Чтение онлайн

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.

Экспедиция на Луну ( рис. 4.4.4 ) должна была длиться 11–12 суток и предусматривала следующие этапы. Выведение Л3 на ОИСЗ ракетой-носителем H1 (1). Через сутки — разгон Л3 к Луне блоком «Г» (2) и его отделение. Доразгон блоком «Д» до заданной скорости на траекторию полета к Луне, две коррекции траектории (3), торможение для перевода Л3 на круговую окололунную орбиту (4), коррекция орбиты для перевода на эллиптическую орбиту. Выход космонавта в скафандре (шлюзование через бытовой отсек) из ЛОКа и переход через открытый космос в кабину ЛК.

Отделение ЛК с блоком «Д» от ЛОКа (6). Ориентация ЛК, после включения двигателя блока «Д» торможение связки (блок «Д» — ЛК) и сход с орбиты (7). На высоте 1,5–2 км отделение пустого блока «Д» и увод его в сторону. С этого момента автономный полет ЛК: спуск с торможением блоком «Е», маневр, юстировка, посадка на лунную поверхность, амортизация, прижатие (8). В случае невозможности мягкой посадки предусматривалось увеличение тяги двигателя блока «Е» для возвращения ЛК на окололунную орбиту и встречи с ЛОКом.

Пребывание на Луне (9) предполагалось от 6 до 24 часов. Космонавту предстояло определить состояние систем ЛК и скафандра, выйти из ЛК, спуститься на лунную поверхность, установить государственный флаг СССР, развернуть научные приборы, собрать образцы лунного грунта, провести фотографирование ландшафта и телерепортажи с лунной поверхности. Закончив работы на поверхности, он возвращался в корабль, надувал кабину воздухом, закреплял контейнер с образцами лунного грунта, фиксировался сам и отдыхал.

При подготовке к старту необходимо было для включения двигателя выбрать момент определенного расположения ЛОК на орбите относительно ЛК на лунной поверхности. Перед включением двигателя блока «Е» откидывалась кабель-мачта и разрывались электрические и пневмогидравлические связи между ЛВА и ЛПА. Чтобы упорядочить выход газов при работе двигателя, под его сопло выставлялся газоотражательный лоток. Корабль взлетал (10), траектория его выведения плавно изгибалась, и он выходил на исходную окололунную орбиту.

Сближение кораблей на орбите (11) происходило за счет маневров ЛОК. ЛК при этом выполнял лишь ориентацию. После стыковки космонавт из ЛК, взяв с собой контейнер с образцами, переходил через открытый космос в БО ЛОКа. После отдыха и подготовки к возвращению космонавты перемещались в СА, переносили образцы, занимали места в креслах. ЛК вместе с бытовым отсеком ЛОК отделялся, корабль ориентировался, после включения блока «И» разгонялся и переходил на траекторию полета к Земле (12). В полете проводились коррекции траектории (13). Перед входом в атмосферу Земли происходило отделение СА от отсеков (14). СА входил в атмосферу со второй космической скоростью (15), совершал управляемый планирующий спуск и посадку на территории СССР или в акватории Индийского океана.

Наша работа началась с ревизии облика комплекса Л3, подготовленного инженерами Крюкова. Расчетная лимитная стартовая масса комплекса Л3 составляла 91,7 т. Распределение весов между составными частями всегда было под контролем главного конструктора. Но все же нам хотелось понять, не слишком ли большую «заначку» оставили себе ракетчики. И кое-что удалось обнаружить. Например, мне показалось, что не совсем рационально двигатели ориентации комплекса (ДОК) расположены на нижнем торце блока «Г». Во-первых, это близко к общему центру тяжести, что увеличивает расход топлива при разворотах. Во-вторых, нужен еще один комплект на блоке «Д», чтобы обеспечить ориентацию комплекса после отделения блока «Г». Установив отсек ДОК в верхней части комплекса, на ЛОКе, мы в несколько раз увеличили плечо до центра тяжести и значительно выиграли в весе топлива для ориентации. Правда, при аварийном спасании отсек ДОК должен был улететь вместе с экипажем, нагружая при этом нижний отсек, из-за чего его пришлось упрочнить, но в целом мы получили выигрыш в весе в пользу корабля.