Лунный автомобиль

Лунный автомобиль, экспедиция «Аполлон-15», 1971

Лунный автомобиль (лунный вездеход, англ. lunar rover, от англ. lunar roving vehicle, сокр. LRV) — четырехколёсный транспортный планетоход для передвижения людей по поверхности Луны, использовавшийся в ходе последних экспедиций программы «Аполлон» — «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17» в начале 1970-х годов. Разработчик и генеральный подрядчик — Boeing.

Представлял собой двухместный электромобиль на двух неперезаряжаемых батареях. Управление электромобилем поручалось командиру экипажа.

Преимущество

Вездеходы значительно расширили доступную для астронавтов площадь лунной поверхности. Ранее астронавты могли перемещаться на Луне лишь непосредственно вокруг места посадки из-за сковывавших их скафандров и других приборов жизнеобеспечения. Пользуясь же вездеходом, можно было развивать скорость до 13 км/ч. В ходе экспедиции «Аполлон-16» был установлен рекорд скорости передвижения по Луне — 18 км/ч. Общая длина пути, пройденного вездеходами в экспедициях Аполлон-15, Апполон−16 и Апполон−17, составила соответственно 28, 27 и 36 км^[1].

Конструкция

Колесо лунного автомобиля

Приборная панель Лунного автомобиля

Лунный автомобиль был снабжён четырьмя двигателями постоянного тока (отдельный двигатель для каждого из колёс) производства Delco, каждый мощностью 0,25 л. с. (190 Вт) при оборотах до 10 000 об/мин, передача через понижающий волновой редуктор 80:1, а также — двумя рулевыми двигателями (по одному для передних и задних колёс). Источник электроэнергии — две неперезаряжаемые серебряно-цинковые батареи напряжением 36 вольт и ёмкостью 121 А·ч. каждая. Конструкцией предусматривалась возможность питания от батарей электромобиля устройства связи или телекамеры. Батареи и электроника были снабжены системой пассивного охлаждения.

Колёса были разработаны компанией General Motors. Конструкция колеса включала алюминиевый диск и покрышку диаметром 81 см и шириной 23 см. Покрышка была выполнена из плетёной стальной проволоки (волокон) толщиной 0,84 мм с цинковым покрытием. Порядка 50 % от площади покрышки занимал специальный титановый протектор для надёжного контакта с грунтом. Над колёсами располагались пылевые щитки.

Лунный автомобиль обладал массой в 210 кг и грузоподъёмностью в условиях лунной силы тяжести в 490 кг. Рама длиной в 3 м, с колёсной базой в 2,3 м была сварена из алюминиевых труб (алюминиевый сплав 2219). Рама состояла из трёх частей, скреплённых шарнирами, благодаря чему она складывалась и во время полёта к Луне была закреплена снаружи лунного модуля в сложенном виде. Машина опускалась на грунт двумя астронавтами с помощью блочно-тросовой системы. Максимальная высота автомобиля составляла 1,1 м. Клиренс с полной загрузкой — 35 см. Радиус разворота — около трёх метров^[2].

Управление машиной осуществлялось T-образной рукояткой, расположенной между сидениями. Подача ручки вперёд — движение вперёд; влево-вправо — поворот; назад-торможение, полностью назад — стояночный тормоз. На ручке имелся переключатель заднего хода. Приборное оборудование было смонтировано на отдельном щитке и включало в себя следующие указатели: скорость, пройденное расстояние, азимут движения (курс), наклон, индикаторы запаса мощности батарей и температуры.

Скорость передвижения составляла около 8—10 км/ч, хотя на отдельных участках мог разгоняться до 16 км/ч, и даже ставя рекорд в 18 км/ч, что впрочем, создавало лишь проблемы, так как, несмотря на полную нагруженность лунного вездехода, сила тяжести на Луне в 6 раз меньше земной, и лунный автомобиль ощутимо подбрасывало на неровностях грунта.

Навигация обеспечивалась гирокомпасом и одометром. Кроме того, на приборной панели было смонтировано простое устройство для определения азимута движения по тени штыря-гномона. Учитывая малую скорость движения Солнца на лунном небе, точность прибора была вполне удовлетворительной.

Лунный автомобиль был оборудован собственной системой радио- и телевизионной связи. Имелась остронаправленная сетчатая параболическая антенна для прямой связи с Землёй, также ненаправленная антенна. На борту были установлены цветная телевизионная камера и 16-мм кинокамера, а также 70-мм фотокамера. Для них имелся и запас плёнок в кассетах.

Использование

Каждый автомобиль использовался для трех поездок — по одной в каждый из трёх дней экспедиции.

Экспедиция	Пробег	Общее время	Наибольшее удаление от лунного модуля
Аполлон-15	27,76 км	3 ч 02 мин	5,0 км
Аполлон-16	26,55 км	3 ч 26 мин	4,5 км
Аполлон-17	35,89 км	4 ч 26 мин	7,6 км

Максимальное удаление вездехода от лунного модуля ограничивалось ресурсами индивидуальных систем обеспечения астронавтов, которых должно было хватить для пешего возвращения к модулю в случае поломки вездехода. После того как лунные автомобили и скафандры астронавтов продемонстрировали свою надежность, это ограничение было смягчено во время последней экспедиции (Аполлон-17), что позволило удалиться от лунного модуля на максимальное расстояние в 7,6 км.

