50 лет "Луне-9"

[Pavel]

1.2. Конструкция
1.2.I. Отработка посадочного устройства станции "Луна-9".
Станция "Луна-8", также как и предыдущие станции типа "Е6", разработанные ЦКБЭМ, не осуществила мягкой посадки на Луну; предстояла четкая доводка ряда агрегатов станции.
Мягкая посадка космического аппарата на лунную поверхность являлась принципиально новой технической проблемой, потребовавшей решения целого ряда вопросов при проектировании станции. Задача осложнялась отсутствием сведений о свойствах лунной поверхности, что обусловило проектирование системы мягкой посадки с учетом возможности посадки станции на различные по своим свойствам породы - от скальных до пылевидных.
С переходом на космическую тематику и получением конструкторской документации на изделия типа "Е6" ОКБ завода им. С.А.Лавочкина предстояло решить проблему мягкой посадки автоматической станции на поверхность Луны.
Автоматическая станция Е6М "Луна-9" была модификацией конструкции станции типа "Е6".
Посадочное устройство станции было выполнено в виде двух баллонов-амортизаторов, почти шаровидной формы, охватывающих АЛС и связанных один с другим капроновыми лентами при помощи специальных петель, расположенных по периметру каждого амортизатора. По петлям одного из амортизаторов были проложены кольцом детонирующий шнур с двумя электродетонаторами для подрыва его от программно-временного устройства АЛСа. После посадки станции на Луну детонирующий шнур перерубал петли на одном из амортизаторов. Освобожденные амортизаторы принимали шаровидную форму выталкивая АЛС.
Амортизаторы наполнялись гелием при подходе станции к Луне. Система наполнения амортизаторов состояла из стального баллона высокого давления, заполняемого гелием на Земле, пиротехнического клапана, дюзы, пневморазъемов, обеспечивающих отделения АЛСа с амортизаторами от ложемента тормозной установки и трубопроводов.
Амортизаторы были выполнены из авизента, который образует силовую оболочку. В силовую оболочку была вложена камера, выклеенная из листовой резины. Камера представляла из себя герметичный объем, заполняемый гелием.
Амортизаторы разрабатывались и поставлялись загорским филиалом НИИ резиновой промышленности.
В ходе выяснения причин невыполнения мягкой посадки предыдущими станциями было сделано предположение, что из-за неточности определения фактического объема амортизаторов, при их заполнении гелием, на подходе к Луне, могут возникать разрушающие напряжения в материале оболочки, запас прочности которой составлял всего 1,1.
Точность расчета и контроль заполнения амортизаторов, изготовленных из мягкой ткани, затруднялись из-за невозможности точного определения их объема.
Многочисленные эксперименты по заполнению амортизаторов гелием и отработке посадочного устройства в целом не подтвердили этого предположения, но способствовали:
- доработке амортизаторов, заключавшейся в усилении прочности оболочки в местах складок и вызванной случаями разрушения ее в момент отделения АЛС от ложемента;
- улучшению конструкции обвязки амортизаторов в сложенном виде. Капроновый шнур, используемый для обвязки был заменен резиновым, что обеспечило более плотную укладку амортизаторов и повысило надежность обвязки;
- разработке новой конструкции теплоизоляции (конструктор Лютых Ю.). Изготовленная в виде четырех лепестков, выклеенных из стеклоткани и покрытых снаружи ЭВТИ, новая конструкция теп-лоизоляции исключила случаи "заедания", имевшие место при экспериментах со старой конструкцией;
- существенной корректировке инструкции по укладке амортизаторов. Инструкции разработчика содержала самые общие указания по укладке. Заново были разработаны методика удаления воздуха из внутренних полостей амортизаторов и методика контроля.
Дальнейшие работы по доводке посадочного устройства и механизма его действия способствовали выявлению основной причины неудач предыдущих пусков, то есть причины "грубой" посадки.
Причина "грубой" посадки заключалась в том, что возмущающие моменты, возникающие при наполнении амортизаторов гелием, не парировались моментом, создаваемым работающей в это время системой астроориентации и стабилизации.
Сопла этой системы давали максимальную тягу, равную всего 33 г.
Эксперименты, проведенные по методике, разработанной тт. Михайловым Л.Н., Шевченко П.П. и Иодко В.А., позволили сделать окончательный вывод:
наполнение амортизаторов и сброс теплоизоляции необходимо производить после включения тормозного двигателя, одновременно с которым включаются управляющие и стабилизирующие сопла посадочного блока с тягой по 34 кг. Только в этом случае парируются возмущающие моменты при наполнении амортизаторов гелием.
Это, в свою очередь, привело к изменению в системе автоматического управления станции.

