Лунный модуль Аполлона - Apollo Lunar Module

Лунный модуль Аполлона
Apollo16LM.jpg
Аполлон-16 LM Орион на лунной поверхности
ПроизводительGrumman Самолет
ДизайнерТомас Дж. Келли
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорНАСА
ПриложенияС экипажем посадка на луну
Характеристики
Дизайн жизни75 часов (расширенный)
Стартовая масса
  • 33 500 фунтов (15 200 кг) стандарт
  • 36200 фунтов (16400 кг) расширенный
Сухая масса
  • 9,430 фунтов (4280 кг) стандарт
  • 10,850 фунтов (4,920 кг) расширенный
Вместимость экипажа2
Объем235 куб футов (6,7 м3)
Мощность28 В постоянного тока, 115 В 400 Гц переменного тока
Аккумуляторыдва 28–32 В, 296 ампер-час серебро-цинк
РежимЛунный
Габаритные размеры
Длина23 фута 1 дюйм (7,04 м)
Диаметр13 футов 10 дюймов (4,22 м) без шасси
Ширина31 фут (9,4 м), шасси развернуто
Производство
СтатусВ отставке
Построен15
Запущен10
Оперативный10
Не удалось0
Потерял0
Первый запуск22 января 1968 г.
Последний запуск14 декабря 1972 г.
Последний выход на пенсию15 декабря 1972 г.
Связанный космический корабль
Летал сКомандно-сервисный модуль Apollo
Apollo program.svg
Конфигурация
LEM-linedrawing.png
Диаграмма Apollo LM

В Лунный модуль Аполлона, или просто Лунный модуль (LM /ˈлɛм/), первоначально обозначенный как Модуль лунной экскурсии (LEM), был спускаемый аппарат космический корабль, который летал между лунной орбитой и поверхностью Луны во время США. Программа Аполлон. Это был первый космический корабль с экипажем, который работал исключительно в безвоздушном вакууме космоса, и остается единственным пилотируемым космическим кораблем, который приземлился где-либо за пределами Земли.

Конструктивно и аэродинамически неспособный к полету через атмосферу Земли, двухступенчатый лунный модуль был переброшен на лунную орбиту, прикреплен к Командно-сервисный модуль Apollo (CSM), примерно в два раза больше массы. Его экипаж из двух человек переместил полный лунный модуль с лунной орбиты на поверхность Луны. При взлете отработанная ступень спуска использовалась как стартовая площадка для ступени подъема, которая затем полетел обратно в командный модуль, после чего его тоже выбросили.

Под контролем Grumman Самолет, разработка LM была сопряжена с проблемами, из-за которых первый полет без экипажа задержался примерно на десять месяцев, а первый полет с экипажем - примерно на три месяца. Тем не менее, LM стал самым надежным компонентом Аполлон-Сатурн. космический аппарат.[1] Общая стоимость LM для разработки и произведенных единиц составила 21,3 миллиарда долларов в долларах 2016 года, что превышает номинальную сумму в 2,2 миллиарда долларов.[2] используя индексы новой стартовой инфляции НАСА.[3]

В космос было запущено десять лунных модулей. Из них шесть человек высадили на Луну с 1969 по 1972 год. Первые два запущенных были испытательными полетами в низкая околоземная орбита - первый без экипажа, второй с экипажем. Другой был использован Аполлон 10 для генеральной репетиции полета на окололунную орбиту без посадки. Один лунный модуль выполнял функции спасательной шлюпки для экипажа Аполлон-13, обеспечивая жизнеобеспечение и движение, когда их CSM был выведен из строя из-за взрыва кислородного баллона на пути к Луне, что вынудило экипаж отказаться от планов посадки.

Шесть приземленных ступеней спуска остаются на своих площадках для посадки; соответствующие этапы восхождения врезались в Луну после использования. Один этап восхождения (Аполлон 10 Снупи) был отброшен в гелиоцентрическая орбита после спуска был выброшен на лунную орбиту. Остальные три LM сгорели в атмосфере Земли: четыре стадии Аполлон 5 и Аполлон 9 каждый повторно вошел отдельно, в то время как Аполлон-13 Водолей после аварийных маневров вошел полностью.

Операционный профиль

При запуске лунный модуль находился прямо под командно-служебный модуль (CSM) со сложенными ножками, внутри Адаптер от космического корабля к LM (SLA) прикреплен к S-IVB третий этап Сатурн V ракета. Там он оставался на орбите стоянки Земли и транслунная инъекция (TLI) сжечь ракету, чтобы отправить корабль к Луне.

Вскоре после TLI был открыт SLA; CSM отделился, развернулся, вернулся, чтобы состыковаться с лунным модулем, и извлек его из S-IVB. Во время полета на Луну стыковочные люки были открыты, и пилот лунного модуля вошел в LM для временного включения и проверки всех систем, кроме двигательной. Пилот лунного модуля выполнял роль инженера, следя за системами обоих космических кораблей.

После выхода на орбиту стоянки на Луне командир и пилот LM вошли и включили LM, заменили люки и стыковочное оборудование, развернули и заблокировали его посадочные опоры и отделились от CSM, летя самостоятельно. Командир управлял управлением полетом и дроссельной заслонкой двигателя, в то время как пилот лунного модуля управлял другими системами космического корабля и информировал командира о состоянии систем и навигационной информации. После командного модуля пилот визуально осмотрел шасси, LM был отведен на безопасное расстояние, затем повернут до упора. спускаемый двигатель был направлен вперед по направлению движения. 30-секундный спуск на орбиту был выполнен для снижения скорости и сброса LM. опасность с точностью до 50 000 футов (15 км) от поверхности,[4] около 260 морских миль (480 км) от места посадки.

