Режимы прерывания Apollo

Режимы прерывания «Аполлона» представляли собой процедуры, с помощью которых номинальный запуск космического корабля «Аполлон» , будь то ракета «Сатурн IB» или «Сатурн V» , мог быть прекращен. Прерывание полета позволило спасти экипаж в случае катастрофического выхода ракеты из строя. В зависимости от того, как далеко продвинулся полет, будут использоваться разные процедуры или режимы. За всю историю программы «Аполлон» ни один из режимов прерывания никогда не использовался ни на одном из пятнадцати полетов космических кораблей «Аполлон» с экипажем.

Заявления Хьюстона о текущем режиме прерывания и благодарности командира космического корабля были одними из немногих слов, сказанных по радиосвязи в первые минуты полета.

Если ракета выйдет из строя на первых этапах полета, система аварийного обнаружения (EDS) автоматически даст команду на прерывание. Причина в том, что опасные для жизни ситуации могут развиваться слишком быстро, чтобы люди могли их обсуждать и реагировать на них. На более поздних, менее жестоких этапах подъема EDS отключалась, и прерывание приходилось инициировать вручную.

Обзор

Из пяти режимов прерывания режимы до трех (III) представляют собой варианты сброса всей ракеты с последующей немедленной посадкой в море ( приводнение ). Четвертый режим (IV) и режимы, специфичные для Сатурна V, представляют собой варианты сброса только вышедшей из строя ступени ракеты с использованием других ступеней для продолжения выхода на околоземную орбиту. Оказавшись там, можно было выполнить резервную миссию на околоземной орбите, чтобы полет не оказался совершенно напрасным. Во всех случаях командный модуль (КМ) с космонавтами осуществляет приводнение путем:

Сброс гиперголического топлива за борт, поскольку токсичное вещество будет ненужным риском для спасательного персонала.
Если достаточно высоко, развертывание скоростных парашютов ( тормозной парашют ).
Отбрасывание тормозов и раскрытие основных парашютов.
Брызгаемся в море и ждем прибытия спасательной команды.

Отмена Pad

Если ракета выйдет из строя в течение последних пяти минут перед запуском, ЦМ и система аварийно-спасательного запуска (LES, см. рисунок) отделятся от остальной части ракеты внизу, при этом LES начнет двигаться сама, а CM под ней вверх и на восток, к морю. с использованием небольшого твердотопливного двигателя (спускового двигателя) на вершине башни системы аварийного спуска. Затем аварийно-спасательная вышка будет сброшена в ожидании раскрытия парашюта, и CM приводнится. (Подготовка к прерыванию запуска площадки видна на видеозаписи «Аполлона»: за пять минут до запуска шлангокабель, соединяющийся с CM, втягивается и откидывается от ракеты. Это происходит потому, что поворотный рычаг должен быть в стороне на случай, если EDS решает прервать.)

Было проведено два испытания LES:

Тест прерывания запуска-1 : тест прерывания системы аварийного спасения (LES) со стартовой площадки с помощью Apollo Boilerplate BP-6.
Тест прерывания площадки-2 : тест прерывания площадки LES ближнего блока CM CM с шаблоном Apollo B-23A.

Режим I

Прерывание с использованием LES. Этот режим прерывания может выполняться с момента запуска до сброса LES через 30 секунд после зажигания второй ступени.

Режим IA (одна альфа)

В течение первых 42 секунд полета Saturn V или 60 секунд полета Saturn IB ракета все еще находится в относительно вертикальном положении, и прерывание во многом похоже на прерывание с площадки и длится до 3000 метров (9800 футов). Во время прерывания главные двигатели управления шагом уводят ЦМ с траектории полета возможно взорвавшейся ракеты. Через 14 секунд после прерывания LES выбрасывается за борт перед приводнением.

