👎🏽 👩🏾‍🎤 🤸🏿 So ähnlich und so unterschiedlich "Union" und "Apollo" ✋🏿 👩🏿‍🚒 👨🏽‍💻

Am 15. Juli jährte sich zum 40. Mal die Mission Sojus Apollo, ein historischer Flug, der oft als das Ende des Weltraumrennens angesehen wird. Zum ersten Mal trafen sich zwei Schiffe, die auf gegenüberliegenden Hemisphären gebaut waren, und legten im Weltraum an. Sojus und Apollo waren bereits die dritte Generation von Raumfahrzeugen. Zu diesem Zeitpunkt hatten die Designteams bereits in den ersten Experimenten „Unebenheiten“ bekommen, und neue Schiffe mussten lange Zeit im Weltraum sein und neue komplexe Aufgaben ausführen. Ich denke, es wird interessant sein zu sehen, zu welchen technischen Lösungen die Designteams gekommen sind.

Einführung

Es ist merkwürdig, aber in den ursprünglichen Plänen sollten sowohl die Gewerkschaften als auch der Apollo Apparate der zweiten Generation werden. In den USA wurde ihnen jedoch schnell klar, dass zwischen dem letzten Flug von Mercury und dem ersten Flug von Apollo mehrere Jahre vergehen würden, und damit diese Zeit nicht verschwendet wurde, wurde das Gemini-Programm gestartet. Und die UdSSR reagierte auf Gemini mit ihren Sonnenaufgängen .

Für beide Geräte war das Hauptziel der Mond. Die USA haben kein Geld für das Mondrennen gespart, da die UdSSR bis 1966 bei allen bedeutenden Weltraumleistungen Vorrang hatte. Der erste Satellit, die ersten Mondstationen, der erste Mann im Orbit und der erste Mann im Weltraum - all diese Erfolge waren sowjetisch. Die Amerikaner kämpften darum, die Sowjetunion „einzuholen und zu überholen“. Und in der UdSSR wurde die Aufgabe eines bemannten Mondprogramms vor dem Hintergrund von Weltraumsiegen von anderen dringenden Aufgaben überschattet, zum Beispiel war es notwendig, die USA bei der Anzahl der ballistischen Raketen einzuholen. Bemannte Mondprogramme sind ein separates großes Gespräch, aber hier werden wir über die Geräte in Orbitalkonfiguration sprechen, wie sie sich am 17. Juli 1975 im Orbit trafen. Da das Sojus-Raumschiff seit vielen Jahren fliegt und viele Modifikationen erfahren hat, spricht man vom Sojus.Wir werden Versionen in der Nähe des Sojus-Apollo-Fluges im Auge behalten.

Rücktrittsmittel

Eine Booster-Rakete, an die man sich normalerweise nur selten erinnert, bringt das Raumschiff in die Umlaufbahn und bestimmt viele seiner Parameter, deren Hauptgewicht das maximale Gewicht und der maximal mögliche Durchmesser ist.

In der UdSSR wurde beschlossen, eine neue Modifikation der Rakete der R-7-Familie zu verwenden, um ein neues Schiff in die Erdumlaufbahn zu bringen. Die Trägerrakete von Voskhod ersetzte den Motor der dritten Stufe durch einen stärkeren, wodurch die Tragfähigkeit von 6 auf 7 Tonnen erhöht wurde. Das Schiff konnte keinen Durchmesser von mehr als 3 Metern haben, da in den 60er Jahren analoge Steuerungssysteme die Kaliberverkleidungen nicht stabilisieren konnten.

Links ist das Sojus-Raketendiagramm, rechts der Start des Sojus-19-Raumfahrzeugs der Sojus-Apollo-Mission

In den USA wurde der speziell für Apollo entwickelte Saturn-I LV für Orbitalflüge verwendet. In Modifikation -I konnten 18 Tonnen in die Umlaufbahn und in Modifikation -IB 21 Tonnen gebracht werden. Der Durchmesser des Saturn überschritt 6 Meter, so dass die Einschränkungen hinsichtlich der Größe des Raumfahrzeugs minimal waren.

Links ist Saturn-IB in der Sektion, rechts ist der Start des Apollo-Schiffs der Sojus-Apollo-Mission.