Лунный модуль Орел, этап восхождения лунного модуля Аполлон-11, на орбите над Луной. Земля видна вдалеке. Фотография сделана Майкл Коллинз.

Когда корабль приблизился к опасности, спускаемый двигатель был снова запущен для начала механического спуска. В это время экипаж летел на спине, в зависимости от компьютера, чтобы замедлить поступательную и вертикальную скорость корабля почти до нуля. Управление осуществлялось с помощью комбинации дросселирования двигателя и двигателей ориентации, управляемых компьютером с помощью посадочного радара. Во время торможения LM снизился примерно до 10 000 футов (3,0 км), а затем, на этапе финального захода на посадку, до примерно 700 футов (210 м). Во время финального захода на посадку машина перешла в почти вертикальное положение, позволяя экипажу смотреть вперед и вниз, чтобы впервые увидеть поверхность Луны.[5]

Космонавты управляли космическим кораблем "Аполлон" вручную только во время сближения с Луной.[6] Заключительная фаза приземления началась на расстоянии около 2 000 футов (0,61 км) от целевой точки приземления. На этом этапе для командира было разрешено ручное управление, которому хватило пропеллент зависать до двух минут, чтобы обозревать, куда компьютер отправлял корабль, и внести необходимые исправления. В случае необходимости посадку можно было прервать практически в любой момент, отключив ступень спуска и запустив двигатель подъема, чтобы вернуться на орбиту для экстренного возврата в CSM. Наконец, один или несколько из трех 67,2-дюймовых (1,71 м) зондов, выходящих из подушечек на опорах спускаемого аппарата, коснулись поверхности, включив световой индикатор контакта, который подал командиру сигнал о ручном выключении спускаемого двигателя, позволяя LM осесть. на поверхность. При приземлении зонды будут изогнуты на 180 градусов или даже сломаны. В первоначальной конструкции зонды использовались на всех четырех опорах, но, начиная с первого приземления (LM-5 на Аполлоне-11), зонды у лестницы были удалены из-за опасений, что изогнутый зонд после приземления может пробить скафандр космонавта при спуске. или сошёл с лестницы.

Оригинал выход в открытый космос План (выхода в открытый космос), по крайней мере, вплоть до 1966 года, заключался в том, чтобы только один астронавт покидал LM, а другой оставался внутри «для поддержания связи».[7] В конечном итоге связь была сочтена достаточно надежной, чтобы позволить обоим членам экипажа ходить по поверхности, оставив космический корабль только для удаленного контроля над полетом.

Начиная с Аполлон 14 дополнительное топливо LM было предоставлено для механического спуска и посадки с использованием двигателя CSM для достижения 15 км (50 000 футов) опасности. После того, как космический корабль был отстыкован, CSM поднялся и сделал круговую орбиту на оставшуюся часть миссии.

Когда он был готов покинуть Луну, сработал восходящий двигатель LM, оставив ступень спуска на поверхности Луны. После нескольких корректировок курса LM встретился с CSM и состыковался, чтобы передать команду и образцы горных пород. Завершив свою работу, этап восхождения отделили. Двигатель ступени подъема Аполлона 10 работал до тех пор, пока не израсходовалось его топливо, и он прошел мимо Луны в гелиоцентрическая орбита.[8][9] В Аполлон-11 этап подъема был оставлен на лунной орбите и в конечном итоге потерпел крушение; все последующие этапы восхождения (за исключением Аполлона-13) были намеренно направлены на Луну для получения показаний сейсмометров, размещенных на поверхности.

История

Модель 1962 года первой конструкции LEM, состыкованная с командно-служебным модулем. Модель принадлежит Джозеф Ши, ключевой инженер, стоящий за внедрением рандеву на лунной орбите логистика миссии.

Лунный модуль (первоначально обозначенный как лунный экскурсионный модуль, известный акроним LEM) был разработан после НАСА выбрал достичь Луны через Свидание на лунной орбите (LOR) вместо прямое восхождение или Свидание на орбите Земли (EOR) методы. Как прямой подъем, так и EOR предполагали посадку на Луну гораздо более тяжелого, укомплектованного космического корабля «Аполлон». После того, как было принято решение продолжить использование LOR, возникла необходимость в создании отдельного корабля, способного достичь поверхности Луны и вернуться на лунную орбиту.

Сдача внаем

В июле 1962 г. одиннадцать фирм были приглашены подать предложения по LEM. В сентябре девять компаний ответили на 20 вопросов, заданных НАСА RFP, в 60-страничном ограниченном техническом предложении. Grumman Самолет был заключен контракт двумя месяцами позже. Грумман начал исследования сближения на лунной орбите в конце 1950-х, а затем в 1961 году. Ожидаемая стоимость контракта составила около 350 миллионов долларов. Первоначально было четыре основных субподрядчика: Bell Aerosystems (двигатель подъема ), Гамильтон Стандарт (системы экологического контроля), Marquardt (система управления реакцией) и TRW Лаборатории космических технологий (спускаемый двигатель ).[10]

В Первичная система наведения, навигации и управления (PGNCS) был разработан Инструментальная лаборатория Массачусетского технологического института; то Компьютер наведения Apollo был изготовлен Raytheon (аналогичная система наведения использовалась в командный модуль ). Резервный инструмент навигации, Отмена системы навигации (AGS), был разработан TRW.

Фаза проектирования

Эта модель 1963 года изображает второй дизайн LEM, который неофициально упоминается как «ошибка».

