문선
Н1-Л3 프로젝트는 한 기업에서 너무 컸습니다 (미국에서는 Apollo가 20000 조직 이상을 보유하고있었습니다). OKB-1 Korolev는 Н1-Л3의 장으로 임명되었습니다. 달 선박 자체가 OKB-586 (Dnepropetrovsk의 Yuzhnoye Design Bureau)를 개발하도록 위임 받았고 Yangel이이 부대의 수장으로 임명되었습니다.
일반적으로 H1-L3 프로젝트는 12 월 30 1964에서 완료되었으며 동시에 모든 단계 구현을위한 예비 마감일이 정해졌습니다. HNNUMX의 첫 번째 발사는 1 년에 이미 시작되었으며, 달의 첫 번째 우주 비행사는 1966-1967 년에 착륙했을 수 있습니다. 그러면 68 년 상륙을 임명 한 미국인보다 앞서 나올 수 있습니다.
그러나 Yuzhny가 달 착륙선의 상세한 개발을 시작하자마자 LC 질량의 이전 추정치가 크게 과소 평가 된 것으로 밝혀졌으며 이전에 확립 된 질량을 유지하는 것은 불가능했습니다. 이것은 초안 접근법에서 LC에 대한 너무 거친 접근으로 인해 발생했습니다. 예를 들어, 착륙시 장치의 수평 속도는 실제 높이를 결정하기 위해 LC에 설치되도록 계획된 레이더 고도계를 실제로 허용하지 않았습니다. 30-40 m / s의 비행 구간 중 하나에서 추정 된 기기의 속도는 실제로 200-300 m / s입니다. 첫 번째 버전에서 LC는 2.2 톤의 무게였으며 두 사람을 위해 설계되었습니다. 이러한 단점과 다른 단점을 없애기 위해 우리는 차량의 질량을 5.5 t까지 증가 시켜서 승무원을 한 명으로 줄여야했습니다.
처음에 Yangel은 음력실에 두 번째 우주 비행사의 방을 남기고 싶었지만 여전히 불가능하다고 판명되었습니다. 체중 감량은 설계자가 직면 한 주요 과제 였고, 달의 무게를 1kg 줄이기 위해 60 루블의 보너스가 주어졌습니다. 궤도 부분의 일부 시스템을 개선하면 500 kg만으로 질량을 줄일 수있었습니다.
블록 D를 분리 한 후 현재 속도와 고도를 결정하는 것도 문제가되는 것으로 판명되었습니다. 필요한 연료의 양과 연료 탱크의 위치 및 모양과 같은 모든 관련 매개 변수는이 시스템이 얼마나 효율적으로 작동했는지에 달려 있습니다.
생성 된 레이더 시스템은 "행성"이라고 불 렸습니다. 그녀는 4 개의 안테나를 가지고있었습니다. 처음 세 개의 빔은 120로 서로 떨어져 있으며, 도플러 효과로 인해 신호 주파수를 변경함으로써 선박의 수평 속도를 정확하게 결정할 수있었습니다. 네 번째 안테나는 표면에 수직으로 향하고 높이를 결정하는 역할을합니다. 그러한 시스템은 상대적으로 간단하고 신뢰성이 높았으며 의도 된 목적으로는 작동하지 않지만 지구는 AMC E-8 비행 (달에 대한 토양 자동 전달) 중에 신뢰성을 나타 냈습니다.
MiG-17의 레이더 테스트를 수행 할 때 해결 된 몇 가지 문제가 발견되었습니다. 제한으로 인해, Mishin (죽은 Korolev에서 일을 계속했다)은 280 kg의 백업 연료를 넣을 수 있으며 고도계 레이더의 생성을 지연시킵니다. 이는 고도의 연료 소비를 피하기 위해 매우 정확하게 측정해야합니다.
