Марсианский проект С. П. Королёва
Шрифт:
Комиссия под председательством Келдыша рассмотрела проект, одобрила, и 10 февраля 1965 года он был утвержден, а в феврале был принят и план создания Л3. При его подготовке мне, как «крупному специалисту», пришлось составить длинный сетевой график создания комплекса Н1-Л3. Долгие годы потом отделы планирования и координации на своих юбилеях отмечали этот первый сетевой график в ОКБ-1 как отправную веху своего становления.
Состав лунного комплекса (Л3) предполагал следующие компоненты ( рис. 4.4.1 ): два пилотируемых корабля — лунный орбитальный корабль (ЛОК) с ракетным блоком «И» и лунный посадочный корабль (ЛК) с ракетным блоком «Е»; ракетный блок «Г» для разгона комплекса Л3 к Луне; ракетный блок «Д» для доразгона комплекса Л3 до скорости,
На ракете устанавливались последовательно: блоки «Г», «Д», ЛК внутри переходника, на верхнем торце которого располагался ЛОК. Все элементы закрывались головным обтекателем, сверху которого располагалась мощная твердотопливная ракетная установка системы аварийного спасения. Она, в случае аварии носителя Н1, должна была увести верхнюю часть обтекателя и отсек с экипажем в безопасную зону. В штатном полете после прохождения плотных слоев атмосферы верхняя часть обтекателя отделялась, обтекатель раскрывался на две продольные створки и сбрасывался. Общая длина Л3 — 43,2 м, максимальный диаметр — около 6 м (по ГО), масса — 91,7 т.
Лунный орбитальный корабль (ЛОК) ( рис. 4.4.2 ) предназначался для полета экипажа к Луне, по орбите ее спутника и возвращения на Землю. Масса — 9850 кг, при старте к Земле — 7530 кг. Длина — 10,06 м. Хотя ЛОК и имел внешнее сходство с «Союзом», но практически был новым космическим кораблем следующего поколения. В его составе обитаемыми были два отсека — возвращаемый на Землю спускаемый аппарат и бытовой отсек.
Спускаемый аппарат— герметичный отсек длиной 2,19 м, диаметром 2,2 м, массой 2,8 т. Фарообразная форма СА и смещенный относительно его продольной оси центр тяжести создавали при спуске в атмосфере подъемную силу. Ее величина и направление действия могли меняться за счет изменения положения аппарата в набегающем воздушном потоке, что позволяло отклонять траекторию спуска в определенном направлении, обеспечивая посадку в заданном районе. Для изменения положения СА в специальных нишах были установлены 8 двигателей системы управления спуском, работающие на перекиси водорода, с тягой 7,5 кгс и 15 кгс. Экипаж — два человека — при старте располагался в креслах «Казбек» в полетных костюмах без скафандров. В верхней торцевой части СА предусмотрен люк для посадки экипажа во время старта, перехода в бытовой отсек и обратно в полете, и выхода из СА после посадки на Землю. В верхней боковой части — другой люк, закрывающий парашютный контейнер, утопленный в корпус СА, в котором размещалась плотно уложенная парашютная система — вытяжной, тормозной и основной купол (площадью около 1000 м 2) с двигателями мягкой посадки. Внешняя поверхность СА покрыта толстым слоем специальной твердой теплозащиты. Донная часть его закрыта лобовым щитом с утолщенной теплозащитой, отделяемым на высоте 7 км при спуске на парашюте. В СА находится аппаратура и оборудование систем жизнеобеспечения, терморегулирования, управления бортовым комплексом, измерений, бортовая вычислительная машина, а также системы связи, дозиметрического контроля, телеметрии, медицинская аппаратура, ассенизационное устройство. Перед космонавтами расположен пульт управления системами корабля.
Бытовой отсекпредназначен для отдыха космонавтов, для шлюзования при выходах членов экипажа в открытый космос. Он находится над СА и соединен с ним через люк. Состоит из двух полусфер радиусами 1,1 м и 1,15 м, с короткой конической вставкой. Верхняя полусфера такая же, как у БО корабля «Союз». Нижняя полусфера с увеличенным радиусом для люка диаметром 80 см, обеспечивающего проход космонавта в лунном скафандре. В БО размещены стойка для хранения скафандров «Орлан» и «Кречет-94» (для пилота ЛК), запасы продуктов питания и воды, кинофотоаппаратура и другие системы, используемые до старта к Земле. На ЛОКе, в отличие от «Союзов», рабочее место космонавта при сближении и стыковке и соответствующая аппаратура находятся не в СА, а в БО, чтобы не возвращать их к Земле. На верхней полусфере установлен выпуклый сферический блистер с иллюминатором для прямого наблюдения за процессом сближения и стыковки, пультом управления и средствами фиксации космонавта в скафандре на рабочем месте. Снаружи на БО имеются антенны системы сближения «Контакт», радиосвязи, поручни для перемещения космонавта по внешней поверхности.
