"Луноход""Луноход" - транспортное устройство, управляемое автоматически или
космонавтами, способное передвигаться по Луне и предназначенное для проведения
исследования Луны. Перед советскими учеными и конструкторами при разработке и
создании первого автоматического лунохода встала необходимость решения комплекса
сложных проблем. Надо было создать совершенно новый тип машины, способной
длительное время функционировать в необычных условиях открытого космоса на
поверхности другого небесного тела. Основные задачи: создание оптимального
движителя с высокой проходимостью при малых массе и энергопотреблении,
обеспечивающего надежную работу и безопасность движения, систем дистанционного
управления движением лунохода; обеспечение необходимого теплового режима с
помощью системы терморегулирования, поддерживающей температуру газа в приборных
отсеках, температуру элементов конструкции и оборудования, расположенных внутри
герметичных отсеков и вне их (в открытом космосе в периоды лунных дней и ночей),
в заданных пределах; выбор источников питания, материалов для элементов
конструкции: разработка смазочных материалов и систем смазок для условий вакуума
и другое.Научная аппаратура лунохода должна была обеспечить: изучение
топографических, и селено-морфологических особенностей местности; определение
химического состава и физико-механических свойств грунта; исследование
радиационной обстановки на трассе перелета к Луне, в окололунном пространстве и
на поверхности Луны; изучение рентгеновского космического излучения;
эксперименты по лазерной локации Луны. Первый луноход - советский "Луноход-1", предназначенный
для проведения комплекса научных исследований на поверхности Луны, был доставлен
на Луну космическим аппаратом "Луна-17" и проработал на ее поверхности почти год
(с 17.11.1970 по 4.10.1971). "Луноход-1" состоит из двух частей: герметичного
приборного отсека с аппаратурой и самоходного шасси. Масса "Лунохода-1" 756 кг,
длина (с открытой крышкой) 4,42 м, ширина 2,15 м, высота 1,92 м. Приборный отсек
служит для размещения аппаратуры бортовых систем и зашиты ее от воздействия
внешней среды в условиях космоса. Имеет форму усеченного конуса с выпуклыми
верхним и нижним днищами. Корпус отсека изготовлен из магниевых сплавов,
обеспечивающих достаточные прочность и легкость. Верхнее днище отсека
используется как радиатор-охладитель в системе терморегулирования и закрывается
крышкой. В период лунной ночи крышка закрывает радиатор и препятствует отводу
теплоты из отсека благодаря тепловому излучению радиатора. В течение лунного дня
крышка открыта, и элементы солнечных батарей, расположенные на ее внутренней
стороне, обеспечивают подзарядку аккумуляторов, питающих бортовую аппаратуру
электроэнергией.В приборном отсеке размещены системы терморегулирования,
электропитания, приемные и передающие устройства радиокомплекса, приборы системы
дистанционного управления и электронно-преобразовательного устройства научной
аппаратуры. В передней части расположены: иллюминаторы ТВ камер, электрический
привод подвижной остронаправленной антенны, служащей для передачи на Землю ТВ
изображений лунной поверхности; малонаправленная антенна, обеспечивающая прием
радиокоманд и передачу телеметрической информации, научные приборы и оптический уголковый
отражатель, изготовленный во Франции. По левому и правому бортам установлены: 2
панорамные телефотокамеры (причем в каждой паре одна из камер конструктивно
объединена с определителем местной вертикали), 4 штыревые антенны для приема
радиокоманд с Земли. Для подогрева газа, циркулирующего внутри аппарата, служит
изотопный источник тепловой энергии. Рядом с ним расположен прибор для
определения физико-механических свойств лунного грунта.Резкие температурные
перепады при смене дня и ночи на поверхности Луны, а также большая разница
температур между деталями аппарата, находящимися на солнечной стороне и в тени,
обусловили необходимость разработки специальной системы терморегулирования. При
низких температурах в период лунной ночи для обогрева приборного отсека
автоматически прекращается циркуляция газа-теплоносителя по контуру охлаждения и
газ направляется в контур подогрева.Система электропитания лунохода состоит
из солнечных и химических буферных батарей, а также приборов автоматического
управления. Управление приводом солнечных батарей осуществляется с Земли; при
этом крышка может быть установлена на любой угол в пределах от 0 до 180°,
необходимый для максимального использования солнечного излучения.Бортовой
радиокомплекс обеспечивает прием команд из Центра управления и передачу
информации с борта аппарата на Землю. Ряд систем радиокомплекса используется не
только при работе на поверхности Луны, но и на участке перелета с Земли на Луну.