1967에서 Yangel은 미신에게 그 달의 1971 (3 년 늦음) 이전에 준비가 될 것임을 알립니다. 1968에서는 프로그램이 다시 변경됩니다. 원래 그것은 달 적도에서 착륙 할 계획이었습니다. 달 궤도는 적도 궤도에 있었을 것이고 달 착륙장의 매 시간마다 매 시간 비행 할 것입니다. 이것은 차량의 수렴과 도킹을 크게 촉진 시켰지만 동시에 착륙을위한 가장 흥미로운 장소가 항상 적도에 정확히 위치하지는 않습니다. 다른 장소를 선택하는 경우 달 착륙장 (달에서 발사 한 후)과 착륙 지점 2-3 번을 초과 할 수 있었던 달의 궤도 우주선에 접근하는 절차가 더 복잡했습니다. 이 경우 세 가지 옵션이 있습니다.
달 우주선에는 정확한 관성 항법 시스템이 장착되어 궤도 선과의 도킹을 위해 지구 궤도에서 복잡한 기동을 수행 할 수 있습니다.
표면에서의 발사 후, 달 우주선은 인공위성과 결합 될 때까지 점차적으로 궤도를 변화시켰다. 이 경우 복잡한 항법 장비가 필요하지 않았습니다.
달 착륙선은 달이 시작되기 전에 화해의 궤적을 계산하고 표면에서 시작하여 계산 된 계획에 따라 도킹을 수행했습니다.
미국인들은 첫 번째 옵션을 선택했고, 소비에트 프로그램에서는 두 번째 옵션을 선호했습니다. 도킹은 고도 25-30 km에서 이루어졌습니다. 디지털 컴퓨터는 이러한 목적으로 사용할 수 없기 때문에 (그 부재로 인해), 추진 시스템에서 궤도의 필요한 요소와 전환 순간을 계산하는 아날로그 시스템이 개발되었습니다. 그러한 음력 시스템은 창조되었고 매우 효과적이었다.
이러한 작업과 달리 질량 중심을 유지하는 작업은 매우 어려웠습니다. 질량 중심이 3 cm (!) 이상 움직이지 않아야합니다. 이것은 E- 블록의 연료 탱크와 정확한 방향의 엔진의 특별한 배치가 필요했습니다. 음력 기내의 우주 비행사도 그의 행동에 심하게 압박 당했다. 모든 장비 LK도 이러한 요구 사항에 따라 개발 및 배치해야했습니다. 착륙 및 이륙시의 변위를 보상하기 위해, 엔진 작동 중에 연료 소비 과정에서 달 모듈의 질량이 감소 할 때, 배터리와 같은 장치의 무거운 요소는 지속적으로 이동한다.
표면에 직접 닿은 부분은 LPU (달 착륙 장치)라고 불렀습니다. 착륙을 보장하는 것 외에도,이 모듈은 블록 E의 발사대 역할을했으며 달 착륙선이 달에서 벗어났다. 병원은 또한 하강 중에 만 활성화 된 장비를 보관하거나 달의 조건에서 작동 할 수 있으며 표면에서 이륙하기 전에 사용되었습니다. 그것은 증발 형 냉각 시스템을위한 물과 표면에 우주 비행사를 쏘을 비디오 카메라를위한 레이더 고도계, 파라볼라 안테나, 화학 전류 소스, 3 개의 탱크 (나중에 4 번째가 추가되었습니다)입니다. 병원은 달 탐사선 1440 kg의 전체 중량으로 5560 kg의 질량을 가지고있었습니다. 전술 한 바와 같이, 차량의 질량 제한으로 인해, 추진 시스템은 100 계측기를 사전 선택된 지점으로부터 멀어지게 이동할 수있다. 상당히 큰 크레이터가 이곳에있을 수 있기 때문에 달 착륙 장치는 표면과의 각도가 너무 크더라도 장치가 정상적으로 작동 할 수 있도록 표면에 정상 착륙 (및 이후 이륙)을 보장해야했습니다 (최대 30도) . 결석 한 우주 비행사가 자동화 작업을 통제 할 수 없을 때 무인 버전에서 장치의 "맹인"착륙을 보장해야했습니다. 디자이너가 질문하기 전에 : 장치가 정확히 달과 접촉해야하는 이유는 무엇입니까? 최소한의 옵션은 3 개의 착륙 기둥을 사용하는 것이 었습니다. 그러한 계획은 "측량사"(연구 및 사진 촬영을위한 자동 장치)의 달 착륙에 사용되었습니다. 이 옵션은 필요한 안정성을 제공하지 못하고 질량 중심의 보전을 보장하지 않았기 때문에 소련의 달 탐에 적합하지 않았다. 보건 시설은 한 번에 여러 설계 사무소를 개발하기 시작하며, 여러 가지 지원에서부터 특별 착륙 반지에 이르는 다양한 프로젝트가 나타납니다. 결국에는 수동과 능동이라는 두 가지 방법이 가능합니다. 첫 번째 경우, 장치는 여러 가지 수동 지지물에 착륙하지만 표면에 매우 매끄러운 접근을 보장해야했습니다. 두 번째 경우에는 착륙 지지대에 자체 수정 엔진이 달려있어 차량의 정확한 위치를 결정하기 위해 접촉 순간에 직접 스위치가 켜졌습니다.