Кроме обитаемых в составе ЛОКа были следующие отсеки.
Приборный отсекс размещенной в нем основной частью аппаратуры расположен ниже СА. Агрегатный отсекс находящимся в нем ракетным блоком «И» с двигательной установкой для маневрирования на орбите спутника Луны, разгона корабля к Земле и коррекции траектории. Энергоотсекс электрохимическим генератором и баками для хранения жидкого водорода и кислорода. Над бытовым отсеком располагался отсек двигателей ориентации комплексас запасом топлива и стыковочный узел. Корпус корабля покрыт многослойной экранно-вакуумной теплоизоляцией. В нижней части ЛОК имеется базовый шпангоут, стыкуемый с верхней частью переходника, внутри которого находится ЛК.
Лунный посадочный корабль (ЛК) состоит из двух частей: лунного посадочного агрегата и лунного взлетного аппарата. Масса ЛК перед спуском на Луну 5560 кг, при взлете с нее — 3800 кг, высота 5,2 м, размер по развернутым опорам посадочного аппарата — 5,4 м ( рис. 4.4.3 ).
Лунный посадочный агрегат (ЛПА)играет роль шасси при посадке ЛК и состоит из корсета ферменной конструкции максимальным диаметром 2,27 м и лунного посадочного устройства (ЛПУ). На ЛПУ имеются четыре опорные стойки с двумя подкосами каждая, снабженные амортизаторами. На нижних торцах стоек установлены полусферические опоры, заполненные алюминиевыми сотами, деформация которых при контакте с поверхностью Луны позволяет гасить значительную часть энергии. Около верхней части стоек на корсете установлены соплами вверх твердотопливные ракетные двигатели прижатия, которые включаются в момент касания опоры поверхности Луны и «припечатывают» ЛК к грунту, исключая его подпрыгивание и опрокидывание. На ЛПА размещается герметичный навесной приборный отсек с аппаратурой, комплексная исследовательская установка массой 105 кг и другое оборудование, предназначенное для использования до старта ЛК.
Лунный взлетный аппарат (ЛВА)состоит из кабины космонавта, приборного отсека, отсека двигателей ориентации и ракетного блока «Е».
Кабина космонавта— обитаемый герметичный отсек размером 2,3 x 3,0 м, собранный из двух полусферических сегментов. В передней части кабины имеется полусферическая вогнутость с иллюминатором. Космонавт в скафандре «Кречет-94» специальным приспособлением фиксируется стоя перед иллюминатором. Кресло пилота отсутствует для экономии объема и массы. Широкий обзор и установленное на иллюминаторе коллиматорное устройство, на которое с помощью оптической системы проецируется место посадки с углом обзора 7°, позволяют космонавту наблюдать процесс автоматической посадки ЛК. В случае необходимости он может перейти на ручное управление посадкой, регулируя тягу двигателя блока «Е» и используя двигатели ориентации. Перед космонавтом расположена приборная доска, справа от него — пульт управления ЛК. Система управления позволяет выполнить всю программу полета ЛК в автоматическом режиме. В ее составе бортовая вычислительная машина и трехосная гиростабилизированная платформа. В верхней части кабины, над вогнутостью, имеется еще один иллюминатор и широкоугольный визир, позволяющий космонавту наблюдать процесс стыковки с ЛОК и ориентировать свой корабль. На левой стороне кабины расположен открывающийся внутрь овальный люк для прохода. В кабине размещается система жизнеобеспечения. Азотно-кислородная атмосфера кабины с давлением 560 мм рт. ст. позволяет космонавту открывать гермошлем скафандра для приема воды и пищи. Над люком в задней части кабины снаружи установлена видеокамера, поле зрения которой позволяет наблюдать все действия космонавта при спуске и подъеме по трапу, а также на поверхности Луны.
Приборный отсек, герметичный, с размещенными в нем приборами и агрегатами, врезан снаружи в заднюю часть кабины за спиной космонавта. Отсек двигателей ориентациис запасами топлива и расположенным на верхнем торце стыковочным узлом, представляющим собой плоскую плату диаметром 1,08 м с сотовыми ячейками, находится сверху на кабине. Ракетный блок «Е»жестко крепится к нижней части ЛВА. Он обеспечивает гашение скорости спуска ЛК с высоты 1–3 км и горизонтальный маневр при посадке на дальности до нескольких сот метров, а также служит для старта и выведения ЛВА на окололунную орбиту. Масса блока «Е» — 2950 кг. Основной и резервный двигатели с тягой каждого 2050 кгс обеспечивают маневрирование ЛК массой 5560 кг при посадке и 3800 кг при взлете в условиях лунной гравитации.