалась телеметрическая информация о состоянии систем лунохода, а также телевизионное изображение поверхности Луны. Для управления были разработаны специальные пульты, оборудованные ручками управления по типу тех, которыми оснащены пилотируемые космические корабли. Любое изменение положения ручки автоматически преобразовывалось в команды, которые через антенну НИП-10 передавались на луноход.

Для отработки методики управления луноходом там же по соседству с центром управления луноходом был создан специальный "лунодром". Здесь же экипажи лунохода смогли попрактиковаться в управлении аппаратом.

Летные испытания

Тем временем 4 февраля 1967 года вышло очередное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №115-46 о работе над техникой по лунной программе. В ней был установлен график лунных экспедиций и полетов автоматических аппаратов, обеспечивающих их. Так как луноход шел теперь в одной упряжке с пилотируемым комплексом Л-З, то это постановление касалось и его. Согласно этому Постановлению к летно-конструкторским испытаниям ракеты Н-1 планировалось приступить в сентябре 1967 года, первую посадку космонавта на Луну осуществить в третьем квартале 1968 года. В промежутке между этими датами аппарат Е8 должен был быть полностью испытан.

Реально же ракета Н-1 впервые стартовала 21 февраля 1969 года. За два дня до этого была предпринята попытка запустить первый луноход. 19 февраля 1969 года с космодрома Байконур был произведен запуск четырехступенчатой ракеты-носителя 8К82К с космическим аппаратом Е8 №201. Уже на 51,4 секунде полета ракеты разрушился головной обтекатель. Это произошло из-за ошибочных расчетов обтекателя на прочность. Запуск 19 февраля был первым полетом ракеты с этим новым обтекателем. Во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего и произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя. Обломки головного обтекателя, пролетев вдоль блока Д, третьей и второй ступеней, врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся взрывом на 53-й секунде полета, полностью разрушившем ракету.

Впрочем, к этому времени на первый план уже выходила совсем другая "восьмерка". Идея дистанционного исследования поверхности Луны была привлекательной с точки зрения выбора районов посадки пилотируемой экспедиции. Однако для исследования химических свойств лунного грунта этого было недостаточно, поскольку уровень развития научного приборостроения тех лет не позволял создать сложную и компактную аппаратуру для анализа лунного грунта непосредственно на Луне. Гораздо проще было это сделать в лабораторных условиях на Земле. Но для этого требовалось иметь хотя бы несколько десятков граммов образцов лунного грунта.

Правда, была у этой идеи и политическая подоплека. Дело в том, что американская программа "Аполлон" выходила на завершающую стадию, и становилось ясно, что планы американцев высадить астронавтов на Луну в 1969 году вполне реальны. Летные же испытания нашей лунной ракеты Н 1 даже еще не начинались. Все яснее вырисовывалась угроза поражения в лунной гонке. Но надо было чем-то ответить, ибо с пропагандистской точки зрения победа в лунной гонке означала превосходство той или иной социальной системы.

Именно эта проблема и была рассмотрена сначала у секретаря ЦК КПСС Д.Ф. Устинова 23 декабря 1968 года, а затем на совещании, состоявшемся 30 декабря 1968 года в ВПК. После подведения неутешительных итогов советской пилотируемой лунной программы была рассмотрена и утверждена программа Е8-5, предусматривающая доставку лунного грунта автоматическими станциями, разработанными в Химках под руководством Г.Н. Бабакина.

Тем самым было решено хоть какой-то "ложкой меда" скрасить "бочку дегтя". Более того, было также решено негласно дать установку средствам массовой информации, что наш путь изучения Луны - это автоматы. О том, что на самом деле это не так, советский народ узнал только в конце 80 х годов с наступлением гласности.

Как следствие заседания ВПК 8 января 1969 года вышло разработанное Г.Н. Бабакиным Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О плане работ по исследованию Луны, Венеры и Марса автоматическими станциями". Оно зажгло "зеленый свет" перед конструкторским бюро завода имени С.А. Лавочкина.

Создание космплекса Е8-5 после целого ряда неудач завершилось успешным полетом "Луны-16", доставившей на Землю образцы лунного грунта.

После того, как была выполнена эта приоритетная задача, можно было приступать и к выполнению остальной части программы освоения Луны автоматическими станциями. При этом, поскольку высадка человека на Луну по программе Н1 Л3 сдвигалась на неопределенный срок, изучение Луны с помощью автоматических станций приобретала самостоятельное значение. Хотя в течение полутора лет основной акцент делался на доставке грунта с Луны, работа над луноходом в КБ завода имени С.А. Лавочкина не прекращалась. Теперь наступила и его очередь.

На Луне

10 ноября 1970 года с площадки №81 космодрома Байконур стартовала ракета УР-500К, которая вывела на траекторию полета к Луне автоматическую станцию Е8 №203, названную в сообщении ТАСС "Луной-17". В ходе перелета были проведены две коррекции траектории, и 15 ноября станция вышла на орбиту искусственного спутника Луны высотой 85x141 км и периодом обращения 116 минут.

16 ноября прошли коррекции орбиты, в результате которых минимальная высота над поверхностью снизилась до 19 км. Наконец 17 ноября 1970 года станция "Луна-17" благополучно совершила посадку в Море Дождей, при этом весь спуск от начала торможения занял примерно 6 минут. Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки с помощью телефотометров и развертывание трапов. Только после анализа окружающей обстановки была выдана команда, и самоходный аппарат массой 756 кг, получивший название "Луноход-1", съехал со ступени КТ на лунный грунт.

