В этот день… №1-15 (1-10 июня)



Александр Грищенко Здравствуйте! В июне попробуем изменить формат – переходим от двухнедельных обзоров к декадным. Космические события и в июне связаны с соревнованием двух главных космических держав 60-х – 70-х годов ХХ века.
 
 
 
 
2 июня 1966 года – мягкая посадка на Луну первой американской автоматической станции серии «Сервейор» (Surveyor, США).

Подготовка АЛС «Сервейор» (Surveyor)Для обеспечения работ по программе посадки на Луну пилотируемого корабля «Аполлон» в США была задумана двухчастная программа, включающая орбитальные и посадочные блоки. Впоследствии часть программы, касающаяся орбитальных аппаратов, получила самостоятельное развитие в серии лунных спутников «Лунар Орбитер» (Lunar Orbiter). Для автоматической посадки на Луну были разработаны аппараты серии «Сервейор». Surveyor – в переводе с английского изыскатель, исследователь. Эти космические аппараты должны были изучить несущие способности лунного грунта, процессы взаимодействия струи ЖРД с грунтом при посадке, отработать систему мягкой посадки. Кроме того, предусматривалась съёмка поверхности Луны, исследование химического состава и характеристик грунта, тепловых условий на Луне.

Вес космического аппарата серии «Сервейор» на Земле 995-1037 кг, на Луне 279-286 кг. Высота аппарата – 3 м, размах опор шасси 4,27 м. На трубчатом каркасе монтировались панели солнечной батареи, антенны, двигательная установка, научные приборы. Панель солнечной батареи площадью 0,85 м2 обеспечивала на Луне мощность не ниже 57 Вт.

Старт РН «Атлас-Центавр» с КА «Сервейор-1» (30.05.1965)Система управления и ориентации включала в себя солнечные датчики, датчик Канопуса, инерциальный измерительный блок, программно-временное устройство, радиолокатор, допплеровский локатор и радиолокационный высотомер. Исполнительными органами служили микродвигатели, работающие на сжатом азоте. Двигательная установка была оснащена четырьмя двигателями: тремя управляющими ЖРД (один из которых установлен в карданном подвесе) с регулируемой тягой и одним (основным) твердотопливным двигателем торможения (тягой 40 кН). Топливо РДТТ — смесевое: сополимер полибутадиена и акрилонитрила с присадкой алюминия и перхлорат аммония.

После промежуточной коррекции с помощью управляющих двигателей проводилась подготовка к посадке. Основной тормозной двигатель включался на расстоянии 75 км от поверхности Луны и, работая совместно с управляющими ЖРД (в течение 40 с), тормозил аппарат до скорости 40 м/с. После выгорания топлива РДТТ отделялся от аппарата (на высоте около 8 км), и на заключительном этапе спуска работали только управляющие двигатели (с высоты около 4 км), обеспечивая почти полное торможение (зависание) аппарата на высоте 4 м. Работа управляющих двигателей на этой стадии полёта осуществлялась по командам допплеровского локатора и радиолокационного высотомера. С этой высоты аппарат опускался в свободном падении при выключенных двигателях, чтобы свести к минимуму загрязнение и разрушение поверхности под действием истекающих газов. Вертикальная составляющая скорости в момент контакта не превышала 4 м/с. Амортизирующие стойки и сминаемые опоры смягчали ударную нагрузку.

Лунная панорама, переданная КА «Сервейор-1»«Сервейор-1», первый аппарат этой серии, успешно совершил мягкую посадку на Луну в районе Океана Бурь спустя четыре месяца после посадки аппарата «Луна-9». В течение последующих шести недель на Землю были переданы 11237 изображений, из которых многие имели высокое разрешение и были выполнены с использованием светофильтров.

ЖРД TD-339Для запуска АЛС серии «Сервейор» использовались ракета-носитель «Атлас-Центавр» (Atlas-Centaur), которые выводили аппарат на геоцентрическую орбиту с высотой перигея 170 км и высотой апогея 400000 км. Предусматривалась одна коррекция траектории на трассе «Земля-Луна» примерно через 15 ч после старта. На расстоянии около 100 км от Луны по команде радиолокатора начиналась отработка цикла мягкой посадки.

Управляющие ЖРД TD-339 были разработаны фирмой «Тиокол» (Thiokol Chemical Corp.).

Корпус камеры выполнен из нержавеющей стали марки 347. Система охлаждения регенеративная. Охладитель – горючее. Головка камеры оснащена вихревыми форсунками. В критическом сечении сопла установлен охлаждаемый вкладыш из карбида кремния. Сопловая приставка, изготовленная из молибденового сплава с 0,5% содержанием титана, охлаждается излучением. Степень уширения сопла 86:1.

