История с горючим
Хиви НАСА . А ещё критики говорят:
У них с горючим странная история. На «Аполлоне-11» горючего не хватило для спуска, еле посадили лунный модуль весом в 102 кило. При том же самом количестве горючего спускаемый аппарат на «Аполлоне-17» весил уже аж в пять раз больше, и никаких проблем не было.
- Чего? Сто два килограмма??? Да один астронавт весит больше! Это явная ошибка, которая встречается повсеместно.
Значит, имеется в виду вес лунный, а не земной.
- Вы, значит, хотите сказать, что земной вес лунного модуля Apollo-11 был 102 x 6 кг (в шесть раз больше, чем на Земле), то есть 712 килограммов? «Маловато будет!»
По данным NASA, начальная масса лунного модуля «Аполлона-11» составляла 15,1 тонн, в том числе 10,5 тонн топлива. Модуль этот состоял из двух ступеней: посадочной и взлётной. Сухая (т. е. без топлива) масса посадочной ступени - 2 тонны, топливо посадочной ступени - 8,2 тонны. Сухая масса взлётной ступени - 2,2 тонны, топливо основного двигателя взлётной ступени - 2,4 тонны. Кроме того, во взлётной ступени находилось также 0,3 тонны топлива для двигателей ориентации. (Все цифры округлены до десятых долей тонны.)
Если считать, что из 15,1 тонны массы лунного модуля к моменту посадки было израсходовано практически всё топливо посадочной ступени (в полёте «Аполлона-11» в общем-то так оно и было), то в момент посадки масса лунного модуля составляла 15,1 - 8,2 = 6,9 тонн, а его вес на Луне - немногим более тонны.
Этот «лунный модуль весом 102 килограмма» - очевидная ошибка во многих источниках, на которую не обращают внимания. Это лишний раз показывает, как люди смотрят только на конечные выводы, не вдаваясь в доказательства.
Лунные модули последующих «Аполлонов» на Луне действительно весили несколько больше, чем модуль «Аполлона-11». Во-первых, астронавтам «Аполлона-11» пришлось долго маневрировать над поверхностью, уводя корабль в сторону от скопления камней, сесть на которое было невозможно, поэтому они потратили практически всё посадочное топливо (его у них осталось меньше чем на минуту работы посадочного двигателя). Остальным «Аполлонам» подвернулись более ровные места посадки, поэтому у них после прилунения оставался некий запас топлива, впрочем, весьма скромный: космические корабли заправляют без особых излишеств. Во-вторых, в следующих полётах увеличилось количество оборудования, которое астронавты доставляли на Луну: в частности, у них появился тот самый луномобиль, которого не было у первых экспедиций. Но то, что лунный модуль «Аполлона-17» весил в пять раз больше, чем у «Аполлона-11» - полная ерунда. Его масса была больше в лучшем случае на тонну-другую, ни о каких «разах» речи здесь идти не может.
А как этот лунный модуль вообще летал?
В этом модуле стоят два астронавта (сесть им негде). Если кто-то из них переступит с ноги на ногу, то центр тяжести системы сместится, модуль потеряет равновесие и упадёт. Такая штука должна летать, как летает воздушный шарик, если его надуть и отпустить, не завязывая - то и дело вилять в разные стороны и, в конце концов, врезаться в Луну.
- Вы правы - если равнодействующая силы тяги двигателя не проходит через центр тяжести ракеты, то ракета начинает поворачиваться. Однако перемещение астронавтов - не самое страшное, что может случиться с лунным модулем. Очень существенную часть его массы составляет жидкое топливо. И это топливо весело плещется в баках, а вместе с ним гуляет туда-сюда и центр тяжести системы. Две с лишним тонны топлива взлётной ступени - это вам не астронавт, переминающийся с ноги на ногу! Кроме того, при подъёме взлётная ступень летит не по прямой, а совершает некий манёвр с разворотом. Вначале она поднимается вертикально, потом наклоняется и разгоняется по пологой траектории, чтобы выйти на орбиту вокруг Луны. Поэтому совершенно необходимо уметь управлять направлением тяги: удерживать его проходящим через центр тяжести, когда надо лететь по прямой, и намеренно смещать его от центра тяжести, когда надо изменить курс. Всё сказанное, кстати, справедливо не только для взлётной ступени, но также и для любой ракеты, взлетающей с Земли. Ракету-носитель удерживать на курсе даже тяжелее - жидкое топливо при старте составляет подавляющую часть её массы, и смещения центра тяжести из-за смещения топлива куда существеннее, чем для лунного модуля. Итак, чтобы ракета (будь то лунный модуль или мощный носитель) не упала и летела туда, куда нужно, ей необходимо управлять.
Изобретательные инженеры-ракетчики выдумали немало способов управления направлением тяги. Самый старый - газовые рули, которые применялись ещё на «Фау-2». За соплом ставят небольшие графитовые плоскости, которые могут поворачиваться и частично отклонять поток газа в ту или иную сторону. (Очень похоже на руль на морском судне.) Можно отклонять газовый поток и целиком - если двигатель не жёстко закрепить в корпусе, а установить в кардановом подвесе, чтобы его можно было отклонять в стороны. Так управлялась американская лунная ракета «Сатурн-5». Можно, наконец, в дополнение к основному двигателю поставить несколько маломощных поворотных рулевых двигателей или камер сгорания. Так сделано на ракете «Союз».
Непременная часть системы управления любой ракеты - автомат угловой стабилизации. Именно он обеспечивает устойчивость ракеты в полёте. Входящие в его состав гироскопические датчики вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные угловым отклонениям ракеты от требуемого положения. Эти сигналы усиливаются и подаются на рулевые органы ракеты (газовые рули, приводы поворота двигателей и т. п.) (рис. 127), и ракета разворачивается и занимает нужную ориентацию в пространстве. Эта задача давно отработана - как уже сказано, её необходимо решить для любой ракеты, и ничего специфического в управлении именно лунным модулем нет.