Поврежденное крыло лунного автомобиля (Аполлон-17)

В ходе эксплуатации LRV на Луне астронавты испытали ряд трудностей. Так, во время экспедиции Аполлон-16 при втором выходе на грунт (место — точка № 8) астронавт Янг случайно задел пылевой щиток транспортёра и оторвал его. Пыль, выброшенная из-под колеса, осыпала астронавтов, консоль управления и оборудование радиосвязи. Батареи стали нагреваться, и повысился расход мощности. Ремонт, однако, не производился. Та же деталь была оторвана в ходе экспедиции Аполлон-17 (Юджин Сернан задел её ручкой геологического молотка). Астронавты закрепили её клейкой лентой, однако из-за пыли лента держалась плохо, и через час щиток был окончательно потерян. Транспортёр снова осыпало пылью. Было принято решение исправить поломку собственными силами. Астронавты сделали пылевой щиток из подручных материалов, используя карты местности, клейкую ленту и зажимы — фиксаторы осветителей, снятые с лунного модуля. Карты со следами эрозии от лунной пыли были возвращены на Землю и экспонируются в музее National Air and Space Museum.

Установленная на вездеходе цветная телевизионная камера с 6-кратным объективом-трансфокатором была оснащена электроприводом для поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и изменения фокусного расстояния, благодаря чему ей могли управлять не только астронавтами, но и оператор с Земли. Это значительно расширило возможности съемок, в частности позволило снять старт лунного модуля с Луны. Для такой съёмки вездеход заранее устанавливался на таком расстоянии от модуля, чтобы в поле зрения камеры попадал он весь. Оператор на Земле, ориентируясь на телевизионную картинку с камеры, управлял её приводом, сопровождая взлёт модуля. Хотя время старта было известно с точностью до секунд, в силу заметно долгого прохождения сигнала по цепочке Луна — Земля — Луна оператору приходилось работать с опережением. Так, вертикальное панорамирование приходилось начинать, когда на телекартинке оператора модуль ещё стоял на грунте. Это мешало съемке, в силу чего в экспедициях Аполлон-15 и Аполлон-16 старт лунных модулей был снят плохо. Однако в экспедиции Аполлон-17 старт лунного модуля был снят успешно^[3].

Интересные факты

• Во время второй лунной экспедиции «Аполлон-17» Юджин Сернан (по другим данным, Хариссон Шмитт, геолог экспедиции) неся в кармане скафандра молоток, случайно зацепил его рукояткой крыло «луноровера», в результате чего оно почти отвалилось; эта небольшая (по земным меркам), проблема превратилась в весьма значительную для астронавтов. Во время движения «луноровера» поднималось очень много пыли, а со сломанным крылом пыль попадала и на скафандры, и на элементы средства передвижения, а так как пыль практически черная, это создавало условия для перегрева (не зря скафандры выполнены в белых цветах). Инженеры НАСА всю ночь работали над решением проблемы, и утром сообщили астронавтам инструкции, в результате крыло было приклеено клейкой лентой.^[4]

Фотогалерея

• 

  «Фалкон» (на заднем плане) и «Лунный Ровер» в процессе сборки в Космическом центре имени Кеннеди

• 

  «Лунный Ровер» № 1 на заводе корпорации Boeing в Кенте, штат Вашингтон, перед самой отправкой в Космический центр имени Кеннеди

• 

  Экспедиция «Аполлон-16». Джон Янг работает у лунного автомобиля рядом с лунным модулем «Орион». Апрель 1972 года

• 

  Джеймс Ирвин у «Лунного Ровера»

• 

  Дэвид Скотт и «Лунный Ровер» у каньона Хэдли Рилл

• 

  Экспедиция «Аполлон-17»

• 

  Экспедиция «Аполлон-15». Дэвид Скотт рядом с лунным автомобилем. 1971 год.

• 

  Джеймс Ирвин держит «Лунный Ровер» у «Зелёного валуна». Для калибровки Д. Скотт положил на валун грабли-щипцы

• 

  Экспедиция «Аполлон-17». Юджин Сернан совершает пробный заезд на лунном автомобиле

• 

  Лунный автомобиль, экспедиция «Аполлон-15»

Видео

•  

  Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин тренируются на Земле в использовании лунного автомобиля на «Аполлоне-15»

•  

  Лунный автомобиль «Аполлон-15»

•  

  Командир «Аполлона-16» Джон Янг управляет лунным автомобилем

•  

  «Аполлона-16» астронавт управляет лунным автомобилем

См. также

• Луноход (космическая программа)
• Планетоход
• Селеноход

Ссылки

• А. Первушин. Битва за Луну. — Амфора, 2007.
• Общее описание LRV, вебсайт NASA (англ.)
• Полная техническая документация и руководство по эксплуатации LRV (сайт NASA, файл pdf, 38 Мб, 201 страница) (англ.)

Примечания

1. ↑ Лунный автомобиль, История авиации, моделирование (31 мая 2010 года).
2. ↑ Лунный автомобиль, Нахапетов (12.04.2011).
3. ↑ Дню Космонавтики посвящается - автомобиль на Луне, Ford trucks and SUV in Russia - Atom (12.04.2011).
4. ↑ Машины для других планет (луноходы и марсоходы), Необычные автомобили (12.04.2011).