Технико-экономическое обоснование космического корабля «Аполлон»

проводилось Технико-экономическое обоснование космического корабля «Аполлон» НАСА с июля 1960 года по май 1961 года для изучения предварительных проектов после проекта «Меркурий» многоэкипажного космического корабля , который будет использоваться для возможных миссий по посадке на космическую станцию , окололунную, окололунную орбиту или миссию по высадке экипажа на Луну. Контракты на шестимесячное обучение на сумму 250 000 долларов США были заключены с компаниями General Dynamics/Convair , General Electric и Glenn L. Martin Company . Тем временем НАСА провело собственное исследование дизайна под руководством Максима Фаже , целью которого было оценить работы конкурентов. Три компании потратили разную сумму собственных денег, превышающую 250 000 долларов, на создание проектов, которые включали модуль спуска в атмосферу, отдельный от кабины модуля миссии , а также модуль двигательной установки и оборудования .

Через неделю после презентации проектов подрядчиков президент Джон Ф. Кеннеди поручил НАСА осуществить высадку экипажа на Луну, придав программе «Аполлон» немедленную и решающую направленность. НАСА решило отказаться от исследовательских проектов и кабины модуля миссии и основало проект миссии по высадке на Луну на собственной конструкции Фаджета с конусообразным командным модулем , поддерживаемым цилиндрическим сервисным модулем , содержащим возвратную двигательную установку и вспомогательное оборудование. Его будет доставлять на поверхность Луны с помощью посадочного двигательного модуля, который еще предстоит определить. Затем НАСА объявило еще один конкурс на контракт на закупку командно-сервисного модуля.

В декабре 1961 года GE публично представила свое технико-экономическое обоснование Американскому астронавтическому обществу . Сходство в конструкции базового модуля управления полетом, управления и двигательной установки было отмечено с советским разработанным космическим кораблем «Союз», Сергеем Королевым и Василием Мишиным . Было высказано предположение, что Королев и Мишин могли включить элементы конструкции GE в существующие конструкции ОКБ-1 «Север» (1959–1962 гг.). ^[1] которые в итоге стали отмененным Союзом-А (7К) (1963 г.) и утвержденным Союзом 7К-ОК (1965-1967 гг.). ^[2]^[3]

Фон

НАСА В июле и августе 1960 года Космическая целевая группа (STG) провела серию отраслевых конференций НАСА для обсуждения планов создания пилотируемых космических кораблей после завершения проекта «Меркурий» . ^[4] Заместитель администратора Хью Л. Драйден объявил на открытии конференции, что «следующий космический корабль после Меркурия будет называться Аполлон». ^[5]

30 августа НАСА представило планы по заключению трех контрактов на технико-экономическое обоснование космического корабля «Аполлон», задуманного как трехместный орбитальный и окололунный корабль с потенциалом роста для высадки экипажа на Луну. ^[5] Запрос предложений был опубликован 12 сентября, а к 9 октября было получено четырнадцать предложений. 25 октября НАСА заключило шестимесячные контракты на сумму 250 000 долларов с компаниями General Dynamics/Convair , General Electric и Glenn L. Martin Company . ^[6] Тем временем члены космической целевой группы провели собственные исследования конструкции космических кораблей, чтобы служить критерием для оценки и мониторинга трех отраслевых проектов. ^[6]

Все три конкурента дополнили контракты на 250 000 долларов своими собственными деньгами: Convair потратила 1 миллион долларов, GE — 2 миллиона долларов и Мартин — 3 миллиона долларов. ^[8] Менеджер GE Space Vehicle Systems (Филадельфия) Джордж Артур возглавлял группу предложений GE, в которую входили Гарольд Блум, Чарльз Бикслер, Джейкоб Абель и Арнольд Коэн. 15-17 мая 1961 года подрядчики представили НАСА результаты своих исследований. Во всех трех конструкциях использовалась кабина боевого модуля , отдельная от командного модуля (кабина пилотирования и спуска в атмосферу), а также модуль двигательной установки и оборудования . Мартин изучил три различных формы возвращаемого модуля, включая коническую капсулу, аналогичную конфигурации STG. GE также изучила несколько форм модулей входа в атмосферу. В предложении GD/Convair использовалась подъемная форма корпуса. ^[8]

Дизайны

ГД/Конвайр

Компания Convair/Astronautics была разработана в первую очередь для лунной орбиты, с учетом гибкости и потенциала роста, позволяющих приземлиться на Луну. По оценкам компании, общая стоимость программы составит 1,25 миллиарда долларов в течение примерно шести лет.

