LK (kosmická loď) - LK (spacecraft)

LK
LK-3 Lunar Lander Engineering Test Unit.jpg
Zkušební jednotka LK-3
VýrobceOKB-586
NávrhářMichail Yangel
Země původuSovětský svaz
OperátorSovětský vesmírný program
AplikacePosádka přistání na Měsíci
Specifikace
Typ kosmické lodiLunární modul
Navrhněte život48 hodin
Odpalovací mše5 560 až 6 525 kg
Kapacita posádky1 (2 v pozdější variantě)
RozměryVýška 5,20 až 5,8 m
Šířka 4,50 m
celkově je podvozek nasazen
Objem5 m3
NapájeníN2Ó4/ UDMH
BaterieVybavený
RežimMěsíční oběžná dráha
Výroba
PostaveníZrušeno
PostavenýNěkolik
Spuštěno3 (Varianta T2K)
První spuštěníKosmos 379 (Varianta T2K)
Poslední spuštěníKosmos 434 (Varianta T2K)
Konfigurace
Sovětská kresba kosmické lodi s popisky a některými barvami.png
Komponenty LK: 1) pasivní deska dokovacího systému, 2) trysky pro řízení polohy, 3) orbitální okénko setkání, 4) přistávací okno (v konkávním vybrání), 5) antény s vysokým ziskem, 6) „hnízdění“ na tuhá paliva motory, 7) stupačky, 8) všesměrová anténa, 9) setkávací radar, A) tlakový prostor, B) prostor pro vybavení, C) poklop, D) baterie, E) motor a palivové nádrže, G) žebřík

The LK (ruština: ЛК, z ruština: Лунный корабль, romanized: Lunniy korabyl, lit.  „lunární plavidlo“; GRAU index: 11F94) byl lunární modul (lunární přistávací modul určený pro lidský vesmírný let) vyvinutý v šedesátých letech jako součást několika Sovětské posádkové lunární programy. Jeho role byla obdobná jako u Američana Lunární modul Apollo (LM). Několik modulů LK bylo letecky převezeno bez posádky Oběžná dráha Země, ale žádná LK nikdy nedosáhla na Měsíc. Rozvoj N1 nosná raketa požadované pro lunární let utrpěly neúspěchy (včetně několika selhání startu), a první Přistání na Měsíci bylo dosaženo Američtí astronauti. V důsledku toho byly programy N1 i LK zrušeny bez dalšího vývoje.

Letový plán N1-L3

Výkres fáze LVA během vzletu
CGI snímek fáze LVA během vzletu
Výkres a CGI obraz LVA během vzletu.

Sergej Korolev, vedoucí sovětský raketový inženýr a konstruktér kosmických lodí během padesátých a šedesátých let, plánoval přijmout totéž setkání na oběžné dráze měsíce koncept, jak je patrné z Program Apollo. Kosmická loď L3 měsíční expedice měla sestávat z a Sojuz 7K-L3 Velitelská loď (varianta Sojuz ) a LK Lander. L3 by nesl dvoučlennou posádku na vrcholu jedné třístupňové superheavy N-1 posilovač. Čtvrtá fáze, Blok G, by tlačila L3 (LOK + LK) směrem k Měsíci pomocí Blok D jako pátá fáze.

Měsíční oběžná dráha

The Blok D motor by také zpomalil L3 na měsíční oběžnou dráhu. Po pobřeží na Měsíc by jeden kosmonaut vyrazil do vesmíru z LOK do LK (Lunniy Korabl) přistávací modul a zadejte jej. Poté oddělil stupeň Blok D a LK od LOK, než se pomocí motoru Blok D pustil k Měsíci. Poté, co Blok D zpomalil z orbitální rychlosti a umístil se na trajektorii do blízkosti místa přistání, LK by se oddělila od Blok D a pokračovala v sestupu a přistání pomocí svého Blok E etapa na LK pro konečné zpomalení a přistání.

Lunární přistání

Dřívější odšroubovaná sonda Luna program, Lunokhod by byl použit k výběru vhodné oblasti a pak by fungoval jako maják pro LK. Poté by byla na místo přistání vypuštěna záložní LK. Třetí krok by viděl přistání LK s posádkou s jediným kosmonautem.

