home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add

реклама - advertisement



ПРОГРАММА "APOLLO"

Мобилизация ресурсов США на реализацию первой пилотируемой экспедиции на Луну была сравнима с первоочередными программами военного времени, в первую очередь с атомным проектом. На ракеты-носители "Saturn" и корабли "Apollo" было ассигновано 19,4 миллиарда долларов в ценах тех лет, а вместе с техническими и стартовыми комплексами и испытательными стендами программа обошлась в 24 миллиарда долларов. В самый напряженный период, в 1966–1967 годах, на "Apollo" приходилось около 70 % бюджета НАСА. В работах участвовало почти полмиллиона человек и около двадцати тысяч фирм.

Местом старта лунных экспедиций был выбран район мыса Канаверал во Флориде, где уже работал ракетный испытательный полигон ВВС США. Побережье к северу от него и часть острова Меррит занял созданный в июле 1962 года Центр стартовых операций НАСА (в ноябре 1963 года его переименовали в Космический центр имени Кеннеди).

В мае 1963 года на острове Меррит заложили фундамент гигантского монтажно-испытательного корпуса — здания вертикальной сборки высотой 165 м. Два года спустя его уже сдали под монтаж оборудования. В 5 км от него, на берегу океана, в 1963–1966 годах были выстроены два стартовых комплекса, LC-39A и LC-39B, для ракет "Saturn V". Еще два комплекса, LC-34 и LC-37B, были построены для ракет "Saturn I" и "Saturn III".

При разработке такой грандиозной ракетно-космической системы, как "Saturn-Apollo", центральной становилась проблема надежности. И программа отличалась беспрецедентным размахом стендовой наземной отработки как отдельных блоков, так и всего комплекса в целом.

На создание стендовой базы потребовалось около пяти лет: три года — на проектирование, два — на строительство. Противники строительства полномасштабных стендов считали такую методику весьма неразумной и затратной, но она принесла свои плоды. И одно из важнейших событий программы "Apollo" произошло 16 апреля 1965 года, когда на стенде была испытана первая ступень ракеты "Saturn V" в полной сборке. Именно на такой стенд у Сергея Павловича Королева не хватило денег, что и привело к краху проекта ракеты "Н-1".

Имея столь надежную гарантию по проверке сверхтяжелых ракет, Джордж Эдвин Миллер (р. 1918), ставший в сентябре 1963 года шефом Управления пилотируемых полетов НАСА, предложил отказаться от постепенной летной отработки "Saturn V" (сначала первая ступень, потом — вторая) и готовить первый пуск сразу с тремя готовыми ступенями и кораблем. На все возражения специалистов у Миллера был мощный довод: при традиционном порядке летно-конструкторских испытаний высадка на Луну до конца десятилетия нереальна.

Тем временем вовсю шла подготовка к запускам ракет серии "Saturn".

Новый носитель родился в 1957 году из работ группы Вернера фон Брауна по объединению ракет "Redstone" и "Jupiter" в связку "Juno V". К 1959 году проект выкристаллизовался в "Saturn" (связка баков, оснащенная восемью двигателями — улучшенными вариантами двигателей ракет "Thor" и "Jupiter").

Первый "Saturn I", стартовавший с мыса Канаверал 27 октября 1961 года, имел массу около 420 т. Рабочей у ракет этой серии ("Block I") была лишь первая ступень; макеты верхних ступеней несли балласт (воду) общей массой 86 т. При втором запуске, 25 апреля 1962 года, макеты верхних ступеней были подорваны, и балласт рассеялся в верхней атмосфере гигантским облаком ледяных кристаллов, которое специалисты могли наблюдать в течение нескольких секунд. При полете 16 ноября 1962 года проверялись тормозные ракеты отделения первой ступени.

С завершением экспериментальных запусков "одноступенчатого" варианта ракеты пришло время "оживить" вторую ступень, чтобы выйти на орбиту. Первый "двухступенчатый" вариант "Block II" взлетел с мыса Канаверал 29 января 1964 года. Новый носитель вывел на орбиту модуль проверочного оборудования и носовой конус ракеты "Jupiter", заполненный песком. В следующем пуске, 28 мая 1964 года, проверялась работа системы спасения корабля "Apollo", пока еще с макетом основного блока.

16 февраля 1965 года "Saturn I" вывел на орбиту рабочий полезный груз — исследовательский спутник "Pegasus 1". Второй "Pegasus" отправился в космос 25 мая, третий — 30 июля.

