Вячеслав Довгань - Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам
Георгий Николаевич отдавал предпочтение варианту, при котором одна и та же ракетно-космическая система могла доставлять на Луну в одном случае луноход, а в другом - грунтозаборное устройство (ГЗУ), возвратный носитель и возвращаемый аппарат с образцами лунного грунта.
Коренным образом изменялся облик ЛКА.
В первую очередь это коснулось ракетной ступени коррекции и торможения, для которой на основе опыта разработки КТДУ-5А в ОКБ-2 А.М. Исаева была создана КТДУ-417. Она представляла собой корректирующе-тормозной модуль (КТ), с новой системой управления перелётом и посадкой, осуществляемой на четыре амортизированные опоры.
Таким образом, создавался базовый для всех непилотируемых ЛКА третьего поколения новый универсальный служебный модуль - орбитально-посадочный блок (ОПБ), включавший унифицированное посадочное устройство - посадочную ступень (ПС) и полезную нагрузку. В зависимости от целевой задачи ЛКА на его ПС могли устанавливаться либо луноход (объект Е8), либо ГЗУ, ракета «Луна-Земля» с возвращаемым аппаратом (объекты Е8-5, Е8-5М), либо научные приборы для дистанционного исследования Луны (объект Е8-ЛС) [22].
Рис. 35. Корректирующе-тормозной модуль
Рис. 36. Лунный космический аппарат проекта Е8
Основу ПС составляла связка из четырёх основных сферических топливных баков с КТДУ-417, с двух сторон к которой крепились сбрасываемые отсеки (СО) и баки цилиндрической формы с топливом на все коррекции и торможения, предшествовавшие сходу с орбиты и посадке.
Сбрасываемые отсеки соединялись между собой приставками, на которых крепились герметичные приборные контейнеры с аккумуляторными батареями питания бортовой аппаратуры, основного ПВУ и САО.
Для обеспечения перелёта к Луне и функционирования на орбите ИСЛ под руководством Н.П. Никитина в КБ «Салют» была разработана система управления. На ПС располагались антенны для связи с Землёй, радиовысотомер больших высот (РВ-В) «Вега», доплеровский измеритель скорости ДА-018, а также высотомер малых высот «Квант-2», разработанный Ленинградским политехническим институтом имени М.И. Калинина.
Систему астроориентации для объектов проекта Е8, как и для Е6, разработал коллектив НИИ-923 (с 1970 г. - отделение №1 Московского института электромеханики и автоматики, ныне-МОКБ «Марс») под руководством В.П. Морачевского.
После осуществления посадки и оценки полученной телеметрической информации планировалась выдача радиокоманды на подрыв пироустройств в узлах крепления амортизаторов четырёх опор. ПС полностью соприкасалась с поверхностью, что способствовало улучшению условий для схода лунохода или работы ГЗУ.
Для объекта Е8 к топливным бакам крепились две пары складывающихся трапов для схода лунохода на поверхность Луны.
Сам луноход жёстко крепился к ПС с помощью пироболтов. По радиокоманде перед его сходом производится их подрыв, отчего луноход несколько приподнимается - “подскакивает”, при этом освобождаясь от механических и электрических связей с ПС.
Затем также по радиокоманде подвижные части трапов спрямляются в горизонтальное положение и передние их концы опускаются на грунт. Одна пара трапов предназначена для схода вперёд, другая - назад. Направление схода выбирается в зависимости от положения ПС на грунте и окружающей обстановки. Для предохранения от сваливания лунохода с трапов по бокам их подвижных и неподвижных частей установлены небольшие ограничительные упоры высотой 70 мм.
Для доставки на Луну ПС с грунтозаборным устройством, возвратной ракетой, стартовой установкой для неё, системой загрузки лунного образца в капсулу возвращаемого на Землю аппарата и другие различные обеспечивающие системы необходимо было уложиться в те конкретные весовые характеристики, которыми располагала в то время PH «Протон-К». А масса такого ЛКА превышала их. Задача была сверхсложная. Но специалист в области управления и баллистики Юлий Давидович Волохов решил эту задачу. Он предложил вариант обеспечения посадки возвращаемого аппарата в заданной области Земли без коррекции траектории его полёта. При этом необходимо строго выполнить условия: обеспечить посадку ЛКА в расчётном районе Луны; осуществить старт ракеты в строго определённое время по лунной вертикали со скоростью, обеспечивающей её разгон, вывод на заданное направление и удержание системой управления с помощью гироскопа на этой траектории; выключить двигатель ракеты «Луна-Земля» в расчётный момент. Научный труд Ю.Д. Волохова «Специальный метод прицеливания в заданную точку на поверхности Земли» проверили в ИПМ АН СССР и утвердили. В результате было получено авторское свидетельство на способ управления полётом ЛКА, грунтозаборное устройство, другие системы и на ЛКА проекта Е8-5 в целом [36].
Рис. 37. Унифицированная посадочная ступень с луноходом: 1 - блок баков; 2 - радиовысотомер; 3 - блок с газом системы наддува основных баков; 4 - баллон с газом системы автоматики двигательной установки;
5 - жидкостный реактивный микродвигатель системы стабилизации;
6 - топливные баки системы стабилизации; 7 - трапы; 8 - баллон с азотом для системы астроориентации; 9 - телекамеры; 10 - привод остронаправленной антенны; 11 - остронаправленная антенна;
12 - коническая спиральная антенна; 13 - панель солнечной батареи;
14 - луноход; 15 - телефотометры; 16 - привод панели солнечной батареи; 17 - штыревая антенна; 18 - изотопный источник тепла;
19 - микродвигатели системы астроориентации; 20 - допплеровская аппаратура; 21 - управляющее сопло основного двигателя;
22 - сбрасываемый отсек; 23 - сопло основного двигателя;
24 - коническая спиральная антенна; 25 - сбрасываемый отсек;
26 - сопло блока малой тяги; 27 - посадочное устройство
Большая подготовительная работа проводилась и в Центре КИКа.
В 1968-1969 гг. на Симферопольском ЦДКС вводится в эксплуатацию уникальнейший наземный единый радиотехнический комплекс «Сатурн-МС», созданный на НИИ-885 (НИИ Приборостроения министерства общего машиностроения - НИИП). В состав комплекса вошли: приёмная антенна ТНА-400; передающая антенна ТНА-200; передатчики «Горизонт» и «Бирюза»; аппаратура «Бархат»; антенна К-524 [35].
Рис. 38. Унифицированная посадочная ступень с грунтозаборным устройством и ракетой «Луна-Земля»
Техническое обеспечение комплекса, подготовку и проведение сеансов связи с ЛKA возлагалось на расчёты отдела подполковника А.Н. Хохлачева в составе майоров Ф.Н. Федорова, Е.Н. Курилова, капитанов А.П. Мухина, A.A. Черникова, A.A. Борщакова, Б.Н. Буслаева, H.A. Дмитриева, А.П. Савчука, Н.Е. Жолоба и др.
