Лунная программа коротышек !

60 posts in this topic

Posted

(а её тоже возвращали к Земле, так что массу приборного отсека Луны-16 надо суммировать с массой СА)

Не возвращали . Там же прикол был в том что старт с определенной области Луны не требовал коррекций и всего такого при возвращении.

Опять же и в книжке нет чтобы ФИС перед посадкой тормозные ступени сбрасывала...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Возвращали. Вместе со спускаемым аппаратом, к Земле летела ещё вот эта штука (обведено):

2e0e5d902783.jpg

Даже беглого взгляда, ИМХО, достаточно, чтобы оценить, насколько она массивна - приборный отсек более чем вдвое превышает по размеру спускаемый аппарат.

Кстати, взлётная ступень Луны-16 имела стартовую массу 512 кг. Разумеется, большую часть из этих килограмм составляло топливо, но и конечная масса достигала, как минимум, полторы сотни кило - из них спускаемый аппарат весил лишь 35 кг. То есть, ещё раз повторю, конструкция Луны-16 весьма далека от оптимальной. Аппарат коротышек (см. выше) - 298,68 кг. Почти в два раза легче

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Даже беглого взгляда, ИМХО, достаточно, чтобы оценить, насколько она массивна - приборный отсек более чем вдвое превышает по размеру спускаемый аппарат.

Тут самый интересный момент - этот приборный отсек обеспечивал работу двигателя во время старта, ну и еще там радиостанции были.

Т.е - гироскопы, аккумуляторы и счетно решающая машина. Все это должно быть и на аппарате коротышек, а кроме того система СЖО и еще по мелочи.

Насколько все это можно пропорционально уменьшить ?

Но в принципе возмем Вашу оценку 300 кг. Опять же все оптимистические оценки стартовой массы РН - исходя из применения водорода - что для малых по размеру ракет не так выгодно (куб-квадрат). Применение водорода на самом КК - малореально.

Но в конце концов можно и на ваши весовые оценки согласиться. При массе коротышки в 50 грамм - РН весит 190 тонн. в сравнении с человеком в 75 кг - это 285 000 тонн для человека.... Не слишком оптимистично ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Судя по описаниям, в Солнечном городе весьма развитая электроника: шахматные автоматы легко обыгрывают людей, имеются устройства, улавливающие нервные импульсы, посредством которых приводятся в движение различные механизмы (мечта наших инвалидов, лишившихся рук и ног) и т. д. Так что счётно-решающие устройства, гироскопы и аккумуляторы, возможно, у них гораздо более совершенны, чем у нас, и весят совсем немного.

То же самое можно сказать и о культуре производства. Промышленную продукцию в Солнечном городе выпускают заводы-автоматы, где функция занятых на производстве коротышек сводится либо к регламентным работам, либо к промышленному дизайну и проектированию новых изделий (см. описание швейной фабрики). Поэтому, ИМХО, не имеет значения насколько коротышка меньше ракеты. Не исключено, что им построить лунную ракету было гораздо проще, чем людям - "Аполлон".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

на их стороне в определенной мере размерный фактор, могут таскать в 10 раз больше своего веса.

Вот!

автомобили на газводе ездят. С сиропом. И что интересно - заправки требуют отнюдь не через каждые полчаса пути.

Каково должно быть давление в пневмобаллоне с газировкой?

.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Каково должно быть давление в пневмобаллоне с газировкой?

Охрененное. Автомобильная или авиационная моделька размером как раз для упитанного хомячка расходует 12г./60атм. баллон от сифона за 30-60 секунд.

Я бы такую газировку, на которой он часами ездил бы, постремался откупоривать, но коротышки наверное сделаны из нейтрония.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Не исключено, что им построить лунную ракету было гораздо проще, чем людям - "Аполлон"

В чем то - да .

С другой стороны - старт ракеты для них это куча ощущений всяких разных ;)

И строительство ФИС около Цветочного города - отнести стартовые сооружения в места населенные менее ценными экземплярами ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

