Спускаемые аппараты станций типа 'Луна-16'

Спускаемый аппарат нового поколения советских лунников разрабатывался как посадочная ступень в виде самостоятельного ракетного блока многоцелевого назначения. Этот блок имел жидкостный ракетный двигатель, систему баков с компонентами топлива, приборные отсеки и амортизационные опоры для посадки на поверхность Луны. На посадочной ступени устанавливались также антенны бортового радиокомплекса и исполнительные органы системы ориентации.

В приборных отсеках размещались электронно-вычислительные и гироскопические приборы системы управления и стабилизации, электронные приборы ориентации, радиоприемники и передатчики бортовые радиоизмерительного комплекса, программно-временное устройство, автоматически управляющее работой всех систем и агрегатов, химические аккумуляторные батареи и преобразователи тока, элементы системы терморегулирования, автономные средства измерения высоты, горизонтальной и вертикальной составляющей скорости при посадке и другое оборудование, в том числе и научная аппаратура. Двигательная установка посадочной ступени использовалась не только для проведения торможения при посадке, но и для осуществления коррекции орбиты при перелете от Земли до Луны. В составе двигательной установки были также два двигателя малой тяги, которые ' включались на заключительном этапе посадки. Основной двигатель посадочной ступени имел возможность многоразового запуска.

Посадка на Луну в отличие от первых спусков на лунную поверхность проводилась не непосредственно с перелетной траектории, а с предварительным выведением космического аппарата на орбиту искусственного спутника Луны. Путем проведения маневров, выполняемых с помощью двигательной установки, формировалась предпосадочная орбита, необходимая для создания оптимальных условий точной посадки в заданный район лунной поверхности.

Особенностью такой орбиты является небольшая высота орбиты в перицентре над поверхностью Луны - всего около 15 км. Перицентр в этом случае организуется над заданным районом посадки. Отметим, что такая высота обусловлена наличием на Луне гор высотой до 9 км, оставшееся расстояние 5-6 км как раз обеспечивало допустимые погрешности в формировании орбиты. Перед включением двигательной установки для осуществления посадки проводились операции ориентирования и программного разворота станции, чтобы обеспечить движение станции соплом двигателя вперед. Протяженность трассы полета с включенным двигателем от точки схода с орбиты до места прилунения составляла 250 км. На всем участке снижения положение станции строго стабилизировалось. Высота и вертикальная скорость спуска' находились под непрерывным контролем бортового доплеровского измерителя скорости и высотомера. Вес операции при спуске; осуществлялись автоматически: и устройствами станции без вмешательства Земли.

По достижении заданных значений высоты над лунной поверхностью и вертикальных составляющих скорости двигатель выключился и повторно включился, а на высоте 20 м вместо него начинали работать двигатели малой тяги. Перед включением двигателя для осуществления торможения два отсека с опорожненными топливными баками (топливо использовалось при проведении коррекции и торможении у Луны для создания орбиты искусственного спутника Луны), а также с аппаратурой астронавигации и другими приборами, не задействованными для проведения посадки, сбрасывались, и на Луну опускалась облегченная посадочная ступень с полезным грузом (рис. 7). В качестве последнего использовалась у 'Луны-16', 'Луны-20' и 'Луны-24' возвратная ракета Луна - Земля, а для 'Луны-17' и 'Луны-21' - самоходный аппарат 'Луноход'.

Рис.7. Спускаемый аппарат станции 'Луна-16':
1 - антенна; 2 - грунтозаборное устройство; 3 - отсек системы управления;
4 - топливный бак; 5 - опора; 6 - двигатель

Посадочная ступень после выключения двигательной установки опускалась на поверхность. Удар о грунт смягчали четыре опоры с амортизаторами. Причем энергия удара расходовалась на растяжение металлических стержней, расположенных в стойках опор, и на смятие тарельчатых опор, изготовленных с сотовым заполнением.

Далее: