Воспоминания о Лунном корабле

Существенное влияние на облик корабля оказали выбор и размещение элементов электропитания. Выбор их зависит от необходимой энергии и времени потребления. С учетом ограниченной (до двух суток) активной работы корабля, были выбраны химические источники тока, а попросту — аккумуляторные батареи. Их нужно было размещать как на взлетной, так и на посадочной части. Сделали специальный каркас. Повесили три батареи на каркас ЛПУ и две снаружи на приборный отсек. Наружное расположение позволяло устанавливать их в последний момент перед стартом, ведь разработчики гарантировали работоспособность аккумуляторов без подзарядки около трех месяцев.

Особое мучение при компоновке доставило размещение посадочного радиолокатора. Он ведь должен «смотреть» вниз, и размеры его были внушительными. Пришлось отойти от традиционных форм герметичного приборного отсека, установленного на ЛПУ. Он перестал быть круглым, но зато под ним и расположили локатор. Связь ЛК с орбитальным кораблем и Землей обеспечивали различные антенны: метрового, дециметрового диапазонов. Много хлопот было с остронаправленной параболической антенной. Ее нужно было уложить в транспортабельное положение, а после посадки — раскрыть. Установили специальные дециметровые антенны «морковки», а в качестве антенны метрового диапазона использовалась кольцевая щель между радиатором и стыковочным узлом.

И последнее, что характерно для облика ЛК, это кабель-мачта, по которой осуществлялась электрическая и гидравлическая связь взлетной и посадочной частей.

Компоновка всего головного блока (см. рис. 2) на носителе была такова, что Лунный корабль оказался под оболочками переходного отсека и головного обтекателя. Головной обтекатель сбрасывался в процессе выведения, после прохождения плотных слоев атмосферы Земли. Предстояло извлечь Лунный корабль из переходного отсека. Заглубление было значительным. Чтобы вызволить ЛК и не повредить наружные элементы потребовались специальные направляющие, охватывающие корабль снаружи (мы называли их «лыжами» за внешнее сходство). Так вот, эти «лыжи» крепились на опорных ногах посадочного устройства ЛК и опирались распорным амортизированным подкосом в конусные воронки, установленные в верхней части кабины. После выкатки корабля они отстреливались, а опорные ноги раскрывались в рабочее положение,

На фото 12 и 15 представлен во всей красе советский Лунный корабль. Его высота и максимальный размер между опорами посадочного устройства составили более 5 м (примерно 5200 мм), а начальная масса в конце разработки выросла до 5,5 тонн. На фото видны опорные ноги, уложенные в транспортное положение; остронаправленные антенны; навесное оборудование.

Рис. 12. ЛК в сборочном цехе (без теплоизоляции)

Рис. 15. Советский Лунный корабль

Перед полетом весь ЛК закрывался экранно-вакуумной теплоизоляцией, которая сглаживала его контуры и при этом обеспечивала надежную тепловую защиту всех систем корабля.

В этом разделе мы не рассказываем о принципах построения систем Лунного корабля. Таких систем на Лунном корабле было много:

система автономного управления;

система мягкой посадки;

система прилунения;

система обеспечения стыковки;

система электропитания;

система управления бортовым комплексом;

бортовая кабельная сеть;

бортовая цифровая вычислительная машина;

антенно-фидерные устройства;

система дальней радиосвязи;

система телевидения;

система измерений;

скафандр экипажа;

система обеспечения газового состава;

система терморегулирования;

система исполнительных органов;

научное оборудование;

средства обеспечения старта;

средства безопасности.

Автор этой книги не ставил задачу подробно описать принципы построения каждой системы, ее структуру и функционирование. Однако нельзя не сказать хотя бы несколько слов о системе управления.

Система управления — это мозг ракеты, космического объекта. Без системы управления немыслим аппарат. Можно ли представить себе автомобиль без рулевого управления или корабль без штурвала и рулевого? Нетрудно представить все последствия этого. Так и система управления Лунного корабля взяла на себя все функции по обеспечению заданного движения: посадка и прилунение, взлет и стыковка на орбите Луны с лунным орбитальным кораблем и т. д.

Разработку системы управления ЛК вел научно-исследовательский институт, руководимый академиком Н.А.Пилюгиным. Этот коллектив обладал большим опытом в разработке систем управления ракет, имел достаточный задел новых идей по системам управления космических объектов, которые и воплотил в систему управления ЛК. Институт был ведущим в создании системы, а за ним стояли еще десятки организаций, разрабатывающих отдельные элементы и блоки этой сложной системы.

Система автономного управления ЛК обеспечивает автоматическое управление его движением с возможностью ручного ввода установок для коррекции траектории на всех участках полета ЛК и управление горизонтальным маневром ЛК на заключительном участке посадки на поверхность Луны. Такая короткая, на первый взгляд, формулировка задач системы управления на самом деле предполагает огромную работу по аппаратурному и программно-математическому обеспечению.

Надо сказать, что впервые в отечественной космонавтике система управления космического объекта строилась на базе бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ), в которой информация со всех чувствительных датчиков обрабатывалась по заданной логике, делалась оценка работоспособности всех систем и агрегатов ЛК и вырабатывались необходимые команды для их дальнейшего функционирования и полета.

В качестве чувствительных датчиков системы управления использовались гироскопические приборы (объединены в виде трехосной гиростабилизированной платформы) для пространственной ориентации, посадочный радиолокатор для измерения скорости и высоты полета ЛК, коллиматорное прицельное устройство и радиотехнические средства измерения. Для обеспечения высоких требований по надежности БЦВМ имела три независимых, параллельно работающих канала.

В систему управления входили полуавтоматическая система управления (ПСУ) горизонтальным маневром и угловой скоростью ЛК в процессе стыковки и ручная система управления (РСУ). РСУ позволяла пилоту самостоятельно выбирать место посадки на Луне. Для этого в его распоряжении было коллиматорное прицельное устройство и двухканатная ручка управления ориентацией и пропорциональным изменением горизонтальной скорости ЛК.

Пилот, совмещая по коллиматорному устройству метки прогнозируемой и выбираемой точек посадки выдавал информацию в систему управления для выработки команды на необходимый маневр. Проверка точности ориентации осей гиростабилизированной платформы осуществлялась солнечным и планетным датчиками.

Отработка этого сложнейшего электронного комплекса велась на созданных специальных стендах, вертолетном имитаторе посадки ЛК (на базе вертолета МИ-4) и других устройствах.

Даже по краткому рассказу о системе управления можно судить о труднейших проблемах, которые приходилось решать разработчикам системы управления ЛК. Думается, что еще не один автор, участник событий тех лет, напишет добрые слова в их адрес.

В последующих разделах постараемся с точки зрения общей компоновки ЛК рассказать коротко и о других системах, но повторяю, что каждая система Лунного корабля заслуживает своего достойного отражения в исторической литературе по космосу.