К вопросу о лунной программе коротышек

1. Введение

         Предлагаемое вниманию читателя исследование посвящено истории космонавтики и космических исследований в Стране коротышек, появившейся на свет волею таланта и фантазии замечательного детского писателя Н. Н. Носова (1908-1976 гг.).  Следует заметить, что легендарный автор, подаривший нам Незнайку и его друзей, оставил нам на удивление мало сведений, касающихся данной темы. И это при том, сам Николай Николаевич, судя по бесконечному количеству (подчас весьма подробных!) описаний разнообразных машин и прочих устройств, оставленных им на страницах своей знаменитой трилогии, техникой увлекался всерьёз и был её весьма осведомлённым знатоком.
         Неудивительно, что коротышки Носова, несмотря на свой малый рост и детский взгляд на мир, сплошь да рядом оказываются прирождённым изобретателями-самоучками, смело разъезжающими на автомобилях, самых невероятных конструкций, поднимающимися в небо на воздушных шарах и самолётах и даже отправляющиеся в бездны космического пространства.
         Однако будучи щедр на впечатления, рождаемыми техническими чудесами, автор становится весьма скуп, когда речь заходит  о том, когда и при каких обстоятельствах родилось то, или иное нововведение, кто был его изобретателем, насколько был тернист и извилист путь, который его создателю приходилось совершать, от первого замысла к его воплощению. Что весьма понятно, если учесть на какого читателя были рассчитаны эти сказки. Неотягощённого заботами ребёнка менее всего интересуют такие скучные подробности, и потому на взгляд взрослого, в описании Страны коротышек имеется немало лакун, неизученных мест и прочих «белых пятен», терпеливо ожидающих своего исследователя. Данная работа как раз и является одной из попыток заполнить пробел.
         Мир коротышек, без сомнения, является отражением нашего мира взрослых людей. И как в нашем мире, начало истории космонавтики принято отсчитывать с момента выхода в свет в 1865 году научно-фантастического романа Жюля Верна «С Земли на Луну». В том, что это именно так, вообще говоря, нет ничего удивительного, поскольку малыши и малышки обитают не на Марсе и, тем более, не в другой галактике, а на той же планете Земля, что и мы с вами. В конце концов, герои Носова по природе своей суть ближайшие родичи домовых и эльфов, хотя, в отличие от последних, за крайне редким исключением, они не владеют магией (волшебник, подаривший Незнайке волшебную палочку – единственное исключение из правил). Как домовые, они близко связаны с человеческим жилищем и всем, что нём имеется, в том числе и книгами. Поэтому следует принять за аксиому то, что любая книга, хотя бы единожды опубликованная в нашем мире, несомненно, имеется и в мире носовских малышей (как, конкретно, это происходит – вопрос малоинтересный, и потому мы его касаться не будем). И пусть сам Носов не говорит об этом ни полслова, не будет излишне смелым предположить, что именно роман «Пять недель на воздушном шаре» всё того же Жюля Верна подвиг Знайку построить собственный воздушный шар. Поэтому не стоит долго напрягать воображение над тем, откуда в стране коротышек вообще возникло желание слетать в космос.
         Однако вслед за тем встаёт другой вопрос о том, как же всё-таки коротышки сумели реализовать его? Движущей силой нашей космонавтики (как, по большей части, и остального технического прогресса) являлась военная необходимость, оправдывавшая любые жертвы и материальные потери. В отличие от «взрослого», мир коротышек, к счастью, не ведал такого явления как война, и потому главным стимулом было любопытство, дерзание духа и азарт от масштаба поставленной задачи. Как известно, для ребёнка не существует понятия «невозможно», и коротышки, чья психология, включая даже самых интеллектуально продвинутых личностей, вроде Знайки, в основе своей оставалась детской, вполне разделяли эту точку зрения. Более того, существу, не отягощённому излишними заботами о хлебе насущном, тем более необходима мечта и поиск путей её удовлетворения.
         И далеко не случайно, что Фуксия, с именем которой и связаны многие этапы истории космонавтики, уделяла также немало внимания и такой проблеме, как поиск человеком своего места в жизни. Основным родом занятий этой весьма эрудированной малышки, входившей в первые ряды интеллектуальной элиты Солнечного города, были исследования в области физики и астрономии - и здесь она добилась выдающихся успехов, создав и наладив серийное производство солнечных батарей, решивших энергетическую проблему, а также (впервые в Стране коротышек) реализовав управляемую термоядерную реакцию. Однако ничуть не менее плодотворно Фуксия занималась и гуманитарными науками - психологией и социологией. Задолго до путешествия Незнайки в Солнечный город (и связанных с этим событий), в своей книге «Пути развития: куда нам стремиться?» она уже поставила вопрос о том, что всеобщее изобилие, достигнутое в Солнечном городе, отнюдь не означает «конца истории».
         «Ошибочно полагаю те, кто уверены, что счастье – это состояние души, для которого достаточно всего-навсего удовлетворить свои потребности, что ничего уже не нужно искать, раз в магазинах всё есть, и при том совершенно бесплатно, - писала в частности она. – Подобно велосипедисту, который обязательно упадёт, стоит ему остановиться, счастье исчезает именно в ту минуту, когда нашедший его полагает, что он всего достиг. Чтобы наше общество и впредь сохраняло своё равновесие, оно не должно терять своей активной движущей силы, а для этого оно каждодневно должно ставить перед собой масштабные целевые «сверхзадачи». Иначе, отупевшие от безделья коротышки начнут заниматься бессмысленным накоплением, либо поиском новых и далеко не всегда безобидных развлечений».
         Последовавшая затем история с ветрогонами, едва не захватившими власть в Солнечном городе, подтвердила правильность её прогнозов.
         Неудивительно, что буквально через неделю после отъезда Незнайки в Цветочный город (как говорится, «по горячим следам») Фуксия выпустила ещё одну книгу под красноречивым названием «Космос, как сверхзадача». В неё автор имела смелость прямо заявить, что отсутствие даже намёка на конструктив в желаниях и поступках, выявившееся у очень многих жителей Солнечного города, является более чем тревожным симптомом. Он не может не свидетельствовать о том, что общество, ещё недавно казавшееся таким благополучным, на самом деле тяжело больно.
         «Если не будет найдено решение проблемы, как сделать, чтобы каждый человек мог найти для себя достойное занятие, - прямо, без обиняков, писала она, - то Солнечному городу грозит полное разрушение». Далее Фуксией предлагалось решение: освоение космоса и строительство городов на Луне и Марсе.
         Следует пояснить, к описываемому времени различные космические проекты в Солнечном городе уже обсуждались и далеко не первый год. В частности, Селёдочка – известный учёный и инженер - активно выступала в печати и на телевидении с идеей запуска на околоземную орбиту «Искусственного солнца» - последнее мыслилось либо как гигантское зеркало, концентрирующее солнечные лучи в одной точке, либо как огромный термоядерный реактор, излучающий свет и тепло узким пучком. Целью проекта было изменение климата в Солнечном городе, где, по замыслу разработчиков, должно было царить вечное лето. Теперь эти планы обрели иное содержание – приоритет получала пилотируемая программа.
         Встревоженная произошедшими событиями, научная общественность (а вслед за ней и большинство горожан) вынуждена была согласиться с доводами Фуксии. «Чем маяться дурью, превращаясь в ослов, лучше поможем нашим учёным!» - таков был всеобщий лейтмотив, и планам освоения космического пространства был дан карт-бланш.
         Что касается Селёдочки – второй героини нашего исследования – то по своей основной профессии она была инженером-пиротехником, химиком и материаловедом. Взрывчатые вещества в Стране коротышек были хорошо известны и широко применялись с давних пор – разумеется, в сугубо мирных целях. Какой малыш или малышка останется равнодушным при виде искрящихся бенгальских огней или разноцветных фейерверков? Едва ли не в каждом городе имелись свои умельцы, мастерившие к праздникам ракеты, петарды и прочие огненные шутихи, на чёрном порохе. Естественно, изготовление пиротехники было связано с немалым риском, и потому разного рода несчастные случаи на торжествах сплошь да рядом омрачали праздники. Как впоследствии не раз признавалось Селёдочка, именно эти печальные происшествия и побудили её посвятить себя этой профессии, дабы раз и навсегда положить им конец.
         И надо признаться – она немало преуспела в этом. Главным достижением движимой благородным чувством малышки стала централизация процесса изготовления салютных принадлежностей, которые выпускались на Пиротехнической фабрике, возведённой неподалёку от Солнечного города, где качество выпускаемой продукции очень строго контролировалось. При предприятии действовали Испытательный полигон, где всесторонне опробовались опытные образцы и Лаборатория газовой динамики, персонал которой занимался изобретением всё более совершенных изделий, не только безопасных в хранении и употреблении, но и занимающих всё меньше места, летающих всё выше и дающих фейерверки всё более ярких расцветок. Неудивительно что, в конце концов, продукцией фабрики стали пользоваться не только жители Солнечного города, но и остальных городов, оставившие свои самодельные шутихи. Впрочем, год от года для взрывчатых материалов находилось всё больше работы не только в сфере развлечений – растущая повсеместно промышленность требовала средств для ведения горно-взрывных работ, утилизации сооружений, отслуживших свой срок, и тому подобных дел. Соответственно, новые задачи ставили перед Селёдочкой и её талантливым коллективом необходимость изобретать и осваивать всё новые типы взрывчатых веществ (в частности, на основе не боящегося воды тринитротолуола и т. д.). Другим сугубо утилитарным направлением в деятельности Лаборатории стал разгон туч над городом и орошение полей искусственными дождями. И именно на этом пути был совершён очередной важнейший шаг на пути в космос.
         Мало того, что облака обычно плавают там, куда не долетит никакая (даже самая мощная) фейерверочная ракета – на эту высоту ещё и требовалось доставить весьма приличный груз порошкообразного йодида серебра, исчислявшийся многими десятками килограмм. Для сравнения скажу, что средний коротышка при росте в 9 см, весит всего-то около пятидесяти грамм! Прибавьте сюда все проблемы, связанные с транспортировкой и применением этих колоссальных (по меркам малышей) изделий, которое, к тому же, должно было быть массовым – ведь чтобы эффективно расчистить облачность или вызвать сколько-нибудь ощутимые осадки требовался одновременный запуск не менее чем сотни ракет – и вы поймёте все масштабы стоявшей задачи. Решение её потребовало максимального сосредоточения усилий в области инноватики, причём сразу по всем направлениям.
         Так, повышение удельного импульса влекло необходимость перехода от прежних порохов к смесевому топливу, созданному на основе полибутадиенов, перхлоратов и алюминиевой пудры. Борьба за массовое совершенство требовало снижать долю металла, при изготовлении корпусов ракет в пользу разнообразных стеклопластиков и других композитов. Значительно возросшая температура сгорания топливных смесей вынудила изобрести абляционные защитные покрытия. Наконец, значительно возросшая дальность и высота полёта поставили в полный рост проблему управляемости – ракета должна была доставить свой (кстати, довольно дорогой) груз не абы куда, а точно по назначению! И как бы не велико казалось облако, но чтобы не промазать, ракета должна была наводиться на цель. Последнее достигалось посредством системы радиоуправления, включавшей передвижной радар и приёмной антенны на снаряде, затеняемой металлической шторкой. При отклонении антенна выглядывала из тени, в электрической цепи возникал сигнал, и, повинуясь ему, отклоняемое сопло меняло вектор тяги, возвращая ракету на прежний курс. Подрыв головной части с зарядом йодида осуществлялся по данным радиодальномера.
         Испытания ракет, получивших название «Метеор», продлилось не один год, но, в конце концов, были успешно завершены, после чего началось их серийное производство. Для этого был возведён новый специальный цех. Достигнутый результат вселил надежду, что коллектив Пиротехнической фабрики способен и на более серьёзную задачу. И здесь Селёдочка уже очень скоро обрела верную и надёжную союзницу в лице Фуксии, давно уже вынашивавшей планы найти способ проникнуть за пределы земной атмосферы. Именно так, в тот самый год, когда под руководством Знайки малыши Цветочного города совершили своё знаменитое путешествие на воздушном шаре, в Солнечном городе образовался славный творческий тандем, проложивший, в конечном итоге, дорогу в космос.
         На этой ноте позвольте мне закончить несколько затянувшееся введение, дабы перейти к несравненно более интересной части (для меня, во всяком случае) – а именно, описанию космических ракет, созданных в Солнечном городе.

2. Ракета-носитель и космический корабль «Луч»

         Приступая к проекту пилотируемого космического корабля, Фуксия и Селёдочка, как было сказано выше, уже имели обширный запас перспективных наработок. С самого начала было ясно, что ракета должна быть многоступенчатой, причём размеры её вырисовывались настолько колоссальными, что возможностей старого полигона Пиротехнической фабрики становилось уже недостаточно: тут уже требовался настоящий космодром со стартовым столом и испытательными стендами. За его проектирование и последующее строительство взялся талантливый архитектор Кубик.
         Согласно предварительным расчётам, масса космической ракеты должна была превысить 10 тысяч килограмм. По высоте она должна была быть больше любого здания Страны коротышек. По предложению инженера Клёпки, осуществлявшего кооперацию с предприятиями-смежниками и решавшего организационные вопросы, ракету решено предстояло собирать из отдельных секций, весом по пятьсот килограмм, что соответствовало параметрам передвижного автокрана «Слоник» - самого большого в Солнечном городе и, вообще, в стране. Селёдочка вынуждена была согласиться с этим, хотя создание разборных РДТТ, скреплявшихся специальными замками с кольцевыми уплотнителями (дабы раскалённые газы, образующиеся при горении твёрдого топлива не вырывались бы наружу), представляло весьма нетривиальную задачу.
         Будучи собранные по четыре штуки, секции образовывали стандартные ракетные модули. Семь модулей, составленные в пакет, являлись ракетными ступенями, запускавшимися последовательно. Сверху располагалась четвёртая ступень, ещё выше – космический корабль, находившийся под головным обтекателем. Выше всех торчала ажурная башенка системы аварийного спасения, необходимой на случай могущей возникнуть нештатной ситуации. Параметры первой космической ракеты были следующие:

1-ая ступень – боковые модули №№ 2,3, 5 и 6, собранные в два параблока:
Длина – 559,4 см
Диаметр – 64 см
Масса - 4 х 1560 кг (в том числе масса топлива – 5056 кг)
Тяга - 4 х 4973 кгс      
УИ - 232 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 1358,54 м/с

Четыре модуля первой ступени несли аэродинамические рули, используемые в начале полёта (чем объясняется их наибольшая масса).

2-ая ступень – боковые модули №№ 1 и 4:
Длина – 559,4 см
Диаметр – 64 см
Масса - 2 х 1500 кг (в том числе масса топлива – 2528 кг)
Тяга - 2 х 4511 кгс      
УИ - 253 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 3057,9 м/с

Эти два модуля были самыми лёгкими из всех.