Лунный модуль Apollo был разработан в основном аэрокосмическим инженером Grumman. Томас Дж. Келли.[11] Первый дизайн LEM выглядел как уменьшенная версия Командно-сервисный модуль Apollo (конусообразная кабина на цилиндрической силовой установке) со складывающимися опорами. Второй проект основывался на идее кабины вертолета с большими изогнутыми окнами и сиденьями, чтобы улучшить видимость космонавтов при зависании и посадке. Это также включало второй передний стыковочный порт, позволяющий экипажу LEM играть активную роль в стыковке с CSM.

По мере продолжения программы было внесено множество изменений в конструкцию для снижения веса, повышения безопасности и устранения проблем. Первыми пострадали тяжелые окна кабины и сиденья; астронавты будут стоять во время полета на LEM, опираясь на систему троса и шкивов, с меньшими треугольными окнами, обеспечивающими достаточную видимость места посадки. Позже избыточный передний стыковочный порт был удален, что означало, что командирский пилот передал активное управление стыковкой пилоту командного модуля; он все еще мог видеть приближающегося Курильщика через небольшое окошко над головой. Выход при ношении громоздких Внедорожная деятельность (EVA) скафандры были облегчены более простым передним люком (32 x 32 дюйма).

Конфигурация была заморожена в апреле 1963 года, когда были приняты решения по конструкции двигателей подъема и спуска. Помимо Rocketdyne, параллельная программа для спускаемый двигатель[12] был заказан из Лаборатории космических технологий (TRW) в июле 1963 г., а к январю 1965 г. контракт с Rocketdyne был расторгнут.

Первоначально мощность должна была производиться топливные элементы построен Пратт и Уитни аналогичен CSM, но в марте 1965 года от них отказались в пользу полностью аккумуляторной конструкции.[13]

Первоначальная конструкция имела три посадочные стойки, максимально легкую конфигурацию. Но поскольку любая конкретная нога должна нести вес транспортного средства, если оно приземлится под значительным углом, это также была наименее стабильная конфигурация, если одна из ног была повреждена во время приземления. Следующая итерация конструкции шасси имела пять опор и представляла собой наиболее устойчивую конфигурацию для посадки на неизвестной местности. Однако эта конфигурация была слишком тяжелой, и конструкторы сделали ставку на четыре опоры.[14]

В июне 1966 года название было изменено на Lunar Module (LM), исключив слово «Excursion».[15][16] Согласно с Джордж Лоу, Менеджер отдела программ космических кораблей Аполлона, это произошло потому, что НАСА опасалось, что слово «Экскурсия» может дать Аполлону легкомысленное замечание.[17] После изменения названия с «LEM» на «LM» произношение аббревиатуры не изменилось, поскольку среди инженеров, астронавтов и средств массовой информации укоренилась привычка произносить «LM» как «лем», что проще, чем произнося буквы индивидуально.

Подготовка космонавтов

Лунный исследовательский корабль (LLRV) во время испытательного полета

Сравнивая посадку на Луну с «операцией зависания», Гас Гриссом сказал в 1963 году, что, хотя большинство первых астронавтов были летчиками-истребителями, «теперь мы задаемся вопросом, не должен ли пилот, совершивший эту первую посадку на Луну, быть очень опытным пилотом вертолета».[18] Чтобы позволить астронавтам изучить методы посадки на Луну, НАСА заключило контракт Bell Aerosystems в 1964 году построить Лунный исследовательский корабль (LLRV), который использовал установленный на подвесе вертикальный реактивный двигатель для противодействия пяти шестым его веса для имитации гравитации Луны, а также собственные двигатели на основе перекиси водорода для имитации двигателя спуска LM и управления ориентацией. Успешные испытания двух прототипов LLRV на Центр летных исследований Драйдена привело в 1966 году к созданию трех серийных лунных тренировочных аппаратов (LLTV), которые вместе с LLRV использовались для обучения астронавтов в Хьюстонском центре пилотируемых космических аппаратов. Этот самолет оказался довольно опасным для полета, так как три из пяти были уничтожены в результате крушения. Он был оборудован катапультируемым креслом с ракетным двигателем, поэтому в каждом случае выжил пилот, включая первого человека, ступившего на Луну. Нил Армстронг.[19]

Полеты на стадии разработки

В Аполлон 6 Статья об испытаниях лунного модуля (LTA-2R) незадолго до сопряжения с SLA

LM-1 был построен, чтобы совершить первый беспилотный полет для испытаний силовых установок, выведенный на низкую околоземную орбиту на вершине Сатурн IB. Первоначально это было запланировано на апрель 1967 года, после чего в том же году состоится первый полет с экипажем. Но проблемы разработки LM были недооценены, и полет LM-1 был отложен до 22 января 1968 г., поскольку Аполлон 5. В то время LM-2 находился в резерве на случай неудачного полета LM-1, чего не произошло.

LM-3 теперь стал первым LM с экипажем, который снова был запущен на низкой околоземной орбите для проверки всех систем и отработки разделения, сближения и стыковки, запланированных для Аполлона-8 в декабре 1968 года. Но опять же, проблемы в последнюю минуту задержали его выполнение. полет до Аполлон 9 3 марта 1969 года. Второй тренировочный полет с экипажем на более высокую околоземную орбиту был запланирован после LM-3, но он был отменен, чтобы не нарушить график программы.

