Лунный модуль

Лунный модуль корабля «Аполлон» (LM), также известный как LEM (Lunar Excursion Module), — посадочный модуль, часть корабля «Аполлон», построенный для американской программы «Аполлон» компанией Grumman Corporation для экипажа из двух человек с целью доставки с лунной орбиты на поверхность Луны и обратно. Шесть таких модулей успешно приземлились на Луне в 1969—1972 годах.

В каком-то смысле это был первый настоящий космический корабль в мире, поскольку он был способен перемещаться только в космосе, конструктивно и аэродинамически неспособный к полёту сквозь атмосферу Земли.

Его разработка сталкивалась с несколькими препятствиями, что задержало его первый беспилотный полёт на срок около десяти месяцев, а его первый пилотируемый полёт примерно на три месяца. Несмотря на это, в конце концов данный модуль стал самым надёжным компонентом системы «Аполлон»/«Сатурн» и значительно превышал её проектные требования, что было задействовано для поддержания жизнеобеспечения и двигательных ресурсов, позволив спасти астронавтов после взрыва и отказа систем командного модуля в полёте Аполлон-13. Для тренировки экипажа по ручному управлению модулем был разработан тренажёр, способный на Земле создать условия пребывания в поле тяготения Луны.

Модуль состоит из двух ступеней. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, и также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень, с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

Масса лунного модуля при полете "Аполлон-11" составляла 15 тонн, из которых 10.5 тонн приходилось на топливо, высота составляла 7 м, диаметр 4,3 м.

Взлётная ступень

Взлётная ступень лунного модуля имеет три основных отсека: отсек экипажа, центральный отсек и задний отсек оборудования. Герметизируются только отсек экипажа и центральный отсек, все остальные отсеки лунного корабля негерметизированы. Объём герметической кабины 6,7 м³, давление в кабине 0,337 кг/см², атмосфера — чистый кислород. Высота взлётной ступени 3,76 м, диаметр 4,3 м. Конструктивно взлётная ступень состоит из шести узлов: отсек экипажа, центральный отсек, задний отсек оборудования, связка крепления ЖРД, узел крепления антенн, тепловой и микрометеорный экран. Цилиндрический отсек экипажа диаметром 2,35 м, длиной 1,07 м (объёмом 4,6 м³) полумонококовой конструкции из хорошо сваривающихся алюминиевых сплавов.

Два рабочих места для астронавтов оборудованы пультами управления и приборными досками, системой привязи астронавтов (они располагались стоя), двумя окнами переднего обзора, окном над головой для наблюдения за процессом стыковки, телескопом в центре между астронавтами. Для выхода на поверхность Луны производилась полная разгерметизация кабины, так как шлюзовая камера отсутствовала. Срок автономного существования модуля (ограниченный, в первую очередь, ресурсом систем жизнеобеспечения и электропитания) составлял порядка 75 часов.

Характеристики взлётной ступени

• Масса, включая топливо: 4 670 кг
• Атмосфера кабины: 100 % кислород, давление 33 кПа
• Вода: два бака по 19,3 кг
• Охладитель: 11,3 кг раствора этиленгликоль-вода.
• Температурный контроль: один активный сублиматор (теплообменник) «вода-лёд».
• Двигатели системы ориентации (ДСО): масса топлива: 287 кг
• Число и тяга ДСО: 16 x 445 Н в четырёх сборках.
• Топливо ДСО: N₂O₄/Аэрозин 50
• Удельный импульс ДСО: 2,84 км/с.
• Взлётный двигатель, масса топлива: 2 353 кг
• Взлётный двигатель, тяга : 15,6 кН
• Взлётный двигатель, топливо: N₂O₄/Аэрозин 50
• Взлётный двигатель, система наддува: 2 x 2,9 кг гелиевых бака, давление 21 МПа
• Удельный импульс: 3,05 км/с (311 «секунд»)
• Тяговооруженность на взлете: 2,124
• Характеристическая скорость (delta V) взлётной ступени: 2 220 м/с.
• Батареи: две 28-32 Вольт, 296 А·ч, серебряно-цинковые ; 56,7 кг каждая.
• Бортовая сеть: 28 Вольт постоянного тока, 115 Вольт, 400 Гц — переменного тока
• ЖРД РС-18

Посадочная ступень

Посадочная ступень лунного модуля в виде крестообразной рамы из алюминиевого сплава несёт на себе в центральном отсеке двигательную установку с посадочным ЖРД фирмы STL.