In Größe und Gewicht ist die Sojus leichter, dünner und kleiner als die Apollo. Der Sojus wog 6,5-6,8 Tonnen und hatte einen maximalen Durchmesser von 2,72 m. Der Apollo hatte ein maximales Gewicht von 28 Tonnen (in der Mondversion waren die Kraftstofftanks für erdnahe Missionen nicht vollständig gefüllt) und einen maximalen Durchmesser von 3, 9 m

Aussehen

Sojus und Apollo implementierten ein Standardschema für die Aufteilung eines Schiffes in Abteile. Beide Schiffe hatten ein Instrumentenaggregatabteil (in den USA wird es als Servicemodul bezeichnet), ein Abstiegsfahrzeug (Kommandomodul). Das Sojus-Abstiegsfahrzeug erwies sich als sehr eng, so dass dem Schiff ein Haushaltsabteil hinzugefügt wurde, das auch als Schleusenkammer für den Zugang zum Weltraum verwendet werden konnte. In der Sojus-Apollo-Mission hatte das amerikanische Schiff auch ein drittes Modul, eine spezielle Schleusenkammer für den Durchgang zwischen den Schiffen.

Nach sowjetischer Tradition wurde der Sojus vollständig unter der Motorhaube gestartet. Dies ermöglichte es, sich beim Start nicht um die Aerodynamik des Schiffes zu kümmern und zerbrechliche Antennen, Sensoren, Sonnenkollektoren und andere Elemente auf der Außenfläche zu platzieren. Auch das Haushaltsfach und der Lander sind mit einer Schicht Raumwärmeisolierung bedeckt. Die Apollo setzte die amerikanische Tradition fort - die Trägerrakete war nur teilweise geschlossen, die Nase wurde von einem ballistischen Deckel abgedeckt, der strukturell mit dem Rettungssystem hergestellt wurde, und das Schiff wurde von hinten von einem Motorhaubenadapter abgedeckt.

Sojus 19 im Flug, vom Apollo erschossen. Dunkelgrüne Beschichtung -

Apollo- Isolierung , aus Sojus geschossen. Auf dem Marschmotor scheint es, dass der Sojus eine spätere Modifikation in Abschnitten lackiert

"Apollo" im Kontext

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Die Abstiegsfahrzeuge von Sojus und Apollo sind sich ähnlicher als in früheren Generationen von Raumfahrzeugen. In der UdSSR gaben Designer ein kugelförmiges Abstiegsfahrzeug auf - bei der Rückkehr vom Mond würde er einen sehr engen Eingangskorridor benötigen (maximale und minimale Höhe, die für eine erfolgreiche Landung zwischen ihnen erreicht werden muss), eine Überlastung von mehr als 12 g erzeugen und die Landefläche in Dutzenden messen, wenn nicht Hunderte, Kilometer. Der konische Lander erzeugte beim Bremsen in der Atmosphäre eine Hubkraft und änderte beim Drehen seine Richtung, um den Flug zu steuern. Bei der Rückkehr von der Erdumlaufbahn verringerte sich die Überlastung von 9 auf 3-5 g und bei der Rückkehr vom Mond von 12 auf 7-8 g. Der geführte Abstieg erweiterte den Eingangskorridor erheblich, erhöhte die Zuverlässigkeit der Landung und reduzierte die Größe des Landebereichs erheblich.Erleichterung der Suche und Evakuierung von Astronauten.

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Der für Apollo ausgewählte Durchmesser von 4 m ermöglichte die Herstellung eines Kegels mit einem Halbwinkel von 33 °. Ein solches Abstiegsfahrzeug hat eine aerodynamische Qualität in der Größenordnung von 0,45, und seine Seitenwände erwärmen sich beim Bremsen praktisch nicht. Sein Nachteil waren jedoch zwei Punkte stabilen Gleichgewichts - der Apollo musste mit dem in Flugrichtung ausgerichteten Boden in die Atmosphäre eintreten, denn wenn er seitlich in die Atmosphäre eintrat, konnte er in die vordere Nasenposition rollen und die Astronauten zerstören. Der Durchmesser von 2,7 m für Sojus machte einen solchen Kegel irrational - zu viel Platz wurde verschwendet. Daher wurde ein Abstiegsfahrzeug vom Typ "Scheinwerfer" mit einem halben Lösungswinkel von nur 7 ° erstellt. Es nutzt effektiv den Raum, hat nur einen Punkt stabilen Gleichgewichts, aber seine aerodynamische Qualität ist geringer, in der Größenordnung von 0,3, und für die Seitenwände ist ein Wärmeschutz erforderlich.