Посадочный двигатель лунного модуля может поворачиваться и компенсировать возможные смещения центра тяжести. Кроме того, на взлётной ступени расположено 16 двигателей системы ориентации и стабилизации, собранных в 4 группы по 4 двигателя в каждой. Справа приведён фрагмент фотографии NASA as17-134-20463, на которой хорошо видны две группы этих двигателей: одна - слева от центра кадра, другая - в его правом нижнем углу. Эти двигатели работают и при посадке, т. к., например, поворот модуля вокруг вертикальной оси возможен только с их помощью. А основной двигатель взлётной ступени закреплён жёстко, поэтому при взлёте с Луны ориентация взлётной ступени обеспечивается исключительно работой этих двигателей.
Натянутое под двигателями полотнище из чёрной материи защищает посадочную ступень от пламени того двигателя, сопло которого направлено вниз. Тяга каждого двигателя ориентации и стабилизации - всего 45 кГ, поэтому такой защиты достаточно: струя газа её не оторвёт, а материя, видимо, достаточно термостойкая.
Ю. И. МУХИН . В целом этот эпизод можно было бы считать познавательным, если бы хиви не решили украсить его фотографией «с Луны». В этом фото насовцы превзошли сами себя: модуль освещён, а тарелка антенны, находящейся на крыше модуля, - в тени, причём на ней два отсвета. Такого «солнца» узконаправленного света, они пока ещё не демонстрировали. (Хм, а вот тут странноватый наезд - вроде всё сходится: и направленность тарелки на Землю, и параллельность освещения и теней, и подсветка от кронштейна, и верхний блик… Здесь, пожалуй, лучше было бы анализировать угол восхождения Солнца, имея четкую вертикаль, угол освещения Земли, время и координаты. - J.)
В 25 часов 00 минут 53 секунды полётного времени «Аполлон-11» преодолел ровно половину расстояния от Земли до Луны,пролетев 193 256 км. На снимке: Олдрин во время первого осмотра лунного модуля «Орел», после перестроения отсеков.
Вскоре после этого путём включения основного двигателя на 2,9 секунды была проведена промежуточная коррекция траектории № 2 (в действительности она была первой). На снимке: Внутри лунного модуля «Орел» во время полета к Луне Аполлона-11. Возле иллюминатора видна 16-мм кинокамера, на которую снято большинство лунных фильмов в этой экспедиции (остальные сняты телекамерой).
На картинке: Аполлон-11 на окололунной орбите.
Пока связи не было, астронавты разглядывали открывавшиеся перед ними пейзажи обратной стороны Луны и много фотографировали. На снимке: Обратная сторона Луны.
Была проведена проверка работы средств связи. Коллинз всё это время оставался в командном модуле, поэтому впервые в ходе полёта во время радиопереговоров использовались позывные обоих кораблей — «Колумбия» и «Орёл». На снимке: Восход Земли, зрелище доступное только на орбите спутника Луны.
Армстронг и Олдрин на борту лунного модуля «Орёл»
Коллинз отвёл «Колумбию» сначала на небольшое расстояние, а затем на 1300 м.
В конце 13-го витка, над обратной стороной Луны, на 29,8 секунды был включён двигатель посадочной ступени лунного модуля, «Орёл» перешёл на орбиту снижения с апоселением 105,9 км и периселением 15,7 км
Армстронг заметил, что один из ориентиров, кратер Маскелайн W, они пролетели примерно на 3 секунды раньше, чем предполагалось. Это означало, что они сядут дальше расчётной точки.
В 102 часа 33 минуты 05 секунд полётного времени вблизи периселения орбиты снижения (примерно в 400 км к востоку от запланированного района посадки) был включён двигатель посадочной ступени лунного модуля, начался этап торможения.
Через восемь с половиной минут после начала торможения, на высоте чуть менее 2 км, начался этап приближения к точке посадки
На высоте около 460 м Армстронг увидел, что автопилот ведёт корабль в точку на ближнем краю большого кратера, окружённого полем валунов до 2—3 метров в поперечнике (позднее было установлено, что это кратер Уэст, диаметром 165 м).
На высоте примерно 140 метров командир перевёл компьютер в полуавтоматический режим.
Когда лунный модуль пролетал над кратером, командир начал искать место, пригодное для посадки, и выбрал относительно ровную площадку между небольшими кратерами и полем валунов.
Каждый раз читая российские форумы в которых затрагивается тема полётов человека на Луну, я наталкиваюсь на абсолютное невежество среди форумчан (в т. ч. и среди технически образованных людей). В рунете распространено мнение, что лунный модуль, спроектированный и построенный фирмой Grumman Aerospace Corporation для высадки человека на поверхность Луны в рамках программы «Аполлон», сделан чуть-ли не из фольги. Мол толщина стенок его кабины настолько тонкая (наиболее часто говорят о трёх слоях фольги), что её можно пробить ногой, а прочность конструкции обеспечивается внутренним давлением. Это заблуждение среди отечественных читателей тянется с 1976 года, и базируется на неверной интерпретации фразы астронавта Джеймса Макдивитта (James Alton McDivitt), произнесённой им на одной из пресс-конференций перед полётом космического корабля «Аполлон-9». Изначально она была неверно интерпретирована советским писателем-фантастом и журналистом Владимиром Степановичем Губаревым, который написал популярную в СССР книгу «Космические мосты» (издана в 1976 году в Москве издательством «Молодая Гвардия»). Владимир Губарев пишет (цитата из книги):
«Р. Швейкарт должен быть очень осторожен. Одно неверное движение, и он повредит лунную кабину. Стенки её настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой, - заявил перед стартом Д. Макдивитт. - На Земле стенки лунной кабины во многих местах может повредить даже случайно уронённая отвёртка...»
