Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
ГЛ. 11. ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ
двигатель посадочной ступени, который выключился на высоте 20 м, когда скорость снижения упала до 2,5 м/с. При этом включились два двигателя малой тяги, обеспечившие мягкую посадку. Они были включены по сигналу гамма-высотомера в непосредственной близости от поверхности. Станция села в заданном районе Моря Изобилия (0°41' ю. ш., Se0Ie' в. д.) на расстоянии 1,5 км от расчетной точки.
По команде с Земли было введено в действие грунтозаборное устройство, укрепленное на посадочной ступени. Специальным
Рис. 104. Ракета «Луна — Земля».
буром производилось бурение и извлечение грунта, причем одновременно измерялась плотность исследуемой породы. Бур с лунной породой был затем подведен к приемному отверстию герметичного контейнера возвращаемого аппарата, находившегося наверху ракеты «Луна — Земля», и отверстие было герметизировано.
На поверхности Луны измерялись также температура элементов станции и уровень радиации. § 4. ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ ПОСЛЕ ПОСАДКИ НА ЛУНУ 267
21 сентября в 10 ч 43 мин ракета «Луна — Земля» взлетела с посадочной ступени как со стартовой платформы (рис. 104). ЖРД ступени был выключен после достижения скорости 2708 м/с, направленной строго радиально. Коррекция на пути к Земле не предусматривалась. 24 сентября в 4 ч 50 мин при подлете к Земле сферический возвращаемый аппарат был отделен от ракеты и в 8 ч 10 мин вошел в плотные слои атмосферы со скоростью, несколько превышающей 11 км/с. Максимальный коэффициент перегрузки равнялся 350, температура пограничного слоя 10 000° С. На высоте 14,5 км при скорости 300 м/с раскрылся тормозной парашют, а на высоте 11 км — основной, и посадка совершилась в 8 ч 26 мин в 80 км юго-восточнее г. Джезказган в Казахстане.
В последующее время в том же примерно районе восточного полушария Луны совершили посадки станции «Луна-20» (1972 г.; 3°32' с. ш., 56°33' в. д.) и «Луна-24» (1976 г.; 12°45' с. ш., 62°12' в. д.). На Землю было доставлено соответственно 50 г грунта с глубины 30 см и 170 г с глубины около 2 м. Глава 12
ЭКСПЕДИЦИЯ НА ЛУНУ
§ 1. Особенности траекторий полета человека
Полет человека на Луну выдвигает ряд специфических требований к организации экспедиции, благодаря чему она имеет особенности, резко отличающие ее от операций, осуществляемых при запусках автоматических лунных станций (АЛС). Эти особенности связаны с требованиями безопасности полета и резким возрастанием полезной нагрузки по сравнению с запусками АЛС.
Полеты человека на Луну могут в принципе происходить по тем же траекториям, что и полеты АЛС. Пересечение космическим кораблем окружающего Землю пояса радиации не представляет серьезной опасности для экипажа, так как продолжается лишь несколько часов.
Траектории полета человека должны быть пролетными, а не траекториями попадания. Это вытекает из требования максимальной безопасности перелета. Траектория должна проходить на расстоянии нескольких десятков километров от Луны. Вблизи Луны тормозной импульс должен перевести корабль на окололунную орбиту ожидания. Этот маневр дает свободу в выборе места посадки, позволяет еще раз проверить надежность систем перед тем, как начнется спуск на Луну.
Если возникает аварийная ситуация, корабль может вернуться с окололунной орбиты на Землю. Для этого нужно будет дополнить уже имеющуюся скорость спутника Луны в нужный момент до скорости, достаточной для полета на Землю, т. е. примерно до 2,5 км/с.
Если бы полет к Луне происходил по траектории попадания, то в случае обнаружения неисправностей следовало бы перевести корабль с помощью импульса бортового двигателя на пролетную траекторию с тем, чтобы попытаться, обогнув Луну, вернуться на Землю. Но если неисправность обнаружена непосредственно вблизи Луны перед самой посадкой, то такой маневр провести невозможно. Пришлось бы срочно, погасив скорость падения, сообщить кораблю затем скорость для возвращения на Землю. Практически это трудно сделать. § I. ОСОБЕННОСТИ ТРАЕКТОРИЙ ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА 269
Однако и не всякая пролетная траектория, позволяющая вблизи Луны выйти на орбиту спутника Луны, может оказаться подходящей для экспедиции на Луну. Если существует неуверенность в том, что двигатель космического корабля включится при попытке перехода на окололунную орбиту, то пролетная траектория должна быть траекторией возвращения. Тогда при такой аварийной ситуации будет гарантирован «автоматический» возврат космонавтов на Землю (хотя бы при условии последующей успешной коррекции траектории). Траектории же полета к Луне, приводящие к разгону корабля и выбросу его из сферы действия Земли, несут элемент риска.
Но вернемся к орбитальному движению корабля вокруг Луны.
После окончательного выбора места посадки слабый тормозной импульс переводит корабль с орбиты ожидания на эллиптическую траекторию спуска. Траектория эта может быть настолько пологой, что при необходимости корабль посредством слабого дополнительного импульса может выйти на новую орбиту ожидания. Вблизи выбранного места посадки начинается окончательное ракетное торможение, причем на последнем этапе медленного равномерного спуска с помощью верньерных двигателей управление кораблем должно находиться в руках космонавта.
