Лунный модуль Аполлона

Лунный модуль Аполлона

Аполлон-16 LM Орион на поверхности Луны, 1972 год.
Производитель	Грумман
Дизайнер	Томас Дж. Келли
Страна происхождения	Соединенные Штаты
Оператор	НАСА
Приложения	Пилотируемая посадка на Луну
Технические характеристики
Тип космического корабля	Лунный посадочный модуль
Стартовая масса	33 500 фунтов (15 200 кг) стандартно 36 200 фунтов (16 400 кг) в выдвинутом состоянии
Сухая масса	9430 фунтов (4280 кг) в стандартной комплектации 10 850 фунтов (4920 кг) в выдвинутом состоянии
Вместимость экипажа	2
Объем	235 куб футов (6,7 м 3 )
Власть	28 В постоянного тока, 115 В 400 Гц переменного тока
Батареи	Шесть или семь, 28–32 В, 296 ампер-час, серебро-цинк.
Режим	Лунная орбита Лунная посадка
Дизайн жизни	75 часов (расширенный)
Размеры
Длина	23 фута 1 дюйм (7,04 м)
Диаметр	13 футов 10 дюймов (4,22 м) без шасси
Ширина	31 фут (9,4 м), шасси выпущено
Производство
Статус	Ушедший на пенсию
Построен	15
Запущен	10
Оперативный	10
Ушедший на пенсию	1972
Неуспешный	0
Потерянный	0
Первый запуск	22 января 1968 г.
Последний запуск	7 декабря 1972 г.
Последний выход на пенсию	14 декабря 1972 г.
Связанный космический корабль
Летал с	Командно-служебный модуль Аполлона
Конфигурация

Лунный модуль «Аполлон» ( LM / ˈl ɛ m / ) , первоначально обозначавшийся как « Лунный экскурсионный модуль» ( LEM ), был лунным посадочным кораблем , который совершал полет между лунной орбитой и поверхностью Луны во время американской программы «Аполлон» . Это был первый пилотируемый космический корабль, работавший исключительно в безвоздушном космическом вакууме, и он остается единственным пилотируемым кораблем, совершившим посадку где-либо за пределами Земли.

Конструктивно и аэродинамически неспособный к полету через атмосферу Земли, двухступенчатый лунный модуль был переправлен на лунную орбиту, прикрепленный к командно-служебному модулю «Аполлон» (CSM), который весил примерно вдвое больше его массы. Его экипаж из двух человек переправил полный лунный модуль с лунной орбиты на поверхность Луны. При взлете отработавшая спускаемая ступень использовалась в качестве стартовой площадки для взлетной ступени, которая затем летела обратно в командный модуль , после чего также была сброшена.

Под руководством Груммана разработка LM сопровождалась проблемами, из-за которых его первый полет без экипажа был задержан примерно на десять месяцев, а первый полет с экипажем - примерно на три месяца. Тем не менее, LM стал самым надежным компонентом космического корабля «Аполлон-Сатурн» . Общая стоимость разработки LM и произведенных единиц составила 21,65 миллиарда долларов в долларах 2016 года, по сравнению с номинальной суммой в 2,29 миллиарда долларов. с использованием новых стартовых индексов инфляции НАСА.

В космос были запущены десять лунных модулей. Из них шесть были высажены людьми на Луну с 1969 по 1972 год. Первые два полета были испытаниями на низкой околоземной орбите : «Аполлон-5» без экипажа; и Аполлон-9 с экипажем. Третьим испытательным полетом на низкой лунной орбите стал «Аполлон-10» , генеральная репетиция первой посадки, проведенная на «Аполлоне-11» . Лунный модуль « Аполлона -13» функционировал как спасательная шлюпка, обеспечивающая жизнеобеспечение и движение, чтобы сохранить жизнь экипажу перед поездкой домой, когда их CSM был выведен из строя из-за взрыва кислородного баллона по пути на Луну.

Шесть ступеней спуска остаются на своих местах приземления; их соответствующие ступени восхождения врезались в Луну после использования. » Аполлона-10 Одна ступень подъема ( «Снупи ) была выброшена на гелиоцентрическую орбиту после того, как ступень спуска была выброшена на лунную орбиту. Остальные три LM сгорели в атмосфере Земли: четыре ступени «Аполлона-5» и «Аполлона-9» вернулись в атмосферу по отдельности, а «Водолей» Аполлона-13 вернулся как единое целое.

Операционный профиль

При запуске лунный модуль находился прямо под командно-служебным модулем (CSM) со сложенными ножками внутри адаптера космического корабля-LM (SLA), прикрепленного к S-IVB третьей ступени Saturn V. ракеты Там он оставался на орбите стоянки Земли и запуска ракеты с транслунной инжекцией (TLI), чтобы отправить корабль к Луне.

Вскоре после TLI открылось SLA; CSM выполнил маневр, в ходе которого он отделился, развернулся, вернулся к стыковке с лунным модулем и извлек его из S-IVB. Во время полета на Луну стыковочные люки были открыты, и пилот лунного модуля вошел в ЛМ для временного включения питания и проверки всех систем, кроме двигательной установки. Пилот лунного модуля выполнял роль инженера, следящего за системами обоих кораблей.

