Månmodul

Apollo Lunar Module (LM, även känd som LEM (Lunar Excursion Module), är en landare , en del av rymdfarkosten Apollo, byggd för det amerikanska Apollo-programmet av Grumman Corporation för en besättning på två som ska levereras från månbanan till månens yta och tillbaka. Sex sådana moduler landade framgångsrikt på månen 1969-1972.

På sätt och vis var det världens första riktiga rymdfarkost , eftersom den bara kunde röra sig i rymden, den var inte strukturellt och aerodynamiskt anpassad för att flyga i jordens atmosfär.

Dess utveckling mötte flera hinder, vilket försenade dess första obemannade flygning med cirka tio månader, och dess första bemannade flygning med cirka tre månader. Trots detta blev denna modul i slutändan den mest pålitliga komponenten i Apollo / Saturn- systemet och överskred avsevärt dess designkrav, som användes för att upprätthålla livsuppehållande och framdrivningsresurser, vilket gjorde det möjligt för astronauter att räddas efter explosionen och felet i servicemodulsystem under flygning " Apollo 13 ".

Modulen består av två steg. Landningsplatsen, utrustad med ett oberoende framdrivningssystem och landningsställ, används för att sänka månlandaren från månbanan och mjuklandning på månytan, och fungerar även som en startplatta för startsteget. Startsteget, med en tryckkabin för besättningen och ett oberoende framdrivningssystem, efter avslutad forskning, startar från månens yta och lägger till med kommandofacket i omloppsbana. Separationen av stegen utförs med hjälp av pyrotekniska anordningar.

Månmodulens massa under Apollo 11-flygningen var 15 ton, varav 10,5 ton var bränsle. Höjden var 7 m, diametern 4,3 m [1] [2] [3] .

För att träna besättningen i manuell styrning av modulen utvecklades en simulator som kan skapa förutsättningar för att vistas i Månens gravitationsfält på jorden.

Startstadiet

Månmodulens startsteg har tre huvudfack: besättningsutrymmet, mittutrymmet och det bakre utrustningsfacket. Endast besättningsutrymmet och det centrala utrymmet är förseglade; alla andra fack i månfarkosten är inte förseglade . Volymen av den hermetiska kabinen är 6,7 m³, trycket i kabinen är 0,337 kg/cm², atmosfären är rent syre [4] .

Startstegets höjd är 3,76 m, diametern är 4,3 m. Strukturellt består startsteget av sex noder: besättningsutrymmet, det centrala utrymmet, det bakre utrustningsfacket, LRE- fästet, antennfästet, det termiska och mikrometeorskärm. Besättningsutrymmet har formen av en cylinder med en horisontell axel (diameter 2,35 m, längd 1,07 m, volym 4,6 m³) av en semi-monokokdesign gjord av välsvetsade aluminiumlegeringar.

Två arbetsplatser för astronauter är utrustade med kontrollpaneler och instrumentpaneler, ett selesystem för astronauter (de stod), två framåtblickande fönster, ett takfönster för att observera dockningsprocessen och ett teleskop i mitten mellan astronauterna. För att nå månens yta var kabinen helt trycklös, eftersom det inte fanns någon luftsluss . Perioden för modulens autonoma existens (begränsad, först av allt, av resursen för livsuppehållande system och strömförsörjning) var cirka 75 timmar.