Компания Convair выбрала подъемный корпус для возвращаемого аппарата (командный модуль), аналогичный тому, который был задуман несколькими годами ранее Альфредом Дж. Эггерсом из НАСА-Эймс . К нему была прикреплена вышка аварийного отключения во время запуска, которая располагалась внутри большого модуля миссии. Convair/Astronautics разработала план постепенного развития полетов, включающий множество миссий на околоземную орбиту, прежде чем попытаться совершить полеты вокруг Луны, а затем на лунную орбиту. Приземление на Землю будет осуществляться на парашюте-планере недалеко от Сан-Антонио, штат Техас. Экспериментальные полеты будут экспериментировать с космическими сближениями , стыковками , искусственной гравитацией и маневренной посадкой, что в конечном итоге приведет к посадке на Луну. Исследование обошлось подрядчику примерно в 1 миллион долларов. ^[8]

ГЭ Д-2

В конструкции GE использовалось почти готовое к полету оборудование: спускаемый модуль в форме пули, расположенный между конической кабиной модуля миссии, содержащей средства жизнеобеспечения и авионику, и цилиндрическим двигательным модулем. Весь корабль имел длину 33,4 фута (10,2 м) с одним нововведением: оберткой в форме кокона для вторичной защиты от давления в случае протечек в кабине или прокола метеорита. Если бы была выбрана эта конфигурация, полезная нагрузка, отправленная на Луну, напоминала бы носовой обтекатель первых ракет Сатурн-1 . Хотя GE не оценила окончательные затраты в своем отчете, компания была уверена, что осуществит облет Луны к концу 1966 года, а вскоре после этого - полет на окололунную орбиту. ^[8]

В поисках профессионального признания своей проектной работы по предложению GE Джордж Артур и Джейкоб Абель публично представили свои документы, документирующие конструкцию GE D-2, в декабре 1961 года на специальном симпозиуме Американского астронавтического общества в Денвере, штат Колорадо. ^[9]

Мартин

Компания «Мартин» потратила около 3 миллионов долларов, наняв почти 300 человек в течение большей части шестимесячного срока, чтобы провести наиболее тщательное исследование из трех, не только следуя всем руководящим принципам космической целевой группы, но и выходя далеко за рамки системных исследований . анализ . Полное предложение состояло из 9000 страниц. Сосредоточив внимание на универсальности, гибкости, запасах безопасности и росте, это было единственное исследование, в котором подробно описывался переход от выхода на лунную орбиту к посадке на Луну. Космический корабль Мартина был бы похож на космический корабль Аполлон, который в конечном итоге появился. Когда позже Мартин принял участие в конкурсе на закупку аппаратного обеспечения Apollo, НАСА поставило ему наивысшую оценку среди всех участников по проектированию конфигурации. ^[8]

Мартин рекомендовал космический корабль, состоящий из пяти частей. Командный модуль представлял собой плоскодонный конус со скругленной вершиной и башней для тягачно-ракетной системы аварийного запуска . За плоской кормовой переборкой располагались двигательная установка, оборудование и боевые модули. Компромисс между весом и требованиями к двигательной установке привел к выбору герметичной оболочки из полумонококового алюминиевого сплава, покрытой композитным теплозащитным экраном из суперсплава с обугливающим аблятором . Два члена экипажа будут сидеть рядом, а третий сзади, на диванах, которые могут вращаться для при входе в атмосферу защиты от перегрузки , а также для входа и выхода из космического корабля. Также были представлены закрылки для ограниченной маневренности при входе в атмосферу, система парашютной посадки и сбрасываемый модуль миссии, который также мог служить солнечным штормовым погребом, лабораторией или даже ступенью спуска для лунного корабля. ^[8]