После достижения лунной парковочной орбиты командир и пилот LM вошли в LM и включили его, заменили люки и стыковочное оборудование, развернули и заблокировали его посадочные опоры и отделились от CSM, полетев самостоятельно. Командир управлял органами управления полетом и дроссельной заслонкой двигателя, а пилот лунного модуля управлял другими системами космического корабля и информировал командира о состоянии систем и навигационной информации. После того как пилот командного модуля визуально осмотрел шасси , ЛМ отводился на безопасное расстояние, затем поворачивался до тех пор, пока спускаемый двигатель не был направлен вперед по ходу движения. LM Был выполнен 30-секундный запуск на орбиту спуска, чтобы снизить скорость и снизить перилуну примерно до 50 000 футов (15 км) от поверхности. примерно в 260 морских милях (480 км) от места приземления.

Лунный модуль «Орел» , этап подъема лунного модуля «Аполлона-11» , на орбите над Луной. Земля видна вдалеке. Фотография Майкла Коллинза на борту командного модуля «Колумбия» .

Когда корабль приблизился к опасности, спускаемый двигатель снова запустился, чтобы начать спуск. В это время экипаж летел на спине, зависая от того, чтобы компьютер замедлил прямую и вертикальную скорость корабля почти до нуля. Управление осуществлялось с помощью комбинации дросселирования двигателя и подруливающих устройств под управлением компьютера с помощью посадочного радара. Во время торможения LM снизился примерно до 10 000 футов (3,0 км), а затем, на конечном этапе захода на посадку, примерно до 700 футов (210 м). Во время финального захода на посадку аппарат перевернулся почти в вертикальное положение, что позволило экипажу посмотреть вперед и вниз и впервые увидеть лунную поверхность.

Астронавты управляли космическими кораблями «Аполлон» вручную только во время сближения с Луной. Заключительный этап приземления начался примерно на высоте 2000 футов (0,61 км) от намеченной площадки приземления. В этот момент командиру было разрешено ручное управление, у которого было достаточно топлива , чтобы зависнуть на время до двух минут, чтобы определить, куда компьютер ведет корабль, и внести необходимые поправки. При необходимости посадку можно было прервать практически в любой момент, отменив спускаемую ступень и включив взлетный двигатель, чтобы вернуться на орбиту для экстренного возвращения в CSM. Наконец, один или несколько из трех 67,2-дюймовых (1,71 м) зондов, выступающих из подушечек ног на опорах посадочного модуля, коснулись поверхности, активировав световой индикатор контакта, который подал сигнал командиру о необходимости выключить спускаемый двигатель, позволив LM установиться на поверхность. поверхность. При приземлении зонды изгибались на 180 градусов или даже ломались. В первоначальной конструкции зонды использовались на всех четырех опорах, но, начиная с первой посадки (LM-5 на Аполлоне-11), зонд на лестнице был удален из опасений, что изогнутый зонд после приземления может проколоть скафандр космонавта при спуске. или сошел с лестницы.

Первоначальный план выхода в открытый космос , по крайней мере до 1966 года, предусматривал, что только один астронавт покинет LM, а другой останется внутри «для поддержания связи». В конечном итоге связь была признана достаточно надежной, чтобы позволить обоим членам экипажа ходить по поверхности, в результате чего Центр управления полетами мог лишь удаленно обслуживать космический корабль.

Начиная с «Аполлона-14» , для механизированного спуска и посадки стало доступно дополнительное топливо LM за счет использования двигателя CSM для достижения перилуна на высоте 50 000 футов (15 км). После того, как космический корабль отстыковался, CSM поднялся и развернул свою орбиту до конца миссии.

Когда он был готов покинуть Луну, подъемный двигатель LM сработал, и ступень спуска осталась на поверхности Луны. После нескольких корректировок курса LM встретился с CSM и пристыковался для передачи экипажа и образцов горных пород. Выполнив свою работу, ступень восхождения была отделена. Двигатель подъемной ступени Аполлона-10 работал до тех пор, пока не израсходовалось топливо, отправляя его мимо Луны на гелиоцентрическую орбиту . Этап подъема «Аполлона-11» остался на лунной орбите и в конечном итоге потерпел крушение; все последующие этапы восхождения (кроме «Аполлона-13») были намеренно направлены на Луну для получения показаний сейсмометров, размещенных на поверхности.

История

Модель 1962 года первой конструкции ЛЭМ, пристыкованная к командно-служебному модулю. Модель принадлежит Джозефу Ши , ключевому инженеру, ответственному за внедрение логистики миссии сближения на лунной орбите .

Лунный модуль (первоначально обозначенный как Лунный экскурсионный модуль, известный под аббревиатурой LEM) был разработан после того, как НАСА решило достичь Луны с помощью методов встречи на лунной орбите (LOR) вместо методов прямого восхождения или встречи на околоземной орбите (EOR). И прямой подъем, и EOR потребовали бы посадки на Луну гораздо более тяжелого и полного космического корабля «Аполлон». После принятия решения о продолжении использования ЛОР возникла необходимость создания отдельного корабля, способного достичь поверхности Луны и вернуться на лунную орбиту.

