Apollo (vesmírná loď)
| Severoamerický Apollo CSM | ||
|---|---|---|
 Apollo CSM-112 ( Apollo 15 ) na oběžné dráze | ||
| popis | ||
| Použití: | Země a lunární oběžná dráha | |
| Osádka: | 3 (velitel, pilot CSM, pilot LM) | |
| Rozměry | ||
| Výška: | 11,03 m | |
| Průměr: | 3,90 m | |
| Objem: | 6,17 m³ | |
| Davy | ||
| CM: | 5 809 kg | |
| SM: | 24 523 kg (plná nádrž) | |
| Celkový: | 30 332 kg | |
| Motory | ||
| Řídicí trysky CM (N 2 O 4 / UDMH) | 12 × 412 N. | |
| Řídicí trysky SM (N 2 O 4 / UDMH) | 16 × 441 N. | |
|
Hlavní pohon (N 2 O 4 / UDMH) |
1 × 97,86 kN | |
| Údaje o misích | ||
| Délka mise: | 14 dní (200 orbit) | |
| Apogee: | 386,242 km | |
| Perigee: | 160 km | |
| Delta v: | 2804 m / s | |
| Diagram CSM Apollo | ||
 CSM se záchrannou raketou (NASA) | ||
| Severoamerický Apollo CSM | ||
Apollo byla kosmická loď vyvinutá společností North American Aviation jako součást programu Apollo v polovině 60. let minulého století . Skládal se ze dvou komponent: příkazového modulu (CM) a servisního modulu (SM). Kombinace (CSM) byla oddělena jen krátce před opětovným vstupem do zemské atmosféry . Pouze CM se třemi astronauty na palubě byl vybaven tepelným štítem a vybaven pro opětovný vstup do zemské atmosféry a splashdown .
Poté, co přestaly lety na Měsíc, byla vesmírná loď použita pro mise Skylab a testovací projekt Apollo-Sojuz .
Kosmickou loď Apollo vynesly na oběžnou dráhu Země nosné rakety Saturn a také na lunární kurz během lunárních letů.
Velitelský modul (CM)
CM měl hmotnost 5900 kg, výšku 3,23 m a průměr 3,91 m. Kromě mnoha technických systémů obsahoval oblast astronautů. Když se vrátili z vesmíru, sloužilo jako přistávací kapsle.
Přední část
V přední části byly umístěny stabilizační žlaby ( padací žlaby ) a tři velké hlavní padáky . Ten se otevřel po opětovném vstupu ve výšce 2,5 km. K bezpečnému ponoru stačily dva deštníky. V Apollu 15 selhala jedna ze tří obrazovek, aniž by došlo k poškození nebo zranění. Kromě toho byly v horní oblasti instalovány dvě řídicí trysky systému řízení polohy pro opětovný vstup, stejně jako spojovací systém a poklop pro lunární modul. Kromě toho existovaly antény a signální světla, které usnadňovaly zotavení na moři, a také nafukovací balónky, které nastavovaly systém vzpřímeně, pokud přistávací kapsle plavala špičkou dolů za příkopem.
Střední část
Ve střední části kosmické lodi byla kabina odolná vůči tlaku pro astronauty. V něm byl umístěn hlavní přístrojový panel pro ovládání a řízení vesmírné lodi , systémy podpory života a některé skříňky na materiál. Bylo zde pět malých oken a boční poklop pro vstup a výstup. Systémy podpory života ovládaly atmosféru v kabině a udržovaly teplotu na 22 ° C. Během letu se vzduch v kabině skládal z čistého kyslíku při třetině tlaku na Zemi. Pouze během startovací fáze, po bolestivých nálezech z katastrofy s Apollem 1 , bylo přidáno 40% dusíku . Na palubě byli také mapy na Měsíci a na Zemi , hvězda mapy pro navigační a orbitálních mapy pro každou z jednotlivých fází mise.
CM nabídla každému astronautovi zhruba dva krychlové metry prostoru.
