Ключ на старт
Общие сведения
«газетное» название объекта: сообщения в газетах не известны
другие названия объекта: «Луна 1А», «Луна Е 1 №1», «Luna 1958A»
принадлежность объекта: СССР
дата запуска: 1958 September 23
стартовая площадка: Baikonur LC1
ракета-носитель: Vostok-L 8K72 B1-3
COSPAR: F580923A
NSSDC ID: на орбиту не вышел
USAF Sat Cat: на орбиту не вышел
продолжительность активной работы: 93 секунды полета
продолжительность полета: 93 секунды полета
дата окончания полета: 1958-09-23
масса объекта: 361 кг
Краткая история
Первая программа исследований Луны была предложена С.П. Королевым еще в конце 1957 года, а в начале 1958 года она была поддержана и озвучена академиком M.B. Келдышем в качестве предложений Академии Наук СССР по вопросу первоочередных мер по изучению Луны. Постановление правительства от 20 марта 1958 года предусматривало разработку лунной станции и трёхступенчатой ракеты 8К72 на базе ракеты «Р-7» в двух вариантах. Первый - с целью достижения второй космической скорости и попадания лунной станции на Луну и - второй вариант - облёта ракетой Луны с фотографированием ее обратной стороны и передачей изображения на Землю.
Четыре первых представителя лунных станций начали разрабатываться ОКБ-1 в конце 1957 года. В декабре того же года в ОКБ-1 был уже готов эскизный проект аппаратов «Е-1», «Е-2», «Е-З» и «Е-4». О них Сергей Павлович Королев рассказал в докладе «О программе исследования Луны» в самом начале 1958 года. Все четыре типа лунных аппаратов должны были запускаться ракетой 8К72 (Восток). Для достижения второй космической скорости ракета была снабжена третьей ступенью (блок «Е»), с двигателем РД-0105, созданным в Воронеже на предприятии «Конструкторского бюро химавтоматики» (КБХА), гл. конструктор - С.А. Косберг, ведущий конструктор - Кошельников В.П.
Эскизный проект третьей ступени ракеты «Р-7», названной блоком «Е», был выпущен в 1958 году. Ракетный блок «Е» имел начальную массу 8 т, массу полезной нагрузки 350-450 кг , тягу двигателя 5 тс и компоненты топлива кислород-керосин. Стабилизация блока «Е» осуществлялась специальными соплами на отработанном газе (после турбонасосного агрегата) по командам автономной системы управления. Впервые предусматривалось поперечное деление ступеней ракеты с запуском двигателя в условиях космического пространства.
Работа по созданию двигателя 8Д714 для ракетного блока «Е» проводилась совместно ОКБ-154 (С.А. Косберг) и ОКБ-1 (М.В. Мельников). При этом проектная разработка принципиальной схемы двигателя и испытания высотного двигателя с органами управления и регулирования проводились в ОКБ-1. Как головная организация ОКБ-1 несло ответственность за:
- разработку компоновки, проведение сборки и обеспечение поставки двигателя;
- разработку, экспериментальную отработку и испытания (автономные и в составе двигателя) следующих агрегатов двигателя: камеры сгорания с высотным насадком сопла, силовой схемы, рамы и узлов крепления двигателя, органов управления с газораспределительным дросселем, газопроводов и рулевых реактивных сопел, клапанов продувки при запуске, блока продувки и клапана слива при выключении камеры сгорания, пиротехнического зажигательного устройства и приспособления для опрессовки двигателя.
Для высотных испытаний камеры сгорания, органов управления и двигателя в целом с органами и элементами систем управления и регулирования в ОКБ-1 была создана газодинамическая эжекторная установка.
Проводилась экспериментальная отработка схемы одноступенчатого «пушечного» запуска кислородной камеры сгорания по схеме ракетного блока «Е».
При создании жидкостных ракетных двигателей были решены многие научно-технические проблемы, такие, как запуск в условиях космического пространства, обеспечивающий надежное отделение последней ступени ракеты по схеме «горячего» поперечного деления; создание новых органов управления, использующих отработанный газ после турбины двигателя для получения малых управляющих реактивных сил (моментов).