Договор аренды и место строительства

В июле 1962 года одиннадцати фирмам было предложено представить предложения для LEM. В сентябре откликнулись девять компаний, ответив на 20 вопросов, заданных в запросе предложений НАСА, в ограниченном 60-страничном техническом предложении. Грумман официально получил контракт 7 ноября 1962 года. Грумман начал исследования по сближению на лунной орбите в конце 1950-х и снова в 1961 году. Ожидаемая стоимость контракта составит около 350 миллионов долларов. Первоначально было четыре основных субподрядчика: Bell Aerosystems ( подъемный двигатель ), Hamilton Standard (системы экологического контроля), Marquardt (система управления реакцией) и Rocketdyne ( спускаемый двигатель ).

Система первичного наведения, навигации и управления (PGNCS) была разработана Лабораторией приборостроения Массачусетского технологического института ; Компьютер управления Apollo был изготовлен компанией Raytheon (аналогичная система наведения использовалась в командном модуле ). Резервный навигационный инструмент, Abort Guidance System (AGS), был разработан TRW . Шасси было изготовлено фирмой Héroux .

Лунный модуль «Аполлон» собирался на заводе Grumman в Бетпейдже, штат Нью-Йорк .

Этап проектирования

Эта модель 1963 года представляет собой вторую конструкцию LEM, которую неофициально называли «ошибкой».

Лунный модуль «Аполлон» был главным образом разработан аэрокосмическим инженером Grumman Томасом Дж. Келли . Первая конструкция ЛЭМ выглядела как уменьшенная версия командно-служебного модуля «Аполлон» (конусообразная кабина на цилиндрической двигательной секции) со складными опорами. Второй проект основывался на идее кабины вертолета с большими изогнутыми окнами и сиденьями, чтобы улучшить обзор космонавтов при зависании и приземлении. Сюда также входил второй передний стыковочный порт, позволяющий экипажу LEM принимать активное участие в стыковке с CSM.

По мере продолжения программы в конструкцию было внесено множество изменений для снижения веса, повышения безопасности и устранения проблем. Первыми были разрушены тяжелые окна кабины и сиденья; астронавты будут стоять во время полета на LEM, поддерживаемые системой тросов и шкивов, с треугольными окнами меньшего размера, обеспечивающими достаточную видимость места приземления. Позже резервный передний стыковочный порт был удален, что означало, что командирский пилот передал активное управление стыковкой пилоту командного модуля; он все еще мог видеть приближающегося Куратора через небольшое окно над головой. Выход в громоздких скафандрах для выхода в открытый космос был облегчен благодаря более простому переднему люку (32 × 32 дюйма или 810 × 810 мм).

Конфигурация была заморожена в апреле 1963 года, когда были определены конструкции двигателей для подъема и спуска. Помимо Rocketdyne, параллельная программа по спускаемому двигателю был заказан у Space Technology Laboratories (TRW) в июле 1963 года, а к январю 1965 года контракт с Rocketdyne был расторгнут.

Первоначально энергия должна была производиться с помощью топливных элементов, построенных Праттом и Уитни по аналогии с CSM, но в марте 1965 года от них отказались в пользу полностью аккумуляторной конструкции.

Первоначальная конструкция имела три посадочные опоры - максимально легкую конфигурацию. Но поскольку любая конкретная опора должна была бы выдержать вес транспортного средства, если бы оно приземлилось под значительным углом, это также была наименее устойчивая конфигурация, если бы одна из опор была повреждена во время приземления. Следующая итерация конструкции шасси имела пять опор и представляла собой наиболее устойчивую конфигурацию для приземления на неизвестную местность. Однако такая конфигурация была слишком тяжелой, и конструкторы пошли на компромисс в пользу четырех опорных стоек.

В июне 1966 года название было изменено на «Лунный модуль» (LM), исключив слово «экскурсия» . По словам Джорджа Лоу , менеджера офиса программы космических кораблей «Аполлон», это произошло потому, что НАСА боялось, что слово «экскурсия» может придать Аполлону легкомысленный оттенок. Несмотря на изменение названия, астронавты и другой персонал НАСА и Grumman продолжали произносить аббревиатуру как ( / l ɛ m / ) вместо букв «LM».

Обучение космонавтов

Лунная исследовательская машина (LLRV) во время испытательного полета

Сравнивая посадку на Луну с «операцией висения», Гас Гриссом сказал в 1963 году, что, хотя большинство первых астронавтов были летчиками-истребителями, «теперь мы задаемся вопросом, не должен ли пилот, совершающий эту первую посадку на Луну, быть очень опытным пилотом вертолета». . Чтобы астронавты могли изучить методы посадки на Луну, в 1964 году НАСА заключило контракт с Bell Aerosystems на создание исследовательского аппарата для посадки на Луну (LLRV), в котором использовался установленный на карданном подвесе вертикальный реактивный двигатель, который противодействовал пяти шестым своего веса и имитировал гравитацию Луны. в дополнение к собственным двигателям на перекиси водорода для имитации спускаемого двигателя и системы ориентации LM. Успешные испытания двух прототипов LLRV в Летно-исследовательском центре Драйдена привели к созданию в 1966 году трех серийных учебных аппаратов для приземления на Луну (LLTV), которые вместе с LLRV использовались для обучения астронавтов в Хьюстонском центре пилотируемых космических кораблей. Летать на этом самолете оказалось довольно опасно, поскольку три из пяти были уничтожены в результате крушения. Он был оборудован катапультируемым креслом с ракетным приводом, поэтому в каждом случае выживал пилот, включая первого человека, ступившего на Луну, Нила Армстронга .