Bereits gemasterte Materialien wurden als Hitzeschutzbeschichtung verwendet. In der UdSSR wurden Phenol-Formaldehyd-Harze auf Stoffbasis verwendet, und in den USA wurde ein Epoxidharz auf einer Glasfasermatrix verwendet. Der Funktionsmechanismus war der gleiche - der Wärmeschutz brannte aus und brach zusammen, wodurch eine zusätzliche Schicht zwischen dem Schiff und der Atmosphäre entstand, und die verbrannten Partikel übernahmen und trugen Wärmeenergie ab.

Apollo Wärmeschutzmaterial vor und nach dem Flug

Antriebssystem

Sowohl die Apollo als auch die Gewerkschaften hatten Marschtriebwerke zur Korrektur der Umlaufbahn und Orientierungsmotoren zur Änderung der Position des Schiffes im Weltraum und zur Durchführung präziser Manöver am Dock. In Sojus wurde erstmals ein Orbitalmanöversystem für sowjetische Raumschiffe installiert. Aus irgendeinem Grund entschieden sich die Konstrukteure für ein nicht sehr erfolgreiches Layout, als der Hauptmotor mit einem Kraftstoff (UDMH + AT) und die Festmacher- und Orientierungsmotoren mit dem anderen (Wasserstoffperoxid) betrieben wurden. In Kombination mit der Tatsache, dass die Tanks 500 kg Kraftstoff auf dem Sojus und 18 Tonnen auf dem Apollon enthielten, führte dies zu einem Größenordnungsunterschied in der charakteristischen Geschwindigkeit - Apollo konnte seine Geschwindigkeit um 2800 m / s und der Sojus ändern »Nur bei 215 m / s.Eine große Reserve der charakteristischen Geschwindigkeit selbst des ungeladenen Apollo machte ihn zu einem offensichtlichen Kandidaten für eine aktive Rolle bei Annäherung und Andocken.

Sojus-19-Zufuhr, Motordüsen deutlich sichtbar

Apollo-Orientierungsmotoren schließen sich

Landesystem

Landungssysteme entwickelten die Errungenschaften und Traditionen der jeweiligen Länder. Die Vereinigten Staaten landeten weiterhin Schiffe. Nach dem Experimentieren mit den Landungssystemen Mercury und Gemini wurde eine einfache und zuverlässige Option gewählt - das Schiff hatte zwei Brems- und drei Hauptfallschirme. Die Hauptfallschirme waren reserviert, und bei Ausfall eines von ihnen wurde eine sichere Landung bereitgestellt. Ein solcher Fehler trat während der Landung von Apollo 15 auf, und nichts Schlimmes geschah. Die Reservierung von Fallschirmen ermöglichte es, die einzelnen Fallschirme der Merkur-Astronauten und der Gemini-Schleudersitze aufzugeben.

Apollo Landemuster

In der UdSSR wurde das Schiff traditionell an Land gebracht. Ideologisch entwickelt das Landesystem eine Fallschirm-Jet-Landung der „Sunrises“. Nach dem Zurücksetzen der Deckel des Fallschirmbehälters werden Auspuff, Bremse und Hauptfallschirm nacheinander ausgelöst (bei Systemausfall wird ein Ersatz installiert). Das Schiff fährt mit einem Fallschirm ab, in 5,8 km Höhe wird der Hitzeschild fallen gelassen und in ~ 1 m Höhe werden Triebwerke mit weicher Landung (DMF) ausgelöst. Das System erwies sich als interessant - die Arbeit des DMF schafft spektakuläre Rahmen, aber der Komfort der Landung variiert in einem sehr großen Bereich. Wenn die Astronauten Glück haben, ist ein Schlag auf den Boden kaum wahrnehmbar. Wenn nicht, kann das Schiff empfindlich auf dem Boden aufschlagen, und wenn es überhaupt kein Glück hat, kippt es auch auf die Seite.