Блок «Е» обеспечивал выведение межпланетных станций «Е-1» (для пролета вблизи Луны), «Е-1А» (для достижения поверхности Луны), «Е-2», «Е-2А», «Е3» (облет Луны, фотографирование обратной ее стороны и передача изображения на Землю) на траекторию полета к Луне и сообщение им второй космической скорости. Отделение станции происходило после выключения двигательной установки блока «Е». Межпланетные станции первой группы с индексами «Е-1» и «Е-1А» различались между собой, в основном, настройкой применяемой научной аппаратуры, а конструктивно были подобны первому спутнику «ПС-1», но имели большие размеры. Герметичный корпус станций имел сферическую форму, тепловой режим обеспечивался путем обдува вентилятором с передачей тепла к корпусу, внешняя поверхность которого была обработана с обеспечением необходимых оптических коэффициентов излучения и поглощения.
В корпусе установили трубчатую ферму, на которой размещались: аппаратура радиокомплекса и автоматики; научная аппаратура для исследования метеорных частиц, измерений магнитного поля Земли и Луны, газовой компоненты межпланетного вещества и корпускулярного излучения Солнца, регистрации тяжелых ядер в первичном космическом излучении, интенсивности и вариаций интенсивности космических лучей, фотонов; источники тока (серебряно-ртутные батареи); вымпелы, свидетельствующие о принадлежности аппарата Советскому Союзу. Снаружи корпуса располагались штыревые и ленточные антенны, штанга с датчиком магнитометра, ионные ловушки, датчики микрометеоритов и другие приборы.
Корпус межпланетной станции заполнялся газообразным азотом при давлении 1,3 кгс/см2. На блоке «Е» устанавливалось устройство для создания натриевого облака, позволяющего наблюдать за ним с Земли.
При экспериментальной отработке станции «Е-1» особое внимание уделялось надежности ее отделения от ракеты-носителя, обеспечению необходимого теплового режима и надежности функционирования приборного состава. Для этих целей создали установку для отработки разделения и тепловой макет станции. На установке разделения было проведено несколько десятков отстрелов, определялась величина навески пиропатрона и безударность выхода станции из опорного конуса, а на тепловом макете в специальном стенде НИИ-229 определялись тепловые параметры станции. Проводились также проверка станции на герметичность и отработка механизмов раскрытия антенн. В лабораториях смежных организаций отрабатывались электрические характеристики бортовых приборов и их функционирование
В целях экономии времени и затрат материальной части трехступенчатая ракета отрабатывалась одновременно с выполнением лунной программы.
Обозначение серия лунных станций «Е» получила по алфавитному порядку, в котором именовались разработки в ОКБ-1. Предшественником ее был аппарат «Д-1», ставший Третьим советским искусственным спутником Земли. Есть, правда, еще одна версия, что серия получила свое название от ракетного блока «Е» ракеты 8К72.
Программы пусков станций, которые должны были упасть на Луну, были утверждены в сентябре 1958 года. В ОКБ-1 им был присвоен внутренний индекс «Е-1». Собственного названия космический аппарат в то время еще не имел - названия АМС (автоматическая межпланетная станция) и АЛС (автоматическая лунная станция) появились позже - и назывался просто приборный (или отделяемый) контейнер. Все станции этой серии запускались с помощью трехступенчатой ракеты носителя «Восток» 8К72.
Аппарат «Е-1» предназначался для исследований на трассе Земля-Луна при полете по траектории прямого попадания. Не ориентируемый аппарат выполнялся в виде небольшого приборного контейнера массой 170 кг , который отделялся от блока «Е» после выхода на траекторию полета к Луне.
На подлете к Луне предусматривалось проведение исследований радиоактивности и магнитного поля Луны, поиск ядер тяжелых элементов в космическом излучении, определение газовой компоненты межпланетного вещества и т.п.