Zadní
Na zádi CM bylo umístěno deset dalších ovládacích trysek systému řízení polohy pro opětovný vstup, jejich palivové a helium a vodní nádrže. Struktura zde sestávala z trojúhelníkových žeber, která byla navržena tak, aby byla deformovatelná na straně protilehlé padákům, a v případě přistání na pevninu působila jako deformační zóna a tlumila tak náraz.
Nástroje CM
Většina nástrojů byla na hlavním ovládacím panelu , naproti třem gaučům pro astronauty. Systémy podpory života byly umístěny na levé straně modulu, systémy pro likvidaci na pravé straně. Kosmonauti dokázali ovládat a stabilizovat vesmírnou loď pomocí ručních ovladačů ( setrvačníků ) připevněných ke dvěma ze tří gaučů . Hlavní ovládací konzola byla rozdělena do tří oblastí. Ovládací prvky byly navrženy tak, aby je astronauti mohli ovládat, i když měli rukavice.
- Ovládací prvky byly vlevo, sedadlo velitele . To zahrnovalo nástroje pro stabilizaci, řízení, tah a přistání; dále nouzové systémy a také jedna z řídicích jednotek ( DSKY - displej a klávesnice ) řídicího a navigačního počítače ( AGC - navigační počítač Apollo ). Další identický ovládací panel byl připevněn k navigačnímu dalekohledu. Dva dokovací manévry na oběžné dráze Měsíce a na oběžné dráze Měsíce byly prováděny z tohoto místa s oknem ve směru dokování (= letu) v zorném poli velitele.
- Uprostřed seděl pilot velitelského modulu. V jeho oblasti byly varovné systémy a kontrolní přístroje pro systém podpory života a tanky . Na úpatí sedačky byly optické navigační přístroje, které byly použity několikrát za letu k nastavení gyroskopického kompasu ( IMU - Inertial Measurement Unit ) před opravami kurzu . To zahrnovalo mimo jiné vestavěný vesmírný sextant pro určování polohy a dalekohled . Na této pracovní stanici byla také druhá řídicí jednotka pro počítač.
- Na pravé straně seděl pilot lunárního modulu . V jeho segmentu byly nainstalovány řídicí systémy pro komunikaci , elektriku , ukládání dat a palivové články .
CM byl vybaven vlastním počítačem, naváděcím počítačem Apollo a dvěma řídicími konzolami pro nezávislou navigaci. Sextant byl připojen přímo k počítači pomocí kodéru úhlu, který se lišil od designu běžných sextantů. (Bez tohoto sextantu by se Apollo 16 dostalo do vážných problémů, protože elektronický navigační systém na této misi selhal.) Rádiová komunikace probíhala v pásmu S , zejména prostřednictvím velké otočné směrové antény ve tvaru čtyřlístku na zadní straně servisního modulu. Pro fáze přistání a obnovy bylo k dispozici také VKV spojení se všesměrovou anténou.
Tepelný štít přistávací kapsle
Přistávací kapsle byla vybavena ablativním tepelným štítem z epoxidové pryskyřice pro návrat do zemské atmosféry přibližně únikovou rychlostí .
Servisní modul (SM)
SM obsahoval systémy, které byly potřebné pro delší pobyt ve vesmíru a pro manévrování. Skládal se z válcové konstrukce , dlouhé 7,50 ma průměru 3,91 m. Obsahoval elektrickou podporu života a komunikační systémy. Byla rozdělena na centrální část a dalších šest vnějších částí. To obsahovalo nádrže pro pohon, řízení polohy, systémy pro výrobu energie a podporu života, stejně jako řídicí motory a hlavní motor. Na vnější straně jsou čtyři moduly, každý se čtyřmi byly trysky řízení , navigační světla , tři antény a čtyři parabolické antény pro komunikaci a radar - transpondéry .
struktura
Struktura servisního modulu se skládala z vnitřního válce o průměru asi jednoho metru, obklopeného vnějším válcem o průměru 3,91 m. Příčky dělily prostor mezi vnitřním a vnějším válcem na šest sektorů nestejné velikosti. Válce byly vpředu a vzadu uzavřeny přepážkami. Všechny díly byly vyrobeny z frézovaných hliníkových desek. Vnitřní válec obsahoval dvě sférické nádrže s heliem pod vysokým tlakem.