Конкурс на закупку космических аппаратов

У НАСА не было возможности долго обсуждать результаты исследования из-за давления, оказанного на космическую программу Америки запуском Советским Союзом первого человека в космос 12 Юрия Гагарина апреля 1961 года. Через неделю после презентации результатов исследования президент Джон Ф. Кеннеди предложил Конгрессу США цель высадки на Луну, придав программе «Аполлон» четкую направленность и ощущение неотложности. ^[10] НАСА сосредоточило свое внимание на том, какие соответствующие данные можно было бы извлечь из предложений (отказавшись от модуля миссии), и запустило еще один конкурс на этапе закупки оборудования, придав конфигурации возвращаемого модуля коническую форму, разработанную Максимом Фаже . ^[11]^[12]

НАСА заключило контракт на командно-сервисный модуль (CSM) с компанией North American Aviation «Аполлон» 28 ноября 1961 года, когда еще предполагалось, что посадка на Луну будет осуществлена путем прямого спуска или встречи на околоземной орбите, а не путем встречи на лунной орбите . ^[13]^[14] Поэтому проектирование велось без средств стыковки командного модуля с лунным посадочным кораблем . Летом 1962 года, выбор предложения LOR от Исследовательского центра НАСА в Лэнгли, ^[15] плюс несколько технических препятствий, возникших в некоторых подсистемах (например, в контроле окружающей среды), вскоре стало ясно, что потребуется существенная модернизация. К 1963 году НАСА решило, что наиболее эффективным способом продолжения программы «Аполлон» и устранения технических препятствий, возникающих в некоторых подсистемах, таких как контроль окружающей среды, было приступить к разработке двух версий CSM: предварительного Block I и усовершенствованного Block II. . ^[16]

Similarity to Soyuz

Было отмечено сходство между конструкцией GE D2 и российским космическим кораблем «Союз» , который был спроектирован и построен после презентации AAS Джорджа Артура и Джейкоба Абеля (Денвер, Колорадо) в декабре 1961 года. ^[9] В частности, «Союз» использует орбитальный модуль, расположенный перед спускаемым модулем, который имеет аналогичную форму сферы-конуса-сферы.

Виктор Миненко, один из конструкторов ОКБ-1 Королева в 1950-х и 1960-х годах, работавший в РКК «Энергия» в 1993 году, отметил, что в 1961 году в нескольких отделах работало 40 человек над ранними проектами и версиями будущего «Союза». "Мы привыкли внимательно читать литературу США ведущих астродинамиков - Ферри, Чепмена, Ван Дриста, Лиза и ведущих русских - Сибулкина, Коропкина". Василий Мишин, главный конструктор «Союза» после смерти Королева, отметил, что логичным сравнением «Союза » было бы командно-служебный модуль США «Аполлон», поскольку оба были предназначены для транспортировки на Луну. ^[1]

В 1983 году Филип С. Кларк и Ральф Ф. Гиббонс обсудили разработку российской программы «Союз» (1963–1967) и адаптацию элементов конструкции из других программ и исследований (советских и зарубежных). ^[2]

Подобная модульная конструкция использовалась в российском космическом корабле «Прогресс» (по сути, беспилотная версия «Союза»), китайском космическом корабле «Шэньчжоу» и планируемом индийском орбитальном корабле ISRO . ^[17]