По завершении первого цикла запусков перешли ко второму — к летным испытаниям ракеты-носителя "Saturn 1В". Ее первая ступень была облегченной версией "Block II" ракеты "Saturn I", а новая вторая ступень оснащалась одним двигателем "J-2".

Первый запуск состоялся 26 февраля 1966 года. В суб-орбитальном полете, который продолжался 32 минуты, были проверены обе ступени ракеты и теплозащитный экран корабля "Apollo". Также прошел испытание беспилотный основной блок, предназначенный для орбитальных миссий (так называемый "Apollo Block I"). За исключением нареканий к работе наземных систем, неполадок при этом запуске не было.

5 июля 1966 года ракетой "Saturn IВ" на орбиту был выведен аэродинамический обтекатель командного модуля корабля, названный задним числом "Apollo 2". Основными задачами полета стали изучение поведения компонентов топлива, оставшихся в баках последней ступени, а также имитация повторного запуска двигателя.

28 августа 1966 года в полете "Saturn IВ" на суборбитальную траекторию для проверки входа в атмосферу под максимальным углом и со скоростью больше первой космической был выведен беспилотный командный модуль, названный "Apollo 3". Он находился в полете 93 минуты, его двигатель включался четыре раза, а максимальная высота полета составила 1137 км. Командный модуль вошел в атмосферу со скоростью 8,7 км/с и успешно приводнился в Тихом океане у острова Уэйк.

Успех предыдущих испытаний позволял надеяться, что первый пилотируемый орбитальный полет "Apollo" состоится по плану — 21 февраля 1967 года, в ходе четвертого пуска "Saturn 1В". Еще в декабре 1965 года в основной экипаж "Apollo 1" были назначены Вирджил Айвен "Гас" Гриссом (1926–1967), Эдвард Хиггинс Уайт (1930–1967) и Роджер Брюс Чаффи (1935–1967).

Однако все больше чувствовалось отставание от графика разработки самого корабля "Apollo". Проект постоянно модифицировался: только в 1966 году в конструкцию и оборудование было внесено свыше 5300 изменений, а 758 из них еще не были осуществлены. Последствия изменений с трудом прослеживались по чертежам, большинство не учитывалось ни штатной документацией, ни специальными инструкциями. Незащищенные жгуты проводов змеились по полу кабины корабля. Из системы терморегулирования сочился теплоноситель — ее элементы много раз разбирались и собирались из-за неполадок.

27 января 1967 года экипаж "Apollo 1" разместился в корабле с заводским номером 012, который уже находился на стартовом комплексе, в голове ракеты "Saturn IВ". Астронавты собирались отработать обратный отсчет и первые три часа полета. В бункере управления пуском, расположенном в 500 м от старта, у пульта сидел будущий астронавт Стюарт Аллен Руса (1933–1994), рядом с ним — Дональд Кент "Дик" Слейтон (1924–1993).

К вечеру включились прожекторы. В 18:31, когда Слейтон просматривал график испытаний, он услышал голос из "Apollo 1". Всего одно слово, похожее на "Огонь!". И еще через две секунды: "У нас пожар в кабине!" Слейтон узнал голос Чаффи, чье место было напротив пульта радиосистем. Взглянул на телемонитор, транслировавший изображение экипажа через иллюминатор выходного люка. На стекле плясали языки пламени. Спасатели бросились к люку корабля и отпрянули назад. Он был слишком горячий. От дыма ничего не было видно, противогазы не помогали. Только через пять минут люк удалось открыть, и спасатели сообщили, что все кончено: экипаж "Apollo 1" погиб в бушующем огне.

Что именно пошло не так, никто не может сказать и сегодня, но условия для пожара были идеальные. Согласно проекту, на старте кабина "Apollo" заполнялась чистым кислородом под давлением. Малейшая искра в такой атмосфере может привести к загоранию. Однако никто не подумал о возможных последствиях…

Конструкторам пришлось существенно доработать корабль "Apollo" модели "Block II", чтобы сделать его более безопасным и надежным. Однако распространенное мнение о том, что январская катастрофа задержала программу на полтора года, ошибочно. Если бы даже "Apollo 1" слетал успешно, длительная пауза до первого запуска "Saturn V" и до готовности лунного модуля все равно была неизбежна.

В то время как на земле переделывали командный модуль корабля, начались испытания сверхмощной ракеты-носителя "Saturn V". Разработку этой трехступенчатой ракеты команда Вернера фон Брауна начала в 1961 году. Весь проект обошелся американскому налогоплательщику в 4,9 миллиарда долларов. По компоновке и конструкции носитель сравнительно прост — сложность его изготовления была обусловлена исключительно грандиозными размерами: высота с полезным грузом составляла 110 м!