Другой журналист, не менее популярный популяризатор космонавтики, коллега Губарева - Ярослав Кириллович Голованов пишет в известной книге «Правда о программе «APOLLO» (практически копирует текст своего коллеги, добавляя при этом своё мнение, которое является по-сути мнением дилетанта):
«- Швейкарт должен быть очень осторожен, - предупреждал Макдивитт. - Одно неверное движение, и он повредит лунный модуль. Стенки его настолько тонки и непрочны, что человек может пробить их ногой. На Земле стенки лунного отсека может повредить даже случайно оброненная отвёртка…
Я две недели рассматривал лунную кабину, которая стояла в зале, где разместилась пресса во время полета «Союза-19» и «Аполлона» в Хьюстоне. «Паучок» сделан из металлической фольги. Не из такой, конечно, в которую заворачивают шоколадные конфеты, но все-таки, если выбирать из двух определений: металлический лист или металлическая фольга - фольга точнее. В вакууме жесткость этой конструкции увеличивалась за счет внутреннего надува, но все-таки она оставалась весьма субтильной.» ()
Взлётная ступень лунного модуля LM-12 космического корабля «Аполлон-17». Фотография NASA AS17-149-22857
Мнение Ярослава Голованова о конструкции, «сделанной из фольги», и «увеличивающей свою жёсткость в вакууме» выглядит особенно нелепым, если посмотреть фотографии лунного модуля LTA-1, сделанные в Cradle Of Aviation Museum, расположенном в городе Ист-Гарден-Сити на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк:
LTA-1 (Lunar Test Article 1) представляет собой первый экземпляр лунного модуля (прототип), построенный в 1966 году, который конструктивно подобен серийным образцам, предназначенным для полётов в космос. До LTA-1 фирма Grumman Aerospace Corporation строила лишь полномасштабные макеты лунного модуля (т. н. Mock-Up"s: M-1, M-5, TM-1). Конструктивно эти макеты были выполнены из металла и дерева, предназначенные для представления заказчику (NASA), отработки компоновочных решений по размещению различного вспомогательного оборудования и тренировок астронавтов. Но силовая конструкция LTA-1, а также все системы (двигательные установки, их ПГС, электрооборудование и т. д.) были выполнены по рабочим чертежам с соблюдением всех технологических процессов. Данный экземпляр был предназначен для отработки процесса изготовления, сборки и дальнейшей отладки лунного модуля, когда ещё велось проектирование, а также для статических, динамических и электрических испытаний:
Стыковка взлётной и посадочной ступени лунного модуля LTA-1 в комнате для испытаний на кондуктивные электромагнитные помехи на предприятии Grumman Aerospace Corporation, город Бетпейдж, Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк. Фотография NASA S67-22164
Основное конструктивное отличие LTA-1 от серийных образцов летавших в космос - передний люк, предназначенный для выхода и входа экипажа из взлётной ступени лунного модуля. На LTA-1 он круглой формы. Начиная с LTA-8 и на всех серийных образцах лунного модуля, по требованию астронавтов, люк был выполнен прямоугольной формы. Проведённые на борту «летающей лаборатории» NASA (переделанный топливозаправщик Boeing KC-135A Stratotanker) эксперименты показали, что в условиях лунной гравитации астронавтам было гораздо удобнее протискиваться в скафандре с ранцевой системой жизнеобеспечения PLSS именно через люк прямоугольной формы). В 1974 году, после завершения программы «Аполлон», LTA-1 был передан на хранение в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института, расположенном в городе Вашингтон (округ Колумбия), а в июне 1998 года передан для реставрации и дальнейшей экспозиции в Cradle Of Aviation Museum, где и находится в настоящее время:
Лунный модуль космического корабля «Аполлон» конструктивно состоит из двух ступеней: посадочной и взлётной. Посадочная ступень оборудована жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) для осуществления схода с орбиты искусственного спутника Луны, выполнения захода на посадку и мягкого прилунения. Посадка осуществляется на четырёхножное шасси с тарельчатыми опорами. Перегрузка при прилунении снижается за счёт укорачивания ног шасси, которые представляют собой телескопические штанги. Кинетическая энергия при ударе о лунную поверхность поглощается сминаемым заполнителем сотовой конструкции из алюминиевого сплава. Экипаж, состоящих из двух астронавтов (командир и второй пилот), находится в герметичной кабине взлётной ступени, которая установлена сверху над посадочной. Спуск астронавтов на поверхность Луны осуществляется по лестнице, закреплённой на одной из телескопических ног посадочного шасси, расположенной со стороны переднего люка. Взлётная ступень оборудована ЖРД для взлёта с поверхности (стартовым столом на этом этапе служит посадочная ступень) и выхода на орбиту искусственного спутника Луны. Также взлётная ступень оборудована реактивной системой управления (РСУ). РСУ предназначена для управления не только взлётной ступенью, но и всем лунным модулем (когда он находится в посадочной конфигурации) по шести степеням свободы. ЖРД РСУ могут работать в группе или отдельно - непрерывно или импульсно. Т. к. взлётная ступень вмещала в себя экипаж, то её конструкция представляет наибольший интерес в рамках рассматриваемого массового заблуждения.
Основная конструкция взлётной ступени лунного модуля представляет собой полумонококовую конструкцию, выполненную из хорошо сваривающегося дюралюминиевого сплава 2219 (основной легирующий элемент медь) и высокопрочного деформируемого алюминиевого сплава 7075-T6 (основной легирующий элемент - цинк), имеющие изотропные характеристики. Основная конструкция состоит из трёх главных частей: кабины экипажа, центральной секции и заднего отсека оборудования:
Герметизируются только кабина экипажа и центральная секция. Эти две части представляют собой сварную и кованную конструкцию, сформированную оболочкой цилиндрической формы и подкрепленую прикованными по окружности стрингерами, сформированными из листового дюралюминия, а также поперечными фрезерованными лонжеронами, к которым крепятся элементы конструкции взлётной ступени лунного модуля (балки, соединительные кронштейны и т. д.). В цилиндрической части кабины экипажа над рабочим местом командира сделан проём стыковочного иллюминатора, усиленный по периметру. Передняя часть кабины экипажа образованна плоскими фрезерованными панелями из листового дюралюминия, также подкреплёнными стрингерами и лонжеронами на сгибах. В передней части кабины экипажа находятся два треугольных проёма для иллюминаторов переднего обзора, усиленные по периметру, и между ними, ниже, проём для переднего люка (круглой или прямоугольной формы).