Šest sektorů bylo obsazeno následovně (počítání začíná vlevo nahoře a proti směru hodinových ručiček, při pohledu z CM):
- Sektor 1 byl 50 ° segment a byl zpočátku nepoužitý. Po téměř katastrofě Apolla 13 byla v horní části instalována třetí kyslíková nádrž. Během letů Apolla 15 , Apolla 16 a Apolla 17 existovaly další vědecké přístroje pro zkoumání měsíčního povrchu z oběžné dráhy Měsíce, jako jsou kamery, výškoměry a detektory záření; během těchto misí byl odstřelen vnější panel (jak je vidět na výše uvedeném obrázku CSM-112).
- Sektor 2 překlenul 70 ° a byl použit pro první, větší oxidační nádrž. Říkalo se tomu „ jímka nádrže “. Nádrž byla vysoká 3,90 m o průměru 1,30 m a obsahovala 6315 kg okysličovadla.
- Sektor 3 byl 60 ° segment a obsahoval druhé oxidační činidlo, „skladovací nádrž“ ( skladovací nádrž ). Oxidační činidlo z této nádrže se nejprve dostalo do sběrné nádrže a odtud do motoru. Tato nádrž byla dlouhá 3,92 m, měla průměr 1,14 m a pojala dalších 5118 kg okysličovadla.
- Sektor 4 byl opět 50 ° segment. V horní části byly umístěny tři palivové články , včetně dvou nádrží s nadkritickým kyslíkem pro palivové články a systémy na podporu života. Na dně byly dvě nádrže se superkritickým vodíkem pro palivové články.
- Sektor 5, 70 ° segment, obsahoval palivovou nádrž. Byl použit stejný dvoustupňový koncept. Se stejnou velikostí jako jeho protějšek obsahovala tato nádrž 3950 kg paliva.
- Sektor 6 byl dalším 60 ° segmentem pro skladovací nádrž paliva. Obsahovalo to dalších 3200 kg paliva.
Všechny nádrže byly vyrobeny z titanového plechu o tloušťce 1,36 mm.
Elektrický systém byl hlavně na přední přepážce. Celkově uspořádání systémů zohledňovalo těžiště. Protože nebylo možné dosáhnout úplné kompenzace, byl motor instalován tak, aby se nulová poloha odchýlila od geometrické osy o 1,5 °.
Motor
Motor SM, AJ10-137 vyvinutý společností Aerojet-General Corporation , generoval tah 97,5 kN a byl navržen pro maximálně 50 zapalovacích procesů. Jako palivo byl použit aerozin 50, byla použita směs 50% hydrazinu a 50% nesymetrického dimethylhydrazinu jako oxidátoru v případě, že byl použit oxid dusičitý , skladovatelná hypergolická kombinace hnacího plynu. Zapalování v pravém slova smyslu pomocí jisker neproběhlo; obě kapaliny se při vzájemném kontaktu vznítí. Motor neměl čerpadlo ; Místo toho bylo palivo a oxidační činidlo vytlačeno ze svých nádrží do spalovací komory pomocí hélia jako hnacího plynu . Stavba se stala jednoduchou a spolehlivou na úkor výkonu. Celý motor a tryska motoru byly dlouhé 3,90 m a vážily dohromady 293 kg. Samotná tryska byla 2,80 m dlouhá a měla průměr 2,10 m.
Tanky
Motor poháněly dvě palivové nádrže o celkové kapacitě 7200 kg a dvě oxidační nádrže o celkové kapacitě 11 400 kg (viz výše). Jen tato paliva tvořila asi 75% celkové hmotnosti SM. Ve střední části modulu byly dvě sférické nádrže na helium pro čerpání stlačeného plynu. Další dvě nádrže o objemu 144 l poskytly kyslík pro palivové články a podporu života. Pro palivové články byly také dvě vodíkové nádrže o objemu 13 l. Vadný topný článek v jedné z kyslíkových nádrží způsobil nehodu na misi Apollo 13 . Dříve byl použit ve vesmírné lodi, ale byl znovu odstraněn před vypuštěním dřívější vesmírné lodi a navzdory závadě byl použit na Apollo 13.
