Лунный автомобиль

Лунный автомобиль (также лунный вездеход, луномобиль, англ. lunar rover, от англ. lunar roving vehicle, сокр. LRV) — четырехколёсный транспортный планетоход для передвижения людей по поверхности Луны, использовавшийся в ходе последних экспедиций программы «Аполлон» — «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17» в начале 1970-х годов. Разработчик и генеральный подрядчик — Boeing.

Представлял собой двухместный электромобиль на двух неперезаряжаемых батареях. Управление электромобилем поручалось командиру экипажа.

Преимущество

Лунный автомобиль значительно расширил доступную для астронавтов площадь лунной поверхности. Ранее астронавты могли перемещаться на Луне лишь пешком и, следовательно, только непосредственно вокруг места посадки из-за сковывавших их скафандров и других приборов жизнеобеспечения. На луноходе же астронавты могли передвигаться по Луне со скоростью до 13 км/ч. В ходе экспедиции «Аполлон-16» был установлен рекорд скорости передвижения по Луне — 18 км/ч. Общая длина пути, пройденного лунными автомобилями в экспедициях Аполлон-15, Апполон−16 и Апполон−17, составила соответственно 28, 27 и 36 км.

Конструкция

Лунный автомобиль был снабжён четырьмя ТЭДами постоянного тока Delco (каждое колесо луномобиля приводилось в действие индивидуальным ТЭДом) мощностью по 190 Вт каждый при оборотах до 10 тыс. оборот/мин. Передача крутящего момента осуществлялась через понижающий волновой редуктор 80:1, а также — двумя рулевыми двигателями (по одному для передних и задних колёс). Источник электроэнергии — две неперезаряжаемые серебряно-цинковые батареи напряжением 36 вольт и ёмкостью 121 А·ч каждая. Конструкцией предусматривалась возможность питания от батарей электромобиля устройства связи или телекамеры. Батареи и электроника были снабжены системой пассивного охлаждения.

Колёса луномобиля были разработаны компанией General Motors. Конструкция колеса включала алюминиевый диск и покрышку диаметром 810 мм и шириной 230 мм. Покрышка была выполнена из плетёной стальной проволоки (волокон) толщиной 0,84 мм с цинковым покрытием. Порядка 50% площади покрышки занимал специальный титановый протектор для надёжного контакта с грунтом. Над колёсами располагались пылевые щитки.

Лунный автомобиль обладал массой в 210 кг и грузоподъёмностью в условиях лунной силы тяжести в 490 кг. Рама шасси длиной в 3 м с колёсной базой в 2,3 м была сварена из алюминиевых труб (алюминиевый сплав 2219). Рама состояла из трёх частей, скреплённых шарнирами, благодаря чему она складывалась и во время полёта к Луне была закреплена снаружи лунного модуля в сложенном виде. Машина опускалась на грунт двумя астронавтами с помощью блочно-тросовой системы. Максимальная высота автомобиля составляла 1,1 м. Дорожный просвет при полной загрузке — 350 мм. Радиус разворота — около трёх метров.

Управление машиной осуществлялось T-образной рукояткой, расположенной между сиденьями:

• подача ручки вперёд — движение вперёд (назад — в режиме заднего хода);
• влево-вправо — поворот, соотвественно, влево или вправо;
• назад — торможение;
• полностью назад — стояночный тормоз.

На ручке имелся переключатель направления хода (вперед/задний ход). Приборное оборудование было смонтировано на отдельном щитке и включало в себя следующие приборы: спидометр, указатель пройденного расстояния, азимут движения (курс), наклон, индикаторы запаса мощности батарей и температуры.

Скорость передвижения составляла около 8—10 км/ч, хотя на отдельных участках луномобиль мог разгоняться до 16 км/ч и даже, поставив рекорд, в 18 км/ч, что впрочем, создавало лишь проблемы, так как сила тяжести на Луне в 6 раз меньше таковой на Земле, и, несмотря на полную нагруженность лунного вездехода, его ощутимо подбрасывало на неровностях грунта.

Навигация обеспечивалась гирокомпасом и одометром. Кроме того, на приборной панели было смонтировано простое устройство для определения азимута движения по тени штыря-гномона. Учитывая крайне малую скорость движения Солнца по лунному небу, точность прибора получалась вполне удовлетворительная.

Лунный автомобиль был оборудован собственной системой радио- и телевизионной связи. Имелась остронаправленная сетчатая параболическая антенна для прямой связи с Землёй, также ненаправленная антенна. На борту были установлены цветная телекамера и 16-мм кинокамера, а также 70-мм фотокамера. Для них имелся и запас плёнок в кассетах.