Освоительные полеты

Испытательный образец лунного модуля « Аполлон -6» (LTA-2R) незадолго до соединения с SLA.

LM-1 был построен для совершения первого беспилотного полета для испытаний двигательных систем и выведен на низкую околоземную орбиту на борту корабля Saturn IB . Первоначально это было запланировано на апрель 1967 года, а позже в том же году последовал первый полет с экипажем. Но проблемы разработки LM были недооценены, и полет LM-1 был отложен до 22 января 1968 года, как и «Аполлон-5» . В то время LM-2 находился в резерве на случай неудачи полета LM-1, чего не произошло.

LM-3 теперь стал первым пилотируемым LM, который снова должен был полететь на низкую околоземную орбиту для проверки всех систем и отработки разделения, сближения и стыковки, запланированных для Аполлона-8 в декабре 1968 года. Но снова проблемы в последнюю минуту задержали его. полет до Аполлона-9 3 марта 1969 года. Второй тренировочный полет с экипажем на более высокую околоземную орбиту был запланирован после LM-3, но он был отменен, чтобы сохранить график программы.

«Аполлон-10» стартовал 18 мая 1969 года с использованием LM-4 для «генеральной репетиции» высадки на Луну, отрабатывая все этапы миссии, за исключением начала механизированного спуска посредством взлета. LM спустился на высоту 47 400 футов (9,0 миль; 14,4 км) над поверхностью Луны, затем отказался от ступени спуска и использовал свой подъемный двигатель, чтобы вернуться в CSM.

Производственные полеты

» Аполлона-11 Лунный модуль « Орел на лунной орбите

Первая пилотируемая посадка на Луну произошла 20 июля 1969 года на корабле «Аполлон-11 LM-5 Eagle» . Четыре дня спустя экипаж Аполлона-11 в командном модуле «Колумбия» приводнился в Тихом океане, выполнив цель президента Джона Ф. Кеннеди : «...до конца этого десятилетия высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Луну». Земля».

За этим последовали приземления «Аполлона-12» (LM-6 «Интрепид» ) и «Аполлона-14» (LM-8 «Антарес» ). В апреле 1970 года Аполлон-13 LM-7 «Водолей» сыграл неожиданную роль в спасении жизней трех астронавтов после того, как кислородный баллон в служебном модуле разорвался, выведя из строя CSM. «Водолей» служил «спасательной шлюпкой» для астронавтов во время их возвращения на Землю. Двигатель спускаемой ступени использовался для замены поврежденного двигателя служебной силовой установки CSM, а его батареи обеспечивали питание для поездки домой и перезаряжали батареи командного модуля, необходимые для входа в атмосферу. Астронавты благополучно приводнились 17 апреля 1970 года. Системы LM, рассчитанные на поддержку двух астронавтов в течение 45 часов (включая двойную разгерметизацию и повторную наддувку, приводящую к потере подачи кислорода), фактически растянулись на поддержку трех космонавтов в течение 90 часов (без разгерметизации и повторной наддувки). и потеря подачи кислорода).

Время висения было максимально увеличено в последних четырех миссиях по посадке за счет использования двигателя служебного модуля для выполнения первоначального спуска на орбиту спуска за 22 часа до отделения LM от CSM - практика, начатая на Аполлоне-14. Это означало, что весь космический корабль, включая CSM вращался вокруг Луны с перилуной в 9,1 морской мили (16,9 км), что позволило LM начать спуск с этой высоты с полной загрузкой топлива ступени спуска, оставив больше резервного топлива для финального захода на посадку. Затем CSM поднимет перилуну обратно до обычных 60 морских миль (110 км).

Расширенные миссии J-класса

Уменьшение клиренса привело к короблению сопла удлиненного спускаемого двигателя при посадке Аполлона-15.

Расширенный лунный модуль (ELM), использовавшийся в последних трех «миссиях J-класса» — «Аполлон-15» , «16» и «17» — был модернизирован для высадки более крупной полезной нагрузки и более длительного пребывания на поверхности Луны. Тяга спускаемого двигателя была увеличена за счет добавления 10-дюймового (250 мм) удлинителя к колоколу двигателя, а также были увеличены спускаемые топливные баки. На ступень спуска был добавлен резервуар для хранения отходов с водопроводом от ступени подъема. Эти обновления позволили оставаться на Луне до 75 часов.

Лунный вездеход был сложен и перенесен в квадранте 1 ступени спуска. Он был развернут астронавтами после приземления, что позволило им исследовать большие территории и вернуть большее разнообразие лунных образцов.

Технические характеристики

Схема лунного модуля

Кабина экипажа лунного модуля

Помещение для отдыха (сна) космонавтов

Иллюстрация лунного модуля в разрезе

Приведенный здесь вес является средним для оригинальных автомобилей до спецификации ELM. Конкретные веса для каждой миссии см. в отдельных статьях о миссиях.

Этап восхождения

Продолжительность: 30 секунд. 0:30

Восхождение на Луну на этапе восхождения Аполлона-17.