В четырёх отсеках, образованных рамой вокруг центрального отсека, установлены топливные баки, кислородный бак, бак с водой, гелиевый бак, электронное оборудование, подсистема навигации и управления, посадочный радиолокатор и аккумуляторы.

Четырёхногое убирающееся шасси, установленное на посадочной ступени, поглощает энергию удара при посадке корабля на поверхность Луны разрушающимися сотовыми патронами, установленными в телескопических стойках ног шасси; дополнительно удар смягчается деформацией сотовых вкладышей в центрах посадочных пят. Три из четырёх пят снабжены гибким металлическим щупом, направленным вниз и раскрывающимся наподобие рулетки, сигнализирующим экипажу момент выключения ЖРД при контакте с лунной поверхностью (синяя лампа «lunar contact»). Шасси находятся в сложенном состоянии до отделения лунного корабля от командного отсека; после отделения по команде экипажа лунного корабля пиропатроны перерезают чеки у каждой ноги и под действием пружин шасси выпускается и становится на замки. Так же как взлётная ступень, посадочная ступень окружена тепловым и микрометеорным защитным экраном из многослойного майлара и алюминия. Высота посадочной ступени 3,22 м, диаметр 4,3 м.

Характеристики посадочной ступени:

• Масса, включая топливо: 10 334 кг
• Запас воды: 1 бак, 151 кг
• Масса топлива и окислителя: 8165 кг
• Тяга двигателя: 45,04 kN, дросселирование 10 % — 60 % от полной тяги.
• Компоненты топлива: N₂O₄/Aerozine 50 (UDMH/N₂H₄)
• Бак наддува: 1 x 22 кг бак, газ наддува-гелий, давление 10,72 kPa.
• Удельный импульс: 3,05 км/с.
• Характеристическая скорость взлётной ступени (delta V): 2470 м/с.
• Батареи: 4 (Apollo 9-14) или 5 (Apollo 15-17) 28-32V, 415 A-h, серебряно-цинковые, масса каждой 61,2 кг.

Полеты Лунных модулей (LM)

Модуль	Дата	Полет	Масса, кг	NSSDC_ID	NORAD ID	Примечание
LTA-10R	9 ноября 1967 года	Аполлон-4	-	-	-	макет
LM-1	22 января 1968 года	Аполлон-5	-	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1968-007B 1968-007B]	[www.n2yo.com/satellite/?s=3107 3107]	-
LM-2	не летал	-	-	-	-	Национальный Музей Авиации и Космонавтики, Вашингтон
LTA-2R	4 апреля 1968 года	Аполлон-6	-	-	-	макет
LTA-B	21 декабря 1968 года	Аполлон-8	9 026,0	-	-	макет весовой
LM-3	3 марта 1969 года	Аполлон-9	-	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1969-018D 1969-018D]	[www.n2yo.com/satellite/?s=3780 3780]	-
LM-4	18 марта 1969 года	Аполлон-10	13 941,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1969-043C 1969-043C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=3948 3948]	-
LM-5	16 июля 1969 года	Аполлон-11	15 065,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1969-059C 1969-059C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=4041 4041]	-
LM-6	14 ноября 1969 года	Аполлон-12	15 116,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1969-099C 1969-099C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=4246 4246]	-
LM-7	11 апреля 1970 года	Аполлон-13	15 196,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1970-029C 1970-029C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=- -]	-
LM-8	31 января 1971 года	Аполлон-14	15 277,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1971-008C 1971-008C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=4905 4905]	-
LM-9	не летал	-	-	-	-	Космический Центр Кеннеди (Центр Аполло-Сатурн-5) мыс Канаверал
LM-10	26 июля 1971 года	Аполлон-15	16 434,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1971-063C 1971-063C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=5366 5366]	-
LM-11	16 апреля 1972 года	Аполлон-16	16 428,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1972-031C 1972-031C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=6005 6005]	-
LM-12	7 декабря 1972 года	Аполлон-17	16 448,0	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1972-096C 1972-096C]	[www.n2yo.com/satellite/?s=6307 6307]	-
LM-13	не летал	-	-	-	-	Музей авиации, Лонг-Айленд, Нью-Йорк.
LM-14	не летал	-	-	-	-	Институт Франклина, Филадельфия
LM-15	не летал	-	-	-	-	Недостроен, разобран

• Lm1 ground.jpg

  LM-1

• LunarLander.JPG

  LM-2

• 67-H-1230 Lunar module LTA-2 R.jpg

  LTA-2R

• Spider Over The Ocean - GPN-2000-001109.jpg

  LM-3

• Apollo 10 Lunar Module.jpg

  LM-4

• 5927 NASA.jpg

  LM-5

• Bean Descends Intrepid - GPN-2000-001317.jpg

  LM-6

• Apollo 13 Lunar Module.jpg

  LM-7

• Antares on the Frau Mauro Highlands - GPN-2000-001144.jpg

  LM-8

• LM-9KSC.jpg

  LM-9

• Apollo 15 flag, rover, LM, Irwin.jpg

  LM-10

• Apollo 16 LM Orion.jpg

  LM-11

• Apollo 17 LM Ascent Stage.jpg

  LM-12

Библиография

• Kelly, Thomas J. (2001). Moon Lander: How We Developed the Apollo Lunar Module (Smithsonian History of Aviation and Spaceflight Series). Smithsonian Institution Press. ISBN 1-56098-998-X.
• Baker, David (1981). The History of Manned Space Flight. Crown Publishers. ISBN 0-517-54377-X
• Brooks, Courtney J., Grimwood, James M. and Swenson, Loyd S. Jr (1979) [www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4205/cover.html 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 Books. ISBN 1-894959-14-0
• Stoff, Joshua. (2004) Building Moonships: The 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, No. 8, pp. 941-948.
• Левантовский В. И. Механика космического полета в элементарном изложении. — М.: Наука, 1970. — 492 с.

Отрывок, характеризующий Лунный модуль

– Je comprends tout, [Я всё понимаю,] – отвечала княжна Марья, грустно улыбаясь. – Успокойтесь, мой друг. Я пойду к отцу, – сказала она и вышла.
Князь Василий, загнув высоко ногу, с табакеркой в руках и как бы расчувствованный донельзя, как бы сам сожалея и смеясь над своей чувствительностью, сидел с улыбкой умиления на лице, когда вошла княжна Марья. Он поспешно поднес щепоть табаку к носу.
– Ah, ma bonne, ma bonne, [Ах, милая, милая.] – сказал он, вставая и взяв ее за обе руки. Он вздохнул и прибавил: – Le sort de mon fils est en vos mains. Decidez, ma bonne, ma chere, ma douee Marieie qui j'ai toujours aimee, comme ma fille. [Судьба моего сына в ваших руках. Решите, моя милая, моя дорогая, моя кроткая Мари, которую я всегда любил, как дочь.]
Он отошел. Действительная слеза показалась на его глазах.
– Фр… фр… – фыркал князь Николай Андреич.
– Князь от имени своего воспитанника… сына, тебе делает пропозицию. Хочешь ли ты или нет быть женою князя Анатоля Курагина? Ты говори: да или нет! – закричал он, – а потом я удерживаю за собой право сказать и свое мнение. Да, мое мнение и только свое мнение, – прибавил князь Николай Андреич, обращаясь к князю Василью и отвечая на его умоляющее выражение. – Да или нет?
– Мое желание, mon pere, никогда не покидать вас, никогда не разделять своей жизни с вашей. Я не хочу выходить замуж, – сказала она решительно, взглянув своими прекрасными глазами на князя Василья и на отца.
– Вздор, глупости! Вздор, вздор, вздор! – нахмурившись, закричал князь Николай Андреич, взял дочь за руку, пригнул к себе и не поцеловал, но только пригнув свой лоб к ее лбу, дотронулся до нее и так сжал руку, которую он держал, что она поморщилась и вскрикнула.
Князь Василий встал.
– Ma chere, je vous dirai, que c'est un moment que je n'oublrai jamais, jamais; mais, ma bonne, est ce que vous ne nous donnerez pas un peu d'esperance de toucher ce coeur si bon, si genereux. Dites, que peut etre… L'avenir est si grand. Dites: peut etre. [Моя милая, я вам скажу, что эту минуту я никогда не забуду, но, моя добрейшая, дайте нам хоть малую надежду возможности тронуть это сердце, столь доброе и великодушное. Скажите: может быть… Будущность так велика. Скажите: может быть.]
– Князь, то, что я сказала, есть всё, что есть в моем сердце. Я благодарю за честь, но никогда не буду женой вашего сына.
– Ну, и кончено, мой милый. Очень рад тебя видеть, очень рад тебя видеть. Поди к себе, княжна, поди, – говорил старый князь. – Очень, очень рад тебя видеть, – повторял он, обнимая князя Василья.
«Мое призвание другое, – думала про себя княжна Марья, мое призвание – быть счастливой другим счастием, счастием любви и самопожертвования. И что бы мне это ни стоило, я сделаю счастие бедной Ame. Она так страстно его любит. Она так страстно раскаивается. Я все сделаю, чтобы устроить ее брак с ним. Ежели он не богат, я дам ей средства, я попрошу отца, я попрошу Андрея. Я так буду счастлива, когда она будет его женою. Она так несчастлива, чужая, одинокая, без помощи! И Боже мой, как страстно она любит, ежели она так могла забыть себя. Может быть, и я сделала бы то же!…» думала княжна Марья.