Использование

Каждый луномобиль использовался для трех поездок — по одной в каждый из трёх дней экспедиции.

Экспедиция	Пробег	Общее время	Наибольшее удаление от лунного модуля
Аполлон-15	27,76 км	3 ч 02 мин	5,0 км
Аполлон-16	26,55 км	3 ч 26 мин	4,5 км
Аполлон-17	35,89 км	4 ч 26 мин	7,6 км

Максимальное удаление луномобиля от лунного модуля ограничивалось ресурсами индивидуальных систем обеспечения астронавтов, которых должно было хватить для пешего возвращения к модулю в случае поломки луномобиля. После того как лунные автомобили и скафандры астронавтов продемонстрировали свою надежность, это ограничение было смягчено во время последней экспедиции (Аполлон-17), что позволило удалиться от лунного модуля на максимальное расстояние в 7,6 км.

В ходе эксплуатации LRV на Луне астронавты испытали ряд трудностей. Так, во время экспедиции Аполлон-16 при втором выходе на грунт (место — точка № 8) астронавт Янг случайно задел пылевой щиток луномобиля и оторвал его. Пыль, поднятая колесами луномобиля, осыпала астронавтов, консоль управления и оборудование радиосвязи. Батареи стали нагреваться, и расход энергии превысил штатную норму. Ремонт, однако, не производился. Та же деталь была оторвана в ходе экспедиции Аполлон-17 (Юджин Сернан задел её ручкой геологического молотка). Астронавты закрепили её клейкой лентой, однако из-за пыли лента держалась плохо, и через час щиток был потерян окончательно. Луномобиль снова осыпал себя пылью. Было принято решение исправить поломку собственными силами. Астронавты сделали пылевой щиток из подручных материалов, используя карты местности, клейкую ленту и зажимы — фиксаторы осветителей, снятые с лунного модуля. Карты со следами эрозии от лунной пыли были возвращены на Землю и экспонируются в музее National Air and Space Museum.

Установленная на луномобиле цветная телевизионная камера с 6-кратным объективом-трансфокатором была оснащена электроприводом для поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и изменения фокусного расстояния, благодаря чему ей могли управлять не только астронавты, но и оператор с Земли. Это значительно расширило возможности видеосъемок и, в частности, позволило заснять старт лунного модуля с Луны. Для такой съёмки луномобиль заранее оставлялся в позиции на таком расстоянии от модуля, чтобы в поле зрения его телекамеры попадал он весь. Оператор на Земле, ориентируясь на телевизионную картинку с камеры, управлял её приводом, сопровождая взлёт модуля. Хотя время старта было известно с точностью до секунд, в силу заметно долгого прохождения сигнала по цепочке Луна—Земля—Луна оператору приходилось работать с упреждением по времени. Так, вертикальное панорамирование приходилось начинать, когда на телекартинке оператора модуль ещё стоял на грунте. Это затрудняло съемку, вследствие чего в экспедициях Аполлон-15 и Аполлон-16 старты лунных модулей были засняты плохо. Однако в экспедиции Аполлон-17 старт лунного модуля был заснят удачно.

Интересные факты

Во время второй лунной экспедиции «Аполлон-17» Юджин Сернан (по другим данным, Хариссон Шмитт, геолог экспедиции), неся в кармане скафандра молоток, случайно зацепил его рукояткой крыло «луноровера», в результате чего оно почти отвалилось. Эта небольшая по Земным меркам проблема в условиях на Луне превратилась в весьма значительную для астронавтов. Во время движения «луноровера» поднималось очень много пыли, а со сломанным крылом пыль попадала и на скафандры, и на элементы средства луномобиля, а так как Лунная пыль практически черная, это создавало условия для перегрева (не зря скафандры выполняются в белых цветовых тонах). Инженеры НАСА всю ночь работали над разрешением проблемы, и утром сообщили астронавтам инструкции, — в результате импровизированное крыло было сооружено из склеенных вместе карт местности и прикреплено к автомобилю клейкой лентой.

