Страница:
И хотя спустя три десятка лет после полётов на Луну наши космические конструкторы и руководители утверждают, что туда и лететь не стоило (впрочем, небезызвестная лисица тоже говорила, что виноград, до которого она не смогла дотянуться, «зелен»), но в своё время они делали всё возможное «в рамках отпущенных кредитов», чтобы всё-таки побывать на Луне. Почитайте, например, недавно опубликованные дневники генерала Каманина, занимавшего в 60-х годах должность руководителя Центра подготовки космонавтов. Судя по этим дневникам, в то время к программе пилотируемых полётов на Луну отношение было очень даже серьёзное.
Кроме того, Каманин, как хорошо информированный человек, отчётливо сознавал, что американцы уже в первой половине 60-х годов начали существенно опережать СССР в космосе, и откровенно писал об этом в своих дневниках: «За последний год американцы добились решающих успехов в космосе: полёты „Маринера-4“, „Рейн-джеров-7 и -8“, „Джемини-4“ и, наконец, рекордный полёт „Джемини-5“. Казалось бы, есть все основания забеспокоиться и задать себе вопрос: в чём дело, почему США нас обгоняют?.. Мы пять лет утверждали, что социализм — лучшая стартовая площадка для полётов в космос. И вот США доказали, что это не совсем так». (Выдержки из дневников Каманина см. ниже в списке ресурсов.)
Ещё один из ведущих советских специалистов в области космонавтики, Б. Е.Черток, посвятил «лунной гонке» между США и СССР целую книгу своих мемуаров. В ней он честно пишет о причинах, по которым в СССР так и не сумели отправить человека на Луну, несмотря на бесспорное лидерство Советского Союза в освоении космоса на начальном этапе. Технически полёт на Луну был возможен (и американские экспедиции это впоследствии показали), но требовал огромной концентрации сил и финансов. В США это поняли, и НАСА стало тем звеном, которого нам не хватило. А наша лунная программа началась значительно позже американской и была достаточно плохо организована. Хватало и системных ошибок в выборе схемы полёта: Черток пишет, что к концу лунной гонки они пришли к выводу, что если бы не отказались от двухпусковой схемы, которую рассматривали в самом начале, то смогли бы обогнать американцев. Были технические проблемы с разрабатываемой для полётов на Луну сверхтяжёлой ракетой Н-1 и с двигателями для неё. Всё это произошло в основном из-за отсутствия политической воли и жёсткой координации проекта. Например, уже вовсю шла разработка Н-1, а самого лунного корабля не было даже в аванпроекте. А когда начали его разрабатывать, уткнулись в жуткий дефицит массы, вызванный недостаточной грузоподъёмностью носителя, и пришлось экономить на всём, что только можно. В результате садиться на Луну должен был один космонавт, переходить в посадочный модуль и возвращаться из него в основной корабль он должен был через космос. Запасы топлива для посадки, взлёта и стыковки были мизерными, а фото — и видеоаппаратура — беднейшей. (К сожалению, крайне интересные мемуары Б. Е. Чертока, изданные мизерным тиражом, сейчас стали библиографической редкостью.)
Ю. И. МУХИН. Теперь понятно, что деньги надо было вкладывать не в космическую технику, а в киностудию «Мосфильм». Тогда бы мы уже и «на Луне» были, и «на Марсе», и «на Юпитере».
Но вопрос остаётся: почему после «высадки на Луне» в СССР перестали выделять деньги на исследования Луны? Нет, не на полёт человека на Луну — это дело и сегодня не имеет смысла, — а исследования её автоматическими станциями?
(Упс, не понял? А почему ничего не скажешь по Н-1? Как мнгновенно было приказано все их уничтожить сразу после смерти Королёва. Теперь их корпуса используются как свинарники. Как заставляли демонтировать двигатели, созданные для лунной программы. И даже сегодня, спустя тридцать лет, америкосы в шоке от технологии НК-33! — J.)
Луномобиль
История с горючим
Кроме того, Каманин, как хорошо информированный человек, отчётливо сознавал, что американцы уже в первой половине 60-х годов начали существенно опережать СССР в космосе, и откровенно писал об этом в своих дневниках: «За последний год американцы добились решающих успехов в космосе: полёты „Маринера-4“, „Рейн-джеров-7 и -8“, „Джемини-4“ и, наконец, рекордный полёт „Джемини-5“. Казалось бы, есть все основания забеспокоиться и задать себе вопрос: в чём дело, почему США нас обгоняют?.. Мы пять лет утверждали, что социализм — лучшая стартовая площадка для полётов в космос. И вот США доказали, что это не совсем так». (Выдержки из дневников Каманина см. ниже в списке ресурсов.)
