Техника
Американская Лунная программа. Как был осуществлен точный выход на орбиту и стыковка лунного корабля с Аполлоном?
Просьба, тех кто знает, прояснить технические решения. Старт с непредсказуемыми условиями? Взлет и маневрирование с ограниченным запасом топлива? Точный выход на нужную орбиту и сближение? Как решалась проблема устойчивости в полете? Ориентация?
ВОт здесь подробное описание схемы экспедиции, особое место уделено стыковке лунного модуля с командным.
http://galspace.spb.ru/index100.html
Возвращение двух космонавтов ( рисунок слева)) с Луны начинается вертикальным стартом взлетной ступени с помощью основного двигателя. Затем ступень отклоняется от вертикали и через 7 мин после старта выходит (в точке 2, рис. 1) на начальную орбиту с периселением на высоте 16,7 км и апоселением на высоте 83,3 км. Последующее сложное маневрирование производится с помощью двигателей системы ориентации и стабилизации. Взлетные ступени при первых двух экспедициях на Луну сначала посредством импульса 15,07 м/с в апоселении 3 выходили на круговую орбиту, затем, после исправления, если было необходимо, плоскости орбиты в точке 4, переводились в точке 5 импульсом 1,37 м/с на близкую к круговой эллиптическую орбиту, имеющую ту же линию апсид, что и орбита ожидания основного блока (разность выот орбит была повсюду почти одинакова - около 28 км). Теперь космонавты могли ждать подходящего момента для начала заключительного маневра сближения с основным блоком (нестрашно было его и пропустить и дождаться следующего). После импульса 7,5 м/с начала маневра в точке 6 и коррекций 7 и 8 взлетная ступень, находясь в точке 9 ниже и впереди нагонявшего ее основного блока, начинала разгон (13,7 м/с), чтобы в точке 10 выйти на орбиту основного блока. (Это выравнивание скоростей воспринималось с борта основного блока как торможение приближающейся взлетной ступени. Указанные выше значения импульсов и параметры орбит - расчетные, фактические значения от них несколько отличались.) Групповой полет заканчивался сближением с помощью вспомогательных двигателей основного блока и стыковкой в точке 11 (через 3 ч 37 мин после старта). Маневры были рассчитаны так, что происходили при удобных условиях связи взлетной ступени с основным блоком и освещенности на последнем этапе сближения. Их сложность обеспечивала высокий уровень безопасности, за которую, правда, платилось лишней затратой топлива и большой длительностью всей операции.
Начиная с полета «Аполлона-14»(рисунок справа), после выхода в точке 2 (рис. 2) на начальную орбиту и увеличения в точке 3 скорости на 4,6 м/с осуществлялся переход в точке 4 на траекторию перехвата, затем следовали коррекции 5, 6, разгон 7, выход 8 на орбиту основного блока и стыковка; вся операция от старта до стыковки занимала лишь 1 ч 45 мин. Переход к ней объяснялся возросшей уверенностью в надежности двигательных систем лунного корабля. После перехода двух космонавтов в основной блок, взлетная ступень лунного корабля отделялась. Начиная с полета «Аполлона-12», она затем с помощью тормозного импульса основного двигателя по очень пологой траектории сбрасывалась на Луну. Скорость удара 1,68 км/с позволяла провести сейсмический эксперимент.

http://galspace.spb.ru/index100.html
Возвращение двух космонавтов ( рисунок слева)) с Луны начинается вертикальным стартом взлетной ступени с помощью основного двигателя. Затем ступень отклоняется от вертикали и через 7 мин после старта выходит (в точке 2, рис. 1) на начальную орбиту с периселением на высоте 16,7 км и апоселением на высоте 83,3 км. Последующее сложное маневрирование производится с помощью двигателей системы ориентации и стабилизации. Взлетные ступени при первых двух экспедициях на Луну сначала посредством импульса 15,07 м/с в апоселении 3 выходили на круговую орбиту, затем, после исправления, если было необходимо, плоскости орбиты в точке 4, переводились в точке 5 импульсом 1,37 м/с на близкую к круговой эллиптическую орбиту, имеющую ту же линию апсид, что и орбита ожидания основного блока (разность выот орбит была повсюду почти одинакова - около 28 км). Теперь космонавты могли ждать подходящего момента для начала заключительного маневра сближения с основным блоком (нестрашно было его и пропустить и дождаться следующего). После импульса 7,5 м/с начала маневра в точке 6 и коррекций 7 и 8 взлетная ступень, находясь в точке 9 ниже и впереди нагонявшего ее основного блока, начинала разгон (13,7 м/с), чтобы в точке 10 выйти на орбиту основного блока. (Это выравнивание скоростей воспринималось с борта основного блока как торможение приближающейся взлетной ступени. Указанные выше значения импульсов и параметры орбит - расчетные, фактические значения от них несколько отличались.) Групповой полет заканчивался сближением с помощью вспомогательных двигателей основного блока и стыковкой в точке 11 (через 3 ч 37 мин после старта). Маневры были рассчитаны так, что происходили при удобных условиях связи взлетной ступени с основным блоком и освещенности на последнем этапе сближения. Их сложность обеспечивала высокий уровень безопасности, за которую, правда, платилось лишней затратой топлива и большой длительностью всей операции.