Как только стихли аплодисменты по случаю рождения "Лунохода-1", само собой возник вопрос - а что же делать дальше? Нет, конечно же, общая задача была ясна, ведь именно ради нее, то есть ради исследования поверхности Луны, и создавалась "восьмерка". Но вот детального плана исследования с помощью лунохода не существовало. Он рождался по ходу дела. Как выяснилось, управлять самоходным аппаратом, ориентируясь на местности с помощью телевизионной картинки, было очень не просто. Тем более что картинка с Луны была очень контрастной, без полутеней, да и периодичность смены изображения составляла 21 секунду, к тому же сами телевизионные камеры были расположены слишком низко. По существу, весь первый лунный день экипажи лунохода приноравливались к необычным телеизображениям, а потому и скорость передвижения "Лунохода-1" была ничтожной и сравнима со скоростью черепахи. Фактически за первый лунный день аппарат прошел всего лишь 197 метров, хотя каждая зона радиовидимости использовалась по максимуму.


Стоит заметить, что, хотя в состав экипажа лунохода входил штурман, в обязанности которого входило прокладывание маршрута, фактически выбор маршрута рождался в споре между управленцами и учеными, для которых интересен был каждый кратер и каждый лунный камень.

За двое суток до конца лунного дня экипаж начал готовить аппарат к ночной "спячке", для чего развернул луноход на восток, чтобы при восходе Солнца солнечная батарея, поднятая на 90°, была освещена прямыми лучами. Перед самым наступлением ночи крышка лунохода, служащая также солнечной батареей, по команде с Земли закрыла радиатор для предотвращения оттока тепла.

Первую лунную ночь "Луноход-1" пережил благополучно. Сразу же после восхода Солнца над лунным горизонтом крышка была открыта, и в течение двух земных суток шла подзарядка аккумуляторной батареи. Дальше луноход снова двинулся в путь. На этой раз экипаж, получивший определенный опыт, чувствовал себя гораздо увереннее, в результате чего за второй лунный день пройденный путь составил более 1500 метров. Правда, в середине лунного дня пришлось приостанавливать движение, поскольку в это время Солнце стоит слишком высоко, теней практически нет, и на телекартинке - сплошное светлое пятно. В процессе движения осуществлялись и плановые остановки для получения круговых фотопанорам и определения физико-механических свойств лунного грунта с помощью прибора ПРОП. Кроме того, проводились сеансы лазерной локации с использованием уголкового отражателя.

Гарантийный срок активного существования лунохода на поверхности Луны составлял 3 месяца. За это время помимо изучения лунной поверхности луноход выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Спустя два месяца после посадки удалось с использованием только навигационных средств вывести луноход к посадочной ступени КТ и сфотографировать ее. Случались и критические ситуации, когда луноход долго не мог выбраться из небольшого кратера. Однако экипаж с честью справился с испытанием.

По окончании четвертого лунного дня, ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной программы работ "Лунохода-1". Но, поскольку бортовые системы функционировали нормально, программа исследований была продолжена. В результате "Луноход-1" втрое перекрыл отведенное ему время, в течение которого он прошел по Луне 10540 метров, обследовав площадь в 80000 кв. м, при этом максимальная скорость движения составила 2 км/час. Было получено свыше 20000 телеизображений лунной поверхности и 200 фотопанорам, прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, а в 25 точках проведен его химический анализ.

Уже к середине лета максимальный ток солнечной батареи упал с 3,5 до 2,3 Ампера, а емкость аккумуляторной батареи с расчетных 200 до 128 Ампер-часов. В конечном итоге критичным для функционирования аппарата оказался радиоизотопный источник тепла. Последний сеанс с луноходом состоялся 14 сентября 1971 года. После наступления лунной ночи 15 сентября температура в отсеке стала падать. По-видимому, аппаратура просто замерзла, хотя, возможно, не хватило емкости аккумуляторной батареи. После наступления двенадцатого лунного дня 30 сентября аппарат не вышел на связь.

Суммарная длительность активного функционирования самоходного аппарата "Луноход-1" составила 301 сутки 06 часов 37 минут.

Так завершилась блестящая эпопея первого в мире дистанционно управляемого планетохода, созданного под руководством Главного конструктора Г.Н. Бабакина, который умер 3 августа 1971 года.


| Еще


Источник: http://www.laspace.ru/rus/lh.php
Категория: Вселенная | Добавил: mir_chudes (22.11.2010)
Просмотров: 2184 | Теги: Симферополь, космос, Королев, Луноход, НПО им Лавочкина, спутник, ссср, Бабакин, Луна, Земля | Рейтинг: 5.0/1
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Здесь
могла
быть
Ваша
реклама






Система Orphus



Форма входа

Статистика


География посетителей

Locations of visitors to this page


Каталог сайтов :: Развлекательный портал iTotal.RU Каталог сайтов и статей iLinks.RU Каталог интернет ресурсов - ИнфоПитер Rambler's Top100 HotLinks.Ru in english SafeWeber.ru Cool Text: Logo and Graphics Generator Яндекс.Метрика

CY-PR.com Refo.ru - русские сайты Рейтинг SIMPLETOP.NET Каталог ссылок, Top 100. Питерский каталог сайтов Каталог ссылок, Top 100. Free SEO Tools Create a free website Каталог Ресурсов Интернет


Copyright «Мир чудес» © 2018  При использовании материалов сайта наличие гиперссылки на сайт mir-chudes.my1.ru обязательно
Используются технологии uCoz