Схема ЖРД TD-339

Схема ЖРД TD-339:
1 – кольцо из карбида кремния;
2 – вкладыш из карбида кремния;
3 – сопловая приставка из молибдена;
4 – вход горючего;
5 – головка с вихревыми форсунками;
6 – вход окислителя;
7 – покрытия типа «Рокайд»

Топливо самовоспламеняющееся: горючее – монометилгидразин; окислитель – смесь четырёхокиси азота (90%) и окиси азота (10%) по весу. Отношение топливных компонентов 1,5:1. Подача топлива вытеснительная. В качестве рабочего вещества системы подачи используется гелий. В топливной системе имеются два дроссельных и два отсечных клапана. Система регулирования по сигналам системы управления аппарата изменяет тягу в пределах от 127 до 470 Н при изменении давления в камере сгорания от 0,5 до 1,72 МПа.

Всего было запущено 7 космических аппаратов «Сервейор». Не все полёты завершились успешно. Так, КА «Сервейор-2» был потерян из-за отказа одного из управляющих ЖРД. Был потерян также и «Сервейор-4». Но все поставленные задачи эти автоматические разведчики выполнили.


 

3 июня 1965 года – старт космического корабля «Джемини-4» (Gemini) с астронавтами Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом (James McDivitt, Edward White, США).

Экипаж КК «Джемини-4»Мы уже рассказывали о программе пилотируемых КК «Джемини». Одной из задач полётов была отработка выхода астронавтов в открытый космос. Американцы планировали решить эту задачу первыми, но опоздали на три месяца. Первым был Алексей Леонов (18.03.1965). А вот вторым человеком в мире, осуществившем выход в космос, стал американский астронавт Эдвард Уайт.

«Джемини-4» стал первым американским космическим кораблём, полётом которого управляли не с мыса Канаверал, а из центра пилотируемых полётов в Хьюстоне. Первым экспериментом для экипажа стало сближение со второй ступенью РН «Титан-2» (Titan). Попытки сближения не увенчались успехом, но привели к израсходованию 62 кг топлива (около половины всего запаса). Из-за срыва графика полёта выход Уайта отложили на полтора часа (по плану полёта он должен был выйти в конце второго витка полёта).

Выход Эдварда Уайта в открытый космос (в руках – реактивный пистолет)КК «Джемини» не имели шлюзовой камеры, и астронавты выходили в космос прямо из кабины. Во время работы вне КК Уайт использовал ручное реактивное устройство маневрирования (реактивный пистолет). Устройство имело массу 3,4 кг и могло сообщить астронавту скорость до 1,8 м/с. В рукоятку устройства была вмонтирована фотокамера для съёмки Земли и окружающего пространства. Так же как и Леонов, Уайт был связан с кораблём фалом.

Эдвард Уайт проработал в космосе 22 минуты. Возвращение в корабль также не обошлось без неприятных сюрпризов. Командир корабля Джеймс Макдивитт не смог закрыть люк за своим вторым пилотом. Приложив двойное усилие, через 20 минут, Макдивитт и Уайт закрыли люк. Анализ произошедшего привёл к выводу о том, что причиной аварийной ситуации стала вакуумная сварка витков пружины люка.

Но главной задачей полёта был не выход в космос, а испытания всех систем корабля в условиях длительного реального полёта (четыре дня). Во всех предыдущих полётах американских астронавтов длительность полётов составляла не более суток. Лишь однажды полёт продолжался чуть более суток. Четырёхдневный полёт был в то время для США рекордом. Учитывая, что объём внутрикорабельного пространства, приходящийся на одного члена экипажа, составлял всего 1,3 м3, остаётся только посочувствовать экипажам КК «Джемини».

Спускаемый аппарат КК «Джемини-4» в музейной экспозицииКабина КК «Джемини-4»
В программу полёта входило более десяти экспериментов, включавших в себя навигационные измерения с помощью ручного секстанта. Много времени занимали наблюдения за земной поверхностью. Астронавты неоднократно наблюдали во время полёта искусственные спутники Земли.

Полёт «Джемини-4» благополучно завершился 7 июня 1965 года приводнением в Атлантическом океане. Астронавты провели в космосе 4 суток 1 час 56 минут 12 секунд.


 

6 июня 1971 года – старт первой экспедиции первой орбитальной пилотируемой станции «Салют» (СССР).

Экипаж КК «Союз-11» и ОС «Салют» - В. Н. Волков, Г. Т. Добровольский, В. И. ПацаевПервым экипажем экспериментальной ОС «Салют» должен был стать экипаж космического корабля «Союз-10» (7КТ-ОК), стартовавшего 23 апреля 1971 года. Командир корабля Владимир Шаталов, бортинженер Алексей Елисеев и инженер-исследователь Николай Рукавишников должны были испытать новый стыковочный узел, оборудованный внутренним переходом «люк-лаз». При стыковке КК «Союз-4» и «Союз-5» в январе 1969 года переход космонавтов Евгения Хрунова и Алексея Елисеева из «Союза-5» в «Союз-4» осуществлялся в скафандрах через открытое космическое пространство. К 1971 году американцы уже широко применяли стыковочные узлы с внутренним переходом при выполнении полётов по программе «Аполлон». Теперь такой узел появился и на «Союзах».