Аполлон 10 был запущен 18 мая 1969 года с использованием LM-4 для «генеральной репетиции» высадки на Луну, отрабатывая все этапы полета, кроме инициирования спуска с двигателя путем взлета. LM спустился на 47 400 футов (9,0 миль; 14,4 км) над поверхностью Луны, затем сбросил ступень спуска и использовал свой двигатель для возврата к CSM.[20]

Производственные полеты

Аполлон 11 Лунный модуль Орел на лунной орбите

Первая посадка на Луну с экипажем произошла 20 июля 1969 г. в г. Аполлон-11 LM-5 Орел. Четыре дня спустя экипаж Аполлона-11 в командный модуль Колумбия приводнился в Тихом океане, завершая Цель президента Джона Ф. Кеннеди: "... до того, как истечет это десятилетие, высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю".

Затем последовали приземления Аполлон-12 (LM-6 Бесстрашный) и Аполлон 14 (LM-8 Антарес). В апреле 1970 г. Аполлон-13 LM-7 Водолей сыграли неожиданную роль в спасении жизней трех астронавтов после кислородного баллона в сервисный модуль разорвал, отключив CSM. Водолей служил «спасательной шлюпкой» для космонавтов во время их возвращения на Землю. это двигатель спускаемой ступени[21] был использован для замены вышедшего из строя двигателя CSM Service Propulsion System, а его батареи обеспечивали питание для поездки домой и перезаряжали батареи командного модуля, критически важные для входа в атмосферу. Астронавты благополучно приводнились 17 апреля 1970 года. Системы LM, предназначенные для поддержки двух астронавтов в течение 45 часов (включая двукратное снижение давления и повторное повышение давления, приводящее к потере подачи кислорода), фактически растянулись, чтобы поддерживать трех астронавтов в течение 90 часов (без разгерметизации и повторного повышения давления). и потеря подачи кислорода).

Время зависания было максимально увеличено в последних четырех посадочных миссиях за счет использования двигателя служебного модуля для выполнения начального выведения на спусковую орбиту за 22 часа до отделения LM от CSM, практика началась на Аполлоне 14. Это означало, что весь космический корабль, включая CSM совершил оборот вокруг Луны с опасностью 9,1 морской мили (16,9 км), что позволило LM начать снижение с этой высоты с полной загрузкой ракетного топлива спускаемой ступени, оставив больше запасного топлива для окончательного захода на посадку. Тогда CSM повысит свою опасность до обычных 60 морских миль (110 км).[22]

Расширенные миссии J-класса

Уменьшение зазора приводило к короблению сопла выдвинутого спускаемого аппарата при посадке Аполлон 15

Удлиненный лунный модуль (ELM) использовался на последних трех «Миссии J-класса» — Аполлон 15, 16, и 17 - был модернизирован для посадки более крупных грузов и более длительного пребывания на поверхности Луны. Тяга спускаемого двигателя была увеличена за счет добавления 10-дюймового (250 мм) удлинителя к раструбу двигателя, а спускаемые топливные баки были увеличены. К ступени спуска был добавлен резервуар для хранения отходов с водопроводом от ступени подъема. Эти обновления позволили оставаться на Луне до 75 часов.

В Лунный вездеход был сложен и перенесен в квадранте 1 ступени спуска. Он был развернут астронавтами после приземления, что позволило им исследовать большие площади и возвращать большее количество лунных образцов.

Характеристики

Схема лунного модуля
Кабина экипажа лунного модуля
Размещение (ночлег) космонавта
Изображение лунного модуля в разрезе

Приведенные здесь веса являются средними для оригинальных автомобилей до ELM. Конкретный вес для каждой миссии см. В статьях отдельных миссий.

Этап восхождения

На этапе подъема располагалась кабина экипажа с панелями приборов и органами управления полетом. Он содержал свой Подъемная двигательная установка (APS) двигатель и два гиперголический пропеллент танки для возвращения на лунную орбиту и встречи с Командно-сервисный модуль Apollo. Он также содержал систему контроля реакции (RCS) для отношение и перевод Управление, которое состояло из шестнадцати гиперголических двигателей, подобных тем, что использовались в служебном модуле, установленных в четырех квадроциклах, с собственным источником топлива. Передний люк EVA обеспечивал доступ к поверхности Луны и с нее, а верхний люк и стыковочный порт обеспечивали доступ к командному модулю и из него.

Внутреннее оборудование включало систему экологического контроля (жизнеобеспечения); система связи УКВ с двумя антеннами для связи с командным модулем; а унифицированный S-диапазон система и управляемая параболическая тарелочная антенна для связи с Землей; антенна EVA, напоминающая миниатюрный зонтик, передающая связь с антенн на космонавтах Переносные системы жизнеобеспечения через ЛМ; первичный (PGNCS) и резервное копирование (AGS) системы наведения и навигации; ан Юстировочный оптический телескоп для визуального определения ориентации КА; радар рандеву с собственной управляемой тарелочной антенной; и система активного терморегулирования. Электрические аккумуляторные батареи, охлаждающая вода и кислород для дыхания хранились в количествах, достаточных для пребывания на поверхности Луны в течение 48 часов вначале, а для последующих миссий - до 75 часов.

Во время отдыха во время стоянки на Луне экипаж спал на гамаках, подвешенных крест-накрест в кабине.

Возвращаемый полезный груз включал образцы лунных пород и почвы, собранные экипажем (до 238 фунтов (108 кг) на Аполлоне 17), а также их обнаженные фотопленка.