Napájení CSM
Kromě elektrické energie zajišťovaly teplo a pitnou vodu také tři alkalické palivové články . Kromě toho, stříbro oxid zinku baterie dodává 1,5 kW energie a zajištěn přívod během opětovného vstupu a přistání. Další dvě baterie oxidu stříbra a zinku v CM dodaly 28 wattů a uvolnily výbušné šrouby pro oddělení třetího raketového stupně, pro oddělení CM a SM a záchranné rakety (LES). Byli také zodpovědní za nasazení padáků. Celkově CSM vyžadoval elektrický výkon 2 000 wattů.
Úpravy pro Skylab
Aby se vzaly v úvahu výrazně změněné požadavky na let do vesmírné stanice Skylab a zejména skutečnost, že CSM zůstala na stanici ukotvena několik měsíců, byly poslední čtyři CSM CSM-116 až CSM-119 rozsáhle upraveny a bylo přidáno nebo přidáno následující vybavení:
- zařízení pro přenos energie mezi Skylabem a CSM
- bezvřetenové vypouštěcí ventily („nepropouštěcí odvzdušňovací ventil“) pro vodík a kyslík
- dodatečná izolace a ohřívač pro tepelnou regulaci
- Baterie a palivo
- Regály pro experimenty
- změněný software a vylepšení systému erekce
Na oplátku:
- heliová tlaková nádrž a dvě skladovací nádrže pohonu (požadavek na pohon byl podstatně nižší)
- velká část úložného prostoru na odpad (Skylab k tomu poskytl dostatek prostoru)
- otočná směrová anténa v pásmu S vzadu
- jeden ze tří palivových článků
Pro záchrannou misi mohl být CSM dále upraven a vybaven pro pět astronautů. Zadní skříně by byly vyměněny za další dvě pohovky a systém podpory života by byl odpovídajícím způsobem doplněn. Dvoučlenná posádka mohla letět do Skylabu a posádku vyzvednout.
Jednotlivé vesmírné lodě Apollo
| Blok I. | |||
|---|---|---|---|
| sériové číslo | používá | Datum začátku | Místo pobytu |
| CSM-001 | Testovací zařízení | pravděpodobně sešrotován | |
| CSM-002 | A-004 | 20. ledna 1966 | Velitelská kapsle vystavená v Cradle of Aviation , Long Island , New York |
| CSM-004 | statické zkoušky, tepelné testy | sešrotován | |
| CSM-006 | sešrotován | ||
| CSM-007 | různé testy, včetně akustické vibrace a zkoušky pádem | Velitelská kapsle vystavená v Museum of Flight , Seattle , Washington | |
| CSM-008 | pro zkoušky teplem a vakuem | sešrotován | |
| CSM-009 | AS-201 a pádové testy | 26. února 1966 | Velitelská kapsle vystavená v Strategic Air Command & Aerospace Museum , Ashland , Nebraska |
| CSM-010 | Velitelská kapsle vystavená v americkém vesmírném a raketovém centru , Huntsville , Alabama | ||
| CSM-011 | AS-202 | 25. srpna 1966 | Velitelský modul vystavený v Národním leteckém a vesmírném muzeu ve Washingtonu, DC |
| CSM-012 | Apollo 1 ; Velitelská kapsle zničená požárem | Velitelská kapsle uchovávána ve výzkumném centru Langley , Hampton , Virginie | |
| CSM-014 | Velitelská kapsle rozebrána v rámci vyšetřování Apolla 1. Servisní modul (SM-014) létal s Apollem 6 | 4. dubna 1968 | |
| CSM-017 | Apollo 4 | 09.11.1967 | Velitelská kapsle vystavená ve vesmírném středisku Stennis , Bay St. Louis , Mississippi |
| CSM-020 | CM-020 byl použit společně s SM-014 pro Apollo 6 poté, co byl SM-020 zničen výbuchem | 4. dubna 1968 | Velitelský modul na displeji ve Fernbank Science Center , Atlanta |
| Blok II | |||
| sériové číslo | používá | Datum začátku | Místo pobytu |