3-ая ступень - центральный модуль (№ 7):
Длина – 529,3 см
Диаметр – 64 см
Масса - 1520 кг (в том числе масса топлива – 1264 кг)
Тяга - 4215 кгс  
УИ - 263 с
Расчётная скорость к окончанию работы– 5360,2 м/с

За счёт тяжёлых креплений модуль был несколько тяжелее предыдущих

4-ая ступень - верхний модуль (№ 8):
Длина – 243,8 см
Диаметр – 64 см
Масса - 550 кг (в том числе масса топлива – 432 кг)
Тяга - 608 кгс    
УИ - 263 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 8251,7 м/с

         Помимо основного топлива, четвёртая ступень также несла горючее для двигателей малой тяги. В качестве последнего применялась 90 % перекись водорода, при разложении которой образующийся парогаз выдавал скорость истечения в 1500 м/с. Выбор однокомпонентных ЖРД обуславливался тем, что для этих вспомогательных двигателей, главной задачей которых являлось управление, первостепенной была возможность регулирования величины тяги, чего не позволяли РДТТ. С целью упростить конструкцию, ЖРД и баки для них располагались лишь на четвёртой ступени, включаясь лишь после отделения боковых модулей. На начальных этапах полёт регулировался с помощью поворотных сопел маршевых РДТТ (вращавшихся вокруг продольной оси электромоторами). Центральный блок имел неподвижное сопло, и в период его работы отклонения от курса парировались ЖРД верхней ступени.
          
В отличие от предыдущих, четвёртая ступень представляла собой единую секцию, чья масса в незаправленном состоянии - позволяла «Слонику» поднять и водрузить её на место. Сборка осуществлялась прямо на стартовом столе, после чего для последующей предстартовой наладки к ней подводилась мачта обслуживания, передвигавшаяся по рельсам. С неё же, уже перед самым запуском, специальная стартовая команда коротышек осуществляла заправку баков ЖРД, а также помогала космонавтам занять свои места в кабине корабля.
         Начальная масса космического корабля «Луч» (то же название имела и выводившая его на орбиту ракета) составляла 98 кг. Он состоял из трёх отсеков:

1. Спускаемого аппарата (массой 36 кг), имевшего запас всего необходимого для двух членов экипажа, рассчитанный на 7 суток,
2. Топливного, содержавшего 54 кг перекиси для маршевых двигателей и ДУ малой тяги,
3. Переходника, к которому крепился шарообразный спускаемый аппарат посредством четырёх кевларовых лент.

         После отделения от четвёртой ступени носителя, пилотируемый аппарат довыводился собственной ДУ (ибо расчётные 8251,7 м/с реально не достигались ввиду аэродинамических и прочих потерь), на что тратилось порядка 28 кг топлива. Масса «Луча» на орбите, таким образом, составляла 70 кг. Для схода с орбиты полагалось около 20 кг перекиси – остаток топлива мог быть использован для маневрирования на орбите. Сразу после тормозного импульса разрывное устройство перерезало ленты, и Спускаемый аппарат отделялся от корабля.
         Спускаемый аппарат снабжался слоем абляционной теплозащиты, позволявшей выдерживать нагрев при баллистическом спуске. Будучи весьма приличен по объёму, он также делился на ряд отсеков. Самым большим по объёму был так называемый Жилой отсек, в котором большую часть времени пребывал экипаж. Лёгкие перегородки разгораживали его на кабину управления, помещение для отдыха и сна, а также для личной гигиены. Этаж ниже (так сказать, трюм) занимал Приборный отсек, с находившимися в нём аккумуляторами и мощной (по меркам коротышек, само собой) радиостанцией, обеспечивавшей устойчивую связь с Землёй. Также тут находилась часть элементов системы жизнеобеспечения с поглотителями углекислоты и влаги. Ко всем узлам и агрегатам в полёте обеспечивался свободный доступ. К потолку Спускаемого аппарата прикреплялась так называемая Спасательная капсула. Именно в ней при старте и посадке находились космонавты. Малые размеры капсулы (в которой едва могли разместиться двое коротышек в скафандрах) обеспечивались желанием сэкономить на САС, которая должна была отделить её от корабля при нештатной ситуации. При этом, герметичный корпус Спускаемого аппарата вскрывался кольцевым пиропатроном – он же разрывал отсек и при посадке, чтобы крошечный шарик капсулы мог приземлиться на парашюте. Перед касанием под капсулой надувались амортизаторы – воздушные мешки, частично гасившие удар. Свою часть воспринимали и механические амортизаторы, которыми снабжались ложементы. Тем не менее, посадка выходила довольно неприятной и жёсткой. Однако конструкторы мирились с этим, поскольку организм коротышки мог выдержать перегрузку в 20 раз превышавшую предельно допустимую для человека обычных размеров – в силу известного закона квадрата / куба.
         Именно таки был корабль, на котором Фуксия (командир) и Селёдочка (бортинженер) совершили свой орбитальный полёт, став первыми в истории Страны коротышек космонавтами.

d12121e4e69bt.jpg

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

3-ая ступень - центральный модуль (№ 7): Длина – 529,3 см Диаметр – 64 см Масса - 1520 кг (в том числе масса топлива – 2528 кг) Тяга - 4215 кгс

Общая масса модуля меньше, чем включённая масса топлива

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Исправил.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Kerbal Space Program ?!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