Две ТВ системы лунохода служат для решения самостоятельных задач. Система
малокадрового телевидения предназначена для передачи на Землю ТВ изображений
местности, необходимых экипажу, управляющему с Земли движением лунохода.
Возможность и целесообразность применения такой системы, для которой характерна
более низкая по сравнению с вещательным телевизионным стандартом скорость
передачи изображения, была продиктована специфическими лунными условиями.
Основное из них - медленное изменение ландшафта при движении лунохода. Вторая ТВ
система служит для получения панорамного изображения окружающей местности и
съемки участков звездного неба, Солнца и Земли с целью астроориентации. Система
состоит из четырех панорамных телефотокамер.Самоходное шасси предназначено для перемещения лунохода по
поверхности Луны. Характеристика шасси: число колес - 8 (все ведущие); колесная
база - 170 мм; колея - 1600 мм; диаметр колеса по грунтозацепам - 510 мм; ширина
колеса - 200 мм. Шасси выполнено таким образом, чтобы луноход имел высокую
проходимость и надежно работал в течение длительного времени при минимальной
собственной массе и потребляемой электроэнергии. Шасси обеспечивает передвижение
"Лунохода" вперед (с двумя скоростями) и назад, повороты на месте и в движении.
Оно состоит из ходовой части (упругая подвеска и движитель), блока автоматики,
системы безопасности движения, прибора и комплекса датчиков для определения
механических свойств грунта и оценки проходимости шасси. Поворот достигается за
счет различной частоты вращения колес правого и левого бортов и изменением
направления их вращения. Торможение осуществляется переключением тяговых
электродвигателей шасси в режим электродинамического торможения. Для удержания
лунохода на уклонах и его полной остановки включаются дисковые тормоза с
электромагнитным управлением. Блок автоматики управляет движением лунохода по
радиокомандам с Земли, измеряет и контролирует основные параметры самоходного
шасси и автоматическую работу приборов для исследования механических свойств
лунного грунта. Система безопасности движения обеспечивает автоматическую
остановку лунохода при предельных углах крена и дифферента и перегрузках
электродвигателей колес.Прибор для определения механических свойств лунного
грунта позволяет оперативно получать информацию о грунтовых условиях движения.
Пройденный путь определяется по числу оборотов ведущих колес. Для учета их
пробуксовки вносится поправка, определяемая с помощью свободно катящегося девятого колеса,
которое специальным приводом опускается на грунт и поднимается в исходное
положение. Управление аппаратом осуществляется из Центра дальней космической
связи экипажем в составе командира, водителя, штурмана, оператора,
бортинженера.Режим движения выбирался в результате оценки телевизионной
информации и оперативно поступающих телеметрических данных о крене, дифференте,
пройденном пути, состоянии и режимах работы приводов колес. В условиях
космического вакуума, радиации, значительных перепадов температур и сложного
рельефа местности по трассе движения все системы и научные приборы лунохода
функционировали нормально, обеспечив выполнение как основной, так и
дополнительных программ научных исследований Луны и космического пространства, а
также инженерно-конструкторских испытаний."Луноход-1" детально обследовал лунную
поверхность на площади 80000 м2. С помощью ТВ систем было получено более 200
панорам и свыше 20000 снимков
поверхности. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались
физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведен
анализ его химического состава. Пройденное расстояние 10 км 540 м. Длительность
активного функционирования "Лунохода-1" составила 301 сутки 6 ч 37 мин;
прекращение работы было вызвано выработкой ресурсов его изотопного источника
теплоты. В конце работы он поставлен на практически горизонтальной площадке в
такое положение, при котором уголковый отражатель обеспечил многолетнее проведение лазерной
локации его с Земли.16.1.1973 с помощью автоматической станции "Луна-21" в
район восточной окраины Моря Ясности (древний кратер Лемонье) был доставлен "Луноход-2". Выбор указанного
района посадки диктовался целесообразностью получения новых данных из сложной
зоны сочленения моря и материка. Усовершенствование конструкции и бортовых
систем, а также установка дополнительных приборов и расширение возможностей
аппаратуры позволили значительно повысить маневренность и выполнить большой
объем научных исследований. За 5 лунных дней в условиях сложного рельефа
"Луноход-2" прошел расстояние 37 км.
|