Ещё один из ведущих советских специалистов в области космонавтики, Б. Е.Черток, посвятил «лунной гонке» между США и СССР целую книгу своих мемуаров. В ней он честно пишет о причинах, по которым в СССР так и не сумели отправить человека на Луну, несмотря на бесспорное лидерство Советского Союза в освоении космоса на начальном этапе. Технически полёт на Луну был возможен (и американские экспедиции это впоследствии показали), но требовал огромной концентрации сил и финансов. В США это поняли, и НАСА стало тем звеном, которого нам не хватило. А наша лунная программа началась значительно позже американской и была достаточно плохо организована. Хватало и системных ошибок в выборе схемы полёта: Черток пишет, что к концу лунной гонки они пришли к выводу, что если бы не отказались от двухпусковой схемы, которую рассматривали в самом начале, то смогли бы обогнать американцев. Были технические проблемы с разрабатываемой для полётов на Луну сверхтяжёлой ракетой Н-1 и с двигателями для неё. Всё это произошло в основном из-за отсутствия политической воли и жёсткой координации проекта. Например, уже вовсю шла разработка Н-1, а самого лунного корабля не было даже в аванпроекте. А когда начали его разрабатывать, уткнулись в жуткий дефицит массы, вызванный недостаточной грузоподъёмностью носителя, и пришлось экономить на всём, что только можно. В результате садиться на Луну должен был один космонавт, переходить в посадочный модуль и возвращаться из него в основной корабль он должен был через космос. Запасы топлива для посадки, взлёта и стыковки были мизерными, а фото — и видеоаппаратура — беднейшей. (К сожалению, крайне интересные мемуары Б. Е. Чертока, изданные мизерным тиражом, сейчас стали библиографической редкостью.)
Ю. И. МУХИН. Теперь понятно, что деньги надо было вкладывать не в космическую технику, а в киностудию «Мосфильм». Тогда бы мы уже и «на Луне» были, и «на Марсе», и «на Юпитере».
Но вопрос остаётся: почему после «высадки на Луне» в СССР перестали выделять деньги на исследования Луны? Нет, не на полёт человека на Луну — это дело и сегодня не имеет смысла, — а исследования её автоматическими станциями?
Луномобиль
Хиви НАСА. Вопросы продолжают поступать:
— На фото, приведённом в австрийском журнале «Format», удивляет мощная конструкция луномобиля (рис. 124). В спускаемых на Луну аппаратах каждый грамм веса — дороже золота (обратите внимание на чертежи и фото реальных посадочных модулей, на колёса советских «луноходов» — тонкие лапки и обод на спицах). К чему лу-номобилю значительного размера крылья над огромными колёсами? К чему массивная конструкция: мощный швеллер на раме, толстые трубы? Будь эта махина для Луны, она выглядела бы совсем иначе и походила бы больше на четырехколесный велосипед с тонкими трубчатыми конструкциями. Но настоящую лунную конструкцию нельзя использовать на Земле: она разрушится под действием земного веса, и режиссёрам «высадок» пришлось довольствоваться земными конструкциями.
— Трубы могли быть и алюминиевыми. Зачем крылья над колёсами на Луне — глупый вопрос: затем же, зачем и на Земле, чтобы пыль не поднимать. На кинокадре с луномобилем в движении хорошо видно, что они очень даже не лишние. Кстати, крылья американцам не грех было бы сделать и попрочнее. Луномобили были у астронавтов трех последних экспедиций («Аполлон-15, -16» и -17»). В двух случаях из трех крылья сломались. Астронавты «Аполлона-16» кое-как смирились с тем, что на ходу их достаточно обильно посыпало пылью. А астронавты «Аполлона-17» сумели починить сломанное правое заднее крыло: прикрепили с помощью клейкой ленты вместо отломанной его части… сложенную карту района посадки. На рис. 125 фотография NASA as17-137-20979, на которой они запечатлели результаты ремонта.
Ю. И. МУХИН. Это ещё анекдот. Пальцы перчаток астронавтов были настолько грубые, что они не могли работать с фотоаппаратом и его жёстко крепили на груди астронавтов. Как же они такими пальцами отлепили клейкую ленту от рулона? И на хрена они брали с собой карту? Лучше бы запасное крыло. Или в Голливуде его не нашлось?