Режим IB (одно браво)

На высоте от 3000 метров (9800 футов) до 30,5 км (100 000 футов) ракета наклоняется на восток достаточно далеко, поэтому включение двигателя регулировки шага не требуется. После того, как главный двигатель LES отодвинет ЦМ от ракеты, башня развернет утки (небольшие крылья на конце). Они заставили бы комбинацию CM-LES перевернуться нижней частью CM вперед (тупой конец вперед или положение BEF). Это было необходимо, потому что парашюты, уложенные в верхней части CM, были предназначены для развертывания только в подветренном направлении. ^{[примечание 1]}

Режим IC (один Чарли)

На расстоянии 30,5 км (100 000 футов) до момента сброса LES перевод комбинации CM-LES в положение CM-forward все равно будет необходим, но в нынешнем разреженном воздухе утки бесполезны. небольшие двигатели системы управления реакцией CM ( RCS Вместо этого эту работу выполнили бы ). Во время One-Charlie происходит первая ступень, то есть сброс отработавшей первой ступени и воспламенение второй ступени. Один-Чарли прекращается примерно через 30 секунд после включения, когда LES выбрасывается за борт, на высоте около 90 км (295 000 футов или 55 миль).

Режим II

После сброса LES командно-служебный модуль (CSM) полностью отделится от ракеты и будет использовать свой большой двигатель и двигатели RCS, чтобы отойти от ракеты и выровняться. Затем CM отделился от сервисного модуля (SM) и приводнился.

Режим III

Прерывание типа Mode III будет использоваться, когда тип Mode II может привести к падению космического корабля над сушей или приземлению в холодных водах Северной Атлантики . CSM будет отделяться от ракеты таким же образом, как и при прерывании режима II, но дополнительно будет использовать двигатель SPS для выполнения либо продольного ( режим IIIA ) вращения ), либо ретроградного ( режим IIIB для приземления в определенной области на востоке. сторону Атлантики. Режим III был доступен только в качестве основного режима прерывания в течение 10–15 секунд во время запуска Сатурна IB и использовался только в качестве резервного режима прерывания для запусков Сатурна V на случай прерывания, требующего немедленной посадки космического корабля.

Режим IV

Режим IV был режимом прерывания, который произошел во время сгорания S-IVB . В случае отказа S-IVB двигатель служебного модуля может вывести CSM на околоземную орбиту для выполнения миссии на околоземной орбите.

Mode V

Прерывание режима V планировалось использовать только во время запуска испытательного проекта «Аполлон-Союз» . В случае досрочного отключения S-IVB двигатели CSM RCS будут использоваться для вывода всей батареи (включая стыковочный адаптер) на орбиту. Временной интервал для прерывания режима V составлял всего 1,5 секунды до номинального отключения S-IVB.

Специальные режимы прерывания Saturn V

На этапах прерывания полета на орбиту (от S-IVB до COI, от S-IVB до орбиты и режима IV) режимы II и III были доступны в качестве резервных режимов на случай дальнейших проблем.

EDS была включена для прерывания запуска (начиная за 5 минут до запуска) через фазы IB режима прерывания. Начиная с режима IC, EDS отключалась, и команду на прерывание приходилось подавать вручную.

S-IVB в COI

(«Сатурн IV-B (обозначение НАСА для горения третьей ступени Сатурна V) Для аварийного вывода на орбиту») В случае отказа второй ступени S-II ступень будет отброшена, а ракета будет достаточно высокой и быстрой. что третья ступень S-IVB , за которой следует двигатель служебного модуля (SM), имеет достаточно топлива для вывода космического корабля на околоземную орбиту. топлива будет недостаточно Для выполнения транслунной инъекции , поэтому будет выполняться только миссия на околоземной орбите.

S-IVB на орбиту

Неисправный S-II снова будет сброшен, но вывод на околоземную орбиту теперь возможен только с помощью S-IVB. За исключением отсутствия использования механизма SM, это идентично прерыванию S-IVB для COI.

См. также

Примечания

^ Однако, как выяснилось, парашюты все равно успешно раскрывались, даже если CM двигался носом вперед; это было обнаружено во время испытания на прерывание А-003 , когда утки развернулись, но не смогли перевернуть космический корабль тупым концом вперед из-за чрезвычайно высокой скорости крена, возникшей из-за неисправности ускорителя.

Ссылки

[parachutes-1] Однако, как выяснилось, парашюты все равно успешно раскрывались, даже если CM двигался носом вперед; это было обнаружено во время испытания на прерывание А-003 , когда утки развернулись, но не смогли перевернуть космический корабль тупым концом вперед из-за чрезвычайно высокой скорости крена, возникшей из-за неисправности ускорителя.

[примечание 1]