최종 선택을 위해, 전체 단지는 달의 토양 상륙을 시뮬레이션하기 위해 만들어졌다. 큰 방은 아르메니아의 화산 응회암으로 채워졌고 (달의 모습과 비슷한 물리적 특성을 지니고있다), 달의 촉감을 모방했다. 시험에 따르면 능동 회로가 선호되는 것으로 나타났습니다 (고체 연료 엔진이 사용됨). 이것은 달 선박을 위해 선택되었습니다.
문차
달 객실은 우주 비행사 한 명을 수용 할 수 있도록 설계되었습니다. 센터 (조종실에 앉아있는 우주 비행사에 비례)에는 착륙시 관측이 이루어진 큰 창이있었습니다. 그 위에는 달 궤도 우주선과의 도킹 과정을 관찰하는 데 사용되는 또 다른 창이있었습니다. 장치의 가장 중요한 제어 장치는 오른쪽에 있었고 내부에 앉아있는 사람의 왼쪽에는 덜있었습니다.개발자를위한 추가 요구 사항은 LC가 무인 비행이 가능해야한다는 것이 었습니다. 자동으로 달에 착륙하여 자동으로 궤도 선에 도킹합니다. 이것은 무인 모드에서 장치를 시험하고 가능한 "구조"작업을 수행하기 위해 필요합니다. E 블록이 손상된 경우 LC가 달에서 벗어나 우주 비행사가 표면에 남아있을 때 필요합니다. 물론 이것은 달에 2 대의 차량을 동시에 발사하는 것, 즉 작업자 (유인)와 백업이 필요했습니다. 달 우주선의 자율성은 텔레비전 카메라에 의해 제공 되었기 때문에 지구에서 일어나는 모든 일을보고 우주선을 원격으로 제어 할 수있었습니다.
달 객실 뒤쪽에는 다음과 같은 장비를 갖춘 디스크 모양의 모듈이 수납되었습니다.
관리 시스템
라디오 모듈
전력 관리 시스템
온도 조절 시스템
도킹 장비.
처음에는 음력 기내에서 0.4 압력 하에서 순수한 산소를 사용하기로했다. 그러나 그것은 너무 가연성이 강한 환경 이었기 때문에 결국 산소를 공유하고 질소를 추가하고 압력을 0.74 대기압으로 증가시켰다. 동시에, 공기 저장량을 절반으로 늘려야하지만, 화재 위험성 측면에서는 선박이 안전 해졌습니다. 이미 언급 한대로 음력 기내 착륙의 마지막 단계에서 우주 비행사가 경영진을 인수했습니다. 그러나 착륙 장치가 개발 될 당시에는 그러한 경험이 전혀 없었기 때문에 이러한 시스템을 만드는 것이 어려웠습니다. 모든 것은 다시 시작해야했습니다. 무게 중심을 유지하는 것 외에도, 캐빈의 감압이 가능한 경우에도 완벽한 성능을 보장하는 것이 필요했습니다. 모든 시스템이 감압 동안 손상되지 않은 채 남아 있어야했지만, 우주복은 10 시간에만 설계되었다. 이 경우에는 달의 궤도 선으로 즉시 돌아갈 필요가있었습니다. 이와 관련하여 풋 페달의 사용을 포기해야했습니다. 개발자는 그 해에 수직 이륙 및 착륙 항공기를 제작 한 항공기 설계자의 경험을 연구해야했습니다.