Хиви НАСА. А весила эта штука всего 209 кило на Земле, около 35 кило, соответственно, на Луне. На фотографии из журнала «Format» LRV (lunar roving vehicle) показан в нагруженном состоянии, а «голый» он выглядит так (рис. 126).
Не сказал бы, что это особо тяжёлая конструкция.
Кроме того, «не следует смешивать статику с динамикой, господин профессор, — это приводит к серьёзным ошибкам». Масса астронавта в полном лунном снаряжении — примерно полторы сотни килограмм, двух астронавтов — три центнера. Следовательно, на Луне пара астронавтов весит в сумме 50 кг. Если два астронавта усядутся на свой неподвижно стоящий на Луне луномобиль, то статическая нагрузка на его конструкцию будет вшестеро меньше, чем если бы они проделали это на Земле. Но, как только они покатят по лунным булыжникам и кратерам со скоростью свыше 10 км/ч (на сегодня рекорд скорости для Луны равен 17 км/ч и был показан астронавтами «Аполлона-16» на небольшом склоне), картина изменится. Когда колесо попадёт на очередной ухаб, то вверх подскочит (выражаясь по-научному, «испытает направленное вверх ускорение») масса в полтонны (триста килограммов массы астронавтов и двести — самого луномобиля). А сила, с которой масса сопротивляется ускорению, не зависит от веса — она одинакова и на Земле, и на Луне, и в космосе, где предметы не весят вообще ничего. Поэтому динамические нагрузки на конструкцию луномобиля (т. е. нагрузки от ударов и толчков при его движении) будут примерно такими же, как и на Земле.
А советскому Луноходу запас прочности с учётом динамических нагрузок был ни к чему. Хоть его масса и составляла свыше 700 кг (т. е. несколько больше, чем у американского луномобиля с двумя астронавтами), но его максимальная скорость — чуть больше одного километра в час. А фактически он двигался в несколько раз медленнее: ведь управляли-то им по радио, глядя на картинку на телеэкране. Картинка эта запаздывала на секунду с лишним, и сигнал управления с Земли шёл обратно к луноходу за такое же время. Поэтому оператор вёл Луноход очень осторожно, не спеша.
— Стоп-стоп! Поглядите-ка снова на фотографию луномобиля — ту, где у него к крылу приклеена карта! А где колеи от колёс? Следов от ног астронавтов сколько угодно, а от колеса — нет! Ни спереди, ни сзади! Как луномобиль оказался на этом месте, не оставив следов своего прибытия? Не иначе, по воздуху прилетел. А скорее всего, это просто макет — его принесли на руках и поставили на место, как декорацию. А о следах забыли. Есть и другие фотографии, на которых следов от колёс нет.
— Астронавты не просто катались на луномобиле. Доехав до места очередной остановки, они сходили с него, собирали образцы грунта, делали фотографии — тоесть вовсю топали вокруг луномобиля. При этом поднятая их ногами пыль засыпала следы от колёс. Не забудьте, что на Луне пыль летит в несколько раз дальше, чем на Земле.
Эта фотография сделана, когда астронавты сделали на этой стоянке всё, что намечали, и собирались в дальнейший путь — один из них уже уселся на сиденье. Судя по отпечаткам ног в пыли, вокруг этого колеса они потоптались немало. Так что следов от колёс в данном случае нет как раз потому, что есть много следов от ног.
Кстати, ваше предположение о том, что луномобиль могли просто принести на руках, отчасти справедливо. На Луне он весит менее 40 килограммов, поэтому один человек вполне может приподнять его за один край и развернуть на двух колёсах. Порой астронавтам было проще и быстрее именно таким способом развернуть его в нужном им направлении, чем поворачивать: радиус поворота у четырехколесной тележки довольно значительный. В некоторых случаях отсутствие следов от колёс может быть вызвано именно этим.
Ю. И. МУХИН. Такое впечатление, что насовцы до сих пор никак не могут придумать основные параметры используемой техники. Хиви считают, что луномобиль с двумя астронавтами весил 500 кГс, а в сборнике «Космическая техника» написано: «Вес при полной нагрузке 725 кГс». При этом хиви НАСА как-то необычно рекламируют этот автомобиль — делают упор на скорость и молчат о его мощности. А ведь реально скорость — это производная от мощности двигателя, и она будет разной на разных дорогах (асфальтовых, грунтовых, с подъёмом и т. д.). Поэтому давайте немного поговорим о мощности этого луномобиля поскольку, судя по «съёмкам с Луны», он очень резвый — легко трогается с места, быстро набирает скорость.