На подъемной ступени располагалась кабина экипажа с приборными панелями и органами управления полетом. Он содержал собственный двигатель восходящей двигательной установки (APS) и два гиперголических топливных бака для возвращения на лунную орбиту и встречи с командно-служебным модулем «Аполлон» . Он также содержал систему управления реакцией (RCS) для управления ориентацией и поступательным движением , которая состояла из шестнадцати гиперголических двигателей, аналогичных тем, которые используются в служебном модуле, установленных в четырех счетверенных устройствах, с собственным запасом топлива. Передний люк для выхода в открытый космос обеспечивал доступ к лунной поверхности и обратно, а верхний люк и стыковочный порт обеспечивали доступ к командному модулю и обратно.

Внутреннее оборудование включало систему экологического контроля (жизненного обеспечения); система связи УКВ с двумя антеннами для связи с командным модулем; единая система S-диапазона и управляемая параболическая параболическая антенна для связи с Землей; астронавтов антенна для работы в открытом космосе, напоминающая миниатюрный зонтик, которая передавала сообщения от антенн портативных систем жизнеобеспечения через LM; основная (PGNCS) и резервная (AGS) системы наведения и навигации; юстировочный оптический телескоп для визуального определения ориентации космического корабля; радар сближения с собственной управляемой параболической антенной; и систему активного термоконтроля. Электрические аккумуляторные батареи, охлаждающая вода и кислород для дыхания хранились в количествах, достаточных для пребывания на поверхности Луны первоначально в течение 48 часов, а в последующих миссиях продлевались до 75 часов.

Во время отдыха на Луне экипаж спал в гамаках, подвешенных крест-накрест в кабине.

Возвращаемый полезный груз включал образцы лунных пород и почвы, собранные экипажем (около 238 фунтов (108 кг) на «Аполлоне-17»), а также экспонированную фотопленку .

• Экипаж: 2
• Объем кабины экипажа: 235 куб футов (6,7 м ³ )
• Жилой объем: 160 куб футов (4,5 м ³ )
• Высота боевого отделения: 7 футов 8 дюймов (2,34 м)
• Глубина боевого отделения: 3 фута 6 дюймов (1,07 м)
• Высота: 9 футов 3,5 дюйма (2,832 м)
• Ширина: 14 футов 1 дюйм (4,29 м)
• Глубина: 13 футов 3 дюйма (4,04 м)
• Масса сухая: 4740 фунтов (2150 кг)
• Масса, брутто: 10 300 фунтов (4700 кг)
• Атмосфера: 100% кислород при давлении 4,8 фунтов на квадратный дюйм (33 кПа).
• Вода: два резервуара для хранения по 42,5 фунта (19,3 кг).
• Охлаждающая жидкость: 25 фунтов (11 кг) этиленгликоля . водного раствора
• Термоконтроль: один активный сублиматор воды и льда.
• Масса ракетного топлива RCS: 633 фунта (287 кг)
• Подруливающие устройства RCS: шестнадцать x 100 фунтов силы (440 Н) в четырех квадроциклах.
• Топливо RCS: Aerozine 50 топливо тетраоксид азота (N ₂ O _{4 ).} / окислитель
• RCS Удельный импульс : 290 с (2,8 км/с)
• Масса пороха APS: 5187 фунтов (2353 кг), хранящаяся в двух контейнерах емкостью 36 кубических футов (1,02 м ). ³ ) топливные баки
• Двигатель APS: двигатель Bell Aerospace LM Ascent Engine (LMAE) и Rocketdyne LMAE. форсунки
• Тяга APS: 3500 фунтов силы (16000 Н)
• Пропелленты APS: топливо Aerozine 50 / окислитель тетраоксид азота.
• Компрессор APS: два баллона с гелием по 6,4 фунта (2,9 кг) при давлении 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 МПа).
• APS Удельный импульс : 311 с (3,05 км/с)
• APS delta-V : 7280 футов/с (2220 м/с)
• Тяговооруженность на старте: 2,124 (в условиях лунной гравитации).
• Батареи: две напряжением 28–32 В, 296 А·ч серебряно-цинковые батареи ; 125 фунтов (57 кг) каждый
• Питание: 28 В постоянного тока, 115 В переменного тока, 400 Гц.

Этап спуска

Масштабная модель лунного модуля «Аполлон» в Еврокосмическом центре в Бельгии.

Основная задача спускаемой ступени заключалась в обеспечении механической посадки и выхода на поверхность в открытом космосе. Когда экскурсия закончилась, она послужила стартовой площадкой для этапа восхождения. Его восьмиугольная форма поддерживалась четырьмя складными стойками шасси и содержала дросселируемый двигатель системы спуска (DPS) с четырьмя гиперголическими топливными баками. Антенна непрерывного действия доплеровского радара двигателя была установлена ​​возле теплового экрана на нижней поверхности и передала данные о высоте и скорости снижения в систему наведения и на дисплей пилота во время приземления. Почти все внешние поверхности, за исключением верха, платформы, лестницы, спускаемого двигателя и теплозащитного экрана, были покрыты янтарным, темно-(красновато)-янтарным, черным, серебристым и желтым алюминизированным слоем каптоновой фольги для теплоизоляции. Посадочная опора номер 1 (передняя) имела прикрепленную платформу (неофициально известную как «крыльцо») перед люком для выхода в открытый космос ступени подъема и лестницу, по которой астронавты поднимались и спускались между кабиной на поверхность. На посадочной площадке каждой опоры был установлен датчик контакта с поверхностью длиной 67 дюймов (1,7 м), который давал сигнал командиру выключить спускаемый двигатель. (Зонд не использовался на первом этапе каждой посадочной миссии, чтобы избежать опасности прокола скафандра для астронавтов, поскольку зонды имели тенденцию ломаться и выступать вверх от поверхности.)

