Вячеслав Филин - Воспоминания о Лунном корабле
Безусловно, посадка человека на другой планете даже сегодня кажется фантастической. Проектирование ЛК, как и других отечественных кораблей, велось так, чтобы выполнение программы осуществлялось практически без участия человека. Так проектировались корабль Ю.А.Гагарина «Восток», корабль «Союз». А здесь посадка на Луну! Какое психологическое состояние будет у космонавта? Да еще когда нет рядом партнера, способного помочь в любую минуту. Поэтому перед разработчиками Лунного корабля стояла еще одна сложнейшая задача: совершить посадку на Луну, взлет и стыковку с орбитальным кораблем в автоматическом режиме. Были даже придуманы особые лебедки, затаскивающие космонавта в кабину в случае потери им работоспособности на Луне. Контроль работы систем корабля и самочувствия космонавта проводила телевизионная камера, висевшая над головой космонавта.
Перед выходом из кабины нужно было сбросить давление из нее, так как прижимающая сила внутреннего давления на выходной люк была настолько большой, что космонавту открыть его явно не хватило бы сил. Здесь нужно сказать, что роль специальной шлюзовой камеры, такой как на станции «Мир» и на кораблях «Спейс Шаттл», «Буран», выполняла сама кабина космонавтов. Поэтому установили специальный клапан сброса давления из кабины. Им управляли вручную. Время пребывания на поверхности Луны было определено в несколько часов. Это обуславливало только один выход космонавта на поверхность Луны.
Но независимо от этого нужно было создать специальную систему шлюзования, которая позволяла бы с учетом аварийных ситуаций проводить наддув кабины несколько раз. Современная жилая комната на Земле всегда оборудована средствами подогрева и охлаждения. В зависимости от погоды включается отопление или кондиционер. В лунной кабине эту роль выполняли элементы общей системы терморегулирования корабля: газожидкостной теплообменник и вентилятор. Они-то и поддерживали необходимый климат внутри по сигналам соответствующих датчиков.
В основную внутрикабинную систему входит также система обеспечения газового состава, назначение которой — подавать свежий воздух и убирать вредные примеси. Воздух из баллонов высокого давления через редуктор, который понижал давление до атмосферного, подавался в кабину через соответствующий клапан. Это можно было делать как вручную, так и по командам с Земли. А для поглощения выделяемых примесей использовались специальные поглотительные патроны. При ограниченном времени пребывания в кабине их эффективность была вполне достаточной.
Наружный корпус кабины использовался для размещения различных элементов корабля: антенн, баков с кислородом, агрегатов системы терморегулирования, двигателей ориентации и других элементов. Про блок двигателей ориентации мы расскажем отдельно.
А пока остановимся на довольно крупном агрегате системы терморегулирования. Уже говорилось о кольцевом радиаторе системы. Но его эффективность, несмотря на самое выгодное расположение, при активной работе тепловыделяющих систем была недостаточной. Поэтому во время пиковых нагрузок включался испарительный агрегат. За счет испарения воды происходило охлаждение радиатора единого контура системы терморегулирования (СТР) корабля. Этот агрегат разрабатывался на фирме Г.И.Воронина. Его разработка уникальна и, как сейчас говорят, применение его в конверсии дало бы хорошие результаты. Универсальность позволяла использовать его на любых космических объектах.
В кабинный модуль входил и приборный отсек. Сколько было споров как размещать аппаратуру: в виде отдельных приборов (мы называли это россыпью) или в виде цельных моноблоков? До сих пор наши смежники поставляли приборы россыпью: вычислитель, преобразователь, блок логики и т. д. Выбранная силовая схема приборного отсека, да и ограниченный его объем говорили за моноблочную схему. Пришлось выдержать не один бой с разработчиками. Ведь им передавались не свойственные для этих предприятий функции: обеспечение теплового режима внутри моноблока, разработка силовой рамы, внутриблочных связей и т. д. Но мы были стойкими в своих требованиях, и в результате в приборном отсеке появились моноблок системы управления, моноблок радиотехнических систем, моноблок системы управления бортовым комплексом и моноблок агрегатов автоматики системы энергоснабжения и элементов СТР. А на оставшихся местах на приборной раме разместили отдельные элементы автоматики и клапанов СТР, электронные блоки системы стыковки и прилунения, блоки управления навигационными приборами и т. д.
Вдруг что-то произойдет от удара? Это не давало покоя. Для исключения этого «вдруг» ко всей аппаратуре предъявили требование работать как в комфортных условиях — герметичных, с обеспечением щадящих температурных условий, так и в вакууме. Правда, это был аварийный режим. Переход на аварийный режим требовал срочного взлета и стыковки Лунного корабля с орбитальным кораблем.