См. также

Ссылки

Встроенные цитаты

^ Jump up to: ^а ^б Джеймс Харфорд (1997). Королев . Джон Уайли и сыновья. стр. 254–256.
^ Jump up to: ^а ^б Кларк, Филипп С.; Гиббонс, Ральф Ф. (октябрь 1983 г.). «Эволюция программы «Союз». Журнал Британского межпланетного общества . 36 (10). Британское межпланетное общество: 443. Бибкод : 1983JBIS...36..434C .
^ Вахтель, Клод (февраль 1982 г.). «Проектирование космических кораблей «Восток-Дж» и «Союз». Журнал Британского межпланетного общества . 35 (2): 92. Бибкод : 1982JBIS...35...92W .
^ Брукс, Кортни; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон, Лойд С. (2009). «1 - Концепция, бросающая вызов». Колесницы для Аполлона: История пилотируемых лунных космических кораблей НАСА до 1969 года . Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 978-0-486-46756-6 . Проверено 12 октября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Колесницы Аполлона, гл.1-6» . 09.03.2021. Архивировано из оригинала 09 марта 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б «Колесницы Аполлона, гл.1-7» . 24 июля 2021 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г.
^ «Проект Олимп (1962)» . ПРОВОДНОЙ . 02.09.2013 . Проверено 12 октября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Колесницы Аполлона, гл1-8» . 2021-09-19. Архивировано из оригинала 19 сентября 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б Артур, Джордж Р., «Конструкции лунных космических кораблей», «Продвинутый в области астронавтики», том 10, 1963, стр. 52.
^ https://history.nasa.gov/moondec.html Речь Кеннеди
^ Колесницы , гл. 1-9: Вызов
^ Колесницы , гл. 2-1: с мая по декабрь 1961 г.
^ « Колесницы » , гл. 2-5: Контракт на командный модуль » . Архивировано из оригинала 5 октября 2015 г. Проверено 5 февраля 2013 г.
^ Бенсон, Чарльз Д.; Уильям Барнаби Фаэрти (1978). «4-8». Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона . НАСА (SP-4204) . Проверено 7 февраля 2013 г.
^ «Свидание, которое было почти упущено: встреча на лунной орбите и программа Аполлон» . Исследовательский центр НАСА в Лэнгли. Декабрь 1992 года. Архивировано из оригинала 6 апреля 2013 года . Проверено 8 июня 2012 года .
^ « Колесницы » , гл. 5-1: Командные модули и изменения программы » . Архивировано из оригинала 5 октября 2015 г. Проверено 5 февраля 2013 г.
^ Корпорация Футрон (2003 г.). «Китай и вторая космическая эра» (PDF) . Корпорация Футрон. Архивировано из оригинала (PDF) 19 апреля 2012 года . Проверено 6 февраля 2013 г.

Библиография

Акенс, Дэвид С. (1971). Иллюстрированная хронология Сатурна . НАСА . Проверено 22 февраля 2013 г.
Артур, Джордж Р., «Конструкции лунных космических кораблей», «Достижения в области астронавтики», том 10, 1963, стр. 52.
Брукс, Кортни Дж; Джеймс М. Гримвуд; Лойд С. Свенсон (1979). Колесницы для Аполлона: история пилотируемого лунного космического корабля . НАСА. Архивировано из оригинала 9 февраля 2008 года . Проверено 29 января 2008 г.
Эртель Иван Дмитриевич; Мэри Луиза Морс (1969). Космический корабль «Аполлон» — хронология . НАСА. Архивировано из оригинала 5 февраля 2008 г. Проверено 15 февраля 2013 г.
Харфорд, Джеймс (1997). Королев: Как один человек руководил советской попыткой опередить Америку на Луне . Уайли. п. 432. ИСБН 978-0-471-32721-9 .

Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

Предложение Мартина (модель 410) (PDF) , июнь 1961 г.
«План реализации программы Аполлон, том 9» (PDF) , Проект Аполлон: технико-экономическое обоснование усовершенствованного пилотируемого космического корабля и системы. , 1961 г.
Проект Аполлон. (PDF) , том. 2 Справочник General Electric, 1961 г.
Проект Аполлон. (PDF) , том. 3 Справочник данных (предложение General Electric), 1961 г.
Аполлон. Конструкции и материалы. (PDF) , том. 2 Система тепловой защиты (предложение General Dynamics/Convair/AVCO), 1961 г.
Аполлон (PDF) , том. 4. Рост и передовые концепции. Итоговый отчет, General Dynamics/Convair/AVCO, 1961 г.
Аполлон (PDF) , том. 5 План реализации. Книга 1 Системный анализ, графики и затраты, General Dynamics/Convair/AVCO, 1961 г.
Система наведения и контроля Apollo (PDF) , General Dynamics/Convair/AVCO, июнь 1961 г.
Предложение GE Apollo D-2: аэродинамика, конфигурация, нагрев, конструкции и материалы (PDF) , 1961 г.
Технико-экономическое обоснование GE, Контракт НАСА NAS 5-302: Технико-экономическое обоснование перспективного пилотируемого космического корабля и системы (PDF) , том. 2 Системные соображения, 15 мая 1961 г.

Внешние ссылки

[Korolev-1] Jump up to: ^а ^б Джеймс Харфорд (1997). Королев . Джон Уайли и сыновья. стр. 254–256.

[Soyuz-2] Jump up to: ^а ^б Кларк, Филипп С.; Гиббонс, Ральф Ф. (октябрь 1983 г.). «Эволюция программы «Союз». Журнал Британского межпланетного общества . 36 (10). Британское межпланетное общество: 443. Бибкод : 1983JBIS...36..434C .

[3] Вахтель, Клод (февраль 1982 г.). «Проектирование космических кораблей «Восток-Дж» и «Союз». Журнал Британского межпланетного общества . 35 (2): 92. Бибкод : 1982JBIS...35...92W .

[4] Брукс, Кортни; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон, Лойд С. (2009). «1 - Концепция, бросающая вызов». Колесницы для Аполлона: История пилотируемых лунных космических кораблей НАСА до 1969 года . Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 978-0-486-46756-6 . Проверено 12 октября 2014 г.

[primingThePipeline-5] Jump up to: ^а ^б «Колесницы Аполлона, гл.1-6» . 09.03.2021. Архивировано из оригинала 09 марта 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[chariots_feasibility-6] Jump up to: ^а ^б «Колесницы Аполлона, гл.1-7» . 24 июля 2021 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г.

[Nast_2013_t554-7] «Проект Олимп (1962)» . ПРОВОДНОЙ . 02.09.2013 . Проверено 12 октября 2023 г.

[chariots_portents-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Колесницы Аполлона, гл1-8» . 2021-09-19. Архивировано из оригинала 19 сентября 2021 г. Проверено 16 мая 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[AAS-9] Jump up to: ^а ^б Артур, Джордж Р., «Конструкции лунных космических кораблей», «Продвинутый в области астронавтики», том 10, 1963, стр. 52.

[10] ttps://history.nasa.gov/moondec.html Речь Кеннеди

[chariots_challenge-11] Колесницы , гл. 1-9: Вызов

[chariots_contracting-12] Колесницы , гл. 2-1: с мая по декабрь 1961 г.

[chariots2-5-13] « Колесницы » , гл. 2-5: Контракт на командный модуль » . Архивировано из оригинала 5 октября 2015 г. Проверено 5 февраля 2013 г.

[14] Бенсон, Чарльз Д.; Уильям Барнаби Фаэрти (1978). «4-8». Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона . НАСА (SP-4204) . Проверено 7 февраля 2013 г.

[15] «Свидание, которое было почти упущено: встреча на лунной орбите и программа Аполлон» . Исследовательский центр НАСА в Лэнгли. Декабрь 1992 года. Архивировано из оригинала 6 апреля 2013 года . Проверено 8 июня 2012 года .

[chariots5-1-16] « Колесницы » , гл. 5-1: Командные модули и изменения программы » . Архивировано из оригинала 5 октября 2015 г. Проверено 5 февраля 2013 г.

[17] Корпорация Футрон (2003 г.). «Китай и вторая космическая эра» (PDF) . Корпорация Футрон. Архивировано из оригинала (PDF) 19 апреля 2012 года . Проверено 6 февраля 2013 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]