Оборудование для исследования Луны размещалось в модульном отсеке для хранения оборудования (MESA) - ящике, установленном на откидной панели, выпадающей из левого переднего отсека. Помимо инструментов для раскопок на поверхности и ящиков для сбора образцов, в MESA была телекамера со штативом; Когда командир открыл MESA, потянув за шнурок во время спуска по лестнице, камера автоматически активировалась, чтобы отправить первые фотографии астронавтов на поверхности обратно на Землю. Флаг США , который астронавты могли поднять на поверхность, перевозился в контейнере, установленном на трапе каждой десантной миссии.

Пакет ранних экспериментов на поверхности Аполлона (позже Пакет экспериментов на лунной поверхности Аполлона ) находился в противоположном отсеке позади LM. Во внешнем отсеке на правой передней панели размещалась выдвижная антенна S-диапазона, которая в открытом состоянии выглядела как перевернутый зонтик на штативе. Он не использовался при первой посадке из-за нехватки времени и того факта, что приемлемая связь осуществлялась с использованием антенны S-диапазона LM, но использовался на Аполлоне 12 и 14. Передвигаемый вручную модульный транспортер оборудования (MET), По внешнему виду похожий на тележку для гольфа, его перевозили на Аполлонах-13 и 14, чтобы облегчить переноску инструментов и образцов во время длительных лунных прогулок. В расширенных миссиях ( «Аполлон-15» и позже) антенна и телекамера устанавливались на лунном вездеходе , который переносился в сложенном виде и устанавливался на внешней панели. В отсеках также находились запасные батареи портативной системы жизнеобеспечения (PLSS) и дополнительные канистры с гидроксидом лития для расширенных миссий.

• Высота: 10 футов 7,2 дюйма (3,231 м) (плюс посадочные зонды 5 футов 7,2 дюйма (1,707 м))
• Ширина/глубина без шасси: 13 футов 10 дюймов (4,22 м)
• Ширина/глубина с выдвинутым шасси: 31,0 фута (9,4 м)
• Масса, включая топливо: 22 783 фунта (10 334 кг)
• Вода: один резервуар для хранения емкостью 151 кг (333 фунта).
• Масса пороха ДПС: 18 000 фунтов (8 200 кг), хранящаяся в четырех контейнерах емкостью 67,3 кубических футов (1,906 м ). ³ ) топливные баки
• Двигатель DPS: TRW LM (LMDE) спускаемый двигатель
• Тяга DPS: 10 125 фунтов силы (45 040 Н), дросселирование от 10% до 60% полной тяги.
• Пропелленты DPS: топливо Aerozine 50 / окислитель тетроксид азота.
• Компрессор DPS: один баллон со сверхкритическим гелием массой 49 фунтов (22 кг) при давлении 1555 фунтов на квадратный дюйм (10,72 МПа).
• ДПС Удельный импульс : 311 с (3050 Н⋅с/кг)
• DPS delta-V : 8100 футов/с (2500 м/с)
• Аккумуляторы: четыре (Аполлон 9–14) или пять (Аполлон 15–17) серебряно-цинковые батареи 28–32 В, 415 А⋅ч; 135 фунтов (61 кг) каждый