Согласно техническим отчётам по лунному модулю (архивы NTRS), толщина стенок оболочки кабины экипажа и центральной секции взлётной ступени лунного модуля доходит до 0,065 дюймов (1,651 мм). Это значение на порядок превосходит толщину фольги (в большинстве стран общепринятым определением фольги является значение толщины листового металла до 0,2 мм), и толще обшивки сверхзвуковых пассажирских самолётов Ту-144 (1,2 мм) и Concorde (1,5 мм), которые эксплуатировались в более жёстких условиях, чем лунный модуль: аэродинамический нагрев при полётах на больших сверхзвуковых скоростях в стратосфере, циклические напряжения в герметичной конструкции фюзеляжа из-за постоянных перепадов давления, аэродинамические воздействия (изгиб, крутка) и т. д. В процессе эксплуатации самолётов Ту-144 и Concorde случаев «пробивания ногой обшивки» зарегистрировано не было.
В отдельных местах (ненапряжённых), с целью уменьшения веса конструкции, толщина стенок уменьшена методом химического фрезерования до 0,012 дюймов (0,3 мм).
К основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится двигательная установка, состоящая из жёстко закреплённого в центральной секции взлётного ЖРД Rocketdyne RS-18 (разработанного на основе двигателя Bell 8247), двух топливных баков для него: с левого борта от центральной секции с помощью поддерживающих стержневых балок устанавлен сферический бак горючего («Аэрозин-50»), с правого борта от центральной секции аналогично установлен сферический бак окислителя (четырёхокись азота).
К задней части центральной секции, а также к кабине экипажа через кронштейны крепятся стержневые балки, держащие четыре блока РСУ с шестнадцатью ЖРД Marquardt R-4D (сгруппированы по четыре двигателя). Четыре топливных бака цилиндрической формы с полусферическими днищами расположены симметрично со стороны левого и правого борта центральной секции. Топливные компоненты аналогичны используемым в основной двигательной установке. Между баками с горючим и окислителем для ЖРД РСУ с каждой стороны установлены шарообразные баки с гелием для вытеснительной системы этих двигателей. К верхней части центральной секции крепятся два сферических бака с водой, а также блоки передающих антенн.
Вытеснительный газ (гелий) для основной двигательной установки также хранится в сферических баках. Распожены они в заднем отсеке оборудования вместе с двумя модулями редуцирования давления гелия, управляющим клапаном основной двигательной установки (управляет подачей топливных компонентов, вытесняемых давлением наддува гелием, в камеру сгорания взлётного ЖРД RS-18) и управляющий клапан с перекрёстным управлением для ЖРД РСУ. Также в заднем отсеке оборудования над сферическими баками с гелием расположены два сферических бака с газообразным кислородом для системы жизнеобеспечения экипажа. На специальной выносной панели заднего отсека оборудования крепятся блоки систем радиоэлектронного оборудования лунного модуля отвечающие за радиосвязь, работу бортовых систем (сигнализация, предупреждение) и блоки бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ), отвечающей за навигацию. Все системы связаны между собой многожильными кабелями и проводами, проходящими по всей поверхности основной конструкции взлётной ступени лунного модуля. Питание электроэнергией осуществляется за счёт двух серебряно-цинковых аккумуляторных батарей.
Чтобы защитить основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля и все системы описанные выше от воздействия космического пространства (перепады температуры в вакууме, микрометеориты, воздействие струй ракетных двигателей), применяются термоизоляционное покрытие и микрометеоритная защита, а также специальная термозащитная краска, наносимая на микрометеоритную защиту.
Термоизоляционное покрытие представляет собой многосегментное покрытие из специальных многослойных одеял, каждый сегмент которых натягивается на каркас основной конструкции взлётной ступени. Крепление осуществляется с помощью специальных шпилек*, которые крепятся либо к специальным кронштейнам, либо к силовому набору (к стрингерам и лонжеронам), обеспечивая минимальный зазор 25,4 мм между внутренней стороной одеяла и внешней стороной оболочки кабины экипажа и центральной секции, а также на ферменную конструкцию, окружающую топливные баки главной двигательной установки и задний отсек оборудования. Каждое одеяло состоит из набора следующих слоёв (если считать начиная с внутренней части): один слой алюминизированного каптона (плёнка из полиамида разработки компании DuPont, толщина 0,5 мм), десять слоёв алюминизированного майлара (плёнка на основе синтетического полиэфирного волокна разработки компании DuPont, толщина каждого слоя 0,15 мм), пятнадцать слоёв алюминизированного каптона (толщина каждого слоя 0,5 мм). Количество слоёв одеял термоизоляционного покрытия может варьироваться в зависимости от места нахождения сегмента. В районе воздействия струй ЖРД РСУ сверху вышеперечисленных слоёв накладывается дополнительное термоизоляционное покрытие, состоящее из одного слоя никелевой фольги (толщина 0,5 мм), сетки из инконеля, и инконелевого покрытия толщиной 1,25 мм. Одеяла между собой стыкуются внахлёст и удерживаются с помощью специальных скоб. Стыки заклеиваются липкими лентами:
Схема установки ферменного каркаса внешнего корпуса на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля
Схема установки термоизоляционного покрытия на основную конструкцию взлётной ступени лунного модуля
Микрометеоритная защита представляет собой внешнюю оболочку взлётной ступени лунного модуля и состоит из тонких листов из алюминиевого сплава толщиной до 0,5 мм, устанавливаемая поверх одеял термоизоляционного покрытия:
Схема установки микрометеоритной защиты (внешняя оболочка) на термоизоляционное покрытие взлётной ступени лунного модуля
Её раскрой по секторам идентичен. Крепление осуществляется с помощью тех же специальных шпилек, с помощью которых к основной конструкции взлётной ступени лунного модуля крепится термоизоляционное покрытие. Шпильки над одеялами имеют продолжение, что обеспечивает минимальный зазор 25,4 мм между ними и листами защиты. Стыки между листами заклеиваются липкой лентой.
Во избежание вспучивания термоизоляционного покрытия и микрометеоритной защиты из-за резкого падения окружающего давления во время набора ракетой-носителем высоты, в одеялах и листах проделаны оконтованные вентиляционные отверстия, через которые происходит выравнивание давления.
В районе воздействия струй ЖРД РСУ микрометеоритная защита покрывается специальной термозащитной краской чёрного цвета (ей покрыта большая часть микрометеоритной защиты кабины экипажа).
Если посмотреть на многочисленные фотографии взлётной ступени лунного модуля, то для обывателя создаётся впечатление, что внешняя оболочка из тонких листов алюминия, местами проклеенная липкой лентой, и есть герметичная обочка, которую «легко пробить ногой», т. к. она «сделана из фольги». Это заблуждение было наглядно продемонстрировано Ярославом Головановым в известной для любителей космонавтики книге.