대시 보드 및 현창 배치 옵션도 오랫동안 해결되었습니다. 이식시 달 표면을 보는 경우 최적의 시야각은 7 도입니다. 하강을 제어하는 데 사용되는 현창에는지면과의 접촉 장소를 결정하고 수정하기위한 좌표 격자가있었습니다. 또한 우주복을 만들어서 달에서 직접 작업 할 수있었습니다. 그것은 "Krechet"이라는 이름을 가지고 있었고 오늘 우주 비행사를 위해 러시아 우주 비행사들이 사용하는 "Orlan"우주복의 프로토 타입이되었습니다. Gyrfalcon은 현재의 Orlan과 마찬가지로 매우 복잡한 장치였습니다. 그는 사람을 입지 않았지만 그와 반대로 사람이 우주복을 입었습니다.이 장비 뒤에는 해치가있었습니다. 그것은 특별한 스트레치 마크와 클램프 시스템을 가지고 있었는데, 이는 달의 전체 우주선의 작은 질량으로 인해 사람의 어색한 움직임으로 인한 전체 장치의 무게 중심의 변위가 매우 심각한 문제를 일으킬 수 있기 때문에 기동 중 인간의 부동성을 보장하는 데 필요했습니다.우주복 (실제로는 그를뿐만 아니라)을 테스트하기 위해 달 탐사선의 본격적인 모형이 만들어졌으며, 여기에 승무원의 다양한 테스트와 교육이 실시되었습니다. 아마도 많은 사람들이이 기록을 크로니클에서 보았을 것입니다. 지구의 6 번과 같은 달의 중력을 모방하기 위해 특별한 경사 탑이 세워졌습니다. 남자는 바깥 벽을 따라 걸었고, 수직과 대략 30 각도를 이루고 있었다. 동시에, 중력 인력이 끌어 내리고 대부분의 체중을 감았습니다 (따라서 Krechet의 인물은 이러한 작업을하기 전에 케이블에 매달 렸습니다). 체중의 1/6만이 지원되어 "달의 상태"를 제공했습니다. 우주복이 꽤 큰 것으로 밝혀지기 때문에 해치를 다시 개발해야했습니다. 같은 이유로 악기와 음력기의 배치도 사람의 위치와 일치했다 (다시 질량 중심을 유지하기 위해).
질량을 줄이기 위해 도킹 스테이션은 (오늘날 Soyuz의 같은 노드와 비교하여 오늘날 지구 근처의 궤도를 날고있는) 매우 간단한 장치를 가지고있었습니다. 이로 인해 장치 비용과 신뢰성이 동시에 감소되었습니다. 우주 비행사가 달 탐사선에서 착륙 모듈로 이동 한 후 우주 유영 중에 다시 돌아 왔기 때문에 모듈 사이의 긴밀한 전이 터널을 확보하기위한 고정식 도킹이 필요하지 않았습니다. 이러한 목적으로 개발 된 시스템 인 "Contact"는 달의 달 착륙 후 차량의 간단한 접근과 기계적 포착을 제공했습니다.
이 시스템은 1968 년에 의해 개발되고 테스트 된 것이어야합니다. 도킹을 해결하기 위해 무인 모드에서 2 대의 "소유즈 (Soyuz)"를 발사 할 계획이었는데, 그 후에 유사한 유인 "노동 조합"의 비행이 수행 될 예정이었다. 그러나 무인 시도는 실패했고 Koyrov와 함께 Soyuz-1 직후 발사는 비극으로 끝났습니다. 그는 지구에 착륙 할 때 사망했습니다. "Soyuz"4 대 대신에 차량 12 대 이상이 소비되었으며 소련 달 프로그램은 1 년 반 동안 지연되었지만 (단지 이것 때문에가 아니어도) 지연되었습니다. 연락처는 10 월 1971에 의해 Salyut 프로그램 (유인 궤도 역) 동안에 만 정확히 작동합니다. 오리엔테이션 안정화 시스템 및 연료와 함께 음력실의 무게는 1300 kg입니다.