Долго Ростовы не имели известий о Николушке; только в середине зимы графу было передано письмо, на адресе которого он узнал руку сына. Получив письмо, граф испуганно и поспешно, стараясь не быть замеченным, на цыпочках пробежал в свой кабинет, заперся и стал читать. Анна Михайловна, узнав (как она и всё знала, что делалось в доме) о получении письма, тихим шагом вошла к графу и застала его с письмом в руках рыдающим и вместе смеющимся. Анна Михайловна, несмотря на поправившиеся дела, продолжала жить у Ростовых.
– Mon bon ami? – вопросительно грустно и с готовностью всякого участия произнесла Анна Михайловна.
Граф зарыдал еще больше. «Николушка… письмо… ранен… бы… был… ma сhere… ранен… голубчик мой… графинюшка… в офицеры произведен… слава Богу… Графинюшке как сказать?…»
Анна Михайловна подсела к нему, отерла своим платком слезы с его глаз, с письма, закапанного ими, и свои слезы, прочла письмо, успокоила графа и решила, что до обеда и до чаю она приготовит графиню, а после чаю объявит всё, коли Бог ей поможет.
Всё время обеда Анна Михайловна говорила о слухах войны, о Николушке; спросила два раза, когда получено было последнее письмо от него, хотя знала это и прежде, и заметила, что очень легко, может быть, и нынче получится письмо. Всякий раз как при этих намеках графиня начинала беспокоиться и тревожно взглядывать то на графа, то на Анну Михайловну, Анна Михайловна самым незаметным образом сводила разговор на незначительные предметы. Наташа, из всего семейства более всех одаренная способностью чувствовать оттенки интонаций, взглядов и выражений лиц, с начала обеда насторожила уши и знала, что что нибудь есть между ее отцом и Анной Михайловной и что нибудь касающееся брата, и что Анна Михайловна приготавливает. Несмотря на всю свою смелость (Наташа знала, как чувствительна была ее мать ко всему, что касалось известий о Николушке), она не решилась за обедом сделать вопроса и от беспокойства за обедом ничего не ела и вертелась на стуле, не слушая замечаний своей гувернантки. После обеда она стремглав бросилась догонять Анну Михайловну и в диванной с разбега бросилась ей на шею.
– Тетенька, голубушка, скажите, что такое?
– Ничего, мой друг.
– Нет, душенька, голубчик, милая, персик, я не отстaнy, я знаю, что вы знаете.
Анна Михайловна покачала головой.
– Voua etes une fine mouche, mon enfant, [Ты вострушка, дитя мое.] – сказала она.
– От Николеньки письмо? Наверно! – вскрикнула Наташа, прочтя утвердительный ответ в лице Анны Михайловны.
– Но ради Бога, будь осторожнее: ты знаешь, как это может поразить твою maman.
– Буду, буду, но расскажите. Не расскажете? Ну, так я сейчас пойду скажу.
Анна Михайловна в коротких словах рассказала Наташе содержание письма с условием не говорить никому.
Честное, благородное слово, – крестясь, говорила Наташа, – никому не скажу, – и тотчас же побежала к Соне.
– Николенька…ранен…письмо… – проговорила она торжественно и радостно.
– Nicolas! – только выговорила Соня, мгновенно бледнея.
Наташа, увидав впечатление, произведенное на Соню известием о ране брата, в первый раз почувствовала всю горестную сторону этого известия.