Фотогалерея

• Apollo 15 LM & LRV in KSC.jpg

  «Фалкон» (на заднем плане) и «Лунный Ровер» в процессе сборки в Космическом центре имени Кеннеди

• Apollo 15 LRV at Boeing plant.jpg

  «Лунный Ровер» № 1 на заводе корпорации Boeing в Кенте, штат Вашингтон, перед самой отправкой в Космический центр имени Кеннеди

• Apollo 16 LM Orion.jpg

  Экспедиция «Аполлон-16». Джон Янг работает у лунного автомобиля рядом с лунным модулем «Орион». Апрель 1972 года

• Apollo 15 Irwin LRV EVA-1.jpg

  Джеймс Ирвин у «Лунного Ровера»

• Apollo 15 Station 2 Rille, Lunar Rover, Scott.jpg

  Дэвид Скотт и «Лунный Ровер» у каньона Хэдли Рилл

• Apollo 17- Lunar Roving Vehicle and Eugene Cernan.jpg

  Экспедиция «Аполлон-17»

• Apollo 15 Lunar Rover and Irwin.jpg

  Экспедиция «Аполлон-15». Джеймс Ирвин рядом с лунным автомобилем. 1971 год

• Apollo 15 Green Boulder Irwin holding LRV.jpg

  Джеймс Ирвин держит «Лунный Ровер» у «Зелёного валуна». Для калибровки Дэвид Скотт положил на валун грабли-щипцы

• NASA Apollo 17 Lunar Roving Vehicle.jpg

  Экспедиция «Аполлон-17». Юджин Сернан совершает пробный заезд на лунном автомобиле

• Scott on the Rover - GPN-2000-001306.jpg

  Лунный автомобиль, экспедиция «Аполлон-15»

Видео

• Apollo 15 Lunar Rover training.ogg

  Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин тренируются на Земле в использовании лунного автомобиля на «Аполлоне-15»

• Apollo 15 lunar rover EVA2.ogg

  Лунный автомобиль «Аполлон-15»

• Apollo 16 rover practice.ogv

  Командир «Аполлона-16» Джон Янг управляет лунным автомобилем

• Ap16 rover.ogg

  Командир «Аполлона-16» Джон Янг на лунном автомобиле

См. также

• Луноход (космическая программа)
• Планетоход
• Селеноход

Ссылки

• А. Первушин. Битва за Луну. — Амфора, 2007.
• [nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_lrv.html Общее описание LRV, вебсайт NASA] (англ.)
• [www.hq.nasa.gov/alsj/LRV_OpsNAS8-25145.pdf Полная техническая документация и руководство по эксплуатации LRV (сайт NASA, файл pdf, 38 Мб, 201 страница)] (англ.)

Отрывок, характеризующий Лунный автомобиль

– Qu'est ce qu'il chante? [Что он там поет?] – сказал один француз.
– De l'histoire ancienne, [Древняя история,] – сказал другой, догадавшись, что дело шло о прежних войнах. – L'Empereur va lui faire voir a votre Souvara, comme aux autres… [Император покажет вашему Сувара, как и другим…]
– Бонапарте… – начал было Долохов, но француз перебил его.
– Нет Бонапарте. Есть император! Sacre nom… [Чорт возьми…] – сердито крикнул он.
– Чорт его дери вашего императора!
И Долохов по русски, грубо, по солдатски обругался и, вскинув ружье, отошел прочь.
– Пойдемте, Иван Лукич, – сказал он ротному.
– Вот так по хранцузски, – заговорили солдаты в цепи. – Ну ка ты, Сидоров!
Сидоров подмигнул и, обращаясь к французам, начал часто, часто лепетать непонятные слова:
– Кари, мала, тафа, сафи, мутер, каска, – лопотал он, стараясь придавать выразительные интонации своему голосу.
– Го, го, го! ха ха, ха, ха! Ух! Ух! – раздался между солдатами грохот такого здорового и веселого хохота, невольно через цепь сообщившегося и французам, что после этого нужно было, казалось, разрядить ружья, взорвать заряды и разойтись поскорее всем по домам.
Но ружья остались заряжены, бойницы в домах и укреплениях так же грозно смотрели вперед и так же, как прежде, остались друг против друга обращенные, снятые с передков пушки.