Landemuster

Absolut normaler Betrieb des DMP

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Es ist merkwürdig, aber auf unterschiedliche Weise kamen die UdSSR und die USA zu demselben Heilssystem. Im Falle eines Unfalls riss ein spezieller Festbrennstoffmotor, der ganz oben auf der Trägerrakete stand, den Lander mit Astronauten ab und trug ihn zur Seite. Die Landung erfolgte regelmäßig mit dem Abstiegsfahrzeug. Ein solches Rettungssystem erwies sich als die beste aller verwendeten Optionen - es ist einfach, zuverlässig und gewährleistet die Rettung von Astronauten in allen Phasen des Starts. Bei einem echten Unfall wurde es nur einmal verwendet und rettete Vladimir Titov und Gennady Strekalov das Leben, indem er das Abstiegsfahrzeug von einer in der Startrampe brennenden Rakete nahm.

Von links nach rechts SAS Apollo, SAS Sojus, verschiedene Versionen von SAS Sojus

Thermoregulationssystem

In beiden Schiffen wurde ein Wärmeregulierungssystem mit Kühlmittel und Heizkörpern verwendet. Weiß lackierte Heizkörper für eine bessere Wärmestrahlung standen auf Servicemodulen und sahen sogar gleich aus:

VKD-Mittel

Sowohl der Apollo als auch die Gewerkschaften haben unter Berücksichtigung des möglichen Bedarfs an Aktivitäten außerhalb des Schiffes (Weltraumspaziergänge) entworfen. Entwurfsentscheidungen waren auch für Länder traditionell - die Vereinigten Staaten machten das gesamte Befehlsmodul drucklos und gingen durch ein Standardschiebedach nach draußen, während die UdSSR das Haushaltsfach als Schließkammer benutzte.

VKD "Apollo 9"

Docking-System

Sowohl Sojus als auch Apollo verwendeten eine Nadelkegel-Andockvorrichtung. Da das Schiff beim Andocken aktiv manövrierte, wurden beide Stifte an der Sojus und am Apollo installiert. Und für das Sojus-Apollon-Programm entwickelten sie eine universelle androgyne Docking-Einheit, um niemanden zu beleidigen. Androgynie bedeutete, dass zwei beliebige Schiffe an solchen Knoten andocken konnten (und nicht nur gepaart, eines mit einem Stift, das andere mit einem Kegel).

Docking-Mechanismus von Apollo. Übrigens wurde es auch im Sojus-Apollon-Programm verwendet, mit dessen Hilfe das Befehlsmodul an eine Schließkammer angedockt wurde

. Sojus- Andockmechanismus-Diagramm, die erste Version

von Sojus-19, Vorderansicht. Die Dockingstation ist gut sichtbar

Kabine und Ausrüstung

In Sachen Ausstattung war Apollo Sojus deutlich überlegen. Zunächst konnten die Konstrukteure der Apollo-Ausrüstung eine vollwertige gyrostabilisierte Plattform hinzufügen, auf der Position und Geschwindigkeit des Schiffes mit hoher Genauigkeit gespeichert wurden. Darüber hinaus verfügte das Befehlsmodul für seine Zeit über einen leistungsstarken und flexiblen Computer, der bei Bedarf direkt im Flug neu programmiert werden konnte (und solche Fälle sind bekannt). Ein interessantes Merkmal von Apollo war auch eine separate Workstation für die Astronavigation. Es wurde nur im Weltraum eingesetzt und befand sich unter den Füßen von Astronauten.

Bedienfeld, Blick vom linken Sitz

Schalttafel. Auf der linken Seite befinden sich die Flugsteuerungen, in der Mitte die Orientierungsmotoren, oben die Notfallanzeigen und unten die Verbindung. Auf der rechten Seite befinden sich Indikatoren für Kraftstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoff- sowie Energiemanagement.

