Американские космические корабли «Аполлон»

«Аполлон» — наименование серии американских 3-местных космических кораблей, разработанных для полетов космонавтов на Луну; программа их разработки и запусков. Президент США Джон Кеннеди с целью восстановления престижа страны в области освоения космоса объявил программу «Аполлон» национальной задачей. На эту программу израсходовано более 24 млрд. долларов. Космический корабль «Аполлон» состоит из основного блока (ОБ) и лунной кабины (ЛК). ОБ предназначен для доставки трех космонавтов на селеноцентрическую орбиту и возвращения их на Землю, ЛК — для доставки двух космонавтов с селеноцентрической орбиты на поверхность Луны, обеспечения их пребывания на ней и возвращения космонавтов с Луны на селеноцентрическую орбиту. Масса космических кораблей «Аполлон» до 47 т, лунной кабины — 14,7 т, масса топлива у корабля 29,4 т, у лунной кабины — 10,8 т; длина космического корабля 17,68 м, лунной кабины -6,98 м; поперечный размер корпуса корабля и лунной кабины 4,29 м.

Американские космические корабли "Аполлон"Основной блок включает отсек экипажа (ОЭ) и двигательный (служебный) отсек. ОЭ (спускаемый аппарат) имеет форму конуса со скругленной вершиной и рассчитан на посадку на воду. Однако предусмотрены меры на случай посадки на сушу: с одной стороны отсека экипажа имеются специальные выступы, которые при ударе о землю разрушаются и этим демпфируют ударные нагрузки. Чтобы обеспечить посадку отсека экипажа на выступы, стропы парашютов крепятся к отсеку несимметрично. Космический корабль «Аполлон» снабжен стыковочным устройством, элементы которого расположены на основном блоке и лунной кабине. Устройство — разборное, допускает переход космонавтов из отсека экипажа во взлетную ступень лунной кабины через переходный тоннель диаметром 0,8 м. Система наведения и навигации основного блока автономная, рассчитана на активное участие космонавтов в управлении полетом; предусматривается также возможность использования информации, передаваемой с Земли.

Система спуска включает парашюты (2 тормозных диаметром 5 м, 3 вытяжных диаметров 3 м и 3 основных диаметром 26,8 м), а также 3 надувных баллона, обеспечивающих установку отсека экипажа на плаву в расчетное положение (днищем вниз). Связное оборудование основного блока включает системы, работающие в сантиметровом, метровом и KB диапазонах. Масса 242 кг. Основной блок снабжен радиолокационным приемоответчиком, работающим совместно с радиолокационной системой встречи на лунной кабине.

Система жизнеобеспечения отсека экипажа номинально рассчитана на работу в течение 10,7 суток плюс 4-суточную работу в аварийном режиме (у трех последних космических кораблей «Аполлон» номинал был увеличен до 16 суток за счет дополнит. запасов пищи, воды и прочего). Система жизнеобеспечения поддерживает в отсеке экипажа температуру 21 — 27 °С, При наземных испытаниях, при старте, на участке выведения в кабине создается атмосфера, состоящая из 60% кислорода и 40% азота для уменьшения опасности пожара. После выхода космического корабля на орбиту эта смесь стравливается, а кабина наполняется почти чистым кислородом (98% кислорода, 2% азота). Космонавты с момента размещения в космическом корабле и до выхода его на орбиту дышат кислородом, используя автономную систему жизнеобеспечения скафандров. Основной запас кислорода находится в двигательном отсеке. Система жизнеобеспечения работает и после приводнения отсека экипажа (в течение 2 суток).

В кабине экипажа (свободный объем 6,1 куб. м), размещенной в корпусе отсека экипажа, на специальных амортизаторах подвешены 3 кресла для космонавтов. Сиденья кресел могут устанавливаться под различным углом к спинке. На левом кресле сидит командир космического корабля, на среднем — первый пилот (пилот основного блока), на правом — второй пилот (пилот лунной кабины).