P. S.: Подробный фотоотчёт (Walk Around, 57 фотографий взлётной ступени и 49 фотографий посадочной ступени) по лунному модулю LTA-1 можно посмотреть
Сначала покажу несколько моих самых любимых снимков из Аполлонианы. И это не макеты, как вам может показаться. НАСА заявляет, что эти снимки сделаны на Луне. Да, да, я не оговорился, на той самой Луне, которую вы можете видеть почти каждую ночь. Ну, по крайней мере, могут видеть те, кто иногда поднимает взор вверх, в небо.
А на этом снимке Базз проверяет Лунный модуль перед самой ответственной первой в истории человечества посадкой на Луну. Это чтобы читатели не путались и не считали, что ЛМ уже повидал виды на Луне. Наоборот, это 3-й день и экипаж начал проверку Лунного модуля.
Правая часть снимка AS11-36-5399 достойна быть показанной отдельно.
Не совсем то, что вы ожидали увидеть внутри космического корабля, собранного в условиях аэрокосмического производства в чистом помещении?
Как же получилось, что новый, с иголочки лунный модуль, собранный в условиях "чистого помещения", который только прошёл заводские испытания, превратился в такой корявый, грязный и недособранный лунный модуль Аполлона-11?
Его собирали криворукие американские рабочие, которыми руководили недотёпы-менеджеры, а сам лунный модуль был разработан малоопытными и ленивыми американскими инженерами, которые не побеспокоились даже спрятать провода под панель? Или дело в чём-то другом?
Как вы это, господа, объясните?
Без комментариев...
Однако комментарии есть у Маркуса Аллена . Он британский издатель австралийского журнала "Нексус" и рассказывает о лунной афере НАСА в передаче "The Moore Show", которая идёт в прайм-тайм на британском телевидении.
(без перевода)
Маркус в 60-е годы работал профессиональным фотографом и, как и большинство, не сомневался в полётах на Луну, пока кто-то не сказал ему походя: "А, высадки на Луну? Так они же фальшивые!" Он был очень удивлён этим, взял альбом снимков "Аполлона" и начал их рассматривать, но не заметил ничего подозрительного. И только в 90-х с появлением интернета, когда стал доступен весь массив информации, он стал более внимательно анализировать фотографии и тогда сразу стал замечать много несоответствий. Он говорит, что для анализа снимков важен контекст в котором они снимались. Вот, например, 8 снимков ниже. Если сказать, что их снимали цифровой камерой в студии на Земле, то ничего особенного, большинство бы справилось.
Эти 8 снимков сделаны Армстронгом последовательно: 8 щелчков (их он не мог слышать) - 8 великолепных снимков. И это без видоискателя и без фотоэкспонометра. Профессионалы так не делают, потому, что знают, что так не получится. Они снимают несколько раз с разными экспозициями - брекетинг , и если бы у них не было видоискателя, то снимать надо каждый раз по-новому наводя камеру (и фокус), чтобы угадать кадрирование. Но Армстронг так не делал и получил 8 великолепных снимков. В скафандре... На Луне... Каковы шансы?
А здесь кроме блика на ботинке от вспышки или сильного источника света есть и ещё кое-что замеченное им: обе ноги Олдрина в воздухе (вакууме) и не опираются на ступеньку. Если вы прыгаете со ступеньки (да ещё на чужой планете), вы левую ногу согнёте и выставите далеко назад под прямым углом, как он сделал, или вы ей будете искать следующую ступеньку?
В программе он также отмечает полное отсутствие следов радиации на плёнке, показывает отсек для батарей, которые будут сильно нагреваться на солнце и терять ёмкость.
Маркус задавал эти вопросы НАСА и не получил ответов.
В другом интервью, уже по радио, в программе "The Stench of Truth" Маркус Аллен сообщает кое-что новое и интересное.
(без перевода)
Согласно Маркусу, когда в 80-х годах астронавты стали летать на шаттлах, то во время выхода в открытый космос, находясь на теневой стороне орбиты, они сообщали, что их пальцы сильно замерзают. Сначала им не верили - ведь летали и раньше, и в космос выходили, и такого не было. Установили датчики, проверили. Оказалось, что после захода в тень температура в пальцах перчаток действительно очень быстро падает. Многие скептики всё ещё считают, что Аполлоны на Луну не летали, а вместо этого оставались на орбите Земли. Но в таком случае знать о таком эффекте как замерзание рук в перчатках они были обязаны, т.к. подобный опыт на орбите Земли якобы имелся, и жалоб не было.
Это ещё раз подтверждает уже установленный факт, что Аполлоны не летали даже на орбиту Земли, и первый пилотируемый полёт в космос США совершили в 1981г. 12 апреля, на День советской космонавтики.
Был ли коммандный модуль Аполлон много легче, чем заявляло НАСА, и если был, то к каким последствиям это привело? Ответом на этот вопрос занялся автор исследования Андрей Кудрявец. Оригинал статьи размещён на вебсайте Андрея «Измерение веса командного модуля корабля "Аполлон"» . Английский перевод статьи: Why was the Apollo CM much lighter than stated?В ходе обсуждения на одном из форумов Рунета участниками была затронута тема веса командного модуля (КМ) космического корабля "Аполлон", возвратившегося после "лунной миссии". Возникло сомнение относительно соответствия заявленному НАСА значению. Действительно, если объект приводняется и плавает, то можно попытаться определить его вес.
Для начала ознакомимся с документом НАСА , в котором приводятся схематические изображения КМ, а также данные, которые потребуются для расчётов:
Рис. 1
На схеме добавлен перевод с английского, а также выделены детали, по которым можно будет ориентироваться при анализе видео- и фотоматериалов. В частности нас будут интересовать сопла боковых двигателей, подчёркнутых красным цветом - REACTION CONTROL YAW ENGINES (YE), а также сопла фронтального двигателя - REACTION CONTROL PITCH ENGINES (PE), подчёркнутых зелёным.