Советская энциклопедии «Космонавтика» даёт о нём такие сведения: «Американские космонавты в 1971…72 при трех последних лунных экспедициях на космических кораблях „Аполлон-15“, „Аполлон-16“ и „Аполлон-17“ использовали для передвижения по поверхности Луны в районе посадки лунный самоходный аппарат „Ровер“, доставляемый на Луну в одном из отсеков лунной кабины. Двухместный лунный самоходный аппарат — четырехколесный, рассчитан на управление космонавтами. Проектная максимальная скорость 13…км/ч, фактически была достигнута скорость 18…км/ч (при спуске со склона). Ресурс хода 65 км (фактический пробег составил: при полёте корабля „Аполлон-15“ — 27,2 км, „Аполлон-16“ — 27,1 км, „Аполлон-17“ — 35,7 км). Радиус разворота 6 м, тормозной путь ~ 3 м. Лунный самоходный аппарат рассчитан на преодоление склонов крутизной до 20°, препятствий высотой до 0,3 м и трещин шириной до 0,7 м. Максимальный, допустимый крен и дифферент 45°. Тормоза должны удерживать лунный самоходный аппарат на склоне крутизной до 35°.
Масса нагружённого лунного самоходного аппарата 725 кг (в т. ч. собственно „Ровер“ — 211, космонавты с ранцевыми системами жизнеобеспечения — 364, научные приборы — 54, съёмочное и связное оборудование — 69, образцы лунных пород и пр. — остальное). Длина лунного самоходного аппарата 3,1 м, ширина 2,1 м, вые. 1,1 м, ширина колеи 1,83 м, ширина каждого из четырех колёс 0,23 м, диаметр колеса 0,81 м. Рама лунного самоходного аппарата и кресла космонавтов трубчатой конструкции из алюминиевого сплава, сиденья и спинки из нейлона. Полосы клейкого материала на спинке позволяют фиксировать ранцевую систему жизнеобеспечения; предусмотрены также привязные ремни из ребристого нейлона и пылезащитные крылья. Подвеска колёс торсионная. Все колёса ведущие. Ободья сплетены из проволоки диаметром 0,84 мм с цинковым покрытием. К ободу приклёпаны полосы из титанового сплава для защиты от истирания и улучшения сцепления с грунтом. В ступицу вмонтирован электродвигатель мощностью 183,9 Вт, связанный с одноступенчатым редуктором (передаточное число 80:1). Дополнительно имеются передний и задний электродвигатели (по 73,5 Вт, передаточное число редуктора 257:1), соединённые с колёсами специальными тягами и обеспечивающие разворот. Для электропитания лунного самоходного аппарата служат две не-подзаряжаемые серебряно-цинковые батареи, ресурс каждой 121 А·ч, мощность 150 Вт, номинальное напряжение 36 В, рабочая температура 4-52 °С. В целях теплозащиты верхняя поверхность батарей, бортовой ЦВМ и пульта управления лунного самоходного аппарата облицованы зеркальными пластинами из спечённой двуокиси кремния. На пульте размещены: спидометр (градуированный от 0 до 20 км/ч); индикатор дифферента и крена (градуированный от + 25° до —25°); индикатор курса с азимутальным лимбом и цифровыми указателями азимута, пройденного пути и удаления от лунной кабины по прямой; панель аварийной системы сигнализации о выходе из строя батарей, электродвигателей и др. Для управления „Ровером“ служит штурвальная колонка самолётного типа, расположенная между креслами, чтобы ею мог управлять любой космонавт. Отклонением колонки вперёд — назад регулируется скорость хода, поворотом относительно оси — поворот лунного самоходного аппарата. Кнопка в основании колонки служит для переключения с переднего на задний ход. Торможение лунного самоходного аппарата производится изменением направления тока в электродвигателях. В качестве запасных средств используются тормозные колодки и барабанный тормоз. Извлечение лунного самоходного аппарата, установка его на грунт и приведение в рабочее положение обеспечиваются одним космонавтом.