  • Экипаж: 2
  • Объем кабины экипажа: 235 куб футов (6,7 м3)
  • Жилой объем: 160 куб футов (4,5 м3)
  • Высота отсека экипажа: 7 футов 8 дюймов (2,34 м)
  • Глубина отсека экипажа: 3 фута 6 дюймов (1,07 м)
  • Высота: 9 футов 3,5 дюйма (2,832 м)
  • Ширина: 14 футов 1 дюйм (4,29 м)
  • Глубина: 13 футов 3 дюйма (4,04 м)
  • Масса, сухая: 4,740 фунтов (2150 кг)
  • Масса брутто: 10,300 фунтов (4,700 кг)
  • Атмосфера: 100% кислород при 4,8 фунт / кв. Дюйм (33 кПа)
  • Вода: два резервуара для хранения 42,5 фунта (19,3 кг)
  • Охлаждающая жидкость: 25 фунтов (11 кг) этиленгликоль / водный раствор
  • Термоконтроль: один активный сублиматор с водяным льдом
  • Масса ракетного топлива RCS: 633 фунтов (287 кг)
  • Двигатели RCS: шестнадцать x 100 фунтов-сил (440 Н) в четырех квадроциклах
  • Ракетные топлива RCS: Аэрозин 50 топливо / четырехокись азота (N2О4) окислитель
  • RCS удельный импульс: 290 с (2,8 км / с)
  • Масса топлива APS: 5 187 фунтов (2353 кг) хранится в двух 36 кубических футах (1,02 м3) топливные баки
  • Двигатель APS: Bell Aerospace LM Ascent Engine (LMAE) и Rocketdyne Инжекторы LMAE
  • Тяга APS: 3500 фунтов силы (16000 Н)
  • Пропелленты APS: топливо Aerozine 50 / окислитель тетроксид азота
  • Давление APS: два резервуара с гелием 6,4 фунта (2,9 кг) при 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 МПа)
  • APS удельный импульс: 311 с (3,05 км / с)
  • APS дельта-V: 7280 фут / с (2220 м / с)
  • Отношение тяги к массе при взлете: 2,124 (в лунной гравитации)
  • Батарейки: две 28–32 В, 296 ампер-час Серебряно-цинковые батареи; 125 фунтов (57 кг) каждый
  • Питание: 28 В постоянного тока, 115 В 400 Гц переменного тока

Этап спуска

Масштабная модель лунного модуля "Аполлон" на Еврокосмический центр в Бельгии
Лунный модуль Орел изображен на США 2019 года Памятные монеты к 50-летию Аполлона 11

Основная задача этапа спуска заключалась в обеспечении силовой посадки и выхода в открытый космос. По окончании экскурсии он послужил стартовой площадкой для этапа восхождения. Его восьмиугольная форма поддерживалась четырьмя складывающимися стойками шасси и содержала дроссельный Двигательная установка спуска (ДПС) двигатель с четырьмя гиперголический пропеллент танки. А непрерывная волна Доплеровский радар антенна была установлена ​​двигателем тепловой экран на нижней поверхности для отправки данных о высоте и скорости снижения в систему наведения и дисплей пилота во время посадки. Практически все внешние поверхности, за исключением верха, платформы, лестницы, спускаемого аппарата и теплозащитного экрана, были покрыты янтарным, темным (красноватым) янтарным, черным, серебряным и желтым алюминизированным покрытием. Каптон фольгированные одеяла для теплоизоляции. К посадочной стойке номер 1 (передняя) была прикреплена платформа (неофициально известная как «крыльцо») перед люком выхода в открытый космос на этапе подъема и лестница, по которой космонавты использовали для подъема и спуска между кабиной на поверхность. В подножку каждой посадочной опоры входил контактный зонд длиной 67 дюймов (1,7 м), который давал командиру сигнал выключить спускаемый двигатель. (Зонд не использовался на этапе номер 1 каждой посадочной миссии, чтобы избежать опасности прокола костюма для астронавтов, поскольку зонды имели тенденцию отламываться и выступать вверх от поверхности.)

Оборудование для исследования Луны перевозилось в модульном отсеке для размещения оборудования (MESA), ящике, установленном на откидной панели, выходящей из левого переднего отсека. Помимо инструментов космонавта для выемки грунта и ящиков для сбора образцов, MESA содержала телекамеру со штативом; когда командир открыл MESA, потянув за шнур при спуске по лестнице, камера автоматически активировалась, чтобы отправить первые фотографии астронавтов на поверхности обратно на Землю. А Флаг США для возведения на поверхность космонавтов перевозили в контейнере, установленном на трапе каждой посадки.

Пакет Early Apollo Surface Experiments Package (EASEP) (позже Пакет Apollo Lunar Surface Experiments (ALSEP)), перевозился в противоположном отсеке позади LM. Во внешнем отсеке на правой передней панели находилась выдвижная антенна S-диапазона, которая в открытом состоянии выглядела как перевернутый зонт на штативе. Это не использовалось при первой посадке из-за нехватки времени и того факта, что приемлемые сообщения принимались с использованием антенны LM S-диапазона, но использовались на Apollo 12 и 14. Тянутая вручную. Модульный транспортер оборудования (MET), внешне похожий на тележку для гольфа, перевозился на Аполлонах 13 и 14 для облегчения переноски инструментов и образцов во время длительных лунных переходов. О расширенных миссиях (Аполлон 15 и позже) антенна и телекамера устанавливались на Лунный вездеход, который производился в сложенном виде и устанавливался на внешней панели. Отсеки также содержали замену Портативная система жизнеобеспечения (PLSS) батареи и дополнительные канистры с гидроксидом лития в расширенных миссиях.