На следующей схеме видно, что днище модуля имеет форму сферического сегмента:
Рис. 2
Радиус сферы легко определяется в графическом редакторе (например, в Corel Draw). Берётся окружность, накладывается на схему модуля, затем, подгоняя радиус окружности, добиваемся совпадения кривизны днища с окружностью. Полученный радиус окружности вычисляется путём сопоставления с известным диаметром КМ (3,91м).
Под "донным закруглением" понимается место сочленения сферического сегмента днища и конического корпуса. Его верхний край, как правило, выделен светлой полосой
:
Рис. 3
Чтобы ответить на вопрос: "на какую глубину должен погружаться КМ?" - необходимо вычислить объём вытесняемой воды и тогда по закону Архимеда (для водной поверхности, значительно превышающей размеры плавающего тела, т.к. в общем случае закон Архимеда неверен) вес этой вытесненной воды будет равен интересующему нас весу КМ. Для вычисления объёма воспользуемся следующей аппроксимацией:
Рис. 4
Голубым цветом на схеме выделен сферический сегмент с указанными параметрами: R
- радиус сферы, h
- высота сегмента. Розовым - диск радиусом R d
и высотой h d
. Зелёным - усечённый конус высотой h c
, которая подбиралась для получения объёма 0.9м³. Сложив указанные на схеме объёмы тел, получим 5.3м³, что в пределах погрешности 3% (обусловленной плотностью морской воды, равной примерно 1025-1028 кг/м³) соответствует весу КМ, указанного НАСА (см. Рис. 1) - 5.3 тонны. Таким образом, согласно схеме на Рис. 4, уровень погружения КМ, плавающем в вертикальном положении, должен совпадать с верхним краем зелёного сектора (Рис. 4), при этом сопла двигателей (YE, PE) частично будут утоплены в воде. Осталось по видео- и фотоматериалам выяснить глубину, на которую погружался КМ.
Проблема только в том, что центр тяжести КМ смещён к тыльной стороне (противоположную от люка), поэтому в спокойном состоянии он плавает с большим отклонением от вертикали
:
Рис. 5
Ввиду сложной формы КМ, не совсем понятно, на какой уровень должен погружаться КМ со смещённым центром тяжести. Для ответа на этот вопрос, была изготовлена модель КМ в масштабе 1:60. Вес её подобран так, чтобы модель погружалась на требуемый уровень, обозначенный горизонтальными штрихами:
Видно, что при смещении центра тяжести к тыльной стороне, сопла боковых двигателей (YE - обозначены горизонтальными отрезками) также погружены в воду. Можно также считать, что ось качания КМ взад-вперёд совпадает с прямой, соединяющей указанные двигатели. Примерно таким же образом погружен весо-габаритный имитатор на снимке, изображающим тренировку в Мексиканском заливе :
Рис. 9
В описании к фотографии сказано: "основной экипаж первой пилотируемой миссии Аполлон отдыхает на надувном плоту в Мексиканском заливе в ходе тренировок покидания полномасштабной модели космического корабля"
.
Надо понимать так, что тренировки проводятся с моделью, имеющей заявленные НАСА вес и размеры. Подобные тренировки также проводились в бассейне :
Рис. 10
В обоих случаях (Рис. 9,10) видно, что верхний край донного закругления в районе боковых двигателей (YE) уходит под воду, и хотя сами двигатели на макете отсутствуют, тем не менее картина погружения примерно соответствует изображенной на рисунке 8.
К сожалению снимков свободно плавающих модулей не так уж и много. Так на следующем снимке изображен КМ корабля "Аполлон-4" ("А-4"), возвратившийся после испытательного полёта в автономном режиме ( - фрагмент):
Рис. 11
Уровень погружения КМ "А-4" довольно небольшой - верхний край донного закругления находится над водой, не говоря уже про сопла двигателя YE. Судя по всему, КМ значительно облегчён, что сказывается на его хорошей плавучести. Наблюдаемый уровень погружения "А-4" отметим красной "ватерлинией":
Рис. 12
Соотнеся Рис. 12 со схемой на Рис. 4, можно оценить вес капсулы "А-4". Он примерно будет соответствовать сумме объёмов голубого сектора и трети розового, что даст 3.2 тонны
. Малый вес КМ, очевидно, обусловлен отсутствием в нём экипажа.
Рис. 13
Других подходящих материалов по "А-7", к сожалению, нет. Но и здесь хорошо видно, что сопла YE находятся над водой, что говорит за облегчённую капсулу. Может, правда, возникнуть вопрос о надувном плотике, висящем на КМ: увеличивает ли он плавучесть или нет? Элементарные рассуждения подсказывают, что - нет, тем не менее, ограниченность информации не даёт оснований для полной уверенности в возможности правильно оценить вес КМ.
Попутно замечу, что экипаж "Аполлона-7", якобы побывавший в невесомости в течение 11 суток, выглядит на фотографиях бодрым и весёлым, ничем не выказывая дискомфорта от столь длительного пребывания в космосе, что можно отнести к весьма загадочному явлению, не получившего должного объяснения...
Рис. 14. Экипаж "Аполлона-7", якобы побывавший в невесомости в течение 11 суток
Перейдём к видеоролику , где крупным планом показан приводнившийся КМ "Аполлона-13". Ниже представлены кадры, на которых плавающая капсула принимает положения близкие к вертикальному:
Рис. 15. YE - высоко над водой, виден верхний край донного закругления, который полностью находится над поверхностью,
видна и чёрная полоса самого закругления, пена справа выбивается из-под днища
Рис. 16. YE - высоко над водой, виден верхний край донного закругления,
который полностью находится над поверхностью, пена справа выбивается из-под днища
Рис. 17. Белая кайма - пена, выбивающаяся из-под днища, YE - высоко над водой,
виден верхний край донного закругления, который полностью находится над поверхностью,
видна и чёрная полоса полоса самого закругления
Рис. 18. Вид с другого бока, YE - высоко над водой,
правый край нависает над поверхностью воды, на тыльной стороне из-под днища выбивается пена
Рис. 19. Снимок, похожий на предыдущий (Рис. 18), - чётко видна полоса донного закругления
На всех кадрах хорошо видно, что КМ, находящийся в вертикальном положении, не погружается по сопла двигателей YE - они всегда виднеются над водой. Более того, на большинстве кадров полностью или частично обнажено донное закругление, что даёт нам основание провести "ватерлинию" для КМ "Аполлона-13" не выше середины донного закругления:
Рис. 20.