Лунная кабина состоит из посадочной (ПС) и взлетной (ВС) ступеней. ПС остается на Луне; она снабжена шасси, к стойкам которых крепятся тарельчатые опоры диаметром 0,9 м. На опорах смонтированы щупы, регистрирующие контакт с поверхностью Луны и подающие команды на выключение двигателя посадочной ступени. На ВС размещена кабина космонавтов (свободный объем 4,5 куб. м). На участках спуска и взлета с Луны космонавты в кабине находятся в подвесной системе, включающей пояс, надетый на бедра, и трос, перекинутый через блок. Спят космонавты в гамаках. Кабина взлетной ступени имеет 2 люка: верхний и передний. Верхний люк, к которому ведет тоннель диаметром 81 см, служит для перехода космонавтов из отсека экипажа в лунную кабину и обратно. Передний люк (81 х 81 см) служит для выхода космонавтов на поверхность Луны.

Для питья космонавтов, обеспечения температурного режима лунной кабины и космонавтов в скафандрах на лунной кабине имеются запасы воды, которые хранятся в трех баках (один на посадочной ступени — 168 л, два на взлетной — по 21 л). При выходе из лунной кабины на поверхность Луны космонавты пользуются автономной ранцевой системой жизнеобеспечения (масса 54 кг, общая масса вместе со скафандром 83 кг), Для трех последних лунных экспедиций ранцевая система была рассчитана на 7 ч нормальной и 1,5 ч аварийной работы.
Космонавты на Луне (вне лунной кабины) пользуются блоком связного оборудования, который обеспечивает постоянную голосовую связь космонавтов друг с другом и с Землей, а также передачу телеметрических данных на Землю с использованием в качестве ретранслятора радиокомплекса лунной кабины. Связь космонавтов, находящихся на Луне, с космонавтом, оставшимся в основном блоке на селеноцентрической орбите, осуществляется через наземные станции. На космических кораблях «Аполлон» устанавливалось съемочное (фото-, кино- и ТВ), а также научное оборудование для исследования Луны и окололунного пространства. В трех последних полетах на космическом корабле транспортировались 2-местные луноходы.

Кроме использования в составе космического корабля «Аполлон», модифицированный основнй блок был применен для доставки космонавтов на орбитальную станцию «Скайлэб» (в качестве транспортного космического корабля) и в полете по программе ЭПАС (выводился на орбиту вместе со стыковочным модулем. с которым производилась стыковка).

Общая масса основного блока со стыковочным модулем 14.737 т.

Штатная программа полета космического корабля «Аполлон» с высадкой экспедиции на Луну предусматривала запуск основного блока и лунной кабины одной ракетой-носителем «Сатурн-5» (лунная кабина находится в переходнике между последней ступенью ракеты-носителя и основным блоком). На траектории полета к Луне производится перестроение отсеков: основной блок разворачивается на 180° и пристыковывается к лунной кабине.
По завершении программы исследований два космонавта в взлетной ступени стартуют с поверхности Луны. При этом посадочная ступень служит стартовым столом. Взлетная ступень выходит на орбиту искусственного спутника Луны, и основной блок стыкуется с ней. Космонавты переходят из взлетной ступени в отсек экипажа, взяв с собой результаты исследований. Взлетная ступень отделяется и остается на окололунной орбите или тормозится и падает на Луну. Основной блок переходит на траекторию полета к Земле. У Земли происходит разделение отсека экипажа и двигательного отсека, последний сгорает в атмосфере. Отсек экипажа совершает аэродинамический спуск с использованием подъемной силы и парашютную посадку на воду. Запуски космических кораблей «Аполлон» осуществлялись ракетой-носителем «Сатурн-1B» («Аполлон-1» -«Аполлон-3», «Аполлон-5», «Аполлон-7» и по программам «Скайлэб» и ЭПАС), ракетой-носителем «Сатурн-5» («Аполлон-4», «Аполлон-6», «Аполлон-8» — «Аполлон-17»).