Изготовлено лунных модулей

Серийный номер	Имя	Использовать	Дата запуска	Расположение	Изображение
ЛТА-1		Не летал		Колыбель музея авиации (Лонг-Айленд, Нью-Йорк)
ЛТА-2Р		Аполлон-6	4 апреля 1968 г.	снова вошел в атмосферу Земли
ЛТА-3А		Не летал		Канзасский космосферно-космический центр
ЛТА-3ДР		Этап неполетного снижения		Институт Франклина
ЛТА-5Д		Не летал		Испытательный стенд Уайт-Сэндс
ЛТА-8А		Термовакуумные испытания	Наземные испытания в 1968 году	Космический центр Хьюстона
ЛТА-10Р		Аполлон-4	9 ноября 1967 г.	снова вошел в атмосферу Земли
МСЦ-16		Тренажер лунного модуля		Музей науки и промышленности (Чикаго)
ТМ-5		Неполетный		Музей жизни и науки (Дарем, Северная Каролина)
ПА-1		Не летал		Испытательный стенд Уайт-Сэндс
ЛМ-1		Аполлон 5	22 января 1968 г.	снова вошел в атмосферу Земли
ЛМ-2		Предназначен для второго беспилотного полета, вместо этого использовался для наземных испытаний. Добавлено шасси для испытаний на падение. Не хватает оптического телескопа и бортового компьютера.		Национальный музей авиации и космонавтики (Вашингтон, округ Колумбия)
ЛМ-3	Паук	Аполлон-9	3 марта 1969 г.	Стадии спуска и подъема возвращались в атмосферу Земли по отдельности.
ЛМ-4	Снупи	Аполлон-10	18 мая 1969 г.	Этап спуска, возможно, достиг Луны, этап восхождения - на гелиоцентрической орбите . Снупи - единственный известный этап подъема LM, который, как известно, уцелел (возможно, астероид 2018 AV2). ).
ЛМ-5	Орел	Аполлон-11	16 июля 1969 г.	Этап спуска на поверхность Луны в Море Спокойствия , этап подъема остался на лунной орбите (может быть, все еще вращается вокруг Луны). )
ЛМ-6	Бесстрашный	Аполлон-12	14 ноября 1969 г.	Спускаемая ступень на поверхности Луны в Океане Штормов , взлетная ступень намеренно врезалась в Луну
ЛМ-7	Водолей	Аполлон-13	11 апреля 1970 г.	снова вошел в атмосферу Земли
ЛМ-8	Антарес	Аполлон-14	31 января 1971 г.	Спускаемая ступень на поверхности Луны во Фра-Мауро , взлетная ступень намеренно врезалась в Луну.
ЛМ-9		Не летал, задумывался как Аполлон-15, последняя миссия класса H.		На выставке в Космическом центре Кеннеди (Центр Аполлона/Сатурна V)
ЛМ-10	Сокол	Аполлон-15 , первый ELM	26 июля 1971 г.	Спусковая ступень на поверхности Луны в Хэдли-Апеннинах , взлетная ступень намеренно врезалась в Луну.
ЛМ-11	Орион	Аполлон-16	16 апреля 1972 г.	Спускаемая ступень на поверхности Луны в Декарт-Хайлендс , поднимающаяся ступень, оставшаяся на лунной орбите, разбилась на Луне.
ЛМ-12	Челленджер	Аполлон-17	7 декабря 1972 г.	Спускаемая ступень на поверхности Луны в Таурус-Литтроу , взлетная ступень намеренно врезалась в Луну.
ЛМ-13		Не летал, задумывался как Аполлон-19.		Частично завершен Грумманом , отреставрирован и выставлен в Музее авиации «Колыбель» (Лонг-Айленд, Нью-Йорк). Также использовался в мини-сериале 1998 года «С Земли на Луну» .
ЛМ-14		Не летал, задумывался как Аполлон-20.		Неполный, скорее всего, списан
ЛМ-15		Не летал, предназначен для модификации в телескопическую монтировку Аполлона.		Неполный, списано
* Местоположение ЛМ, оставленных на поверхности Луны, см. в списке искусственных объектов на Луне .

Карта мира, показывающая расположение лунных модулей Аполлона (вместе с другим оборудованием)

Предлагаемые производные

Основная статья: Программа приложений Apollo

Крепление для телескопа Аполлон

Оригинально предложенная «мокрая мастерская» Skylab с креплением для телескопа Apollo.

Одним из предложенных вариантов применения «Аполлона» был орбитальный солнечный телескоп, построенный из излишков LM, с заменой его спускаемого двигателя на телескоп, управляемый из кабины взлетной ступени, удаленными посадочными опорами и четырьмя солнечными панелями «ветряной мельницы», выступающими из квадрантов спускаемой ступени. Он должен был быть запущен на беспилотном корабле «Сатурн-1B» и состыкован с пилотируемым командно-служебным модулем , получившим название Apollo Telescope Mission (ATM).

Эта идея позже была перенесена в первоначальный проект мокрой мастерской для орбитальной мастерской Скайлэб и переименована в крепление для телескопа Аполлона , которое можно было пристыковать к боковому отверстию многократного стыковочного адаптера мастерской (MDA). Когда Скайлэб перешел на конструкцию «сухой мастерской», предварительно изготовленную на земле и запущенную на Сатурне-5, телескоп был установлен на шарнирном кронштейне и управлялся изнутри MDA. Сохранились только восьмиугольная форма контейнера телескопа, солнечные панели и название телескопической установки Аполлона, хотя никакой ассоциации с LM больше не было.

ЛМ Грузовик

Грузовик Apollo LM (также известный как модуль лунной полезной нагрузки) представлял собой автономную спускаемую ступень LM, предназначенную для доставки до 11 000 фунтов (5,0 т) полезной нагрузки на Луну для приземления без экипажа. Эта техника предназначалась для доставки оборудования и припасов на постоянную обитаемую лунную базу . Как первоначально предполагалось, он будет запущен на «Сатурне-5» с полным экипажем «Аполлона», который будет сопровождать его на лунную орбиту и направлять к посадке рядом с базой; затем экипаж базы разгрузит «грузовик», а орбитальный экипаж вернется на Землю. В более поздних планах AAP LPM должен был доставляться на беспилотном лунном пароме.

Изображение в кино и на телевидении

Фильм Рона Ховарда 1995 года «Аполлон-13» , инсценировка этой миссии с участием Тома Хэнкса , Кевина Бэкона и Билла Пэкстона в главных ролях , был снят с использованием реалистичных внутренних реконструкций космического корабля « Водолей» и командного модуля «Одиссея» . В 2013 году в телешоу « Замедленное развитие » вымышленная версия Ховарда изображена с «ЛЕМ» Аполлона-11 в его офисе, который, как утверждает его персонаж, использовался для инсценировки высадки на Луну в 1969 году .