В соответствии с Рис. 4, надо суммировать голубой сектор и половину розового, что примерно соответствует весу КМ в 3.5 тонны
.
В архиве НАСА также имеется фото плавающего КМ "Аполлона-15", который, как и в предыдущих рассмотренных случаях, выглядит "недогруженным" ( - фрагмент):
Рис. 21.
Капсула развёрнута люком к фотографу, двигателей YE не видно, зато погружение можно оценить по видимым соплам двигателя PE (две чёрные точки под люком. Причём капсула наклонена в значительно степени за счёт натяжения строп парашютов, погруженных в воду, поэтому ось качания будет смещена. Уточнить характер погружения КМ "А-15" можно по кадру из ролика
, демонстрирующего приводнение капсулы:
Рис. 22
Сопла бокового двигателя YE, из-за низкого качества видео, едва заметны, но они легко идентифицируются по яркому прямоугольному отблеску на корпусе КМ (см. примеры на Рис. 15,18,19). Слева из-под днища выбивается пена, чёрная полоса донного закругления хорошо просматривается по всему видимому профилю КМ - справа-налево, из чего следует однозначный вывод: сопла YE находятся выше уровня воды. Сопоставив Рис. 22 с Рис. 21, можно заключить, что ось качания на Рис. 21 проходит примерно через двигатель PE, который, как мы видим, также расположен над поверхностью воды.
Хорошо различимое на Рис. 21, 22 донное закругление, даёт нам право провести "ватерлинию" ниже его верхнего края:
Рис. 23
Картина погружения в данном случае соответствует Рис. 20, оценка веса для которого дала 3.5 тонны
.
Определенный интерес представляет корабль, принимавший участие в совместном полёте "Союз"-"Аполлон" (ЭПАС). Как утверждает НАСА, это был последний корабль, оставшийся незадействованным в лунных миссиях. В качестве исходного материала для анализа плавучести КМ "Аполлон-ЭПАС" был выбран видеоролик, на котором показано приводнение капсулы :
Рис. 24. a - вид с левого бока, b - вид с правого
Снимков свободно плавающей капсулы, к сожалению, в архивах нет. На Рис. 24a представлен момент, когда сильно качавшийся КМ был "пойман" в положении, максимально близкому к вертикальному. Отчётливо видно, что сопла YE находятся над поверхностью воды, которая пересекает верхнюю линию донного закругления правее двигателя YE. Перенесём наши наблюдения на схему КМ - Рис. 25a. "Ватерлиния" показана красным цветом, розовым - уровень погружения для вертикально плавающего модуля. Из сопоставления со схемой на Рис. 4 следует, что к голубому сектору необходимо прибавить 2/3 розового. В переводе на вес КМ получится 3.8 тонны
.
Рис. 25. a - "ватерлинии" для Рис. 24a, b - "ватерлинии" для Рис. 24b
На втором снимке плавающего КМ "Аполлона-ЭПАС" - Рис. 23b - схвачен момент, когда пловцам каким-то образом удалось "утихомирить" раскачивание капсулы, что позволило им приступить к креплению надувного плота. Поскольку он не надут, то его влияние на плавучесть КМ незначительна - может только утяжелять. При этом обозначилась характерная деталь - сопла правого двигателя YE поднялись выше уровня воды, что, вообще говоря, отмечается практически на всех снимках КМ с надувным плотиком (например, на Рис. 13). Под соплами обнажилось также донное закругление. Схема на Рис. 24b по аналогии с Рис. 24a показывает наблюдаемую "ватерлинию" - красного цвета - и розовую для вертикального положения. Как показывают результаты измерения, для определения объёма вытесненной воды необходимо сложить голубой сектор (см. Рис. 4) и 0.4 от розового, что будет соответствовать весу КМ, равному 3.3 тонны
.
Средняя величина для двух значений весов КМ "Аполлона-ЭПАС", полученных выше, даст результат в 3.6 тонны .
Осталось полученные 4 измерения веса КМ усреднить: (3.2 + 3.5 + 3.5 + 3.6)/4 = 3.5 тонны. Таким образом, оценка веса капсулы, произведённая по имеющимся фото- видеоматериалам НАСА, даёт следующий результат: 3.5 ± 0.3 тонны , который на 1.8 тонны (36%) ниже заявленного НАСА значения.
Заключение
В данной работе произведена оценка веса командного модуля корабля "Аполлон", подтвердившая высказанное ранее предположение: вес капсулы оказался равным 3.5 ± 0.3 тонны вместо 5.3 тонны , указанной в документе НАСА .
Методика расчёта основана на визуальной оценке характера погружения КМ после приводнения его в океане. В качестве источника данных использованы фото- и видеоматериалы НАСА, имеющиеся в открытом доступе.
Характерно, что полученный результат в точности соответствует наблюдаемой плавучести КМ по фотоснимкам с надувными спасательными плотиками:
Рис. 26. КМ "Аполлона-16"
.
Ценность подобных кадров в том, что в архиве НАСА их сравнительно много и они позволяют более точно зафиксировать глубину погружения КМ. В частности, на представленном снимке хорошо видно, что верхний край донного закругления под соплами YE находится над водой, а глубина погружения примерно соответствует весу КМ в 3.5 тонны
при заявленном весе 5.4 т
. Однако, ещё раз, во избежание вероятных возражений, следует оговориться – основной расчёт был сделан без использования
фото- и видеоматериалов с надувными плотами.