На „Ровере“ размещена остронаправленная антенна с параболическим отражателем диаметром 96,5 см для передачи ТВ изображения непосредственно на Землю, а также малонаправленная антенна для голосовой связи с Землёй и передачи телеметрической информации. Остронаправленная антенна используется только во время стоянки лунного самоходного аппарата и требует предварительного наведения на Землю с помощью телескопического прицела (визира). Передача ТВ во время движения не ведётся. В передней части лунного самоходного аппарата смонтирована ТВ камера, кино-и фотокамеры. Управление ТВ камерой (включение и выключение, наведение по азимуту и углу места, панорамирование, изменение фокусного расстояния) может осуществляться космонавтами и по командам с Земли. ТВ камера „Ровера“ использовалась для съёмки старта взлётной ступени лунной кабины с Луны, а после отлёта космонавтов — для астрономических наблюдений и регистрации взрывов сейсмических зарядов, оставленных космонавтами на Луне».
Первое, что сразу бросается в глаза, — это мизерная мощность луномобиля. Все четыре двигателя на его колёсах в сумме дают как раз одну лошадиную силу. Но это исполнительные двигатели, они бы такую мощность может быть и взяли, да кто же им даст? Ведь суммарная мощность двух батарей 300 Вт, т. е. всего 0,4 лошадиной силы. Масса этой «шайтан-арбы» как у «Запорожца» и всего на центнер меньше, чем у «Жигулей», а мощность 0,4 л.с. Не многовато ли? Я поискал в доме бытовой прибор с мощностью, как у американского луномобиля. Дрель — 750 Вт, кстати, на рынке самая маломощная дрель — 420 Вт. Принтер — 700 Вт, мясорубка — 420 Вт, наконец, нашёл в углу одного из кухонных шкафов старую кофемолку, которой редко пользовались, — 115 Вт. Вы можете себе представить «Запорожец», который ехал бы по сухому песку с двигателем не в 30 кВт, а 0,3 кВт? У меня был «Запорожец», и я себе такого представить не могу. Хиви мне скажут, что я ничего не понимаю в луномобилях, что на Луне «Ровер» быстро ездил по песку, оставляя глубокие колеи, лихо взбирался на горки и т. д. Я это тоже видел. Но это же кино! А я говорю «за жизнь».
Возьмите секундомер и рулетку и взбегите на один пролёт лестничного марша как можно быстрее. Замерьте время, которое вам понадобилось, и высоту пролёта. Затем свой вес (в кг) умножьте на высоту пролёта (в метрах) и разделите на время (в секундах), и на 75. Уверен, что результат (ваша мощность в лошадиных силах) у вас будет больше единицы. И в этом нет ничего странного: любой человек без проблем может развить мощность в одну лошадиную силу, тренированные люди развивают мощность в несколько лошадиных сил, а спортсмен — и до десятка. Спросите себя: на хрена было тащить на Луну телегу массой в 210 кг, т. е. в полтора раза больше, чем масса обоих астронавтов, если каждый из них может длительно развивать мощность (скажем, при ходьбе) большую, чем мощность этой телеги?
Велосипедист-любитель без проблем развивает скорость 30 км/час, при скорости луномобиля (10 км/час) велосипедист тратит энергии столько же, сколько и при обычной ходьбе, при скорости 5 км/час — в 4 раза меньше. То есть если бы дело действительно шло о Луне, то американские инженеры соединили бы вместе два велосипеда и заставили бы астронавтов крутить педали, при этом тележка была бы в 10 раз легче «Ровера», а мощность её в 10 раз больше.
Но теперь понятно, такое сооружение не впечатлило Стенли Кубрика, ему требовалось показать автомобильную мощь США. Но, чтобы придать этой телеге мощность хотя бы в 4 лошадиные силы, на неё нужно было грузить 300 кг батарей. Вот американские жулики и выкрутились: батарей загрузили 30 кг, а эфир заполнили болтовнёй о бешеной скорости этого агрегата.
И ещё по поводу пояснений хиви, что луномобиль при скорости свыше 10 км/час наскакивает на булыжники, и если у него колёса будут как у велосипеда, то они не выдержат динамических нагрузок. Должен сказать, что у велосипедистов, в отличие от хиви НАСА, есть головы, и они им нужны и для того, чтобы не наскакивать на скорости на булыжники.