• Vikt inklusive bränsle: 4670 kg.
• Hyttatmosfär: 100 % syre, tryck 33 kPa .
• Vatten: två tankar på 19,3 kg.
• Kylvätska: 11,3 kg etylenglykol -vattenlösning .
• Temperaturkontroll: en aktiv sublimator (värmeväxlare) "vatten-is".
• Orienteringssystemmotorer (DSO):
  • Bränslemassa: 287 kg.
  • Antal och dragkraft för DSO: 16 × 445 N i fyra enheter.
  • DSO-bränsle: dikvävetetroxid  - oxidationsmedel; aerozin-50 ( osymmetrisk dimetylhydrazin + hydrazin ) - bränsle.
  • Specifik impuls DSO: 2,84 km/s.
• Startmotor:
  • Bränslemassa: 2353 kg.
  • Dragkraft: 15,6 kN .
  • Bränsle: Kvävetetroxid/aerosin-50.
  • Trycksättningssystem: 2 × 2,9 kg heliumtankar, tryck 21 MPa.
  • Specifik impuls : 3,05 km/s (311 sekunder).
  • Dragkraft -till-vikt-förhållande vid start: 2,124.
• Karakteristisk hastighet ( delta-v ) för startsteget: 2220 m/s.
• Batterier: två 28-32 volt , 296 Ah , silver-zink ; 56,7 kg styck.
• Nätverk ombord: 28 volt likström; 115 volt, 400 Hz - AC.
• LRE RS-18 .

Landsteg

Månmodulens landningssteg i form av en korsformad ram av aluminiumlegering bär ett framdrivningssystem med en landande raketmotor från STL i det centrala utrymmet [5] .

I fyra fack som bildas av en ram runt det centrala facket, installeras bränsletankar, en syrgastank, en vattentank, en heliumtank, elektronisk utrustning, ett navigations- och kontrollundersystem, en landningsradar och batterier.

Det fyrbenta hopfällbara landningsstället, monterat på landningsstället, absorberar stötenergin under landningen av fartyget på månytan genom att kollapsa bikakepatroner installerade i landställets teleskopben; dessutom mjukas stöten av deformationen av bikakefodren i mitten av landningshälarna. Tre av de fyra hälarna är utrustade med en flexibel metallsond, riktad nedåt och öppnande som ett måttband, som signalerar till besättningen i det ögonblick som raketmotorn stängs av vid kontakt med månens yta (blå lampa "månkontakt"). Landningsstället är i hopfällt tillstånd tills månskeppet separeras från kommandoutrymmet; efter separation på kommando av besättningen på månskeppet, skär squibs kontrollerna vid varje ben och under inverkan av fjädrarna frigörs och låses chassit. Förutom startsteget är landningsplatsen omgiven av en termisk och mikrometeorskyddssköld gjord av flerskiktad Mylar och aluminium. Landstegshöjd 3,22 m, bredd (utan landställ) 4,3 m.

Landningsstegsegenskaper:

• Vikt inklusive bränsle: 10 334 kg.
• Vattenförsörjning: 1 tank, 151 kg.
• Massa bränsle och oxidationsmedel: 8165 kg.
• Motorkraft: 45,04 kN, gaspåverkan 10-60 % av full dragkraft.
• Bränslekomponenter: Kvävetetroxid/aerosin-50.
• Boosttank: 1 × 22 kg tank, laddgas - helium, tryck 10,72 kPa.
• Specifik impuls: 3,05 km/s (311 sekunder).
• Landningsstegets karakteristiska hastighet (delta-v): 2470 m/s.
• Batterier: 4 (på Apollos 9-14) eller 5 (på Apollos 15-17) 28-32 V, 415 Ah, silver-zink, vikt på vardera 61,2 kg.

Styrsystem

Styrsystemet för månmodulen i rymdfarkosten Apollo bestod av följande huvudkomponenter [6] [7] :

• delsystem för nödvägledning;
• gyrostabilisator ;
• gyro plattform utställning teleskop;
• mötes- och landningsradar [8] ;
• handtag för manuell styrning av apparaten;
• kontroll- och indikeringspanel;
• omvandlare "analog kod" ;
• BTsVM ;
• omvandlare "kodanalog" ;
• telemetri och tidstjänst;
• motorprogramvara;
• lyft-, landnings- och stabiliseringsmotorer;
• orienterings- och vinkelhastighetsindikatorer;
• horisontell hastighetsindikator;
• larm.