3. Исполин, оставшийся на бумаге

         Успешный полёт «Луча», продолжавшийся ровно одни сутки (за время которых корабль совершил 16 полных витков вокруг нашей планеты), произвёл настоящий фурор – если раньше и раздавались время от времени голоса скептиков, сомневающихся в необходимости космической экспансии, то теперь они смолкли окончательно. На первых полосах газет и журналов, а также в СМИ, потеснив развлекательные передачи, обсуждались космические планы – один другого смелее. Воодушевлённые своим успехом, учёные и инженеры выступили с аванпроектом сверхтяжёлой лунной многоступенчатой ракеты.
         Надо сказать, что предварительные наброски ракеты-исполина появились ещё до первого полёта «Луча». Их авторами являлись ведущие сотрудники отдела перспективных исследований Пиротехнической фабрики, - Решалкин, Азалия, Светик, Считалкин, Ветерок, Ёлочка и Топазик, по именам которых ракета получила условное название «Рассвет». В ту пору, однако, их руководителю эти разработки своих ближайших помощников, бывшие их личной инициативой, показалась несвоевременными, и Селёдочка распорядилась положить под сукно уже законченный аванпроект. Теперь же, не успев отойти от впечатлений, полученных в ходе первой своей космической экспедиции, малышка приняла решение обнародовать в печати эти замыслы – действительность оказалась смелее самой смелой фантазии.
         Проект и в самом деле читался как настоящий фантастический роман. Достаточно сказать, что высота исполинской ракеты предполагалась не менее чем 2050 сантиметров (при диаметре второй ступени 304 сантиметра), что на порядок превосходило любые жилые здания Солнечного города, ни одно из которых не достигало больше двух с половиной метров в высоту.
         Согласно предварительным расчётам, стартовая масса «Рассвета» должна была в пять с лишним раз превзойти «Луч», достигнув 58277 килограмм. Оторвать махину от поверхности земли должны были 16 твердотопливных ускорителей, созданных на основе стандартных модулей «Луча». На старте они развивали суммарную тягу 79568 кгс. Новая топливная смесь, более плотная по удельному весу и с улучшенными параметрами горения обеспечивала твердотопливным ускорителям скорость истечения (у земли) 2485 м/с.
         Одновременно с РДТТ на старте запускалась и четвёрка ЖРД второй ступени, что работала на фторе – самом сильном окислителе, что существует в природе. Горючим ему служила смесь (суспензия) жидкого водорода и гидрида лития, причём, собственно, сгорать предстояло, в основном, литию (заодно поддерживая на приемлемом уровне экологическую безопасность, так как образующийся фторид лития был инертным твёрдым и неядовитым веществом), водород же, раскаляясь в пламени, выбрасывался из сопла в качестве рабочего тела. Благодаря этому достигалась скорость истечения в 5340 м/с – предельная для химического двигателя.
         Подача компонентов топлива в камеру сгорания впервые в практике ракетостроения коротышек решено было осуществлять турбонасосами. Ввиду того, что температура в камере сгорания должна была составить фантастическую величину в 4500 градусов (что превышало температуру плавления вольфрама), стенки двигателя необходимо было охлаждать через специальную рубашку теплообменника, по которой непрерывно прокачивался жидкий водород. Для этого большая часть жидкого водорода отделялась от суспензии, наполнявшей бак в специальной фильтрационной камере, откуда концентрированная смесь гидрида лития поступала в камеру сгорания непосредственно, а очищенный водород по длинной трубке подавался в каналы охлаждающей рубашки. Испаряясь, он превращался в газ с высоким давлением, энергия которого служила приводом турбонасосам. Затем водород также оказывался в камере сгорания. Таким образом, данные ЖРД относились к типу двигателей с фазовым переходом.
         Как уже было сказано выше, вторая ступень запускалась на земле, одновременно с РДТТ первой ступени. Первоначально ЖРД работали на пониженной тяге, будучи задросселированы на 25 %. Лишь после отделения РДТТ (что должно было произойти на высоте около 30 км и скорости 2000 м/с) фторные ЖРД переводились в режим полной тяги, достигавшей 8084 кгс.
         Вторая ступень, весившая на старте 23396 кг и заключавшая 19396 кг топлива, разгоняла полезную нагрузку до 7000 м/с. Остальную скорость, необходимую, для достижения Луны, набирала последняя, третья ступень, на которой стоял один трёхкомпонентный ЖРД, конструкция и характеристики которого были аналогичны описанным выше двигателям второй ступени. Для управления по крену, рысканью и тангажу на обеих ступенях использовались традиционные рулевые ЖРД, работавшие на перекиси водорода. Будучи подвешены на карданных подвесах, они отклоняясь от вертикальной оси и могли изменять свой вектор тяги сразу в двух плоскостях.   
         Масса третье ступени равнялась 8881 кг (в том числе топлива – 7153 кг). С окончанием её работы на отлётную траекторию выводился полезный груз в 1728 кг – лунный корабль, который должен был быть оснащён четырьмя небольшими двигателями, работавшими на жидком водороде и кислороде. Конструкция их также допускала возможность регулировки тяги в самых широких пределах, а будучи подвешены на карданных подвесах, каждый ЖРД мог менять вектор тяги в двух плоскостях. На траектории перелёта водородникам предстояло играть роль двигателей ориентации, а при подлёте к цели становились маршевыми, осуществляя торможение и мягкую посадку – после прилунения масса лунного корабля уменьшалась до 988 кг. Размер его жилых отсеков позволял двенадцати космонавтам прожить на поверхности Луны в течение месяца.
         За это время путешественники должны были развернуть на поверхности Луны автоматический производственный комплекс, разгрузив оборудование, привезенное на своём и вспомогательном грузовом корабле. Сюда входили землероющие (точнее – грунтороющие, ведь речь идёт о Луне), шлакоблочные, газодобывающие, металлоплавильные, листопрокатные, сварочные, бурильные, сверлильные и многие другие машины, а также роботы, которые должны были помочь людям обслуживать всё это громоздкое хозяйство. Электроэнергию для них вырабатывали солнечные батареи, а в ночное время – небольшой атомный реактор, который прибывал отдельно на дополнительном грузовом корабле. Остатки топлива в баках прилунившихся ракет также шли в дело – водород, в частности, предполагалось задействовать для извлечения железа, титана и других металлов из лунного грунта, добывая попутно воду, а кислород лунные колонисты использовали бы для дыхания. Собрав и отладив всё необходимое оборудование, отважные первопроходцы заправляли опустевшие баки своего корабля свежим топливом, которое привозил для них специальный танкер, дополнительно запускаемый с Земли, а взамен улетевшим из Солнечного города прилетала новая смена из двенадцати коротышек, которым предстояло продолжить строительство Лунной колонии.
         Впрочем, далеко не все в Солнечном городе были согласны с деталями этого проекта. В частности коллеги Фуксии – коротышки Сахарок и Паяльничек, сотрудники Атомной лаборатории Научного городка, - настаивали, что третья ступень ракеты-носителя непременно должна быть атомной, будучи оснащена твердофазным ядерным двигателем.
         «Химия – это вчерашний день ракетной техники! - без устали провозглашали атомщики. – Космонавтика же должна смотреть в будущее! Наш же атомный двигатель завоюет для коротышек не только Луну, но и Марс!»
         Согласно расчётам Сахарка и Паяльничка, замена двигателя третьей ступени обещала повысить грузоподъёмность лунного корабля на 150-200 килограмм, а ведь, как известно, на Луне, лишённой воды и воздуха, никакой дополнительный килограмм не будет лишним. С их лёгкой руки, альтернативный проект получил название «Рассвет-А» (то есть, «атомный»), в противоположность «Рассвету-Ф» (то есть, «фторному») – чисто «химической» ракете.
         В свой черёд, отстаивая честь Пиротехнической фабрики, её ведущие инженеры Пробиркин и Кипятилкин ни в какую не хотели соглашаться с атомщиками, находя в их предложении многочисленные изъяны.
         «Жидкий водород, - возражали они, – слишком лёгкая субстанция, требующая в два раза более объёмистого и тяжёлого бака. Прибавьте необходимый вес противорадиационной защиты – и все преимущества ядерного двигателя окажутся сведены на нет!»
         Впрочем, куда больше сомнений вызывали сроки – Сахарок просил подождать три года, что казалось совершенно неприемлемым большинству коротышек, чей жизненный темп, напомню, многократно превышает наш. Для героев Носова наш день – больше чем неделя, год – равен дюжине лет. Никто не хотел ждать так долго, тем более что на Пиротехнической фабрике под руководством инженера Огонька уже был построен и испытывался опытный ЖРД – прототип будущего трёхкомпонентного гиганта - правда, пока ещё двухкомпонентный (работавший на водороде и фторе) и развивавший тягу всего в 650 кгс. Однако его создатели клялись, что не далее как через год тяга фторного ЖРД утроится, а ещё через год – учетверится! Короче говоря, вокруг альтернативных проектов кипели нешуточные страсти, и копья ломались отнюдь не фигуральные: читателю Носова должны быть хорошо известны обстоятельства научной дискуссии между Знайкой и Звёздочкиным. Примерно в таком же стиле протекали публичные споры между физиками и химиками, ни один из которых не обходился без потасовок, обливания водой, тщетных попыток разнять и, наконец, взаимным выбрасыванием не в меру разгорячённых оппонентов за дверь.
         К чести Фуксии и Селёдочки, ни та, ни другая не шли на поводу у не на шутку распалившихся дискурсантов, несмотря даже на то, что все они были их близкими друзьями и соратниками. В конце концов, у малышек не принято было пускать в ход кулаки. Тем более, обе они придерживались той точки зрения, что хорошие отношения со своим коллегой несравнимо важнее выяснения вопроса кто прав, а кто нет. Устраивая по ходу дела одну пресс-конференцию за другой, они, как могли, старались утихомирить страсти, терпеливо объясняя, что решение такой грандиозной задачи, как покорение Луны, требует соединённых усилий как физиков, так и химиков, так и, вообще, всех заинтересованных сторон. В конце концов, «Рассвет» должен был увенчать лунную программу, открыть которую предстояло более скромным по масштабам космическим кораблям, полёты которых должны были стать предварительной рекогносцировкой, совершенно необходимой для выбора места будущей лунной колонии.
         К слову, относительно того, где лучше всего построить будущее космическое поселение у коротышек также не было единства. Так, небезызвестный профессор Звёздочкин, действительный член академии астрономических наук, настаивал на том, что проектируемый город должен располагаться вблизи северного или южного полюса естественного спутника Земли, где на дне глубоких кратеров, в условиях постоянного мороза вечной тени, должны были сохраниться запасы водяного льда и замёрзших газов, уцелевшие с тех далёких времён, когда у Луны были атмосфера и гидросфера. Ископаемый лёд, по мысли Звёздочкина, должен был послужить колонистам источником воды и кислорода, а замёрзшие газы стали бы сырьём для синтеза ракетного топлива.
         Со Звёздочкиным, однако, не был согласен известный астроном Стекляшкин из Цветочного города, член-корреспондент всё той же академии, который обращал внимание коллеги на то, что на лунном полюсе Солнце будет слишком низко висеть над горизонтом, что не позволит выращивать растения в оранжереях, тем самым лишив колонистов продуктов питания. Земля же, в силу лунной либрации, будет периодически скрываться за горизонтом, из-за чего связь с колонией будет столь же регулярно прерываться. «Гораздо предпочтительней было бы выбрать для будущего поселения место вблизи лунного экватора, так чтобы Земля всё время висела прямо над головой, - писал Стекляшкин. – Добраться до него будет сопряжено с гораздо меньшими затратами, а предварительную разведку такого места можно было бы осуществить прямо с Земли в достаточно мощный телескоп». Дискуссия двух видных астрономов протекала остро, но, к счастью, без рукоприкладства, поскольку Звёздочкин и Стекляшкин в то время были знакомы лишь заочно и общались исключительно по переписке. Забегая вперёд, стоит добавить, что именно эта переписка привлекла внимание Знайки, заставив его заинтересоваться исследованиями Луны и, вообще, космонавтикой, что в будущем принесло немало пользы.
         Однако же, возвращаясь к судьбе ракеты-гиганта, вмешательство Знайки сказалось на её самым печальным образом, хоть этого пока ещё никто и не знал. Как это обычно бывает, «Рассвет» ожидала печальная судьба всякого чересчур грандиозного проекта – он так и остался на бумаге. Ибо открытие антигравитации, совершённое, в конце концов, Знайкой, открыло для ракетной технике иные пути эволюции. Впрочем, как это также происходит с хорошо продуманным тщательно разработанным проектом, затраченные усилия, в конечном итоге, не пропали зря. Двенадцатиместный лунный корабль «Рассвета» послужил прототипом для будущей ракеты НИП, а фторный ЖРД нашёл применение на разгонных блоках ракет, которым уже скоро предстояло достигнуть Луны.


63a9fe200538t.jpg

 

 

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Kerbal Space Program ?!

Не играл.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Не играл.

По сути - оно и есть .

С парой модов ( например - реальный размер Солнечной системы и твикер размеров объектов ) можно тотальный симулятор космической программы коротышек повторить в деталях .

