«Тиокол» разрабатывает аппарат для пилотируемого путешествия к Луне
31 октября 1961
Тысячи лет человек мечтал о Луне; теперь, наконец, она на расстоянии вытянутой руки. Люди науки знают, как туда добраться. Перспективная топливная технология может создать ракеты, способные доставить нас туда и вернуть обратно.
Президент Кеннеди недавно заявил: «Настало время действовать, время для нашей страны занять явно лидирующую роль в космосе, чтобы до конца этого десятилетия добиться высадки человека на Луну и возвращения его назад».
В настоящее время самой крупной твердотопливной ракетой, проходящей летные испытания, является первая ступень ракеты ВВС «Минитмен», созданная подразделением «Васатч» корпорации «Тиокол Кемикал». Большое количество производственной информации было получено благодаря программе разработки первой ступени «Минитмен», позволившей понять проблемы больших двигателей. Это понимание может напрямую поддержать разработку крупного носителя.
Трехступенчатая ракета «Нова» разработана подразделением корпорации «Тиокол Кемикал» «Васатч» в Бригам-сити, и предложена НАСА для полета человека к Луне. Эта предлагаемая концепция предусматривает твердотопливную первую ступень и жидкотопливную верхнюю ступень на жидком кислороде и жидком водороде. Один из способов получения твердотопливной ступени без существенного расширения передовых технологий - это сборка двигателей в связку. Согласно подразделению «Васатч» подразделения «Тиокол» связка будет содержать от четырех до восьми двигателей.
Каждый двигатель в четырехдвигательной связке будет примерно 240 дюймов (20 футов) диаметром, 110 футов длиной и весом около 2.6 миллионов фунтов. Каждый двигатель в восьмидвигательной связке будет примерно 160 дюймов (13.3 фута) диаметром, 113 футов длиной и весом около 1.3 миллиона фунтов.
Двигатели первой ступени «Новы» будут очень тонкостенным стальным контейнером из пяти сегментов. Эти сегменты будут из кольцевых стальных элементов, изготовленных с оптимальной толщиной и сваренных для формирования целого контейнера. Головная часть двигателя будет округлой из стали постоянной толщины. Кормовой конец будет иметь такую же форму, как и головной.
[…]
Сегменты подразделения «Васатч-Тиокол», предложенные для двигателей первой ступени «Новы» будут круговой конфигурацией в центре. Такая конфигурация выбрана из-за того, что отвечает необходимым характеристикам и она легче всего в производстве.
Завершенные сегменты будут собраны на пусковой площадке. Первый кормовой сегмент закрепят на пусковом стенде. Дополнительные сегменты расположат в правильном порядке относительно кормового сегмента.
Связка гигантских ракетных двигателей отправит 75-тонный груз, плюс верхние ступени прочь от Земли со скоростью, приближающейся к двум милям в секунду и разовьет свыше 21 миллиона фунтов тяги. На границе атмосферы Земли первая ступень «Новы» отделится от верхних ступеней, а вторая и третья ступени последовательно разгонят космический аппарат «Аполлон» для его путешествия к Луне. После отделения третьей ступени космический аппарат по инерции полетит к Луне со скоростью 25 тысяч миль в час. При такой скорости космический аппарат покроет расстояние от Нью-Йорка до Сан-Франциско примерно за пять минут.
Когда астронавты приблизятся к Луне они войдут в гравитационное поле Луны. Чтобы избежать столкновения, корабль будет развернут так, чтобы его ракетные двигатели смотрели в сторону Луны. Двигатели включат и, когда газы реактивного потока устремятся к лунной поверхности, отдача заставит корабль сбросить свою скорость. В подходящий момент корабль приземлится, а его двигатели будут отключены.
Со своими 300 тысячами кратеров на повернутой к Земле стороне, Луна станет странным местом для прибывших астронавтов. Одной из их насущных проблем станет обеспечение собственного запаса кислорода на время лунного визита.
Астронавты сделают снимки лунной поверхности и передадут их на Землю с помощью телевидения. Они также возьмут образцы для химического анализа поверхности Луны. Своими приборами они измерят геофизические характеристики поверхности, а также магнитных и радиационных полей Луны. Диаметр Луны составляет всего четверть диаметра Земли. Не имея атмосферы, она представляет собой тихое место без ветра и звука. Отсутствие атмосферы препятствует нормальной голосовой связи, так что астронавтам придется пользоваться языком жестов и радиосвязью.
С точки зрения геолога, понимание природы поверхности Луны и процессов, создавших лунную кору, приведет к лучшей интерпретации ранней истории Земли. Как полагают, состав поверхности Луны в чем-то схож с поверхностью Земли, какой она была четыре миллиарда лет назад перед изменениями, вызванными ветром, дождем и атмосферой.
В путь назад к Земле астронавты будут отправлены с лунной поверхности многотонной тягой жидкотопливного ракетного двигателя «Тиокол», во многом схожего с «XLR-99», используемого сейчас в исследовательском космическом летательном аппарате «X-15». После того, как ракета покинула гравитационное поле Луны и космический корабль достиг требуемой скорости, ракетный двигатель будет отключен, а астронавты проведут остаток пути дрейфуя к Земле.
Первым этапом маневра входа в атмосферу станет замедление космического корабля и его благополучный проход сквозь атмосферу Земли. Это будет одной из самых требовательных и сложных проблем космического полета.
Одним из подходов станет использование тормозных ракет для замедления аппарата в космосе перед встречей с атмосферой. Аппарат облетит Землю по орбите со скоростью 17 тысяч миль. Для начала спуска с орбиты будет запущена небольшая тормозная ракета для снижения скорости и небольшого отклонения траектории корабля в сторону атмосферы. Аппарат покроет горизонтальное расстояние порядка трех тысяч миль, спускаясь до высоты в 60 миль, где встретится с существенным влиянием атмосферы.
The Deseret News
Содержание