총계로, 뒤에 오는 체계는 소련 프로그램 H1-L3의 달 우주선에서 출석했다.
자동 제어 시스템. 이 시스템은 군사 미사일 단지의 유도 시스템에서 기본으로 사용되었습니다. 이것은 달 착륙의 모든 단계에서 선박의 통제를 제공했습니다 : 하강, 착륙, 이륙 및 도킹. 운전에 필요한 모든 계산은 탑재 센서 (측정 시스템에서 오는 데이터를 처리하고 추진 시스템에 지시를 내린 탑재 컴퓨터 (온보드 전자 컴퓨터)에 의해 제공되었습니다. 기본 방향 데이터는 자이로와 레이더를 제공하여 장치의 수평 및 수직 속도를 측정합니다. 우주 비행사는 탑재 된 컴퓨터에서 발행 한 명령을 조정할 기회를 가졌으며 장치가 앉은 지점 (창에 특수 기호 사용)이 변경 될 수 있음을 알았습니다 (이전 장소에서 100 미터가 더 이상없는 새로운 착륙 지점을 선택하십시오 ). 모든 계산은 가능한 오류의 수를 줄이기 위해 3 개의 독립적 인 병렬 스트림에서 수행되었습니다.
장치의 속도를 측정하는 레이더 시스템. 달 표면에 접근하기 위해 장비 근처의 우주선 바깥에 위치.
달 착륙 장치.
도킹 시스템 "연락처". 그녀는 가벼우 며 간단한 육체적 접촉과 배송 캡처를 제공했습니다. "연락처"는 수동 및 자동으로 모두 작동 할 수 있습니다.
배전 시스템. 하단 계기 실에 있습니다. 그것은 전기 케이블 시스템과 5 개의 화학 배터리 시스템으로 구성되어 있습니다. 병원에 3 개, 음력실에 2 개가 있습니다. 이 전기 배터리는 저장 수명이 비교적 깁니다. 공간에서 3 개월이 지난 후에도 용도에 맞게 사용할 수 있습니다.
온보드 시스템은 건강을 결정합니다.
우주 비행사를위한 오두막.
온보드 컴퓨터. 자동 제어 시스템에 사용됩니다. 속도 - 초당 20 000 작업. 3 개의 독립적 인 데이터 스트림의 병렬 계산 제공.
안테나 개방 시스템.
안테나 자체 : 고속 데이터 전송 및 텔레비전 이미지 방송을위한 2 미터 파라볼 릭 안테나와 지구 및 달 궤도 선과의 저속 통신을위한 하나의 무 지향성 안테나.
TV 카메라. 무인 차량 착륙시 달 표면의 프레임을 전송하고 우주 비행사의 영상을 전송하고 달 표면으로 이동하여 작업합니다.
모든 선박 시스템의 작동에 대한 원격 데이터를 전송하는 시스템.
정장 "Krechet". 열린 공간과 표면에 접근 할 수 있습니다. 자율성 - 10 시간.
시스템은 음력 실의 분위기를 유지합니다.
달 장치 외부의 온도에서 정상 온도를 + 130 ° C에서 -200 ° C까지 제공하는 열 제어 시스템
과학 장비. LC의 질량의 한계로 인해 최종적으로 선택되지는 않았지만 1969 이전의 주된 "과학적 실험"은 미국인들이 자신의 것을 설정하기 전에 달에 소비에트 깃발을 설치 한 것이 분명합니다.
소화 시스템.
블록 E.
블록 E에 의해 지정되고 달에서의 부드러운 착륙과 이륙을 목적으로 한 추진 시스템은 매우 세심한주의를 기울였습니다. 이미 달 착륙선의 첫 번째 스케치에는이 블록의 그림이있었습니다. 그것은 원래 510 kg을 만나기 위해 계획되었지만 이것이 비현실적이라는 것이 곧 명백 해졌다.