Но на орбиту на ТТРД - это извращение .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тут начинается самое интересное , так как работает эффект масштаба. Площадь поверхности уменьшается в квадрате , а обьем в кубе... Это печально. В принципе вес коротышки при его размерах и не важен. Им нужна гермокабина. А ей над держать атмосферное давление. И толщина ее стенок уменьшится вовсе не в той пропорции, что ожидаемо

Если рассчитывать пропорциональную гермокабину исходя из необходимости держать атмосферное давление то с этим всё в порядке.

Скажем кабина имеет размеры в 20 раз меньше, значит площадь её поверхности меньше в 20х20 раз, а толщина стенки меньше в 20 раз, итого стенка кабины имеет массу меньше в 20х20х20 раз.

Аналогично и с баллонами.

А вот другие факторы от радиации до сублимации могут существенно повлиять на толщину кабины.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

4. Космические корабли серии «Луч» на пути к Луне.

         Итак, реализация космической программы быстро набирала ход. Первые наброски орбитального корабля ещё не успели лечь на чертёжные кульманы, а предприятия многочисленные Солнечного города одно за другим вовлекались в процесс, внося тот или иной вклад в реализацию грандиозного проекта. Не осталась в стороне и местная одёжная фабрика, получившая заказ на разработку космического скафандра, в котором будущим покорителям Луны предстояло путешествовать по её поверхности. Естественно, что столь ответственное изделие, от которого во многом зависела жизнь космонавтов, нуждалось во всесторонних испытаниях. Именно с этой целью Фуксия и Селёдочка инициировали разработку специального корабля, предназначавшегося для решения такой фундаментальной задачи, как выход человека в открытый космос.
         По первым расчётам, масса проектируемого корабля должна была вырасти до 112 килограмм, что требовало модернизации ракеты-носителя, выводившей его на орбиту. С этой целью инженеры Лаборатории перспективных исследований Пиротехнической фабрики разработали новую топливную смесь для РДТТ с заменой перхлората калия, применявшегося до сих пор, на перхлорат аммония и увеличением процентного содержания алюминиевой пудры. Данная мера заметно увеличила теплоту сгорания смеси и её плотность – в тот же объём можно было вместить 1416 кг топлива против прежних 1264 кг. Скорость истечения двигателей достигла 2450 м/с у земли и 2870 м/с в вакууме.
         Параметры ракеты-носителя нового «Луча», в итоге, оказались следующие:

1-ая ступень – боковые модули №№ 2,3, 5 и 6, собранные в два параблока:
Длина – 559,4 см
Диаметр – 64 см
Масса - 4 х 1685 кг (в том числе масса топлива – 5664 кг)
Тяга - 4 х 4973 кгс      
УИ - 245 с
Расчётная скорость к окончанию работы  – 1504,9 м/с

2-ая ступень – боковые модули №№ 1 и 4:
Длина – 559,4 см
Диаметр – 64 см
Масса - 2 х 1625 кг (в том числе масса топлива – 2832 кг)
Тяга - 2 х 4211 кгс      
УИ - 264 с
Расчётная скорость к окончанию работы  – 3364,7 м/с

3-ая ступень - центральный модуль (№ 7):
Длина – 529,3 см
Диаметр – 64 см
Масса - 1645 кг (в том числе масса топлива – 1416 кг)
Тяга - 3815 кгс  
УИ - 287 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 6011,0 м/с

4-ая ступень - верхний модуль (№ 8):
Длина – 243,8 см
Диаметр – 64 см
Масса - 596 кг (в том числе масса топлива – 468 кг)
Тяга - 608 кгс    
УИ - 287 с
Расчётная скорость к окончанию работы  – 9131,6 м/с

         Корабль, предназначавшийся для выхода в открытый космос, как уже сказано выше, весил 114 кг. В указанную массу входили:

1. Спускаемый аппарат (массой 32 кг), запас расходных материалов, имевшийся у него на борту, позволял двум коротышкам провести в нём 7 суток,
2. Топливный отсек (массой 62 кг), содержащий 54 кг перекиси для маршевых двигателей и ДУ малой тяги,
3. Переходник (массой 2 кг), к которому посредством четырёх кевларовых лент крепились упомянутые отсеки,
4. Шлюзовая камера и нижняя часть фермы САС (массой 18 кг), в состав оборудования которой также входили запас воздуха в баллонах.