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum11/topic3442/?PAGEN_1=2

[hlynin]

Старый пишет:
И я вобще не верю что в радиокомандной системе была отдельная команда перевода двигателей ориентации из скважного режима в непрерывный.

http://kik-sssr.ru/Markov_E-6.htm

[hlynin]

Pavel пишет:
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum11/topic3442/?PAGEN_1=2

Нет возражений. За исключением... нет промолчу пока

[hlynin]

hlynin пишет:
Вспомнил - это рассказ Маркова в НК №4 и 5 2006.

Кстати в №4. Рисунок посадки Е-6... Ну очень ляповый. Луна-9 садится прямо на ревущем КТДУ. И не сбросив астроблоки

[hlynin]

— Линдон Джонсон. Поздравление СССР после посадки на Луну Луны-9 (Lyndon B. Johnson, Message of Congratulations Following the Landing on the Moon of the U.S.S.R.'s Luna 9) (на англ.) Public Papers of the Presidents of the United States. Lyndon B. Johnson. 1966, Book 1: January 1 to to June 30, 1966, Washington, 1967 г., стр. 141 в pdf - 1,95 Мб
 — По поводу Луны-9 (Late Item: Luna 9 ...) (на англ.) «The President's Daily Brief» 03.02.1966 в pdf - 36 кб
 Президент США Джонсон был проинформирован о мягкой посадке Луна-9 на Луну ЦРУ в ежедневном бриффинге 3 февраля 1966 года (который был рассекречен и опубликован только в 2015 году). ЦРУ признает, что США отстают от СССР: "Первая попытка мягкой посадки аппарата США планируется в конце этого года." - Президент направил поздравительную телеграмму Председателю Президиума Верховного Совета СССР Николаю Подгорному: "Вас и народ Союза Советских Социалистических Республик можно поздравить с большим успехом Луны-9." Эффект старались преуменьшить: телеграмма была зачитана только на пресс-конференции, она не была опубликована в пресс-релизе Белого дома.

[hlynin]

Pavel пишет:
одновременно с которым включаются управляющие и стабилизирующие сопла посадочного блока

К вопросу, какую функцию считают основной. Они конкретно названы рулевыми, а не тормозными. Я же не отрицаю их тормозной эффект. Просто утверждаю, что они компенсировали лишь половину от скорости свободного падения

[Pavel]

Если бы они компенсировали полностью ускорение свободного падения, то было бы достаточно грустно. Или забавно. Станция могла бы просто зависнуть над Луной, пока остатки топлива не кончились. Ну или бы снижалась очень и очень медленно..Так же опять все логично.

[hlynin]

Pavel пишет:
Если бы они компенсировали полностью ускорение свободного падения, то было бы достаточно грустно. Или забавно.

Согласен на забавность. Но вот пишут тут некоторые корифеи:
Не верньерные двигатели а рулевые сопла на газе ТНА. Они предназначены не для уменьшения скорости а для сохранения её постоянной. Тяга сопел равна весу станции и таким образом скорость снижения остаётся постоянной, той которая была на момент выключения основного двигателя.

Но - к нашим баранам. Согласны ли Вы, что КА гасит половину скорости свободного падения, 108-113:2 = 54-56 км/ч ?

[hlynin]

Мне неизвестно время работы тормозного импульса. Есть ли оно? Можно, конечно, посчитать, но это интегрировать надо или приблизительно

[hlynin]

— Национальный Центр по расшифровке фотоснимков [ЦРУ]. Предварительный анализ фотографий Луны-9 (National Photographic Interpretation Center [of the CIA], Preliminary Analysis of Luna-9 Photography) (на англ.) июнь 1966 г. в pdf — 1,96 Мб
 "(...) Целью анализа является предоставлении информации о фотографической системе, космическом корабле и лунной поверхности независимо от ранее опубликованных данных в СССР и в США." Результаты анализа представлены в разделе А документа. Существует описание того, как результат был определен или рассчитывался в разделе В. Некоторые предложения по-прежнему зачернены. Например, один из способов, как определить размеры космического аппарата (результат №6), было использованы две фотографии Луны-9 на выставке в Москве и "среднего человека" в качестве масштабного фактора. С некоторыми дополнительными предположениями "диаметр капсулы с развёрнутыми лепестками и без защитного покрытия был определен в 2.18 футов [= 66 см]. Советские публикации цитируются " камера на 60 сантиметров (1,97 футов) над поверхностью. (...) Советские данные и те, что вычислены с фотографий [модели Луны-9 в Москве] очень хорошо согласуются. (...) Размерность 2,18 фута была выбрана в качестве базы для вычисления всех других размеров. "(Смотрите рисунок на нижней части страницы 9) размер и расстояние ряда объектов на поверхности Луны (результат №7) были вычислены с помощью полученных размеров космического аппарата — Документ был рассекречен и обнародован в 2000 году...