| CSM-098 | pro zkoušky teplem a vakuem | Kosmická loď vystavená v Muzeu Akademie věd v Moskvě (může existovat pouze jeden model) | |
| CSM-099 | Zátěžové testy | možná sešrotován, ale možná také rozebrán v Národním leteckém a vesmírném muzeu ve Washingtonu, DC | |
| CSM-100 | Zátěžové testy | pravděpodobně uložen v Národním leteckém a vesmírném muzeu , Washington, DC | |
| CSM-101 | Apollo 7 | 11. října 1968 | Velitelská kapsle vystavená v Národním muzeu vědy a technologie , Ottawa , Kanada |
| CSM-102 | Testovací zařízení v Kennedyho vesmírném středisku | pravděpodobně uložen v Národním leteckém a vesmírném muzeu , Washington, DC | |
| CSM-103 | Apollo 8 | 21. prosince 1968 | Velitelská kapsle vystavená v Muzeu vědy a průmyslu v Chicagu |
| CSM-104 Gumdrop |
Apollo 9 | 03.03.1969 | Velitelská kapsle vystavená v San Diego Aerospace Museum |
| CSM-105 | Vibrační testy a demonstrace pro testovací projekt Apollo-Sojuz | Velitelská kapsle vystavená v Národním leteckém a vesmírném muzeu ve Washingtonu jako testovací projekt Apollo-Sojuz | |
| CSM-106 Charlie Brown |
Apollo 10 | 18. května 1969 | Velitelská kapsle vystavená ve Vědeckém muzeu v Londýně |
| CSM-107 Columbia |
Apollo 11 | 16. července 1969 | Velitelský modul vystavený v Národním leteckém a vesmírném muzeu ve Washingtonu, DC |
| Clipper CSM-108 Yankee |
Apollo 12 | 14. listopadu 1969 | Velitelská kapsle vystavená v leteckém a vesmírném středisku ve Virginii , Hampton , Virginie |
| CSM-109 Odyssey |
Apollo 13 | 11. dubna 1970 | Velitelská kapsle vystavená v kosmickém a vesmírném středisku Kansas |
| CSM-110 Kitty Hawk |
Apollo 14 | 31. ledna 1971 | Velitelská kapsle vystavená v centru Saturn V v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě . Byla předtím členem United States Astronaut Hall of Fame , Titusville , Florida . |
| CSM-111 | Testovací projekt Apollo Sojuz | 15. července 1975 | Velitelská kapsle vystavená v Návštěvnickém komplexu Kennedyho vesmírného střediska |
| Snaha CSM-112 |
Apollo 15 | 26. července 1971 | Velitelská kapsle vystavená v Národním muzeu amerického letectva , Wright-Patterson Air Force Base , Dayton , Ohio |
| CSM-113 Casper |
Apollo 16 | 16.dubna 1972 | Velitelská kapsle vystavená v americkém vesmírném a raketovém centru , Huntsville , Alabama |
| CSM-114 Amerika |
Apollo 17 | 7. prosince 1972 | Velitelský modul vystavený v Lyndon B. Johnson Space Center , Houston , Texas |
| CSM-115 | - | Nedokončený. K vidění jako součást Saturnu V v Lyndon B. Johnson Space Center , Houston | |
| CSM-115a | - | nedokončený | |
| CSM-116 | Skylab 2 | 25. května 1973 | Příkaz kapsle na displeji u Národní muzeum námořního letectví na Naval Air Station Pensacola , Florida |
| CSM-117 | Skylab 3 | 28. července 1973 | Velitelská kapsle vystavená v Glenn Research Center , Cleveland , Ohio |
| CSM-118 | Skylab 4 | 16. listopadu 1973 | Velitelský modul vystavený v Národním leteckém a vesmírném muzeu ve Washingtonu, DC |
| CSM-119 | Udržováno jako záchranná vesmírná loď pro Skylab a jako rezerva pro testovací projekt Apollo-Sojuz | Vystaveno v Kennedyho vesmírném středisku | |
Viz také
webové odkazy
- John Fitch: Vědecký zpravodaj. Počítač pro Apollo. MIT , NASA, přístupné 2. září 2014 (anglicky, polovina 60. let).