  • Высота: 10 футов 7,2 дюйма (3,231 м) (плюс 5 футов 7,2 дюйма (1,707 м) посадочных зондов)
  • Ширина / глубина без шасси: 13 футов 10 дюймов (4,22 м)
  • Ширина / глубина с выдвинутым шасси: 9,4 м (31,0 фута)
  • Масса, включая топливо: 22,783 фунтов (10,334 кг)
  • Вода: один резервуар для хранения 151 кг (333 фунта)
  • Масса ракетного топлива DPS: 18000 фунтов (8200 кг) хранится в четырех 67,3 кубических футах (1,906 м)3) топливные баки
  • Двигатель ДПС: TRW Спускаемый двигатель LM (LMDE)[23][24]
  • Тяга DPS: 10,125 фунт-силы (45040 Н), дросселирование от 10% до 60% полной тяги
  • Топливо DPS: топливо Aerozine 50 / окислитель тетроксид азота
  • Давление DPS: один резервуар со сверхкритическим гелием на 49 фунтов (22 кг) при давлении 1555 фунтов на кв. Дюйм (10,72 МПа)
  • ДПС удельный импульс: 311 с (3050 Н⋅с / кг)
  • ДПС дельта-V: 8100 фут / с (2500 м / с)
  • Батареи: четыре (Apollo 9-14) или пять (Apollo 15-17) 28–32 В, серебристо-цинковые батареи 415 A⋅ч; 135 фунтов (61 кг) каждый

Произведено лунных модулей

Серийный номеримяИспользоватьДата запускаРасположениеОбраз
LTA-1Без полетаКолыбель авиации музей[25]
LTA-2RАполлон 64 апреля 1968 г.Вновь вошла в атмосферу Земли67-H-1230 Лунный модуль LTA-2 R.jpg
LTA-3AБез полетаКанзасский Космосфера и Космический Центр[25]
LTA-3DRНеработающий этап спускаИнститут Франклина[25]Посадочный модуль
LTA-5DБез полетаИспытательная лаборатория НАСА в Уайт-Сэндс[25]
LTA-8A[25]Испытание лунного модуля, артикул 8Термовакуумные испытанияНаземные испытания 1968 г.Космический центр Хьюстон[25]

LTA-8A.jpg

LTA-10RАполлон 49 ноября 1967 г.Вновь вошла в атмосферу Земли[25]
МСК-16Неполетный этап восхожденияМузей науки и промышленности[25]
ТМ-5Не полетМузей жизни и науки[25]
ПА-1Без полетаИспытательный центр Белых Песков[25]
LM-1Аполлон 522 января 1968 г.Вновь вошла в атмосферу ЗемлиLm1 ground.jpg
LM-2Предназначен для второго полета без экипажа, используется вместо наземных испытаний. Шасси добавлено для испытаний на падение. Отсутствует оптический телескоп юстировки и бортовой компьютер.[26]
 		На выставке в Национальный музей авиации и космонавтики, ВашингтонLunarLander.JPG
LM-3ПаукАполлон 93 марта 1969 г.Стадии спуска и подъема повторно вошли в атмосферу Земли отдельно.Паук над океаном - GPN-2000-001109.jpg
LM-4СнупиАполлон 1018 мая 1969 г.Стадия спуска могла попасть на Луну, стадия восхождения - по гелиоцентрической орбите. Снупи - единственный уцелевший пилотируемый этап подъема LM.AS10-34-5087.jpg
LM-5ОрелАполлон-1116 июля 1969 г.Этап спуска на поверхность Луны в Море Спокойствия, ступень восхождения оставлена ​​на лунной орбите (орбита распалась: место падения на Луну неизвестно)Лунный посадочный модуль Apollo 11 - 5927 NASA.jpg
LM-6БесстрашныйАполлон-1214 ноября 1969 г.Этап спуска на поверхность Луны на Океан бурь, этап восхождения намеренно врезался в ЛунуБин спускается бесстрашным - GPN-2000-001317.jpg
LM-7ВодолейАполлон-1311 апреля 1970 г.Вновь вошла в атмосферу ЗемлиЛунный модуль Аполлона-13.jpg
LM-8АнтаресАполлон 1431 января 1971 г.Этап спуска на поверхность Луны на Фра Мауро, этап восхождения намеренно врезался в ЛунуАнтарес на нагорье фрау Мауро - GPN-2000-001144.jpg
LM-9Не летал, планировался как Аполлон-15, последняя миссия класса H
 		На выставке в Космический центр Кеннеди (Аполлон / Сатурн V Центр)
 		LM-9KSC.jpg
LM-10СоколАполлон 15, первый ELM26 июля 1971 г.Этап спуска на поверхность Луны на Хэдли – Апеннин, этап восхождения намеренно врезался в ЛунуФлаг Аполлона 15, марсоход, LM, Irwin.jpg
LM-11ОрионАполлон-1616 апреля 1972 г.Этап спуска на поверхность Луны на Декарт Хайлендс, вышла на лунную орбиту ступень восхождения, разбилась на ЛунеАполлон-16 LM Orion.jpg
LM-12ПретендентАполлон-177 декабря 1972 г.Этап спуска на поверхность Луны на Телец-Литтроу, этап восхождения намеренно врезался в ЛунуApollo 17 LM Ascent Stage.jpg
LM-13
 		Не летал, задумывался как Аполлон 19[27][28]
 		Частично завершено Грумман, восстановлен и выставлен на Колыбель авиации музей, Лонг-Айленд, Нью-Йорк. Также использовался в мини-сериале 1998 года С Земли на Луну.
LM-14
 		Не летал, задумывался как Аполлон 20[29]Неполный, скорее всего, списанный[30]
LM-15
 		Не летал, предназначен для модификации в Крепление для телескопа Apollo[31][32]
 		Неполный,[30] слом[33]
 
* Расположение ЛМ, оставленных на поверхности Луны, см. список рукотворных объектов на Луне.
Карта мира, показывающая расположение лунных модулей Apollo (вместе с другим оборудованием).