— На фото, приведённом в австрийском журнале «Format», удивляет мощная конструкция луномобиля (рис. 124). В спускаемых на Луну аппаратах каждый грамм веса — дороже золота (обратите внимание на чертежи и фото реальных посадочных модулей, на колёса советских «луноходов» — тонкие лапки и обод на спицах). К чему лу-номобилю значительного размера крылья над огромными колёсами? К чему массивная конструкция: мощный швеллер на раме, толстые трубы? Будь эта махина для Луны, она выглядела бы совсем иначе и походила бы больше на четырехколесный велосипед с тонкими трубчатыми конструкциями. Но настоящую лунную конструкцию нельзя использовать на Земле: она разрушится под действием земного веса, и режиссёрам «высадок» пришлось довольствоваться земными конструкциями.
Хиви НАСА. А весила эта штука всего 209 кило на Земле, около 35 кило, соответственно, на Луне. На фотографии из журнала «Format» LRV (lunar roving vehicle) показан в нагруженном состоянии, а «голый» он выглядит так (рис. 126).
Кроме того, «не следует смешивать статику с динамикой, господин профессор, — это приводит к серьёзным ошибкам». Масса астронавта в полном лунном снаряжении — примерно полторы сотни килограмм, двух астронавтов — три центнера. Следовательно, на Луне пара астронавтов весит в сумме 50 кг. Если два астронавта усядутся на свой неподвижно стоящий на Луне луномобиль, то статическая нагрузка на его конструкцию будет вшестеро меньше, чем если бы они проделали это на Земле. Но, как только они покатят по лунным булыжникам и кратерам со скоростью свыше 10 км/ч (на сегодня рекорд скорости для Луны равен 17 км/ч и был показан астронавтами «Аполлона-16» на небольшом склоне), картина изменится. Когда колесо попадёт на очередной ухаб, то вверх подскочит (выражаясь по-научному, «испытает направленное вверх ускорение») масса в полтонны (триста килограммов массы астронавтов и двести — самого луномобиля). А сила, с которой масса сопротивляется ускорению, не зависит от веса — она одинакова и на Земле, и на Луне, и в космосе, где предметы не весят вообще ничего. Поэтому динамические нагрузки на конструкцию луномобиля (т. е. нагрузки от ударов и толчков при его движении) будут примерно такими же, как и на Земле.
А советскому Луноходу запас прочности с учётом динамических нагрузок был ни к чему. Хоть его масса и составляла свыше 700 кг (т. е. несколько больше, чем у американского луномобиля с двумя астронавтами), но его максимальная скорость — чуть больше одного километра в час. А фактически он двигался в несколько раз медленнее: ведь управляли-то им по радио, глядя на картинку на телеэкране. Картинка эта запаздывала на секунду с лишним, и сигнал управления с Земли шёл обратно к луноходу за такое же время. Поэтому оператор вёл Луноход очень осторожно, не спеша.
— Стоп-стоп! Поглядите-ка снова на фотографию луномобиля — ту, где у него к крылу приклеена карта! А где колеи от колёс? Следов от ног астронавтов сколько угодно, а от колеса — нет! Ни спереди, ни сзади! Как луномобиль оказался на этом месте, не оставив следов своего прибытия? Не иначе, по воздуху прилетел. А скорее всего, это просто макет — его принесли на руках и поставили на место, как декорацию. А о следах забыли. Есть и другие фотографии, на которых следов от колёс нет.
— Астронавты не просто катались на луномобиле. Доехав до места очередной остановки, они сходили с него, собирали образцы грунта, делали фотографии — тоесть вовсю топали вокруг луномобиля. При этом поднятая их ногами пыль засыпала следы от колёс. Не забудьте, что на Луне пыль летит в несколько раз дальше, чем на Земле.
Эта фотография сделана, когда астронавты сделали на этой стоянке всё, что намечали, и собирались в дальнейший путь — один из них уже уселся на сиденье. Судя по отпечаткам ног в пыли, вокруг этого колеса они потоптались немало. Так что следов от колёс в данном случае нет как раз потому, что есть много следов от ног.
Кстати, ваше предположение о том, что луномобиль могли просто принести на руках, отчасти справедливо. На Луне он весит менее 40 килограммов, поэтому один человек вполне может приподнять его за один край и развернуть на двух колёсах. Порой астронавтам было проще и быстрее именно таким способом развернуть его в нужном им направлении, чем поворачивать: радиус поворота у четырехколесной тележки довольно значительный. В некоторых случаях отсутствие следов от колёс может быть вызвано именно этим.