Причина несоответствия веса КМ связана, очевидно, с тем, что мы наблюдали облегчённый вариант спускаемой капсулы. Причём в случае с капсулой "А-4" (см. Рис. 11) выявлена ещё бо льшая разница в весе - ей "не хватает" около 300 кг до капсул, возвратившихся с экипажами. Вес трёх взрослых мужчин в значительной степени компенсирует этот "дефицит", но вопрос с "недостачей" почти 2 тонн веса требует иного объяснения. И здесь нелишне будет обратиться к отмеченной выше странности в поведении экипажа "Аполлон-7" (см. Рис. 14), якобы вернувшегося после длительного полёта (11 суток, считавшегося по тем временам сверхдлительным) без всяких признаков плохого самочувствия. Более того, ни один экипаж корабля "Аполлон", по имеющимся сведениям, не жаловался на нарушение вестибулярного аппарата и прочие неприятности, вызванные многодневным пребыванием в невесомости. О том же свидетельствуют и фото- и видеоматериалы из архива НАСА. Эта картина резко контрастирует с той, что наблюдалась у советских космонавтов, которых буквально выносили из спускаемых капсул. Даже по прошествии без малого 45 лет 11-суточный полёт вызывает у космонавтов тяжелые последствия при возвращении на Землю:
«"Когда приземляешься, это очень трудное физическое испытание. В космосе ты привыкаешь к другим условиям", - сказал Ги Лалиберте на пресс-конференции в Москве. По его словам, при возвращении на землю было очень много адреналина, но "когда выходишь из спускаемого аппарата, кажется, что сил на следующий шаг уже нет".» Космический турист добавил, что приземление далось ему с большим трудом..." (Ги Лалиберте сразу после приземления перемещали на носилках, ходить он даже не пытался - Автор)
Американским астронавтам, напротив, приземление давалось с удивительной лёгкостью! Их никогда не вынимали из капсул беспомощными и бессильными, они выскакивали из капсул сами - бодрые и весёлые. Чем можно объяснить нечувствительность экипажей "Аполлонов" к воздействию космоса? Напрашивается единственный ответ: как такового длительного воздействия космоса не было. Либо экипажи "Аполлонов" возвращались вообще не из космоса! В данный контекст укладывается и выявленная в этой работе облегчённость спускаемой капсулы "Аполлона". В самом деле, если нам показывают имитацию возвращения из космоса, то и КМ в определённом смысле является имитацией полноценного космического модуля, т.к. нет необходимости загружать его полным комплектом оборудования и материалов для обеспечения функционирования корабля и поддержания жизнедеятельности экипажа в космосе.
Этим же можно объяснить и потрясающую точность приводнения "Аполлонов", недостижимую в современной космонавтике:
Рис. 27. Отклонение мест приводнения "Аполлонов"
(источник данных по кораблю "Аполлон-ЭПАС" –
)
Считающееся нормальным отклонение приземления корабля "Союз" от расчётной точки - десятки километров. Но даже самые совершенные корабли "Союз" нередко срываются в баллистический спуск, и тогда отклонение превышает 400 км
. Однако, для кораблей, возвращающихся с лунной орбиты, траектория спуска значительно усложняется вследствие их более высокой скорости ("второй космической" - 11км/с), из-за чего приходится осуществлять либо двойной вход в атмосферу, либо подъём траектории "планирования" с последующим спуском к поверхности Земли. При этом количество факторов, которые невозможно предсказать и заранее просчитать для точного определения траектории спуска, заведомо выше, нежели при сходе корабля с низкой околоземной орбиты. Причём ошибка только по одному параметру скорости на 10 м/с "приводит к промаху в точке посадки порядка 350 км"
. Следовательно, шансы попасть в круг радиусом в несколько километров практически равны нулю. Но "Аполлоны", невзирая ни на что, продемонстрировали феноменальную точность - они приводнились в расчётных точках в 12 случаях из 12. А уж каким образом попал в "цель" аварийный "Аполлон-13" (отклонение - менее 2 км!) - известно только фантасту Артуру Кларку
.
Указанные обстоятельства со всей очевидностью говорят за то, что НАСА имитировало возвращение "Аполлонов", сбрасывая их с борта транспортного самолёта , от пилота которого требовалось лишь аккуратно "прицелиться", чтобы не попасть капсулой по ожидавшему её авианосцу.
Любопытно, что приведённые выше рассуждения верны и для "Аполлона-ЭПАС"! Вес его КМ оказался практически таким же, как у "лунных" образцов. Судя по ролику , экипаж "Аполлона-ЭПАС", якобы проведя в космосе 9 суток, твёрдо держится на ногах, выглядит здоровым и радостным, бодро выступая на торжественном собрании сразу после приводнения. А ведь по легенде, экипаж во время приземления якобы отравился парами ракетного топлива и был близок к летальному исходу. Но на лицах нет следов ни отравления, ни перенесённой многодневной невесомости...
В завершение тезисно выскажу версию, объясняющую непростую ситуацию, с которой столкнулось НАСА. Перед ним в 1961 году была поставлена задача - к концу 60-х годов обеспечить высадку американских астронавтов на Луну. В стартовавшей "лунной гонке" на карту был поставлен не только престиж великих держав, но и способность мировых политических систем решать труднейшие задачи. И в то время, когда в СССР отрабатывались различные технические варианты достижения победы в "лунной гонке", США пошли своим - безальтернативным путём, основными составляющими которого являлись ракетоноситель (р/н) "Сатурн-5" и космический корабль "Аполлон". Однако "Сатурн-5" так и не был доведён до приемлемых эксплуатационных характеристик - последний испытательный пуск (2-ой по счёту) в апреле 1968 года оказался неудачным , но ещё более трагическая судьба постигла "Аполлон" - в его кислородной атмосфере во время тренировки сгорел экипаж . НАСА пришлось на горьком опыте убедиться, что космические корабли с кислородной атмосферой являются тупиковым направлением развития космонавтики. На разработку нового корабля с прочным корпусом и атмосферой, близкой к земной, уже не было времени - до запланированного облёта Луны оставалось менее 2-х лет. А ведь лунный модуль также был рассчитан на кислородную атмосферу, следовательно и он подлежал глубокой реконструкции. Прочные корпуса космических аппаратов существенно увеличивали требования к полезной нагрузке "Сатурна-5", который и без того не "хотел" летать. В итоге, к 1968 году НАСА оказалось ни с чем - без какого-либо задела для выполнения лунной миссии.
Но американцы не были бы американцами, если бы не просчитали возможные варианты развития событий, включая самый негативный, с которым в результате и пришлось иметь дело. Используя прорывные "голливудские" технологии, НАСА удалось сыграть беспримерный по размаху фарс, заставив человечество поверить в американское чудо.
Блеф, осуществлённый не без помощи СССР
Кадры