Разработка и строительство лунного модуля драматизированы в эпизоде ​​мини-сериала 1998 года « С Земли на Луну » под названием «Паук» . Это относится к LM-3, использовавшемуся на «Аполлоне-9», который экипаж назвал «Паук» из-за его паучьего внешнего вида. Неиспользованный LM-13 использовался во время телеспектакля для изображения LM-3 и LM-5, Eagle , используемых Аполлоном-11.

» Аполлона-11 Лунный модуль «Орел изображен в фильме 2018 года «Первый человек» , биографическом фильме о Ниле Армстронге .

СМИ

• Продолжительность: 4 минуты 30 секунд. 4:30 Доступны субтитры. СС
  Нил Армстронг приземляет » Аполлона-11 лунный модуль « Орел на Луну 20 июля 1969 года, создавая базу «Спокойствие» . Начинается примерно на высоте 6200 футов от поверхности.
• Продолжительность: 3 минуты 45 секунд. 3:45
  Дэвид Скотт приземляет Аполлона-15 лунный модуль «Сокол» на Луну 30 июля 1971 года, вид с точки зрения пилота лунного модуля. Начинается примерно на высоте 5000 футов от поверхности.
• Продолжительность: 45 секунд. 0:45
  Лунный модуль «Сокол» Аполлона-15 взлетает с Луны, 2 августа 1971 года. Вид с телекамеры лунного вездехода .
• Продолжительность: 38 секунд. 0:38
  Старт лунного модуля «Аполлон-15». Вид изнутри Сокола .
• Продолжительность: 30 секунд. 0:30
  «Аполлона-17» Лунный модуль «Челленджер» взлетает с Луны 14 декабря 1972 года. Вид с телекамеры лунного вездехода.

• 
  Планы расположения оборудования (1 из 2)
• 
  Планы расположения оборудования (2 из 2)
• 
  Планы управления
• 
  Планы шасси

См. также

• Список проектов лунных кораблей с экипажем
• ЛК (космический корабль)
• Ланьюэ
• Лунные системы эвакуации
• Установка для измерения тяги Rolls-Royce , «летающая кровать»

Дальнейшее чтение

• Келли, Томас Дж. (2001). Лунный модуль: как мы разработали лунный модуль «Аполлон» (Смитсоновский институт истории авиации и космических полетов). Издательство Смитсоновского института. ISBN   1-56098-998-X .
• Бейкер, Дэвид (1981). История пилотируемого космического полета . Издательство Корона. ISBN   0-517-54377-X
• Брукс, Кортни Дж., Гримвуд, Джеймс М. и Свенсон, Лойд С. младший (1979) Колесницы для Аполлона: история пилотируемых лунных космических кораблей. Архивировано 20 октября 2015 года в Wayback Machine NASA SP-4205.
• Хеуплик-Мейсбургер С. (2011). Архитектура для космонавтов. Подход, основанный на деятельности. Спрингер. [1] ISBN   978-3-7091-0666-2
• Пеллегрино, Чарльз Р. и Стофф, Джошуа. (1985) Колесницы Аполлона: нерассказанная история гонки на Луну . Атенеум. ISBN   0-689-11559-8 (Это не серия книг по истории НАСА с тем же базовым названием, как указано выше, а совершенно не связанная с этим работа.)
• Салливан, Скотт П. (2004) Virtual LM: иллюстрированный очерк проектирования и строительства лунного модуля Аполлона . Книги Апогея . ISBN   1-894959-14-0
• Стофф, Джошуа. (2004) Строительство лунных кораблей: Лунный модуль Grumman . Издательство Аркадия. ISBN   0-7385-3586-9

Внешние ссылки

• Документация НАСА по лунному модулю Журнал лунной поверхности
• Обзор Google Moon мест посадки Аполлона
• Каталог НАСА: Лунный модуль Аполлона-14
• Демонстрация лунного экскурсионного модуля и объяснение его систем (1966, Томас Келли на заводе Grumman на Лонг-Айленде, эпизод Science Reporter , фильм Массачусетского технологического института размещен на YouTube)
• Вспоминая сборку и испытания космического корабля - сайт, «посвященный мужчинам и женщинам, которые спроектировали, построили и испытали лунный модуль в Grumman Aerospace Corporation, Бетпейдж, Нью-Йорк».
• Мы назвали это «ошибкой» , журнал DC Agle, Air & Space Magazine , 1 сентября 2001 г. — Обзор спуска LM
• Раздаточный материал по конструкциям LM Аполлона-11 для LM-5 (PDF) - учебный документ, выдаваемый астронавтам, который иллюстрирует все отдельные конструкции LM.
• Справочник по операциям Аполлона, Лунный модуль (LM 10 и последующие), Том первый. Данные о подсистемах (PDF) Справочник производителя, охватывающий системы LM.
• Справочник по операциям Аполлона, Лунный модуль (LM 11 и последующие), Том второй. Справочник производителей по эксплуатационным процедурам, в котором описаны процедуры, используемые для полета LM.
• Контрольный список активации LM Apollo 15 для LM-10 - Контрольный список, подробно описывающий, как подготовить LM к активации и полету во время миссии.
• запуска лунного модуля Видео

Игры

• Perilune 3D Процедурное моделирование лунного корабля
• Lander в 2D Онлайн-игра-симулятор посадки лунного модуля
• Easy Lander 3D Игра-симулятор посадки лунного модуля