         В основе своей новый аппарат, получивший название «Луч-2», имел конструкцию своего предшественника: общая компоновка по-прежнему включала Топливный и Переходный отсеки, а также Спускаемый аппарат, где, как и раньше, находились два космонавта. Без изменений остались и двигатели, работавшие на всё той же перекиси водорода. Однако, для выхода в космос требовалась шлюзовая камера довольно приличного объёма, поскольку в ней должны были поместиться оба члена экипажа, облачённых в довольно-таки громоздкие скафандры. Группой разработчиков из Научного городка, прорабатывалось несколько вариантов конструкции.
         Так, согласно проекту ПС ( авторами которого являлись малыш Пробиркин и малышка Светик), шлюз должен был быть надувным и располагаться сбоку. Достоинствами данного предложения была возможность использовать Спускаемый аппарат «Луча» как есть, без переделок. Однако висящий сбоку шлюз нарушал центровку корабля и портил аэродинамику при старте.
         Данного недостатка был лишён проект КБ (Кипятилкин и Бумажкин), предусматривавший стационарный шлюз. Последний авторы предложения предлагали разместить над Спускаемым аппаратом, расположив новый отсек между ферменными опорами башенки САС. При этом на орбите ферма дополнительно страховала космонавтов, выбравшихся за борт, служа им своеобразным ограждением. Реализации этого проекта, однако, требовала значительной переделки жилых отсеков корабля, из конструкции которых необходимо было исключить Спасательную капсулу. Соответственно, чтобы в случае нештатной ситуации спасти космонавтов, авторы идеи предлагали катапультировать весьма тяжёлый и объёмистый Спускаемый аппарат целиком, причём необходимость более массивной САС и нового парашюта, большей площади, их не смущала.
         Взвесив все «за» и «против», Большой Совет остановился на варианте Кипятилкина и Бумажкина, как более перспективном. Члены его рассудили (вполне справедливо, кстати), что в менее загромождённых отсеках передвигаться будет гораздо удобнее, не говоря о том, что можно было бы взять на борт дополнительный груз.
         Параллельно с «двойкой» в Малом Совете проектировался и корабль для облёта Луны, получивший предварительное название «Луч-3». Предназначением последнего была всесторонняя разведка трассы будущей лунной экспедиции на предмет выяснения метеоритной и радиационной опасности. Параметры кораблей и ракет-носителей, создававшиеся одновременно были близки, что, помимо упрощения процесса их изготовления и обещало большее удобство в обслуживании, поскольку пуск можно было производить с одного и того же стартового комплекса.  
         По сравнению с «двойкой», лунный облётный корабль его создатели постарались максимально облегчить – начальная масса её, в итоге, не превышала 96 килограмм. Будучи конструктивно близок к «Лучу-2», первый «лунник» первоначально назывался «Луч-3» (отражая техническую преемственность), однако уже в процессе работы над ним, по настоянию Фуксии, корабль был переименован в «Зарю». Ракета-носитель, предназначавшаяся для неё, в целом, была аналогична предшествующей. Принципиальная разница заключалась в последней ступени ракеты, которой предстояло вывести корабль на отлётную траекторию. Данное изделие знаменовало собой решительный шаг вперёд, содержа сразу несколько перспективных новшеств. Во-первых, она была жидкотопливной, работая на фторе и водороде, что предопределило её довольно приличные габариты. В частности, длина блока равнялась 311 см, диаметр – 113 см. Изготовление топливных баков соответствующих габаритов потребовало постройки нового завода с уникальным оборудованием, позволявшем гнуть тонкий металлический лист, которого вполне хватило бы, чтобы, например, накрыть половину легкоатлетического стадиона! Пустая ступень весила 96 килограмм. Для перевозки её на космодром пришлось проложить отдельную прямую как стрела автодорогу – размеры махины не позволяли ей вписаться ни в один из стандартных поворотов.
         После заправки масса ступени достигала 575 кг. Основой её ЖРД, как уже сообщалось выше, служил экспериментальный двигатель – прототип силовой установки не состоявшегося «Рассвета». Ввиду проблем с охлаждением, которые группе инженеров во главе с Огоньком так и не удалось разрешить, решено было отказаться от гидрида лития, оставив в качестве горючего только водород. Температура в камере сгорания понизилась, а молекулярный вес истекающих газов вырос, что, как следствие, сократило скорость истечения до 4480 м/с. С целью дальнейшего улучшения надёжности двигатель пришлось дефорсировать, уменьшив тягу до 500 кгс. Однако тяговооружённость (0,745) осталась на приемлемом уровне. Впервые в своей практике своего ракетостроения, коротышки Солнечного города применили на этом изделии выдвижной сопловый насадок – данная мера сократила длину установленной на ракете ступени на целых 32 сантиметра.
         Жидкостная ступень содержала 479 кг топлива, сгорание которого обеспечивало прибавку скорости, равную 5605,7 м/с. К концу работы этой ступени «Заря» разгонялась до скорости 11 км/с, что обеспечивало ей достижение Луны. Согласно плану полёта, спустя 28 часов после старта, на расстоянии около 100 тысяч километров от Земли должна была быть проведена первая коррекция траектории, которая уточняла параметры сближения с естественным спутником Земли. Время для облёта подбиралось таким образом, чтобы Луна находилась в фазе, близкой к полнолунию, а Земля – соответственно – в виде узкого серпа. Делалось это с целью получения максимально эффектных фотоснимков с корабля, который будет выполнять облёт. Также предполагалась и прямая телевизионная трансляция всех наиболее ответственных моментов путешествия.
         Максимальное сближение с Луной должно было состояться через 92 час после старта – происходило это над обратной стороной Луны, частично освещённой солнечными лучами. Затем, в момент Т = 112 часов, корабль выполнял вторую коррекцию, посредством которой формировалась наиболее оптимальная траектория возвращения. Последняя, третья по счёту коррекция производилась у самой Земли, за 6 часов до посадки – она определяла угол входа в атмосферу. За час до приземления космонавты в последний раз занимали места в ложементах, после чего отсеки корабля разделялись. Сам спуск и посадка на парашюте занимали менее 30 минут.
         По сравнению с орбитальными кораблями, слой теплозащиты на Спускаемом аппарате «тройки» был доведён до максимума, поскольку при возвращении ему предстояло войти в атмосферу Земли почти со второй космической скоростью. Соответственно, в отличие от орбитального корабля, на этапе возвращения ожидались непродолжительные, но весьма значительные перегрузки – до 280-300
g, что было близко к пределу выносливости организма коротышки (360-400 g). Чтобы хоть немного облегчить тяжкую (в буквальном смысле этого слова) участь космонавтов, разработчиками предусматривался небольшой угол входа, гарантировавший относительно настильный спуск (остававшийся, впрочем, по-прежнему баллистическим). Однако делать его совсем пологим и, следовательно, более комфортным, было опасно – время прохождения воздушной оболочки Земли возрастало, что грозило разрушением теплозащиты. Температура обшивки на спуске равнялась десяти тысячам градусов.
         Подготовка к новой экспедиции шла полным ходом, как в числе её фигурантов появилось новое лицо, чей вклад в историю космонавтики вскоре оказался решающим. Этим коротышкой стал уже упоминавшийся здесь Знайка. Формально Солнечный город был заключительным пунктом в длинном лекционном турне, предпринятым после хорошо известного читателю путешествия на воздушном шаре. Рассказ об этом героическом полёте вызвал неподдельный интерес у жителей Катигорошкина, Каменного, Земляного и целого ряда других городов. Однако, истинной целью визита Знайки было не только чтение лекций, а, прежде всего, желание попасть в число разработчиков Лунной программы.
         Будучи подробно знаком (через Стекляшкина, состоявшего в переписке с учёными Солнечного города) со многими деталями проекта, визитёр явился не с пустыми руками, а с расчётами и схемами нового Спускаемого аппарата. Знайка выдвинул идею так называемого аэродинамического спуска или, как он выражался, «двойного нырка»: аппарат должен был войти в атмосферу дважды – на первом этапе он гасил лишь часть скорости и, отскочив «блинчиком» от плотных слоёв, на короткое время вновь улетал в космическое пространство, где остывал. Затем, описав дугу, кабина с экипажем входила в атмосферу повторно, уже окончательно, и, окончательно затормозившись, выпускала парашют.
         Предложение заслуживало внимания, и его немедленно поддержал целый ряд разработчиков, включая Пробиркина, одного из ведущих инженеров проекта. Последний немедленно ознакомил Большой технический Совет со схемами и расчётами. Светила науки и техники встретили идеи иногороднего коротышки, в целом, доброжелательно, но их реализация требовала принципиально иной капсулы, оснащённой, к тому же, системой управления, чья отработка заняла бы много лет. Всесторонне обсудив этот вопрос с коллегами, Фуксия и Селёдочка отказались от знайкиного предложения: укрепление сердечно-сосудистой и опорно-двигательной систем организма физическими упражнениями показалось им более простым и надёжным решением проблемы перегрузок (для этого им приходилось регулярно, по много часов тренироваться в центрифуге). Однако знакомство со Знайкой не пропала даром, и по-достоинству оценив его изобретательный ум, малышки предложили ему стать третьим членом отряда космонавтов. Знайка согласился не раздумывая.
         Впоследствии, отвечая на многочисленный вопросы о том, почему же именно малышу из чужого города выпала такая честь, в то время как в Солнечном городе имелось множество ничуть не менее достойных кандидатур, Фуксия и Селёдочка объясняли свой поступок тем, что и Клёпка, и Кубик, и Звёздочкин, и многие другие участники проекта занимали слишком ответственные должности, которым, естественно, они должны были уделять всё своё время, так что его совершенно не оставалось на подготовку к полёту. Знайка же, ничем конкретно не занятый, был в этом отношении совершенно свободен, так что ничто не мешало ему целыми днями заниматься физическими тренировками, а вечерами и ночами углублённо штудировать матчасть. Благодаря чему, уже спустя три месяца, пройдя полный курс подготовки, он успешно сдал экзамен, получив звание космонавта-исследователя.
         Правда, этот статус ещё не открывал ему дорогу в космос: корабли по-прежнему оставались двухместными, так третьему космонавту элементарно не было места. Поэтому амбициозному коротышке начинать пришлось с довольно унизительной роли дублёра, в качестве которого Знайка принял участие в подготовке к старту нескольких экспедиций.
         В ходе первой из них, состоявшейся в марте 1959 года, были всесторонне испытаны в полёте бортовые системы «Луча-2». Впервые удалось получить устойчивое телевизионное изображение с борта корабля. Фуксия и Селёдочка провели на орбите более семи суток, совершив сто оборотов вокруг Земли. Гвоздём программы стала большая пресс-конференция, проведённая на шестой день полёта. Общаясь с аудиторией в прямом эфире (трансляция шла по телевидению) малышки рассказали о своём самочувствии, ответили на многочисленные вопросы зрителей, а также показали, как выглядит из космоса наша планета.
         Следующей экспедицией, стартовавшей в июле того же 1959 года, стал облёт Луны. Космический корабль «Заря», двигаясь по весьма длинной траектории, достиг Луны к окончанию четвёртых суток полёта, пройдя на расстоянии 120 км от обратной стороны нашего естественного спутника. В ходе первого в истории коротышек межпланетного рейса также велась телевизионная съёмка, были сделаны свыше тысячи фотографий Земли и Луны - в том числе и её невидимой поверхности (последняя выполнялась частично, так как она была освещена Солнцем лишь на одну треть). Несмотря на громадные расстояния, связь работала, в целом, устойчиво, наземными радиотелескопами с достаточной степенью надёжности определялось и местоположение пилотируемого аппарата. Как и ожидалось, самые большие трудности отважных космонавток ожидали на заключительном этапе полёта, перед самым приземлением. После посадки, как следствие жестоких перегрузок, Фуксия и Селёдочка в течение нескольких дней не могли передвигаться без посторонней помощи. Врачи, всерьёз опасавшиеся за их здоровье, предписали обеим строгий постельный режим. Раздавались даже голоса, что дальнейшие полёты теперь придётся прекратить, ввиду их опасности для жизни космонавтов.
         Тем не менее, послеполётное восстановление сил протекало у космонавток достаточно успешно, так что уже четыре месяца спустя, в начале ноября 1959 года, они отправились в свой четвёртый по счёту полёт, чтобы совершить выход в открытый космос. Корабль, на котором они совершили это эпохальное событие, был однотипен «Лучу-2» и назывался аналогично. (В последствии первая из «двоек» стала называться «Луч-2.1», или «Луч-2 «А» а вторая – «Луч-2.2» или «Луч-2 «Б»).
         Итак, одна за другой, без Знайки в космос отправились уже три экспедиции. Возникали ли по этому поводу терзания в его душе – так и осталось сокрыто мраком: Знайка определённо не принадлежал к числу тех, кто позволяет эмоциям вырываться наружу. Он продолжал терпеливо дожидаться своего часа, и вскоре эта возможность ему представилась…
 