Начиная с полета «Аполлона-14»(рисунок справа), после выхода в точке 2 (рис. 2) на начальную орбиту и увеличения в точке 3 скорости на 4,6 м/с осуществлялся переход в точке 4 на траекторию перехвата, затем следовали коррекции 5, 6, разгон 7, выход 8 на орбиту основного блока и стыковка; вся операция от старта до стыковки занимала лишь 1 ч 45 мин. Переход к ней объяснялся возросшей уверенностью в надежности двигательных систем лунного корабля. После перехода двух космонавтов в основной блок, взлетная ступень лунного корабля отделялась. Начиная с полета «Аполлона-12», она затем с помощью тормозного импульса основного двигателя по очень пологой траектории сбрасывалась на Луну. Скорость удара 1,68 км/с позволяла провести сейсмический эксперимент.

Mike Medvedev
Спасибо за ответ и ссылку! Но все же это теоретическое описание, меня больше интересовали технические решения. Акселерометры, антенны, вычислители, секстанты, гироскопы и наверное сама работа астронавтов.
Mike Medvedev
Спасибо! Но там не было ответа на то, что меня интересовало.
Примерно так:
После прохождения периселения двигатель посадочной ступени перевел модуль на фазирующую орбиту 360 км х 22 км. Когда модуль вторично проходил над местом посадки «Аполлона-11», то он оказался позади орбитального корабля в положении, соответствующем имитации взлета с поверхности Луны после посадки. На высоте 22 км над местом посадки «Аполлона-11» была сброшена посадочная ступень, а взлетная ступень была уведена на безопасное расстояние. Внезапно ступень начало бросать в разные стороны, поворачивать по крену и тангажу. Командир лунного модуля Стаффорд выключил автопилот и с помощью ручного управления стабилизировал взлетную ступень. Наиболее вероятной причиной произошедшего было ошибочное положение тумблера управления.
После стабилизации взлетной ступени начались операции по сближению и встрече с орбитальным кораблем. После нескольких маневров взлетная ступень перешла на концентрическую орбиту с постоянной разностью высот 28 км ниже орбиты корабля. Затем было произведено сближение кораблей. Через 8 часов после начала самостоятельных маневров взлетная ступень состыковалась с орбитальным кораблем. После возвращения астронавтов из взлетной ступени в командный модуль взлетная ступень была отстыкована от корабля. По команде с Земли был включен двигатель взлетной ступени до полного израсходования топлива, чтобы перевести ее на гелиоцентрическую орбиту.
После прохождения периселения двигатель посадочной ступени перевел модуль на фазирующую орбиту 360 км х 22 км. Когда модуль вторично проходил над местом посадки «Аполлона-11», то он оказался позади орбитального корабля в положении, соответствующем имитации взлета с поверхности Луны после посадки. На высоте 22 км над местом посадки «Аполлона-11» была сброшена посадочная ступень, а взлетная ступень была уведена на безопасное расстояние. Внезапно ступень начало бросать в разные стороны, поворачивать по крену и тангажу. Командир лунного модуля Стаффорд выключил автопилот и с помощью ручного управления стабилизировал взлетную ступень. Наиболее вероятной причиной произошедшего было ошибочное положение тумблера управления.
После стабилизации взлетной ступени начались операции по сближению и встрече с орбитальным кораблем. После нескольких маневров взлетная ступень перешла на концентрическую орбиту с постоянной разностью высот 28 км ниже орбиты корабля. Затем было произведено сближение кораблей. Через 8 часов после начала самостоятельных маневров взлетная ступень состыковалась с орбитальным кораблем. После возвращения астронавтов из взлетной ступени в командный модуль взлетная ступень была отстыкована от корабля. По команде с Земли был включен двигатель взлетной ступени до полного израсходования топлива, чтобы перевести ее на гелиоцентрическую орбиту.
Mike Medvedev
Спасибо! Очень интересно, но как все таки осуществлялось "прицеливание" и попадание, ведь ошибка в доли градусов в плоскостях орбит даст огромные расстояния и различные векторы скоростей? Как такой неустойчивый предмет, как лунный модуль, мог легко выдерживать курс? Ладно, возможно сначала прицелились по Аполлону, по его трассе, летели по радиолучу, как?
Серж Фото
вы описали полет Аполлона-10(май 1969 г). Вращение модуля удалось остановить в ручном режиме управления. Объяснялось оно захватом радара командного модуля.
Похожие вопросы
- Корабль при выходе на орбиту летит не под прямым углом, а по диагонали, чтоб успешно войти в линию орбиты?
- Смогут ли Американцы в ближайшие 5 лет высадится на Луну и намного ли Лунный корабль сложнее технически, чем для МКС?
- Где сейчас американские лунные модули? Возможно ли их увидеть с Земли?
- Зачем для выхода на орбиту нужна первая космическая скорость 7,9 км/с ???
- как разгоняется ракета для выхода на орбиту
- Почему американские космические программы более технически сложные?
- Защита от космической радиации на космическом корабле в виде толстого экрана с Лунной водой.
- Что такое «лунный заговор» ? Ваше к нему отношение?
- Как передать идею господину Рогозину? Туристическая Лунная версия КК "Союз", что вы о ней думаете?
- Почему НАСА США сейчас не хочет оснастить свою "лунную ракету" РД F1?