Объехав всю линию войск от правого до левого фланга, князь Андрей поднялся на ту батарею, с которой, по словам штаб офицера, всё поле было видно. Здесь он слез с лошади и остановился у крайнего из четырех снятых с передков орудий. Впереди орудий ходил часовой артиллерист, вытянувшийся было перед офицером, но по сделанному ему знаку возобновивший свое равномерное, скучливое хождение. Сзади орудий стояли передки, еще сзади коновязь и костры артиллеристов. Налево, недалеко от крайнего орудия, был новый плетеный шалашик, из которого слышались оживленные офицерские голоса.
Действительно, с батареи открывался вид почти всего расположения русских войск и большей части неприятеля. Прямо против батареи, на горизонте противоположного бугра, виднелась деревня Шенграбен; левее и правее можно было различить в трех местах, среди дыма их костров, массы французских войск, которых, очевидно, большая часть находилась в самой деревне и за горою. Левее деревни, в дыму, казалось что то похожее на батарею, но простым глазом нельзя было рассмотреть хорошенько. Правый фланг наш располагался на довольно крутом возвышении, которое господствовало над позицией французов. По нем расположена была наша пехота, и на самом краю видны были драгуны. В центре, где и находилась та батарея Тушина, с которой рассматривал позицию князь Андрей, был самый отлогий и прямой спуск и подъем к ручью, отделявшему нас от Шенграбена. Налево войска наши примыкали к лесу, где дымились костры нашей, рубившей дрова, пехоты. Линия французов была шире нашей, и ясно было, что французы легко могли обойти нас с обеих сторон. Сзади нашей позиции был крутой и глубокий овраг, по которому трудно было отступать артиллерии и коннице. Князь Андрей, облокотясь на пушку и достав бумажник, начертил для себя план расположения войск. В двух местах он карандашом поставил заметки, намереваясь сообщить их Багратиону. Он предполагал, во первых, сосредоточить всю артиллерию в центре и, во вторых, кавалерию перевести назад, на ту сторону оврага. Князь Андрей, постоянно находясь при главнокомандующем, следя за движениями масс и общими распоряжениями и постоянно занимаясь историческими описаниями сражений, и в этом предстоящем деле невольно соображал будущий ход военных действий только в общих чертах. Ему представлялись лишь следующего рода крупные случайности: «Ежели неприятель поведет атаку на правый фланг, – говорил он сам себе, – Киевский гренадерский и Подольский егерский должны будут удерживать свою позицию до тех пор, пока резервы центра не подойдут к ним. В этом случае драгуны могут ударить во фланг и опрокинуть их. В случае же атаки на центр, мы выставляем на этом возвышении центральную батарею и под ее прикрытием стягиваем левый фланг и отступаем до оврага эшелонами», рассуждал он сам с собою…
Всё время, что он был на батарее у орудия, он, как это часто бывает, не переставая, слышал звуки голосов офицеров, говоривших в балагане, но не понимал ни одного слова из того, что они говорили. Вдруг звук голосов из балагана поразил его таким задушевным тоном, что он невольно стал прислушиваться.
– Нет, голубчик, – говорил приятный и как будто знакомый князю Андрею голос, – я говорю, что коли бы возможно было знать, что будет после смерти, тогда бы и смерти из нас никто не боялся. Так то, голубчик.
Другой, более молодой голос перебил его:
– Да бойся, не бойся, всё равно, – не минуешь.
– А всё боишься! Эх вы, ученые люди, – сказал третий мужественный голос, перебивая обоих. – То то вы, артиллеристы, и учены очень оттого, что всё с собой свезти можно, и водочки и закусочки.
И владелец мужественного голоса, видимо, пехотный офицер, засмеялся.
– А всё боишься, – продолжал первый знакомый голос. – Боишься неизвестности, вот чего. Как там ни говори, что душа на небо пойдет… ведь это мы знаем, что неба нет, a сфера одна.
Опять мужественный голос перебил артиллериста.
– Ну, угостите же травником то вашим, Тушин, – сказал он.
«А, это тот самый капитан, который без сапог стоял у маркитанта», подумал князь Андрей, с удовольствием признавая приятный философствовавший голос.
– Травничку можно, – сказал Тушин, – а всё таки будущую жизнь постигнуть…
Он не договорил. В это время в воздухе послышался свист; ближе, ближе, быстрее и слышнее, слышнее и быстрее, и ядро, как будто не договорив всего, что нужно было, с нечеловеческою силой взрывая брызги, шлепнулось в землю недалеко от балагана. Земля как будто ахнула от страшного удара.
В то же мгновение из балагана выскочил прежде всех маленький Тушин с закушенною на бок трубочкой; доброе, умное лицо его было несколько бледно. За ним вышел владетель мужественного голоса, молодцоватый пехотный офицер, и побежал к своей роте, на бегу застегиваясь.