d44180812ecet.jpg

69d9f6a840f6t.jpg

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

5. Последние штрихи к проекту

         К началу 1960 года Лунный проект стал обретать вполне конкретные очертания – членам Большого и Малого Советов, исходя из накопленного опыта, становилось всё более отчётливо осознаваемо, что было в силах реализовать науке и промышленности Солнечного города, а что, увы, пока оставалось превыше этих сил. В этом, кстати, заключалась одна из важнейших (хотя и скрытая от глаз непосвящённых) задача проекта. Ибо помимо освоения Луны он был также призван обозначить пределы возможного, исходя из которых в будущем планирующим инстанциям (типа описанного Носовым Архитектурного комитета и другим аналогичным структурам) предстояло намечать линии дальнейшего экономического и социального развития Солнечного города, обозначив те проблемы, над решением которых следовало бы сосредоточить максимум усилий.
         Так, в частности, приятным открытием стал продемонстрированный воочию высочайший уровень строительства и строительной техники: колоссальные объёма работы по возведению стартовых площадок космодрома и обсуживающей инфраструктуры были проделаны на удивление быстро и качественно. Столь же неплохо зарекомендовала себя автоматика и связь. А вот всё, что было связано с металлом, к сожалению, хромало. Жидкостные ракетные двигатели, требовавшие сложных турбонасосов, зарекомендовали себя, мягко говоря, неважно, и, несмотря на отчаянные усилия Огонька и его команды, все попытки поднять тягу фтор-водородного двигателя терпели фиаско. Общим узким местом было то, что в Солнечном городе до сих пор металлургии и металлообработке уделялось мало внимания – коротышки отдавали предпочтение разнообразным пластмассам (иные из которых, кстати, по прочности не уступали стали, но, как большинство пластмасс, не отличались термостойкостью). Меж тем, лунная ракета требовала не просто металла – для изделия-исполина требовались исполинские детали, которые требовалось обрабатывать на соответствующего размера станках. Например, для изготовления баков разгонного блока «Зари» пришлось соорудить уникальный пресс, и сварочный агрегат высотой более 4,5 метров – при том, что самые большие жилые дома Солнечного города, напомню, не превышали двух с половиной метров, насчитывая при этом 16 этажей от цоколя до крыши! Короче говоря, разгонный блок «Зари» оказался пределом для промышленности Солнечного города, за который – в обозримой перспективе – было уже не шагнуть.
         Всё это неминуемо ставило крест на целом ряде перспективных и многообещающих проектов, вроде уже упоминавшегося выше «Рассвета» или разработанной год спустя «Мечты» - несколько уменьшенной ракеты и лунного корабля, рассчитанного на трёх коротышек. Последняя, как и её предшественник, рассматривалась в двух альтернативных вариантах. Согласно первому из них, представленному Сахарком и Паяльничком на Большой Совет, ракета должна была быть двухступенчатой, причём вторая ступень предполагалось атомной, будучи оснащённой четырьмя ТФЯРД. Рабочим телом для них служил жидкий водород, залитый в центральный блок носителя. По сторонам к нему крепились восемь РДТТ, являвшихся первой ступенью. Обе ступени запускались на старте, что, в сравнении с «Рассветом», было существенным шагом назад в плане техники безопасности. Конечно же, никому и в голову не приходила мысль, что атомная ракета будет стартовать в окрестностях Солнечного города: разработчики настаивали – ни много, ни мало – на постройке нового космодрома, максимально удалённого от населённых пунктов.
         Начальная масса ракеты-носителя оценивалась в 16 тысяч килограмм, при этом, величина полезной нагрузки, выводимой на отлётную траекторию к Луне, составляла около 800 кг.
         Альтернативная «Мечта», разрабатывавшаяся коллективом инженеров под руководством Кипятилкина, имела близкие параметры – стартовая масса определялась в 16513 кг, полезный груз – 700 кг. Ракета предполагалась трёхступенчатой. Как и у атомщиков, в качестве первой ступени должна были использоваться связка из восьми стандартных блоков РДТТ.
         Третьей ступенью служил фтор-водородный разгонный блок, уже апробированный на «Заре», в который был внесён ряд усовершенствований. Самым существенным стал отказ рулевых двигателей, работавших на ставшей уже традиционной перекиси водорода. Ликвидация лишнего бака укорачивала  ступень до 269 см и облегчала её до 533 килограммов, причём количество топлива оставалось прежним (479 кг). Усовершенствовав выдвижной сопловый насадок, конструкторы команды Огонька смогли обеспечить необходимое регулирование вектора тяги у маршевого ЖРД.
         На второй ступени (она же – центральный блок) должны были стоять четыре двигателя, запускавшиеся на старте. Конструктивно они были близки ЖРД разгонного блока, имея одинаковые с ним камеры сгорания и турбонасосные агрегаты – лишь сопла становились другими, оптимизированными для работы в плотных слоях атмосферы. Двигатели также имели отклоняемый вектор тяги, осуществляя управление полётом ступени.
         Заправленная вторая ступень весила 1800 кг, превышая в длину 500 см (диаметр её и разгонного блока был одинаков – 113 см). Именно это обстоятельство и предопределило то, что проект (так же как и конкурировавшее с ним творение атомщиков), в конце концов, оказался отвергнут – изготовление многометрового водородного бака было для коротышек не под силу – соответствующая ёмкость разгонного блока «Зари», требовавшая листовой заготовки длиной 355 см при ширине 150 см, оказалась тем максимумом, который ещё в состоянии был реализовать их уровень металлообработки. Сборка бака из нескольких заготовок приводила к увеличению количества сварных швов, и резко снижало надёжность. Это был тупик.
         Лунный корабль (проектирование которого тоже встретило массу трудностей) грозил остаться без ракеты-носителя, что ставило под сомнение саму возможность реализовать экспедицию на Луну в сколько-нибудь обозримой перспективе. В поисках выхода инженером Клёпкой была озвучена идея многопусковой схемы. По его предложению, Лунный корабль выводился бы несколькими ракетами по частям, которые состыковывались друг с другом на околоземной орбите. Оттуда корабль стартовал к Луне.
         Однако на пути у этого перспективного, на первый взгляд, решения имелся свой подводный камень, а именно необходимость продолжительного нахождения заправленных баков на орбите, поскольку собрать корабль быстрее, чем за два-три месяца, не выходило ни по каким раскладам. За это время водород, будучи легко испаряющейся субстанцией, должен был улетучиться из баков. Клёпка обещал найти способ длительного сохранения жидкого водорода, но остальные члены Большого и Малого Советов не верили, что это осуществимо. Волей-неволей, встал вопрос о замене топливной пары на высококипящие компоненты, что, в свой черёд, означало необходимость разработки нового ЖРД с нуля – ведь до сих пор единственным более-менее освоенным видом топлива оставались жидкий водород и фтор. Фактически, это был тоже тупик, поскольку научные изыскания потребовали бы многих лет.
         Селёдочке пришла в голову мысль вообще отказаться от ЖРД, выполнив взлётную и посадочную ступени Лунного корабля твердотопливными. Своё предложение ведущий разработчик ракет мотивировала тем, что высококипящие топлива имеют низкий удельный импульс, вполне сравнимый с тем, что показывают лучшие образцы РДТТ. А раз так, то не лучше ли обойтись твёрдым топливом, которое, кстати, хранить можно годами? В подкрепление своих доводов она также заметила, что твердотопливные двигатели имеют ещё немало резервов для совершенствования – так, в частности, она предлагала замену алюминиевой пудры на гидрид лития и целый ряд других мер.
         Поддержки Большого Совета, однако, это предложение также не встретило – коллеги справедливо возразили, что для двигателей Лунного корабля первостепенной является возможность регулирования в широких пределах величины тяги, что невозможно осуществить на РДТТ. Во всяком случае, в приемлемые сроки.
         Споры грозили затянуться до бесконечности, и тут, когда от отчаяния Селёдочка  была готова бросить всё, уйти из проекта и заняться другими делами, её неожиданно осенило: полностью твердотопливным должен быть не корабль, а его носитель!
         До сих пор технология производства ракет была такова, что сперва изготавливался корпус РДТТ, который затем заполнялся топливной смесью (как правило, прессованием). Гениальная идея Селёдочки заключалась в том, что сперва нужно было изготовить топливную шашку (например, с помощью отливки), а затем сформировать вокруг неё корпус посредством обмотки этой шашки слоями углепластикового волокна. В отличие от металлообработки, производство изделий из полимеров в Солнечном городе было развито неплохо и соответствующие технологии имелись. В частности именно так, наматывая стеклоткань на разборную болванку, местные строители делали двухметровые шаровые газгольдеры и ёмкости для хранения жидкостей. Шашка, используемая в качестве болванки, могла быть любой – хоть многотонной, соответственно, ракетная ступень также могла получиться любого (любого!) размера. При этом доля топлива в суммарной массе ступени по расчётам обещала быть рекордной – до 95 %, что было недостижимо ни для каких ЖРД. Наконец, сама ступень выходила моноблочной, что обещало значительное улучшение массового совершенства и аэродинамики. Правда возникали проблемы с транспортировкой первой ступени, но они казались вполне решаемыми. Твердотопливная ракета-носитель «Мечта» имела следующие характеристики:

1-ая ступень – моноблок:
Длина – 619,3 см
Диаметр – 209 см
Масса - 38363 кг (в том числе масса топлива – 34504 кг)
Тяга - 74493 кгс      
УИ - 269 с
Расчётная скорость к окончанию работы  – 2625,78 м/с

Ступень имела четыре отклоняемых сопла, посредством которых осуществлялось управление. На начальном этапе полёта использовались также восемь аэродинамических рулей, которые в первые в практике местного ракетостроения были откидными решётчатого типа.

2-ая ступень – моноблок:
Длина – 287 см (со сложенным сопловым насадком)
Диаметр – 196 см
Масса – 11318 кг (в том числе масса топлива – 10751 кг)
Тяга - 18639 кгс      
УИ - 300 с
Расчётная скорость к окончанию работы  – 5628,16 м/с

Ступень оснащалось единственным соплом, оснащённом выдвижным насадком. Оно могло менять направление тяги.

3-ая ступень - моноблок:
Длина – 195 см (со сложенным сопловым насадком)
Диаметр – 154 см
Масса - 4449 кг (в том числе масса топлива – 4226 кг)
Тяга - 4015 кгс  
УИ - 300 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 9712,9 м/с

Конструктивно, третья ступень повторяла вторую, будучи в два с половиной раза уменьшенной в размерах.

4-ая ступень (она же разгонный блок):
Длина – 270,25 см (со сложенным сопловым насадком)
Диаметр – 113 см
Масса - 533 кг (в том числе масса топлива – 479 кг)
Тяга - 505 кгс  
УИ - 470 с
Расчётная скорость к окончанию работы – 12000 м/с (фактически – 11 км/с)

Ступень являлась усовершенствованной версией разгонного блока «Зари» и оснащалась ЖРД, работавшими на водороде и фторе.