Ačkoli specifika plánované činnosti na měsíčním povrchu zůstávají neurčitá, malá velikost a omezená kapacita užitečného zatížení N-1 / Sojuz LOK / LK ve srovnání se Saturnem / Apollem znamenalo, že vědeckým experimentům nemohlo být příliš mnoho provedeno. S největší pravděpodobností by kosmonaut zasadil Sovětská vlajka na Měsíci, sbírejte vzorky půdy, fotografujte a rozmístěte několik malých vědeckých balíčků. Dlouhodobé mise, měsíční rovery a další činnosti prováděné na pozdních přistáních Apolla nebyly vůbec možné.

Země se vrací

Po dni na měsíčním povrchu by motor LK opět vystřelil a použil svou přistávací konstrukci nohy jako odpalovací rampu. Aby se ušetřila hmotnost, motor použitý k přistání by také odpálil LK zpět na oběžnou dráhu měsíce pro automatické dokování s LOK pomocí Sojuz Kontakt dokovací systém. Kosmonaut by poté vystoupil do vesmíru zpět k LOK a nesl vzorky měsíčních hornin, a LK by pak byla odhozena. Poté LOK vystřelila ze své rakety pro návrat na Zemi. Dokovací port LK byl mřížovinou 96 otvorů ve tvaru šestiúhelníku uspořádaných v izometrické mřížce, každý jako potenciální dokovací port pro sondu LOK ve tvaru léčky, aby se vešly bez přesného vyrovnání obou plavidel. Z důvodu omezení hmotnosti bylo dokovací rozhraní navrženo tak, aby bylo co nejjednodušší, s přísně mechanickým blokováním a bez elektrického nebo tekutinového připojení. Dokování a vyjmutí z doku bylo možné pouze jednou.[1]

Design

Kosmickou loď LK lze rozdělit na agregát pro přistání na Měsíci („Lunnyi Posadochnyi Agregat“, „LPA“) a vozidlo pro výstup na Měsíc („Lunnyi Vzletnyi Apparat“, „LVA“).[2] Pohon, jak pro přistání, tak pro zvedání z Měsíce, byl založen na Blok E pohonný systém. The Informační displej (ovládací panely a ovládací prvky kosmické lodi) byla volána verze Luch.

Čtyři mise využívající LK používaly T2K varianta, téměř identická se standardním LK, ale bez podvozků.

Systémy

Kosmická loď zahrnovala následující systémy:[2]

  • Tlakový prostor pro kosmonauty;
  • Avionika řízení letu;
  • Systém podpory života;
  • Systémy kontroly postoje;
  • Lunární přistávací zařízení nebo LPU se čtyřmi přistávacími nohami;
  • Systém napájení, který se skládá z chemických baterií připojených k LPU;

Nástroje

Kosmická loď zahrnovala následující nástroje:[2]

  • Planeta přistávací radar
  • tlaková nádoba na avioniku
  • dvě komunikační antény
  • tři baterie
  • čtyři nádoby s vodou pro odpařovací jednotku
  • robotické rameno a vrták

Testování

Varianta LK T2K byla testována bez posádky na oběžné dráze Země během tří misí[3] tak jako Kosmos 379,[4] Kosmos 398 a Kosmos 434. První test proběhl 24. listopadu 1970, druhý 26. února 1971 a třetí 12. srpna 1971 Všechny tři LK byly spuštěny Sojuz-L raketa. První let napodoboval plánovaný pracovní cyklus Blok E etapa. Druhý a třetí let byly určeny k testování chování LK za několika letových anomálií. Všechny lety proběhly dobře a LK byla považována za připravenou pro let s posádkou.[1]

Zrušení

Úspěch Projekt Apollo při nasazování amerických astronautů na Měsíc v roce 1969 znamenalo, že USA vyhrál Moon závod, ačkoli plány byly vypracovávány až do začátku 70. let. Byly provedeny pokusy o čtyři starty N1, včetně dvou později s figurínou LK, ale všechna byla selhání, a to navzdory technickým vylepšením po každé chybě. Druhý pokus o spuštění 3. července 1969, pouhých 13 dní před spuštěním Apollo 11, byla katastrofická porucha, která zničila raketu i startovací komplex. Následně kompletní lunární expediční komplex L3 s pravidelnými LK a Sojuz 7K-LOK modul-kosmická loď pro průlet a přistání na Měsíci úplnou bezosádkovou misí budoucího scénáře posádky byla připravena na páté odpálení upravené rakety N1 v srpnu 1974. N1-L3 program byl zrušen v květnu 1974 a Sověti se rozhodli soustředit se na vývoj vesmírné stanice, dosáhl několika prvenství v tomto procesu.[5]