Снаружи корпуса располагались штыревые и ленточные антенны, штанг с датчиком магнитометра, ионные ловушки, датчики микрометеоритов и другие приборы. Для соединения электрических цепей ракеты-носителя и станции на нижней полуоболочке космического аппарата имелись два штепсельных разъема. В герметичной сфере космического аппарата была установлена аппаратура связи, аккумуляторные батареи и т.п. Вес станций составлял 187 кг (Е-1) и 190 кг (Е-1А), диаметр корпуса 80 см . Чтобы не занести на Луну земные бактерии, в корпусе космического аппарата был установлен стеклянный флакон с раствором формальдегида, который при падении станции на Луну должен был разбиться и «продезинфицировать» внутренности контейнера перед тем, как он превратится в осколки. (Стерилизовать внутренности блока «Е», который в случае успеха «Е-1» тоже должен был упасть на Луну, видимо, не стали, так как там не было герметичных полостей как на контейнере и «дезинфекцию» должен был провести открытый космос за время полета между Землей и Луной).
Внутри приборного контейнера размещался металлический шар, состоявший из пятигранников-вымпелов меньшего размера. Часть вымпелов была с гербом СССР, а оставшиеся имели надпись «СССР» с указанием месяца и года запуска станции. Внутри шар был полым, в нем размещался заряд взрывчатки, которая взрывалась при ударе о лунную поверхность. При этом укрепленные на поверхности шара вымпелы разлетались в стороны как осколки. Энергия взрыва должна была погасить хотя бы у некоторых из них скорость падения, и они должны остаться лежать на поверхности. Все вымпелы были изготовлены на Ленинградском монетном дворе.
В корпусе приборного контейнера и на третьей ступени ракеты носителя устанавливались специальные вымпелы, представлявшие собой алюминиевые ленточки с выполненной химическим способом надписью «Союз Советских Социалистических Республик» с одной стороны, и гербом, месяцем и годом запуска станции с другой стороны. Для обеспечения сохранности ленточки в момент удара она была скатана в плотный рулон и помещена в ампулу, наполненную жидкостью с плотностью, равной плотности алюминия. Сама ампула помещалась в массивную сверхпрочную оболочку, которая помещалась еще в одну, менее прочную. При ударе о поверхность сверхпрочная оболочка проходила через менее прочную и отдавала ей энергию удара, а сама при этом должна была остаться целой.
На третьей ступени ракеты носителя длиной 5,2 метра , диаметром 2,4 метра и сухим весом 1472 кг (для станций «Е-1»), которая также выходила на траекторию полёта к Луне (и падала на Луну!), устанавливалась различная научная аппаратура: датчик излучения, магнитометр, датчик микрометеоритов и т.п. Вес научной и измерительной аппаратуры приборного контейнера и третьей ступени составлял 361 кг (для станций Е-1) и 390 кг (для станций «Е-1А»). Разделение 3-й ступени и приборного контейнера проводилось на этапе полета к Луне, сразу после окончания работы двигателей пружинными толкателями. Это делалось для того, чтобы исключить перегрев аппаратуры станции от камеры сгорания ракеты.
Станция Е-1 №1 была запущена 23 сентября 1958 года. На 87-й секунде полета из-за колебаний конструкции резонансного характера с частотой 10 Гц в направлении тяги двигателей разрушились связи центрального блока с боковыми. Через 92 секунды после запуска, в результате продольных резонансных колебаний ракета распалась, и ее обломки упали неподалеку от старта. Суть явления состояла в том, что продольные колебания конструкции с низкой (из-за малой упругости) частотой передавались через гидравлический тракт в двигательную установку, которая возбуждала ответные колебания давления в камере сгорания, вследствие чего возникало резонансное явление, приводящее к разрушению ракеты-носителя в полете. Решить проблему попытались, снизив тягу в соответствующей точке траектории.
Запуск космического аппарата «Luna-1А» осуществлялся Министерством обороны СССР.
Запуски в мире
предыдущий Explorer-5 следующий Vanguard-2D
Запуски в СССР
Космические аппараты аналогичного индекса
предыдущий следующий Luna-1B
Комментариев нет:
Отправить комментарий