신뢰성을 위해 E 유니트에는 RD-858 및 RD-859 엔진이 하나가 아니라 두 개가 있습니다. 블록 D가 장치로부터 분리 되 자마자, 동시에 발사되었다. 오토 매틱스가 첫 번째 엔진의 고장을 발견하면 즉시 꺼지며 랜딩 기어는 달의 궤도 선의 예비 엔진으로 돌아갔습니다. 모든 것이 정상적 이었다면, 달 모듈은 주 엔진에서 계속 떨어졌고, 두 번째 모듈은 그 당시에 남아있었습니다. 한 번에 두 엔진의 고장을 일으키는 것이 분명합니다.
하강 모드에서는 850 kg 추력을, 그리고 이륙 모드 - 2000 kg을 개발할 필요가있었습니다. RD-858는이 제한 내에서 전원을 변경할 수 있으며 RD-859은 고정 값 (2000 kg)을가집니다. 그와 함께 착륙하는 것은 불가능했습니다. Unit E의 작동 전반에 걸쳐 2900 kg의 연료가 타 버렸습니다.
조정 가능한 피치로 재사용 가능한 모터를 만드는 데는 막대한 노력이 필요했습니다. 개발을 위해서는 새로운 재료와 기술을 개발할 필요가있었습니다. 블록 E (달 착륙 장치뿐만 아니라)의 개발에서 중요한 문제는 착륙시 달의 토양에서 노즐로 흐르는 가스의 "반사"였다. 미국의 아폴로 (Apollo)에서는 다양한 엔진이 착륙과 이륙에 사용 되었기 때문에 작업이 훨씬 쉬워졌습니다. 소비에트 프로젝트에서 유사한 옵션은 전체 장치의 질량에 대한 제한 때문에 가능하지 않았다. 미국 달 착륙선 모듈이 표면과 접촉 할 때 (몇 차례 일어난 경우) 오염되거나 손상된 연착륙 엔진을 가지고 있다면 문제가되지 않습니다. 달 착륙선은 가능한 한 병원 근처에서 기체의 제트를 표면 부근으로 보내주는 시스템을 개발해야했습니다. E 블록이 꺼지면 ( "착륙"모드에서) 노즐이 즉시 닫혀 땅에 닿은 순간에 상승하는 달이 분진 같은 이물질이 들어 가지 않도록 막습니다.
연료 탱크의 질량 중심을 유지하려면 (1.2 м3의 부피) 비정상적인 형태를 취해야했습니다. 산화제는 연료보다 2 배 더 빠르게 소비되었습니다. 오래 보관 된 자체 점화 구성 요소 : 히드라진과 4 산화 질소가 연료 / 산화제로 사용되었습니다. 완전히 충전 된 단위 E의 질량은 2950 kg이고, 빈 단계의 무게는 550 kg입니다. 연착륙을 위해서는 700 kg의 연료를 태울 필요가 있으며 이륙에는 2100 kg이 필요합니다.
오리엔테이션 시스템
시정 조치를 위해 별도의 추진 시스템이 설계되었습니다. 블록 E 에서처럼 히드라진 / 4 산화 질소를 사용했습니다. 그것은 음력 실 위의 위치에 있었으며 수평뿐만 아니라 수직 방향의 보정을 제공 할 수있었습니다. 신뢰성을 높이기 위해 달 착륙선은 하나가 아닌 두 개의 독립적 인 배향 시스템을 가지고 있었고, 그 중 하나가 완전히 실패한 경우에도 작동 할 수있었습니다. 그들의 작동을 위해 100 kg의 로켓 연료 구성 요소가있었습니다. 주요 연료 탱크의 경우와 마찬가지로, 질량 중심으로 조정할 필요가있었습니다. 산화제가 담긴 탱크는 연료 탱크 안에 위치하여 특수 구조를 가졌습니다.
연료 탱크에 연료를 공급하기 위해 액체를 탱크 밖으로 밀어내는 10 대기 압력 하에서 헬륨이 펌프 업되었다. 엔진을 반복적으로 켤 수 있었고, 최소 펄스의 지속 시간은 9 밀리 초, 최대 - 10 초였습니다. 수평에 대해 20 각도로 배치 된 노즐의 경우, 새로운 흑연 - 니오브 합금이 사용되었다.
오리엔테이션 시스템 외에도 배 전체에 열 제어 시스템의 라디에이터와 도킹 스테이션의 압수가있었습니다.
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