[Старый]

Pavel пишет:
Если бы они компенсировали полностью ускорение свободного падения, то было бы достаточно грустно. Или забавно. Станция могла бы просто зависнуть над Луной, пока остатки топлива не кончились. Ну или бы снижалась очень и очень медленно..Так же опять все логично.

Не могла зависнуть потому что выключение тормозного двигателя происходило на ненулевой скорости. И после выключения камеры сгорания станция продолжала снижаться с этой скоростью. Поскольку скорость и высота выключения основного двигателя имели разброс то невозможно было заранее узнать в какой момент станция достигнет лунной поверхности, поэтому и нужен был штырь.

[hlynin]

Старый пишет:
Не могла зависнуть потому что выключение тормозного двигателя происходило на ненулевой скорости.

А вот везде пишут
На расстоянии 75 км от поверхности Луны по сигналу с высотомера включилась двигательная установка. на высоте 260–265 м выключился основной двигатель, и скорость была погашена до нуля.

Старый пишет:
И после выключения камеры сгорания станция продолжала снижаться с этой скоростью.

Но если ты не согласен - назови свою цифру. Это очень важно!

Старый пишет:
Поскольку скорость и высота выключения основного двигателя имели разброс то невозможно было заранее узнать в какой момент станция достигнет лунной поверхности, поэтому и нужен был штырь.

Разумеется, имели разброс, но плюс-минус пару сотен метров ничего не решали. А зачем кому-то знать скорость и высоту? Щуп, если ты этого не понял, давал сигнал на вскрытие амортизирующей оболочки и АЛС отбрасывалась куда подальше

[Старый]

hlynin пишет: 
Разумеется, имели разброс, но плюс-минус пару сотен метров ничего не решали. А зачем кому-то знать скорость и высоту? Щуп, если ты этого не понял, давал сигнал на вскрытие амортизирующей оболочки и АЛС отбрасывалась куда подальше

Затем чтобы знать в какой момент отделять АЛС. Из-за разброса высоты и скорости вычислить этот момент было нельзя и можно было только определить щупом.

[hlynin]

Старый пишет:
Затем чтобы знать в какой момент отделять АЛС. Из-за разброса высоты и скорости вычислить этот момент было нельзя и можно было только определить щупом.

Зачем знать момент? Щуп касается грунта, контакт замыкает устройство, вскрывающее оболочку и АЛС выплёвывается прочь

[Старый]

hlynin пишет:

Старый пишет:
Затем чтобы знать в какой момент отделять АЛС. Из-за разброса высоты и скорости вычислить этот момент было нельзя и можно было только определить щупом.

Зачем знать момент? Щуп касается грунта, контакт замыкает устройство, вскрывающее оболочку и АЛС выплёвывается прочь

Гениально! И как без щупа узнать в какой момент замыкать устройство?

[Старый]

Тяга рулевых сопел 245 Н. Это 25 кг? Значит она сможет компенсировать лунное притяжение для аппарата массой 150 кг.

[hlynin]

Старый пишет:
Тяга рулевых сопел 245 Н. Это 25 кг? Значит она сможет компенсировать лунное притяжение для аппарата массой 150 кг.

Ну, Павел писал про 34. Но, увы, масса падающая - 430 кг

[Старый]

Значит будет просто ускоряться медленнее.

[hlynin]

Старый пишет:
Гениально! И как без щупа узнать в какой момент замыкать устройство?

Кому это надо знать? Щуп замкнёт цепь, устройство взрежет оболочку, газ выплюнет АЛС подальше. И лишь через 5 минут сигнал пойдёт к Земле

[hlynin]

Старый пишет:
Значит будет просто ускоряться медленнее.

Ты прочитай выше, что я писал. Вдвое медленнее, но никак не с постоянной скоростью