Стыковка КК «Союз-11» и ОС «Салют» (рисунок)Но, к сожалению, стыковка корабля и орбитальной станции удалась не полностью. Причаливание, касание и механический захват корабля и станции в состыкованном состоянии прошли в штатном режиме. А вот стягивание космических аппаратов было выполнено не до конца. Остался значительный зазор (90 мм) между плоскостями стыковочных агрегатов станции и корабля. После анализа сложившейся ситуации, с большим трудом, удалось расстыковать «Союз» и «Салют». КК «Союз-10» произвёл посадку 25 апреля 1971 года. В официальном сообщении было сказано, что «24 апреля космонавты В. А. Шаталов, А. С. Елисеев и Н. Н. Рукавишников на корабле «Союз-10» провели ряд экспериментов в совместном полете со станцией «Салют». В том числе были испытаны новые стыковочные устройства.» Причиной неприятной ситуации была непродуманность последовательности работы различных систем космических аппаратов в различных полётных ситуациях. Сразу же после захвата, датчики угловых скоростей системы ОС «Салют» (уникальное фото с борта КК «Союз-11»)управления корабля среагировали на угловые отклонения, включились двигатели причаливания и ориентации, но вместо успокоения началось раскачивание на штанге стыковочного агрегата, которая сцепилась с ОС в приемном гнезде. Стало ясно, что систему управления и двигатели причаливания и ориентации нужно было отключить сразу после касания.

После необходимых доработок был подготовлен следующий КК «Союз-11» (7КТ-ОК). Основной экипаж состоял из командира – Алексея Леонова, бортинженера – Валерия Кубасова и инженера-исследователя – Петра Колодина. Но за два дня до старта, по медицинским причинам, основной экипаж заменили дублёрами. Командир корабля – подполковник Георгий Добровольский и инженер-исследователь Виктор Пацаев не имели опыта космических полётов. Бортинженер Владислав Волков совершил один полёт в 1969 году. После успешного старта и необходимых манёвров корабль и станция состыковались. Сближение до расстояния 100 м проводилось в автоматическом режиме, а затем, последующее сближение и причаливание выполнялись вручную, командиром корабля. После выравнивания давления в корабле и станции космонавты открыли люки и вошли в помещение «Салюта». Началась плановая работа, о которой расскажем в последующих обзорах.


 

7 июня 1973 года — продолжение полёта первой экспедиции американской ОС «Скайлэб» (Skylab) и выход астронавтов в открытый космос, спасший станцию и всю программу полётов.

После тщательной подготовки 7 июня Конрад (Conrad) и Кервин (Kerwin) провели 3,5 часа в открытом космосе, продолжив работы по раскрытию заклинившейся панели солнечной батареи. Сначала Конрад попытался удалить оторванный от противометеоритного экрана кусок металла, мешающий раскрыться одному из лучей каркаса, с помощью ножниц, закреплённых на длинной (7,6 м) ручке, но это не принесло успеха. Ему пришлось проползти по наружной обшивке станции поближе к месту аварии и уже там использовать ножницы. Кервин подстраховывал его с помощью длинного фала, находясь на верху орбитального блока.

Прикрепив к заклинившемуся лучу каркаса трос длиной 9 м, Конрад отодвинулся на безопасное расстояние и встал так, чтобы использовать своё плечо в качестве рычага. Каркас сдвинулся, и панель солнечной батареи раскрылась, но из-за действия некомпенсированного момента сил оба астронавта отлетели от станции. Устранив снаружи станции ещё ряд неисправностей, Конрад и Кервин вернулись внутрь станции. После раскрытия панели началась зарядка восьми аккумуляторных батарей, находящихся внутри станции.

Этой дополнительной электрической мощности уже было достаточно, чтобы вернуться к первоначально задуманной программе полёта.


 

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

  1. Космонавтика. Энциклопедия. – М.: «Советская Энциклопедия», 1985.
  2. К. Гэтланд и др. Космическая техника. – М.: «Мир», 1986.
  3. Иностранные авиационные и ракетные двигатели (по данным иностранной печати). Институт им. П. И. Баранова, 1967.
  4. L.C. Hacker, J.M. Grimwood. On the shoulders of titans: A history of project Gemini. Wash, 1977.
  5. Б. Е. Черток. Ракеты и люди. Горячие дни «холодной войны» – М.: «РТСофт», 2007.
  6. Э. Бэлью, Э. Стулингер. Орбитальная станция «Скайлэб» США, 1973. Под ред. д-ра физ.-мат. наук Г. Л. Гродзовского. – М.: «Машиностроение», 1977.

 


« »



Оставьте свой комментарий

Вы должны быть авторизованы чтобы оставлять комментарии.

Рейтинг@Mail.ru