Она бросилась к Соне, обняла ее и заплакала. – Немножко ранен, но произведен в офицеры; он теперь здоров, он сам пишет, – говорила она сквозь слезы.
– Вот видно, что все вы, женщины, – плаксы, – сказал Петя, решительными большими шагами прохаживаясь по комнате. – Я так очень рад и, право, очень рад, что брат так отличился. Все вы нюни! ничего не понимаете. – Наташа улыбнулась сквозь слезы.
– Ты не читала письма? – спрашивала Соня.
– Не читала, но она сказала, что всё прошло, и что он уже офицер…
– Слава Богу, – сказала Соня, крестясь. – Но, может быть, она обманула тебя. Пойдем к maman.
Петя молча ходил по комнате.
– Кабы я был на месте Николушки, я бы еще больше этих французов убил, – сказал он, – такие они мерзкие! Я бы их побил столько, что кучу из них сделали бы, – продолжал Петя.
– Молчи, Петя, какой ты дурак!…
– Не я дурак, а дуры те, кто от пустяков плачут, – сказал Петя.
– Ты его помнишь? – после минутного молчания вдруг спросила Наташа. Соня улыбнулась: «Помню ли Nicolas?»
– Нет, Соня, ты помнишь ли его так, чтоб хорошо помнить, чтобы всё помнить, – с старательным жестом сказала Наташа, видимо, желая придать своим словам самое серьезное значение. – И я помню Николеньку, я помню, – сказала она. – А Бориса не помню. Совсем не помню…
– Как? Не помнишь Бориса? – спросила Соня с удивлением.
– Не то, что не помню, – я знаю, какой он, но не так помню, как Николеньку. Его, я закрою глаза и помню, а Бориса нет (она закрыла глаза), так, нет – ничего!
– Ах, Наташа, – сказала Соня, восторженно и серьезно глядя на свою подругу, как будто она считала ее недостойной слышать то, что она намерена была сказать, и как будто она говорила это кому то другому, с кем нельзя шутить. – Я полюбила раз твоего брата, и, что бы ни случилось с ним, со мной, я никогда не перестану любить его во всю жизнь.
Наташа удивленно, любопытными глазами смотрела на Соню и молчала. Она чувствовала, что то, что говорила Соня, была правда, что была такая любовь, про которую говорила Соня; но Наташа ничего подобного еще не испытывала. Она верила, что это могло быть, но не понимала.
– Ты напишешь ему? – спросила она.
Соня задумалась. Вопрос о том, как писать к Nicolas и нужно ли писать и как писать, был вопрос, мучивший ее. Теперь, когда он был уже офицер и раненый герой, хорошо ли было с ее стороны напомнить ему о себе и как будто о том обязательстве, которое он взял на себя в отношении ее.
– Не знаю; я думаю, коли он пишет, – и я напишу, – краснея, сказала она.
– И тебе не стыдно будет писать ему?
Соня улыбнулась.
– Нет.
– А мне стыдно будет писать Борису, я не буду писать.
– Да отчего же стыдно?Да так, я не знаю. Неловко, стыдно.
– А я знаю, отчего ей стыдно будет, – сказал Петя, обиженный первым замечанием Наташи, – оттого, что она была влюблена в этого толстого с очками (так называл Петя своего тезку, нового графа Безухого); теперь влюблена в певца этого (Петя говорил об итальянце, Наташином учителе пенья): вот ей и стыдно.
– Петя, ты глуп, – сказала Наташа.