Первая ступень "S-IC" разработки фирмы "Boeing Aeroplane Со." состояла из баков, межбакового, переходного и двигательного отсеков. Баки горючего (керосин) и окислителя (жидкий кислород) выполнялись аналогично — их обечайки были сварены из листов алюминиевого сплава, образующих кольцевые секции. В баке устанавливались кольцевые шпангоуты, а также перегородки и воронкогасители. Бак горючего наддувался гелием, который хранился в жидком состоянии под давлением в четырех цилиндрических баллонах внутри бака окислителя. Четыре внешних двигателя "F-1" устанавливались в двухстепенных карданных подвесах, а центральный — неподвижно. Стартовая тяга двигателей была эквивалентна суммарной тяге пятисот реактивных истребителей того времени! Донная часть ракеты защищалась теплозащитным экраном из волокнистого титана, покрытого керамикой. Конические обтекатели закрывали внешние двигатели от аэродинамических нагрузок. На обтекателях устанавливались стабилизаторы, под ними — твердотопливные двигатели разделения и рулевые машинки с приводами.

Вторая ступень "S-2" разработки фирмы "North American Rockwell" состояла из переднего переходника, топливного отсека, подмоторной рамы с задней юбки, теплозащитного экрана и заднего переходника. Конструкция "S-2" превосходила по эффективности (отношению произведения массы топлива и внутреннего давления к толщине стенки баков) скорлупу куриного яйца! Топливный отсек разделялся многослойной перегородкой на баки горючего (жидкий водород) и окислителя (жидкий кислород). К внешней поверхности отсека приклеивался слой теплоизоляции из фенольных сот с пенистым заполнителем, закрытый нейлоном и майларовой пленкой. Ступень имела пять двигателей "J-2" (один неподвижный в центре, периферийные в кардановом подвесе).

В качестве третьей ступени использовалась ракета "S-IVB" с водородно-кислородным двигателем "J-2". За исключением переходника, она не имела принципиальных отличий от ступени "Saturn IВ".

9 ноября 1967 года состоялся первый запуск трехступенчатой ракеты "Saturn V" с беспилотным кораблем "Apollo 4" (командно-служебный модуль и габаритновесовой макет лунного корабля). От оглушительного рева в 5 км от стартового комплекса рухнула крыша павильона одной из местных телекомпаний. Воздушную ударную волну при работе первой ступени зарегистрировала геологическая обсерватория Ламон-Доэрти в Палисейдсе, находящемся в штате Нью-Йорк, в 1770 км от места старта!

Все три ступени отработали нормально. Масса в 126 т, выведенная на орбиту высотой 185 км, была рекордной. После двухвиткового полета двигатель ступени был запущен вновь, и за 5 минут 25 секунд поднял апогей до 18 092 км. Командно-служебный модуль отделился и провел коррекцию с помощью собственного двигателя. На нисходящей ветви орбиты двигатель снова был включен, и модуль начал вход в атмосферу со скоростью 11,1 км/с, имитируя условия возвращения из лунной экспедиции. Приводнение состоялось в 960 км от Гавайских островов через 8 часов 37 минут после старта.

Беспилотный лунный модуль "Apollo LM-1" отправился в космос лишь через год после пожара на "Apollo 1", 22 января 1968 года, на носителе "Saturn 1В". Запуск получил обозначение "Apollo 5". На третьем витке операторы попытались, имитируя сход с окололунной орбиты, включить двигатель посадочной ступени. Однако, проработав всего четыре секунды, он отключился из-за программной ошибки. Пришлось перейти на резервный план полета. Еще дважды включался двигатель посадочной ступени и дважды — взлетной, причем было опробовано аварийное разделение ступеней, необходимое при отказе от посадки на Луну.

4 апреля 1968 года стартовала ракета "Saturn V" с беспилотным кораблем и макетом лунного модуля. На этот раз новый сверхтяжелый носитель показал свой нрав и свою феноменальную живучесть. При работе первой ступени продольные колебания превысили допустимый уровень. Тяга двигателя № 2 второй ступени упала, и он отключился, а через секунду выключился исправный соседний двигатель № 3. "Saturn" должен был потерять устойчивость и погибнуть, но он продолжал лететь!