Ю. И. МУХИН. Такое впечатление, что насовцы до сих пор никак не могут придумать основные параметры используемой техники. Хиви считают, что луномобиль с двумя астронавтами весил 500 кГс, а в сборнике «Космическая техника» написано: «Вес при полной нагрузке 725 кГс». При этом хиви НАСА как-то необычно рекламируют этот автомобиль — делают упор на скорость и молчат о его мощности. А ведь реально скорость — это производная от мощности двигателя, и она будет разной на разных дорогах (асфальтовых, грунтовых, с подъёмом и т. д.). Поэтому давайте немного поговорим о мощности этого луномобиля поскольку, судя по «съёмкам с Луны», он очень резвый — легко трогается с места, быстро набирает скорость.
Советская энциклопедии «Космонавтика» даёт о нём такие сведения: «Американские космонавты в 1971…72 при трех последних лунных экспедициях на космических кораблях „Аполлон-15“, „Аполлон-16“ и „Аполлон-17“ использовали для передвижения по поверхности Луны в районе посадки лунный самоходный аппарат „Ровер“, доставляемый на Луну в одном из отсеков лунной кабины. Двухместный лунный самоходный аппарат — четырехколесный, рассчитан на управление космонавтами. Проектная максимальная скорость 13…км/ч, фактически была достигнута скорость 18…км/ч (при спуске со склона). Ресурс хода 65 км (фактический пробег составил: при полёте корабля „Аполлон-15“ — 27,2 км, „Аполлон-16“ — 27,1 км, „Аполлон-17“ — 35,7 км). Радиус разворота 6 м, тормозной путь ~ 3 м. Лунный самоходный аппарат рассчитан на преодоление склонов крутизной до 20°, препятствий высотой до 0,3 м и трещин шириной до 0,7 м. Максимальный, допустимый крен и дифферент 45°. Тормоза должны удерживать лунный самоходный аппарат на склоне крутизной до 35°.
Масса нагружённого лунного самоходного аппарата 725 кг (в т. ч. собственно „Ровер“ — 211, космонавты с ранцевыми системами жизнеобеспечения — 364, научные приборы — 54, съёмочное и связное оборудование — 69, образцы лунных пород и пр. — остальное). Длина лунного самоходного аппарата 3,1 м, ширина 2,1 м, вые. 1,1 м, ширина колеи 1,83 м, ширина каждого из четырех колёс 0,23 м, диаметр колеса 0,81 м. Рама лунного самоходного аппарата и кресла космонавтов трубчатой конструкции из алюминиевого сплава, сиденья и спинки из нейлона. Полосы клейкого материала на спинке позволяют фиксировать ранцевую систему жизнеобеспечения; предусмотрены также привязные ремни из ребристого нейлона и пылезащитные крылья. Подвеска колёс торсионная. Все колёса ведущие. Ободья сплетены из проволоки диаметром 0,84 мм с цинковым покрытием. К ободу приклёпаны полосы из титанового сплава для защиты от истирания и улучшения сцепления с грунтом. В ступицу вмонтирован электродвигатель мощностью 183,9 Вт, связанный с одноступенчатым редуктором (передаточное число 80:1). Дополнительно имеются передний и задний электродвигатели (по 73,5 Вт, передаточное число редуктора 257:1), соединённые с колёсами специальными тягами и обеспечивающие разворот. Для электропитания лунного самоходного аппарата служат две не-подзаряжаемые серебряно-цинковые батареи, ресурс каждой 121 А·ч, мощность 150 Вт, номинальное напряжение 36 В, рабочая температура 4-52 °С. В целях теплозащиты верхняя поверхность батарей, бортовой ЦВМ и пульта управления лунного самоходного аппарата облицованы зеркальными пластинами из спечённой двуокиси кремния. На пульте размещены: спидометр (градуированный от 0 до 20 км/ч); индикатор дифферента и крена (градуированный от + 25° до —25°); индикатор курса с азимутальным лимбом и цифровыми указателями азимута, пройденного пути и удаления от лунной кабины по прямой; панель аварийной системы сигнализации о выходе из строя батарей, электродвигателей и др. Для управления „Ровером“ служит штурвальная колонка самолётного типа, расположенная между креслами, чтобы ею мог управлять любой космонавт. Отклонением колонки вперёд — назад регулируется скорость хода, поворотом относительно оси — поворот лунного самоходного аппарата. Кнопка в основании колонки служит для переключения с переднего на задний ход. Торможение лунного самоходного аппарата производится изменением направления тока в электродвигателях. В качестве запасных средств используются тормозные колодки и барабанный тормоз. Извлечение лунного самоходного аппарата, установка его на грунт и приведение в рабочее положение обеспечиваются одним космонавтом.
