Авиация и космонавтика 2002 02

Вся посадка на Луну длится примерно 2 часа 38 минут, и условно ее можно разделить на два этапа: 1 час 30 минут (почти полный виток) подготовка к снижению на орбите; и – 1 час 08 минут – посадка на поверхность, которую, в свою очередь, можно условно разделить на пять "ступеней" снижения, каждая из которых имеет свой особый "масштаб":

Орбита-1 (30 мин.), Орбита-2 (58 мин. 58 сек.) – орбита Луны, после расстыковки CSM;

Масштаб:. -I (56 м. 25с.) – "спуск" с 111 км до 15 км (масштаб: приближение к Луне);

Масштаб: -II (8 м. 24с.) – сниже

ние с 15 км до 2,3 км (над поверхностью );

Масштаб: -III (1м. 42с.) – снижение с 2,3 км до 230 м (рельеф поверхности );

Масштаб: -IV (1м. 08с.) – выбор площадки со 230 м до " 155 м (детали рельефа)

Масштаб: -V (40 сек.) – прилунение на выбранную площадку (детали площадки ).

Со стороны, каждый из "масштабов" можно представить как движение LM вниз по гипотенузе прямоугольного треугольника. Каждый новый "масштаб" (этап) начинается в нижней точке предыдущего. После прохождения модулем всей длины гипотенузы, в ее конце LM как бы "ныряет" в игольное ушко, за которым новый треугольник и новая гипотенуза.

На невидимом пороге каждого такого "масштаба" (отрезка снижения) меняются положение и состояние LM и задачи астронавтов. Каждый порог – это переход LM в новые координаты с меньшими инерционными и реактивными ресурсами. И характер действий астронавтов меняется с испытательного на снижении на необратимый у самой лунной поверхности.

По всей трассе маршрута нужно, работая с приборным оборудованием, принимать конкретные решения и тут же их воплощать в очень жестких рамках необратимо уходящего времени. Человек по своей природе так устроен, что в экстремальной коротко-текущей ситуации его ощущения и психомоторные реакции адаптируются к стремительно изменяющейся обстановке, а специально подобранные и подготовленные пилоты способны справиться с тщательно просчитанной лётной программой, но всё это было бы штатно рискованной процедурой, может, и не с высшим коэффициентом временного стресса, если бы внизу была не Луна.

Посадочный модуль отделился от командного модуля

Тормозной имульс

Посадке на Луну, что бы ни говорили профессионалы, трудно найти сравнение. На Земле ни один испытатель никогда не ставился в подобные условия. После снижения посадочного аппарата до высоты ниже 100 метров над поверхностью посадку уже нельзя не совершать. Но и на саму поверхность LM необходимо поставить с качеством "возвращения", то есть модуль нужно установить ровно, при первом прилунении – с креном не более 8 градусов к местной вертикали, иначе при взлете с Луны могут возникнуть большие проблемы со встречей с CSM на лунной орбите.

Орбита Луны: начинается процедура разделения CSM с LM. Напутственные слова Майка Коллинза за минуту до разделения могли показаться шуткой: "Не волнуйтесь на Луне. Если я услышу от вас раздражение и ропот, я подъеду к вам," – эти слова были желанием приободрить друзей на случай возникновения трудностей при встрече, если прилунение будет выполнено с превышением крена LM, и при старте с Луны взлетная ступень окажется на сильно отклоненной от CSM орбите.

100:09:50. Майк толкает кнопку, срабатывают электрозамки стыковочного кольца CSM, избыточное давление в люке-лазе мягко отталкивает LM. Коллинз тщательно осматривает медленно вращающийся вокруг своей оси LM.

Майк: "Ваша машина прекрасно выглядит, несмотря на то, что вы вверх тормашками".

Армстронг: Еще не известно, кто вверх тормашками".

Майк: "Вы, парни, будьте осторожны

Армстронг: "До свиданья".

Полчаса космические аппараты двигаются по орбите на незначительном (5-30 м) расстоянии друг от друга, наконец, приходит время настоящего расхождения.

100:39:50. Коллинз двигателями ориентации отводит CSM на километр выше от LM и на 3,3-3,7 км по орбите. Армстронг и Олдрин наблюдали, как "Колумбия" постепенно превращается в маленькую звездочку, а вскоре и вовсе исчезает.

До разрешения снижаться к поверхности остается чуть менее часа, в течение которого астронавты должны полностью подготовить электронное оснащение LM к непрерывной, длящейся – 1 час 10 минут фазе спуска к лунной поверхности. И главное действующее звено этой подготовки – БЦВМ (бортовая цифровая вычислительная машина, или бортовая ЭВМ первого поколения).

БЦВМ – мозг LM, без нее успешная посадка на Луну невозможна, попытку отправить астронавтов (космонавтов) на Луну без применения БЦВМ следовало бы (в 1969) именовать не миссией или экспедицией, а попыткой попадания одним космонавтом (Н-1) или двумя астронавтами (Apollo) в Луну.

БЦВМ решала задачу многоуровневого управления "избыточными" (дублированными, работающими автономно и параллельно) системами LM, совместно с аналоговым контрольным моделированием систем задач процесса прилунения на ЭВМ ЦУП.

Такой принцип поддержки оперативного управления экипажа называется интегральным. В истории техники он был разработан и впервые применен именно в программе "Apollo" для обеспечения пилотируемого прилунения. Это позволило создателям программы осуществить не только прилунение, но и спасти впоследствии экипаж "Apollo- 13", попавший в критическую ситуацию в космосе.

Так как программа "Apollo" является самой сложной из всех пилотируемых программ летательных аппаратов и в 1969-72 годах, и сегодня, только глубокая интеграция человека и техники обеспечивала ей такую гибкость и надежность комплекса управления, которая не может быть обеспечена другими средствами при существующем уровне развития техники.

Интегральный принцип представлял собой совместную работу ведущих специалистов всех востребованных программой отраслей науки и техники США, обеспечивающую ЦУП и экипаж КК достоверным своевременным прогнозированием ситуации. С первой секунды самой миссии была предусмотрена максимальная помощь со стороны наземных служб во всех непредвиденных обстоятельствах. Работу диспетчеров миссии, находящихся в Хьюстоне, обеспечивали группы специализированной поддержки в самом ЦУП и сотни людей на различных предприятиях подрядчиков, разбросанных по всей стране, по организованной между ними голосовой (телефонной и радио) связи и специальным линиям оперативного обмена информацией

Первое бортовое электронно-вычислительное устройство, впервые примененное в программе "Apollo" и на КК "Apollo", было не просто изделием, опережающим все аналогичные практические экспериментальные образцы в мире – на 7-10 лет, это был уже не "мешок релюшек" с забортной "шевелюрой" из десятков датчиков и антенн. Это был первый полностью автономный вычислительный комплекс, "третий астронавт", снимающий с пилотов LM непосильную для человека физическую и психологическую нагрузку контроля и "счета" мгновенно изменяющейся ситуации полета.