Система управления продлила работу трех оставшихся двигателей на 58 секунд, а двигателя третьей ступени на 29 секунд — и "вытащила" "Apollo 6" на орбиту. Однако та же самая неисправность системы зажигания, из-за которой отказали двигатели второй ступени, присутствовала и на третьей. Попытки его включения на третьем витке с целью подъема апогея до расчетной высоты 516 700 км оказались безуспешными. "Apollo 6" вернулся на Землю со скоростью 9,99 км/с вместо 11,1 км/с.

Хотя испытание и нельзя было назвать идеальным, 27 апреля директор НАСА Джеймс Эдвин Уэбб (1906–1992) распорядился отменить планировавшийся третий беспилотный пуск "Saturn V" и готовить ракету к пилотируемому полету. Его решение до сих пор вызывает споры, но риск был оправдан, ведь система доказала, что может работать даже в аварийной ситуации. Кроме того, Джеймс Уэбб имел доступ к секретным разведывательным донесениям ЦРУ, в том числе к спутниковым снимкам советских космических объектов. Поэтому он знал о существовании огромной ракеты "Н-1" и о том, когда ее вывозили на старт. Очевидно, именно эти сведения заставляли Уэбба спешить, отменяя запланированные пуски.

Вообще же мероприятия, предпринимаемые советскими конструкторами в рамках лунной программы, оказывали значительное влияние на развитие "Apollo" — американцы очень боялись в очередной раз опоздать и остаться вторыми. Так, в списке миссий, подготовленном Отделением управления полетом в Хьюстоне, значилась миссия "Е", предусматривающая вывод связки командного и лунного модулей на вытянутую орбиту с апогеем порядка 6400 км — тем самым имитировался старт всего комплекса с околоземной орбиты к Луне и возвращение с высокой скоростью. Но в начале августа 1968 года менеджер отдела корабля "Apollo" в Хьюстоне Джордж Майкл Лоу (1926–1984) предложил отказаться от миссии "Е" и вместо этого вывести "Apollo" без лунного модуля на орбиту вокруг Луны. Проблема была в том, что подготовка лунного модуля LM-3 сильно отставала от графика, и вместо октября 1968 года его запуск мог состояться не раньше января 1969 года. А это значило, что откладываются и все остальные полеты, включая первую лунную экспедицию. Для полета, который предлагал Лоу, лунный модуль был не нужен, и его можно было провести без срыва графика. Многие высшие менеджеры НАСА приняли идею "на ура", однако Джеймс Уэбб поначалу воспротивился. С большим трудом его убедили разрешить проработку идеи Лоу, сохраняя ее в тайне.

Дальше события разворачивались с калейдоскопической быстротой. В ночь на 15 сентября 1968 года в СССР был запущен в облет Луны беспилотный корабль "Л-1" под именем "Зонд-5". 21 сентября он успешно приводнился в Индийском океане, а 23 сентября НАСА сделало осторожное, но сенсационное заявление: уже в первом пилотируемом полете на ракете "Saturn V" корабль " Apollo 8" может быть выведен на орбиту вокруг Луны.

Однако перед тем требовалось совершить хотя бы один пилотируемый полет на околоземную орбиту.

11 октября 1968 года с мыса Канаверал ракетой "Saturn IВ" был запущен корабль "Apollo 7". На его борту находились астронавты Уолтер Марти Ширра-младший (1923–2007), Донн Фултон Эйзел (1930–1987) и Ронни Уолтер Каннингем (р. 1932). Основной целью первого пилотируемого полета программы "Apollo" были комплексные испытания командного модуля "Block II CSM" ("CSM-101").

Через 10 минут 27 секунд после старта вторая ступень с кораблем вышла на орбиту с высотой 282 км в апогее. С помощью двигателей корабля астронавты осуществили несколько поворотов связки "ступень-корабль". После отделения они имитировали перестроение отсеков, сближаясь с отброшенной ступенью. 22 октября 1968 года корабль вернулся на Землю, пробыв в космосе 10 суток 20 часов.

Успех миссии "Apollo 7" в октябре придал американцам уверенности в своих силах, а полет Георгия Тимофеевича Берегового (1921–1995) на "Союзе-3" 26 октября и запуск "Зонда-6" 10 ноября вновь заставили опасаться утраты приоритета.

12 ноября, когда "Зонд-6" еще только подлетал к своей цели, НАСА объявило окончательное решение: 21 декабря "Apollo 8" будет запущен к Луне. По злой иронии судьбы спускаемый аппарат "Зонда-6" через несколько дней разбился при посадке…


АМЕРИКАНСКИЕ РОБОТЫ НА ЛУНЕ | Битва за Луну: правда и ложь о лунной гонке | КОРАБЛЬ "APOLLO"