Landning och start

Landning

Först förlängde månmodulen landningsstället, dockade från den omloppsbana, flög iväg i 3 kilometer, placerade sig i rymden så att astronauterna var vända mot månens yta, med fötterna i modulens rörelseriktning. Det vill säga att för astronauterna "flög" månens yta nerifrån och upp. Senare flyttade han till en landningsbana och slog sedan på motorn och gick ner från omloppsbanan. Vidare roterade modulen - astronauterna var placerade med ryggen mot månen och, som tidigare, fötterna i modulens rörelseriktning. För att landa blev månmodulen vertikal och astronauterna placerade sina fötter mot månens yta. När sonderna rörde vid ytan kunde motorn stängas av och farkosten skulle landa.

Stig

Efter att ha varit på månen, separerade startsteget från landningsstadiet, startade sin motor, gick i omloppsbana och dockade med orbitalskeppet. Astronauterna flyttade från startstadiet till kommandomodulen och bar prover av månens jord. Senare blödde luft från startstadiet och den lossnade. Efter att orbitern avgått slog startsteget igång motorn, vek och kraschade på månen.

Flygningar av månmoduler

Illustrationer

• LM-1

• LM-2

• LTA-2R

• LM-3

• LM-4

• LM-5

• LM-6

• LM-7

• LM-8

• LM-9

• LM-10

• LM-11

• LM-12

• Ritning över utrustningens placering. Allmän form. (1 av 2)

• Ritning över utrustningens placering. Allmän form. (2 av 2)

• Kontrollpanel ritning

• Landningsbens ritning

Anteckningar

1. ↑ Levantovsky, 1970 , sid. 272.
2. ↑ Teknisk beskrivning av Lunar Module och dess delsystem Arkiverad 14 januari 2009 på Wayback Machine . NASA dokument
3. ↑ Apollo Lunar Module News Reference, 1974 .
4. ↑ Johnston, Richard S., Michel, Edward L., Smith, George B., Jr. Överväganden och utvärderingsprogram för gasformiga miljöer som leder till val av rymdfarkostsatmosfär / NASA teknisk rapport NASA -TN-D-2506. 1 januari 1965
5. ↑ Teknisk rapport om FoU LRE Landing (LMDE). Arkiverad 12 november 2013 på Wayback Machine TRW Systems
6. ↑ Gorelik A. L., Butko G. I., Belousov Yu. A. Datorer ombord. - M . : Mashinostroenie, 1975. - 204 sid.
7. ↑ Butko G. I., Ivnitsky V. A., Poryvkin Yu. P. Utvärdering av egenskaperna hos flygplanskontrollsystem. - M . : Mashinostroenie, 1983. - 272 sid.
8. ↑ Handbok för radar. T. 3. Radaranordningar och system. - M., sovjetisk radio, 1979. - sid. 462-473

Länkar

• Apollo-programmet på Smithsonian Air and Space Museums  webbplats
• Apollo Lunar Module News  Reference . — New York: Grumman Aerospace Corporation, 1974.
• Kelly, Thomas J. (2001). Moon Lander: Hur vi utvecklade Apollo Lunar Module (Smithsonian History of Aviation and Spaceflight Series). Smithsonian Institution Press. ISBN 1-56098-998-X .
• Baker, David (1981). Historien om bemannad rymdflygning . Crown Publishers. ISBN 0-517-54377-X
• Brooks, Courtney J., Grimwood, James M. och Swenson, Loyd S. Jr (1979) Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft NASA SP-4205.
• Sullivan, Scott P. (2004) Virtual LM: A Pictorial Essay of the Engineering and Construction of the Apollo Lunar Module . Apogee böcker . ISBN 1-894959-14-0
• Stoff, Joshua. (2004) Bygga månskepp: Grumman Lunar Module . Arcadia Publishing. ISBN 0-7385-3586-9
• Stengel, Robert F. (1970). Manual Attitude Control of the Lunar Module , J. Spacecraft and Rockets, Vol. 7, nr. 8, sid. 941-948.
• Levantovsky VI Rymdfärdens mekanik i en elementär presentation. - M. : Nauka, 1970. - 492 sid.

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	J9U : 987007538680505171 LCCN : sh85078854