Предлагаемые производные инструменты

Основная статья: Программа приложений Apollo

Крепление для телескопа Apollo

Предлагаемая оригинальная "мокрая мастерская" Skylab с телескопической опорой Apollo

Одним из предложенных приложений Apollo был орбитальный солнечный телескоп, построенный из лишнего LM с замененным спусковым двигателем телескопом, управляемым из кабины подъемной ступени, с удаленными опорами и четырьмя солнечными панелями «ветряная мельница», выходящими из квадрантов спускаемой ступени. Он должен был быть запущен с беспилотного Saturn 1B и состыкован с экипажем командно-служебный модуль, названный Миссией телескопа Аполлона (ATM).

Позже эта идея была перенесена в первоначальный мокрая мастерская дизайн для Скайлаб орбитальная мастерская и переименована в Крепление для телескопа Apollo для стыковки с боковым портом многофункционального стыковочного адаптера (MDA) мастерской. Когда Skylab перешел на конструкцию «сухой мастерской», предварительно изготовленную на земле и запущенную на Saturn V, телескоп был установлен на шарнирном кронштейне и управлялся изнутри MDA. Сохранились только восьмиугольная форма контейнера телескопа, солнечные панели и название Apollo Telescope Mount, хотя больше не было никакой связи с LM.

LM Грузовик

Грузовик Apollo LM (также известный как Lunar Payload Module) представлял собой автономную спускаемую ступень LM, предназначенную для доставки до 11 000 фунтов (5,0 т) полезной нагрузки на Луну для посадки без экипажа. Эта техника предназначалась для доставки оборудования и материалов постоянному экипажу. лунная база. Как первоначально предполагалось, он будет запущен на Сатурне V с полным экипажем Аполлона, который будет сопровождать его на лунную орбиту и направлять его на посадку рядом с базой; затем экипаж базы выгружает «грузовик», а экипаж на орбите возвращается на Землю.[34] В более поздних планах AAP LPM должен был быть доставлен на лунном пароме без экипажа.

Изображение в кино и на телевидении

Фильм Рона Ховарда 1995 года Аполлон-13, инсценировка этой миссии с участием Том Хэнкс, Кевин Бэкон, и Билл Пакстон, был снят с использованием реалистичных реконструкций интерьера космического корабля Водолей и командный модуль Одиссея.

Разработка и строительство лунного модуля драматизированы в мини-сериале 1998 года. С Земли на Луну эпизод под названием "Паук". Это относится к LM-3, используемому на Apollo 9, который экипаж назвал Паук после паучьего вида. Неиспользованный LM-13 стоял во время телеспектакля, изображая LM-3 и LM-5, Орел, используемый Аполлоном 11.

Аполлон-11 Лунный модуль Орел изображен в фильме 2018 года Первый человек, биографический фильм о Нил Армстронг.

Средства массовой информации

  • Планы расположения оборудования (1 из 2)

  • Планы размещения оборудования (2 из 2)

  • Планы управления

  • Планы шасси

  • Нил Армстронг приземляет Аполлон-11 Лунный модуль Орел на Луне 20 июля 1969 г., создавая База Спокойствия. Начинается примерно на высоте 6200 футов от поверхности.

  • Дэвид Скотт земли Аполлон 15 Лунный модуль Сокол на Луне 30 июля 1971 года, вид с точки зрения пилота лунного модуля. Начинается примерно на высоте 5000 футов от поверхности.

  • Лунный модуль Аполлона 15 Сокол взлетает с Луны 2 августа 1971 г. Вид с телекамеры на Лунный вездеход.

  • Старт лунного модуля "Аполлон-15". Вид изнутри Сокол.