Obwohl die Ausrüstung der Sojus einfacher war, war sie für sowjetische Schiffe am weitesten fortgeschritten. Der Bord-Digitalcomputer erschien zuerst auf dem Schiff, und die Schiffssysteme enthielten Ausrüstung für das automatische Andocken. Zum ersten Mal im Weltraum wurden Multifunktionsindikatoren auf einer Kathodenstrahlröhre verwendet.

Das Bedienfeld des Sojus-Raumfahrzeugs.

Panorama des Sojus-35-Raumfahrzeugs

Lebenserhaltendes System

Das Lebenserhaltungssystem war für Länder traditionell. In den USA wurde eine Sauerstoffatmosphäre bei vermindertem Druck verwendet, in der UdSSR wurde ein Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch bei atmosphärischem Druck verwendet. Diese Situation machte es den Schiffen unmöglich, direkt anzudocken. Ich musste ein spezielles Schlossfach bauen. Wenn es außerdem möglich war, sehr schnell von Apollo nach Sojus zu gelangen, dauerte es für den Rückweg drei Stunden, in der Luftschleuse zu sitzen und reinen Sauerstoff einzuatmen, um Stickstoff aus dem Blut zu entfernen. Sogar sowjetische Overalls wurden in der Atmosphäre des Apollo entflammbar, und es war notwendig, ein spezielles Gewebe zu entwickeln, in dem sowjetische Kosmonauten den Apollo besuchen konnten. Wie die Praxis gezeigt hat, überwog die Unannehmlichkeit der Sauerstoffatmosphäre ihre Vorzüge, bereits auf den Space Shuttles befand sich die Atmosphäre in der Nähe der Erde, und jetzt fliegt niemand mehr in einer rein sauerstoffhaltigen Atmosphäre.
Die Besonderheiten der Atmosphäre bedeuteten, dass zu Beginn des Apollo Astronauten in Raumanzügen sein mussten. Auf Sojus flogen sie vor der Sojus-11-Katastrophe in Trainingsanzügen. Danach begannen Start und Landung aus Sicherheitsgründen nur noch in Raumanzügen.
Unter dem Gesichtspunkt der Bequemlichkeit ist die Kabine des Sojus klein und eng, aber dies wird durch das Haushaltsabteil ausgeglichen.
Die Haushaltsausstattung im Sojus war deutlich besser - der Apollo hatte eine sehr unbequeme Toilette .

Stromversorgungssystem

Apollo verwendete ein sehr praktisches System für Flüge von 2-3 Wochen - Brennstoffzellen. Wenn Wasserstoff und Sauerstoff kombiniert wurden, erzeugten sie Energie, und das resultierende Wasser wurde von der Besatzung verwendet. Auf dem „Sojus“ gab es in verschiedenen Ausführungen unterschiedliche Energiequellen. Es gab Optionen mit Brennstoffzellen, und für den Sojus-Apollo-Flug wurden Sonnenkollektoren auf dem Schiff installiert.

Fazit

Sowohl die Gewerkschaften als auch die Apollo erwiesen sich auf ihre Weise als sehr erfolgreiche Schiffe. Der Apollo flog erfolgreich zur Mond- und Skylab-Station. Und die Gewerkschaften erhielten ein extrem langes und erfolgreiches Leben und wurden zum Hauptschiff für Flüge zu Orbitalstationen. Ab 2011 werden sie amerikanische Astronauten zur ISS befördern und sie mindestens bis 2018 befördern.

Für diesen Erfolg wurde jedoch ein sehr teurer Preis gezahlt. Sowohl Sojus als auch Apollo waren die ersten Schiffe, auf denen Menschen starben. Was noch trauriger ist, wenn Designer, Ingenieure und Arbeiter es nicht eilig hätten und nach ihren ersten Erfolgen nicht aufhören würden, Angst vor dem Weltraum zu haben, dann wären Komarov, Dobrovolsky, Volkov, Patsaev, Grissom, White und Cheffy am Leben .

Zusätzliche Materialien

Die Handlung der Sendung "Sojus-Apollon" TV Roskosmos

NASA-Film

PS> Eine kleine Anzeige. Diesen Samstag, den 25. Juli, findet in Ufa mein Vortrag „Die Mond- und Mondprogramme“ statt. VK-Treffen .

So ähnlich und so unterschiedlich "Union" und "Apollo"