V roce 2017 anonymně tvrdili, že čínští úředníci požádali Ukrajince, aby přestavěli velmi originální pohonný modul LK s využitím moderních materiálů, jako je nová počítačová technologie, která nahradí zastaralou elektroniku v systému řízení letu modulu. Podle dohody převedou Ukrajinci do Číny nově vytvořenou sadu konstrukční dokumentace pohonného modulu, samotný hardware však na Ukrajině zůstane. V budoucnu by mohli Ukrajinci pomoci Číňanům s organizací výroby technologie v Číně, uvedly zdroje.[6]

LK ve srovnání s lunárním modulem Apollo

Výkres přistávačů Apollo LM a Sovětů LK
CGI obrázek přistávacích modulů Apollo LM a sovětských Lk.
Kresba a obrázek CGI přistávačů Apollo LM a Sovětů LK.

Protože kapacita užitečného zatížení rakety N1 byla pouze 95 tun LEV, oproti Saturn V Je 140 tun pro LEO, LK byla vytvořena, aby byla méně objemná než Lunární modul Apollo (LM):

  • Mělo to jiný přistávací profil
  • Bylo to lehčí jen na jednu třetinu hmotnosti LM
  • Zpočátku měla LK nést jediného kosmonauta. Pozdější varianta by měla dvoučlennou posádku; LM nesl dva
  • Neměl žádný dokovací tunel jako LM; kosmonaut ano vesmírná procházka z LOK (Sojuz 7K-L3) do LK a zpět.
  • Aby opustila měsíční oběžnou dráhu a zahájila sestup, použila LK stejnou brzdnou fázi, Blok D, který umístil komín LK-Sojuz na měsíční oběžnou dráhu; LM použila svůj motor pro přistání (později mise Apollo také použila motor SPS, aby pomohla deorbitovat LM).
  • Konečné zpomalení z rychlosti 100 m / s ve výšce 4 km nad měsíčním povrchem bylo provedeno fází Blok E, schopnou několika restartů. To umožnilo Bloku E sloužit také jako výstupová fáze pro návrat LK na oběžnou dráhu měsíce; přistávací fáze LM měla vyhrazený motor pro přistání.
  • Pro lepší výkon byly použity motory LK Blok E. turbočerpadla poskytnout jim palivové komponenty. K rychlé aktivaci čerpadel byly použity pevné nálože, které omezovaly počet vznícení.
  • Po přistání byla konstrukce podvozku LK navržena tak, aby sloužila jako mini-startovací komplex pro vzlet horního stupně; Apollo LM použilo sestupnou fázi stejným způsobem.
  • LK Blok E měl primární i rezervní motor, což umožňovalo ujištění o výstupu; Apollo LM odstartovalo s jediným výstupovým motorem a nemělo žádnou zálohu ani rezervu, ale bylo navrženo pro jednoduchost a spolehlivost umožňující optimální zajištění výstupu. Porucha vzestupového motoru LM by zaručila kritické selhání mise.[1]

Současná pozice

Přistávací modul v hlavním sídle RKK Energia.

Zbývá pět LK v různých fázích dokončení. Jsou na adrese:

Viz také

Reference

  1. ^ A b C „LK“. Encyclopedia Astronautica. Archivovány od originál dne 18. 4. 2009. Citováno 2009-07-15.
  2. ^ A b C „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2013-12-30. Citováno 2013-12-15.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  3. ^ https://web.archive.org/web/20090418162347/http://www.astronautix.com/craft/lk.htm
  4. ^ NASA Space Science Data Coordinated Archive
  5. ^ Mark Franchetti (3. července 2005). „Rusko plánuje první muže na Marsu“. Časy. Londýn. Citováno 2008-02-05.
  6. ^ Zak, Anatoly. „Dlouho opuštěná sovětská technologie možná pomůže Číně přistát na Měsíci“. Populární mechanika. Citováno 18. září 2019.