Князь Андрей верхом остановился на батарее, глядя на дым орудия, из которого вылетело ядро. Глаза его разбегались по обширному пространству. Он видел только, что прежде неподвижные массы французов заколыхались, и что налево действительно была батарея. На ней еще не разошелся дымок. Французские два конные, вероятно, адъютанта, проскакали по горе. Под гору, вероятно, для усиления цепи, двигалась явственно видневшаяся небольшая колонна неприятеля. Еще дым первого выстрела не рассеялся, как показался другой дымок и выстрел. Сраженье началось. Князь Андрей повернул лошадь и поскакал назад в Грунт отыскивать князя Багратиона. Сзади себя он слышал, как канонада становилась чаще и громче. Видно, наши начинали отвечать. Внизу, в том месте, где проезжали парламентеры, послышались ружейные выстрелы.
Лемарруа (Le Marierois) с грозным письмом Бонапарта только что прискакал к Мюрату, и пристыженный Мюрат, желая загладить свою ошибку, тотчас же двинул свои войска на центр и в обход обоих флангов, надеясь еще до вечера и до прибытия императора раздавить ничтожный, стоявший перед ним, отряд.
«Началось! Вот оно!» думал князь Андрей, чувствуя, как кровь чаще начинала приливать к его сердцу. «Но где же? Как же выразится мой Тулон?» думал он.
Проезжая между тех же рот, которые ели кашу и пили водку четверть часа тому назад, он везде видел одни и те же быстрые движения строившихся и разбиравших ружья солдат, и на всех лицах узнавал он то чувство оживления, которое было в его сердце. «Началось! Вот оно! Страшно и весело!» говорило лицо каждого солдата и офицера.
Не доехав еще до строившегося укрепления, он увидел в вечернем свете пасмурного осеннего дня подвигавшихся ему навстречу верховых. Передовой, в бурке и картузе со смушками, ехал на белой лошади. Это был князь Багратион. Князь Андрей остановился, ожидая его. Князь Багратион приостановил свою лошадь и, узнав князя Андрея, кивнул ему головой. Он продолжал смотреть вперед в то время, как князь Андрей говорил ему то, что он видел.
Выражение: «началось! вот оно!» было даже и на крепком карем лице князя Багратиона с полузакрытыми, мутными, как будто невыспавшимися глазами. Князь Андрей с беспокойным любопытством вглядывался в это неподвижное лицо, и ему хотелось знать, думает ли и чувствует, и что думает, что чувствует этот человек в эту минуту? «Есть ли вообще что нибудь там, за этим неподвижным лицом?» спрашивал себя князь Андрей, глядя на него. Князь Багратион наклонил голову, в знак согласия на слова князя Андрея, и сказал: «Хорошо», с таким выражением, как будто всё то, что происходило и что ему сообщали, было именно то, что он уже предвидел. Князь Андрей, запихавшись от быстроты езды, говорил быстро. Князь Багратион произносил слова с своим восточным акцентом особенно медленно, как бы внушая, что торопиться некуда. Он тронул, однако, рысью свою лошадь по направлению к батарее Тушина. Князь Андрей вместе с свитой поехал за ним. За князем Багратионом ехали: свитский офицер, личный адъютант князя, Жерков, ординарец, дежурный штаб офицер на энглизированной красивой лошади и статский чиновник, аудитор, который из любопытства попросился ехать в сражение. Аудитор, полный мужчина с полным лицом, с наивною улыбкой радости оглядывался вокруг, трясясь на своей лошади, представляя странный вид в своей камлотовой шинели на фурштатском седле среди гусар, казаков и адъютантов.
– Вот хочет сраженье посмотреть, – сказал Жерков Болконскому, указывая на аудитора, – да под ложечкой уж заболело.
– Ну, полно вам, – проговорил аудитор с сияющею, наивною и вместе хитрою улыбкой, как будто ему лестно было, что он составлял предмет шуток Жеркова, и как будто он нарочно старался казаться глупее, чем он был в самом деле.
– Tres drole, mon monsieur prince, [Очень забавно, мой господин князь,] – сказал дежурный штаб офицер. (Он помнил, что по французски как то особенно говорится титул князь, и никак не мог наладить.)
В это время они все уже подъезжали к батарее Тушина, и впереди их ударилось ядро.
– Что ж это упало? – наивно улыбаясь, спросил аудитор.
– Лепешки французские, – сказал Жерков.
– Этим то бьют, значит? – спросил аудитор. – Страсть то какая!
И он, казалось, распускался весь от удовольствия. Едва он договорил, как опять раздался неожиданно страшный свист, вдруг прекратившийся ударом во что то жидкое, и ш ш ш шлеп – казак, ехавший несколько правее и сзади аудитора, с лошадью рухнулся на землю. Жерков и дежурный штаб офицер пригнулись к седлам и прочь поворотили лошадей. Аудитор остановился против казака, со внимательным любопытством рассматривая его. Казак был мертв, лошадь еще билась.