На „Ровере“ размещена остронаправленная антенна с параболическим отражателем диаметром 96,5 см для передачи ТВ изображения непосредственно на Землю, а также малонаправленная антенна для голосовой связи с Землёй и передачи телеметрической информации. Остронаправленная антенна используется только во время стоянки лунного самоходного аппарата и требует предварительного наведения на Землю с помощью телескопического прицела (визира). Передача ТВ во время движения не ведётся. В передней части лунного самоходного аппарата смонтирована ТВ камера, кино-и фотокамеры. Управление ТВ камерой (включение и выключение, наведение по азимуту и углу места, панорамирование, изменение фокусного расстояния) может осуществляться космонавтами и по командам с Земли. ТВ камера „Ровера“ использовалась для съёмки старта взлётной ступени лунной кабины с Луны, а после отлёта космонавтов — для астрономических наблюдений и регистрации взрывов сейсмических зарядов, оставленных космонавтами на Луне».
Первое, что сразу бросается в глаза, — это мизерная мощность луномобиля. Все четыре двигателя на его колёсах в сумме дают как раз одну лошадиную силу. Но это исполнительные двигатели, они бы такую мощность может быть и взяли, да кто же им даст? Ведь суммарная мощность двух батарей 300 Вт, т. е. всего 0,4 лошадиной силы. Масса этой «шайтан-арбы» как у «Запорожца» и всего на центнер меньше, чем у «Жигулей», а мощность 0,4 л.с. Не многовато ли? Я поискал в доме бытовой прибор с мощностью, как у американского луномобиля. Дрель — 750 Вт, кстати, на рынке самая маломощная дрель — 420 Вт. Принтер — 700 Вт, мясорубка — 420 Вт, наконец, нашёл в углу одного из кухонных шкафов старую кофемолку, которой редко пользовались, — 115 Вт. Вы можете себе представить «Запорожец», который ехал бы по сухому песку с двигателем не в 30 кВт, а 0,3 кВт? У меня был «Запорожец», и я себе такого представить не могу. Хиви мне скажут, что я ничего не понимаю в луномобилях, что на Луне «Ровер» быстро ездил по песку, оставляя глубокие колеи, лихо взбирался на горки и т. д. Я это тоже видел. Но это же кино! А я говорю «за жизнь».
Возьмите секундомер и рулетку и взбегите на один пролёт лестничного марша как можно быстрее. Замерьте время, которое вам понадобилось, и высоту пролёта. Затем свой вес (в кг) умножьте на высоту пролёта (в метрах) и разделите на время (в секундах), и на 75. Уверен, что результат (ваша мощность в лошадиных силах) у вас будет больше единицы. И в этом нет ничего странного: любой человек без проблем может развить мощность в одну лошадиную силу, тренированные люди развивают мощность в несколько лошадиных сил, а спортсмен — и до десятка. Спросите себя: на хрена было тащить на Луну телегу массой в 210 кг, т. е. в полтора раза больше, чем масса обоих астронавтов, если каждый из них может длительно развивать мощность (скажем, при ходьбе) большую, чем мощность этой телеги?
Велосипедист-любитель без проблем развивает скорость 30 км/час, при скорости луномобиля (10 км/час) велосипедист тратит энергии столько же, сколько и при обычной ходьбе, при скорости 5 км/час — в 4 раза меньше. То есть если бы дело действительно шло о Луне, то американские инженеры соединили бы вместе два велосипеда и заставили бы астронавтов крутить педали, при этом тележка была бы в 10 раз легче «Ровера», а мощность её в 10 раз больше.
Но теперь понятно, такое сооружение не впечатлило Стенли Кубрика, ему требовалось показать автомобильную мощь США. Но, чтобы придать этой телеге мощность хотя бы в 4 лошадиные силы, на неё нужно было грузить 300 кг батарей. Вот американские жулики и выкрутились: батарей загрузили 30 кг, а эфир заполнили болтовнёй о бешеной скорости этого агрегата.
И ещё по поводу пояснений хиви, что луномобиль при скорости свыше 10 км/час наскакивает на булыжники, и если у него колёса будут как у велосипеда, то они не выдержат динамических нагрузок. Должен сказать, что у велосипедистов, в отличие от хиви НАСА, есть головы, и они им нужны и для того, чтобы не наскакивать на скорости на булыжники.
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.
— 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.