Установить такую «корявую» кабину экипажа, чтобы ее центр масс был точно на центральной оси или оси, через которую проходит тяга двигателей, было очень трудно. Нужно было сделать специальное балансировочное поле. Так и сделали. Относительно ракетного блока весь кабинный модуль мог перемещаться на расстояние до 30 мм в любую сторону. Это оказалось возможным благодаря использованию специальных цилиндрических стаканов, которые ввели в конструкцию вынужденно. А дело было так. Когда мы уже стали задыхаться от нехватки выделенной массы, наши коллеги расчетчики нас осчастливили и добавили массу. Добавили, когда уже конструкция всего корабля была «завязана», т. е. выполнены и отработаны силовые агрегаты. Пришлось поднимать кабину. Здесь-то и появились эти стаканы. Подумали-подумали, а почему бы их не использовать как балансировочные площадки. Просчитали. Получилось. Нет худа без добра!
На верхних кронштейнах, где крепился блок двигателей, эти балансировочные поля были повторены. Это была, как мы называли, «грубая» центровка. При разработках появляются различные моменты, которые могут смещать центр масс уже после изготовления. Требовались еще элементы, позволяющие выправить центровку. Ими стали две химические батареи системы электропитания, размещенные снаружи на приборном отсеке. На раме для их крепления сделали специальные дополнительные места установок, и после определения фактического центра масс, можно было без особых хлопот, переставляя батареи, достигать требуемую центровку.
С другой стороны на цилиндрической части кабины была вварена герметичная плата, через которую проходили коммуникации к остающейся на Луне части корабля. Сюда и подходила, получившая у нас название «кабель-мачта», по аналогии со стартовыми устройствами. Перед взлетом корабля она отстреливалась и отводилась путем поворота от взлетной части.
В верхней части переходного отсека снаружи устанавливались на специальной плате чувствительные элементы системы управления — два датчика: солнечно-звездный и звездный. Их плата опиралась на бобышки цилиндрической части, на которых внутри отсека крепилась гироплатформа. Это позволяло свести к минимуму ошибки информации от взаимных погрешностей, точности требовались секундные, иначе можно было не прилететь в зону стыковки с Лунным орбитальным кораблем.
РАКЕТНЫЙ БЛОК ЛУННОГО КОРАБЛЯ
В самом словосочетании ракетно-космическая техника на первом месте стоит слово ракета. Это показывает, что на сегодня без важнейшей составляющей не было бы ни ракетно-космических комплексов, ни систем дальней космической связи, ни долговременных орбитальных станций, ни полетов к Луне и планетам Солнечной системы и т. д.
Создание ракеты ставило и ставит сложнейшие задачи перед другими отраслями промышленности. Оно требует разработки новых материалов — прочных, легких, эластичных, упругих, стойких, твердых и т. д.; разработки механизмов — надежных, безопасных, длительноресурсных, удобных в эксплуатации, выдерживающих тяжелейшие комбинированные нагрузки. Ракеты предъявили требования к разработке новых видов и типов окислителей и горючих материалов, способствовали развитию криогенной техники, без которой сегодня не мыслимо народное хозяйство. Мощный бум в развитии электронной промышленности совпадает с реализацией крупных космических программ. Можно много приводить примеров из области технологии, науки, техники, но основа прогресса лежит, безусловно, в требованиях при создании новейших средств и в авиации, и в атомной промышленности, а не только в ракетной технике.
В Лунном корабле ракетный блок являлся основным агрегатом. Его масса составляла половину массы корабля, а расположение было центральным. Мы уже говорили, что с точки зрения центровки Лунного корабля пришлось «приплюснуть» ракетный блок. Топливные баки приняли необычную форму. Хотя объем каждого бака составлял примерно 1,2 м3, их формы резко отличались. Бак окислителя торовой формы расположили внизу. Это было очень полезно с точки зрения центровки, ведь удельный вес окислителя был чуть ли не в два раза больше, чем горючего. Бак, как бублик, забрал в свою срединную пустоту двигатель, а наружной поверхностью, через опорный шпангоут оперся на нижний пояс силового переходника. К верхнему поясу переходника крепился бак горючего, состоящий из сферического сегмента и конической оболочки, к которой крепился двигатель. В блоке применялись известные в ракетной технике компоненты топлива: азотный тетраксид и несимметричный диметилгидразин. Эта пара имела ряд преимуществ по отношению к другим. Во-первых, компоненты при соединении самовоспламенялись, а, во-вторых, их хранение не требовало повышенных защитных операций. В ту пору мы мало думали о токсичных свойствах этих компонентов, о влиянии их на окружающую среду при производстве, хранении, транспортировке. Это впоследствии сказалось и на нашем здоровье. По молодости кажется, что твой организм все может вытерпеть. Так и мы при работах на заправочном макете часто пренебрегали мерами предосторожности, заходили в заправочный зал, когда на полу по вине операторов были лужи компонентов топлива. Многие через год лишились своих зубов, и еще хорошо отделались.