  • Аполлон-17 Лунный модуль Претендент взлеты с Луны 14 декабря 1972 года. Вид телекамеры на лунный движущийся аппарат.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Лунная гонка: История Аполлона DVD, Columbia River Entertainment (Портленд, Орегон, 2007)
  2. ^ Орлофф, Ричард (1996). Аполлон в цифрах (PDF). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. п. 22.
  3. ^ "Индексы новой стартовой инфляции НАСА". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено Двадцать третье мая, 2016.[неудачная проверка ]
  4. ^ "Фаза лунной орбиты Аполлона-11".
  5. ^ Гатланд, Кеннет (1976). Пилотируемый космический корабль, вторая редакция. Нью-Йорк: Macmillan Publishing Co., стр. 194–196. ISBN  0-02-542820-9.
  6. ^ Агл, округ Колумбия (сентябрь 1998 г.). "Полет на гасмобиле". Воздух и космос. Получено 2018-12-15.
  7. ^ Посадка на Луну, 1966 эпизод MIT's Научный репортер (опубликовано на YouTube MIT 20 января 2016 г.)
    Цитата:
    «Пока один астронавт исследует территорию вокруг LEM, второй остается внутри, чтобы поддерживать связь».
  8. ^ Рыба, Жанна (ред.). «Аполлон 10». НАСА. Получено 26 июня, 2013.
  9. ^ «Текущее расположение капсул командного модуля Аполлона (и мест крушения лунного модуля)». Аполлон: Где они сейчас?. НАСА. Получено 27 декабря 2014.
  10. ^ Кортни Дж. Брукс; Джеймс М. Гримвуд; Лойд С. Свенсон (20 сентября 2007 г.). "Колесницы для Аполлона: история пилотируемых лунных космических кораблей; двигатели, большие и малые". Получено 7 июня, 2012.
  11. ^ Лири, Уоррен Э. (27 марта 2002 г.). "Т. Дж. Келли, 72 года, умер; отец лунного модуля" - через NYTimes.com.
  12. ^ В память о гигантах - разработка ракетного двигателя Apollo - НАСА (PDF). НАСА. С. 73–86.
  13. ^ «ЛМ Электрик». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 01.02.2010.
  14. ^ «Шасси LM». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 01.02.2010.
  15. ^ «SP-4402 Происхождение имен НАСА». История НАСА. НАСА. Получено 16 января, 2015.
  16. ^ Шеер, Джулиан В. (помощник администратора по связям с общественностью, НАСА). Меморандум Комитета по назначению проектов, 9 июня 1966 г.
  17. ^ Кортрайт, Эдгар М. (1975). Экспедиции Аполлона на Луну. Управление научно-технической информации Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства. NASA.gov ч-4-2.
  18. ^ Гриссом, Гас (февраль 1963). «Флаер MATS берет интервью у майора Гаса Гриссома». Флаер MATS (Интервью). Беседовал Джон П. Ричмонд-младший из Службы военно-воздушного транспорта ВВС США. стр. 4–7. Получено 2020-06-28.
  19. ^ "Монография LLRV".
  20. ^ Кортни Дж. Брукс; Джеймс М. Гримвуд; Лойд С. Свенсон (1979). "Глава 12 Часть 7". Колесницы для Аполлона: история пилотируемых лунных космических кораблей. НАСА. ISBN  0-486-46756-2. В архиве из оригинала от 9 февраля 2008 г.. Получено 2008-01-29.
  21. ^ В память о гигантах - разработка ракетного двигателя Apollo - НАСА. НАСА. С. 73–86.
  22. ^ МакДивитт, Джеймс А. (Май 1971 г.), «6. Траектория», Отчет о миссии Аполлона 14, НАСА, получено 24 сентября, 2012
  23. ^ «TR-201 для второй ступени ракеты Delta на базе LMDE». 1972. Архивировано из оригинал на 2008-07-06.
  24. ^ В память о гигантах - разработка ракетного двигателя Apollo - НАСА. НАСА. С. 73–86.
  25. ^ а б c d е ж г час я j «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2018-04-09. Получено 2018-04-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  26. ^ Максель, Ребекка, что реально, а что нет? Air & Space, июнь / июль 2013 г., стр. 20–21.
  27. ^ "Лунный модуль Grumman LM-13 в музее" Колыбель авиации ". www.cradleofaviation.org. Получено 2020-06-30.
  28. ^ Соединенные Штаты. Конгресс. Жилой дом. Комитет по науке и космонавтике (1970). 1971 г. Разрешение НАСА: слушания, Девяносто первый Конгресс, вторая сессия, о HR 15695 (заменено HR 16516). Типография правительства США. п. 887.
  29. ^ Соединенные Штаты. Конгресс. Жилой дом. Комитет по науке и космонавтике 1970, п. 834 https://books.google.com/books?id=R79GAQAAMAAJ&pg=834.
  30. ^ а б Мошер, Дэйв (16 октября 2019 г.). «НАСА не уверено, что случилось с одним из его последних лунных аппаратов« Аполлон ». Правда, вероятно, удручает».. Business Insider. Получено 29 июн 2020.
  31. ^ Соединенные Штаты. Конгресс. Жилой дом. Комитет по науке и космонавтике (1969). Разрешение НАСА 1970 года: слушания, Девяносто первый Конгресс, первая сессия, на H.R. 4046, H.R. 10251 (заменено H.R. 11271). Типография правительства США. С. 1127–1128.
  32. ^ Соединенные Штаты. Конгресс. Жилой дом. Комитет по науке и космонавтике 1969 г., п. 1021 https://books.google.com/books?id=J8ZGAQAAMAAJ&pg=1021.
  33. ^ «Расположение лунных модулей Аполлона». Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики. Получено 29 июн 2020.
  34. ^ Грузовик Apollo LM в энциклопедии Марка Уэйда Astronautica В архиве 2005-12-15 на Wayback Machine - Описание адаптированной спускаемой ступени LM для перевозки грузов без экипажа на постоянную лунную базу.

дальнейшее чтение

  • Келли, Томас Дж. (2001). Лунный посадочный модуль: как мы разработали лунный модуль Apollo (Серия Смитсоновского института авиации и космических полетов). Пресса Смитсоновского института. ISBN  1-56098-998-X.
  • Бейкер, Дэвид (1981). История пилотируемого полета в космос. Crown Publishers. ISBN  0-517-54377-X
  • Брукс, Кортни Дж., Гримвуд, Джеймс М. и Свенсон, Лойд С. младший (1979) Колесницы для Аполлона: история пилотируемых лунных космических кораблей НАСА SP-4205.
  • Haeuplik-Meusburger S. (2011). Архитектура для космонавтов. Подход, основанный на деятельности. Springer. [1] ISBN  978-3-7091-0666-2
  • Пеллегрино, Чарльз Р. и Стофф, Джошуа. (1985) Колесницы для Аполлона: нераскрытая история полета на Луну. Атенеум. ISBN  0-689-11559-8 (Это не книга серии истории НАСА с тем же основным названием, приведенным выше, а совершенно не связанная с этим работа.)
  • Салливан, Скотт П. (2004) Virtual LM: иллюстрированный очерк разработки и строительства лунного модуля Apollo. Книги Апогея. ISBN  1-894959-14-0
  • Стофф, Джошуа. (2004) Строительство лунных кораблей: Лунный модуль Груммана. Издательство Аркадия. ISBN  0-7385-3586-9
  • Стенгель, Роберт Ф. (1970). Ручное управление ориентацией лунного модуля, J. Космические аппараты и ракеты, Vol. 7, No. 8, pp. 941–948.

внешние ссылки

Игры