Полная стартовая масса РН составляла 55363 кг. Величина полезной нагрузки, на отлётной траектории к Луне – 700 кг.

         В конце концов, облик будущей лунной ракеты-носителя был сформирован, схема Лунной экспедиции выстроена в полном объёме. В почти законченный проект оставалось внести несколько завершающих штрихов, одним из которых стал вопрос со Спускаемым аппаратом Лунного корабля. Полёт «Зари» наглядно продемонстрировал правоту Знайки, настаивавшего на использовании «двойного нырка» при входе в атмосферу со второй космической скоростью, что обещало снизить перегрузку до приемлемых 10-12
g.  До конца июля 1959 года работы над аппаратом велись неспешно и больше в теоретическом плане. Теперь, поручив карт-бланш Большого Совета, Знайка и Пробиркин рьяно взялись за его практическую реализацию. Разработка, как было принято в Солнечном городе, получила наименование ЗИП (Знайка и Пробиркин) три космических рейса. Дополнительный интерес главного разработчика был ещё в том, что новый корабль давал ему шанс побывать в космосе. И Знайка своего не упустил…
         В качестве носителя для ЗИП была выбрана проверенная РН, уже выводившая в космос «Луч-2». Ввиду того, что масса экспериментального корабля была гораздо меньше (84 кг против 114 кг), к окончанию работы последней ступени аппарат приобретал скорость почти в 9 км/с. Дополнительный разгонный импульс маршевых двигателей корабля ещё больше повышал апогей, так что скорость его последующего входа в атмосферу (что по расчётам происходило на четвёртый сутки полёта) достаточно адекватно имитировало предстоящее возвращение с Луны. Корабль разделялся на отсеки, капсула совершала «двойной нырок», после чего, выпустив парашют, приземлялась в нужном квадрате, где его уже ожидала команда спасателей на вертолётах.
         Первые два запуска ЗИП (под номером 1 и 2) были беспилотными – корабль Большому Совету казался сырым и недоведённым. Однако, оба рейса прошли без замечаний, Знайка настоял, чтобы в очередном полёте управление своим детищем было доверено ему. Перед стартом он также распорядился переименовать корабль в «Испытатель», под которым он и вошёл в историю.
         Конструктивно  «Испытатель» имел много общего с «Лучём», унаследовав от последнего сферический топливный бак с перекисью, двигатели, конический переходник. Способ крепления Спускаемого аппарата с помощью кевларовых лент был также применён на нём – но в последний раз (на последующих кораблях коротышки от этого отказались). Однако капсула получила новую, колоколообразную форму со спрямлённым днищем. Объём аппарата уменьшился, однако в нём по-прежнему оставалось просторно, тем более, что кресло-ложемент имелось всего одно (экспериментальный корабль с самого начала проектировался как одноместный). Совершив в апреле 1960 года свой третий по счёту (и первый пилотируемый) полёт, «Испытатель» окончательно доказал работоспособность знайкиных расчётов, а его автор, наконец, избавился от уничижительного звания «вечного дублёра», каковым Знайка считал себя до сих пор.


d819cf9c5dect.jpg

5a0aa37d9a02t.jpg

aa02875dc11ct.jpg

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Коллега , что-то с хронометражем и траекторией на схеме не сходится ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Перерисовал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

6. «Мечта» достигает Луны

            Разработка Лунного корабля, призванного доставить первых разведчиков будущего космического поселения, стартовала летом 1959 года. Поскольку само собой подразумевалось, что космонавты должны не только благополучно долететь, но и вернуться обратно, корабль выходил очень тяжёлым. Не сильно помогало и то, что по предложению профессора Звёздочкина численность экипажа корабля в сравнении с прежним проектом «Рассвета» была сокращена до трёх человек – масса аппарата выходила никак не менее 700 килограмм, будучи всего лишь в 2,5 раза меньше. Поскольку в разведывательном полёте космонавты должны были провести на Луне немногим более суток, в качестве окислителя с самого начала решено было применить не жидкий кислород (который на «Рассвете», напомню, планировалось частично использовать и для дыхания), а уже хорошо отработанный фтор. Выбор именно этого вида топлива обусловливался его высокой плотностью (621 г/ литр против 316 г/ литр для пары водород + кислород), что позволяло уменьшить объём и массу баков. Так как общая длительность экспедиции достигала, без малого, 10 суток, разработчикам «Мечты» требовалось обеспечить сохранность легко испаряющегося водорода в течение, хотя бы, одной недели. С целью решения данной проблемы, инженером Клёпкой был разработан метод глубокого переохлаждения сжиженных газов, дававший гарантию, что топливо не улетучится из баков раньше времени. 
            Правда, существенной проблемой становилось то, что продукт работы ЖРД – фтороводород – был крайне токсичен, и существовал риск, что путешественники невольно занесут на подошвах своих скафандров это опаснейшее вещество в кабину корабля. Ведь при прилунении оно неминуемо осядет на грунт, где смешается с лунной пылью! Во избежание сей неприятности, Клёпка, предложил довольно сложную схему прилунения, согласно которой ступень корабля, ответственная за посадку, лишь притормаживала корабль в пяти метрах от поверхности, после чего отделялась. Далее, включив двигатели малой тяги, корабль перемещался над поверхностью Луны на достаточно безопасное расстояние и только после этого садился. Тем самым, неприятный контакт с загрязняющим агентом исключался. Топливом для малых ЖРД служила перекись водорода.
            По своей конструкции корабль представлял собой миниатюрную многоступенчатую ракету.

1-й блок – Посадочная ступень:
Длина – 129,4 см
Диаметр – 106,7 см
Масса – 328,66 кг (в том числе масса топлива – 295,7 кг)
Тяга – 4 х 42 кгс      
УИ - 470 с

Основным элементом ступени был шаровой водородный бак, в который были врезаны четыре малых бака со фтором. Согласно полётному плану, ступень осуществляла коррекцию на траектории полёта к Луне, переход на окололунную орбиту, спуск с неё на поверхность Луны и торможение перед посадкой. Перед самым прилунением, по команде радиовысотомера, ступень отделялась от корабля.

2-й блок – Первая взлётная ступень:
Длина – 77,67 см (вместе с выпущенными опорами ЛПУ)
Ширина по опорам ЛПУ – 80 см
Масса – 166,2 кг (в том числе масса топлива – 86,6 кг, масса ЛПУ – 70 кг)
Тяга – 2 х 27 кгс      
УИ - 470 с

Конструктивно ступень состояла из шарового водородного бака и двух баков со фтором. На поверхности Луны данная ступень выполняла роль посадочной платформы. После старта (ЛПУ при этом отделялось и оставалось на Луне) она обеспечивала разгон корабля до скорости 1,6 км/с.

3-й блок – Вторая взлётная ступень:
Длина максимальная – 40 см
Ширина максимальная – 74,15 см
Масса – 203,7 кг (в том числе масса фтора и водорода – 64 кг)
Тяга маршевых двигателей – 2 х 12 кгс  
УИ - 470 с

Ступень включала четыре, соединённых попарно, больших шаровых бака с водородом, внутри которых целиком помещались баки со фтором. В промежутках между большими баками располагались два малых (по 28 кг в каждом), предназначавшихся для перекиси водорода, служившей однокомпонентным топливом двигателям малой тяги. Последние обеспечивали мягкое прилунение, а также ориентацию аппарата в полёте. Также эта ступень несла три жилых отсека – Командный, Шлюзовой и Спускаемый аппарат, располагавшийся посередине и соединявшийся с крайними отсеками переходными стыковочными узлами. Суммарная масса этих отсеков равнялась 72 кг, где на Спускаемый аппарат приходилось 28 кг.
            Данный отсек, в котором членам экипажа предстояло находиться во время старта и приземления, конструктивно был аналогичен одноместной капсуле «Испытателя». Главными отличиями были три ложемента, вместо одного, благо габариты (длина - 22,25 см, диаметр – 24,79 см) это свободно допускали. В верхней части капсулы находился парашютный отсек, в нижней – под отделяющимся днищем теплозащиты – блок малых РДТТ системы мягкой посадки. В бортах, напротив друг друга, имелось два переходных люка, ведших в смежные отсеки. Справа от капсулы находился сферический Шлюзовой отсек, через который перед стартом осуществлялась посадка членов экипажа в корабль. Через него же, одев хранившиеся в отсеке скафандры, космонавты выходили на поверхность Луны. По левую сторону от спускаемого аппарата располагался Командный отсек, также имевший сферическую форму. Само его название говорило о том, что в отсеке имелась система управления, используемая экипажем при прилунении. За поверхностью Луны коротышки следили через три больших иллюминатора треугольной формы, образующих некое подобие самолётного фонаря. Дополнительную помощь им оказывали две тарельчатые антенны радиовысотометра, размещённые на концах длинных штанг. Последние крепились к водородному баку 1-ой взлётной ступени. Для связи с Землёй предназначалась большая остронаправленная параболическая антенна, крепившаяся к одному из баков 2-ой взлётной ступени. Она располагалась со стороны Шлюзового отсека.
            К концу 1960 года разработка «Мечты» закончилась, и вместе с проектом ракеты-носителя состоялось рассмотрение в Большом Совете. В целом, на членов руководящего органа работа проектировщиков произвела самое приятное впечатление, хотя, само собой, не обошлось и без замечаний и возражений. Так, в частности, Звёздочкин высказал сомнение в необходимости посылки на Луну трёх коротышек – по его мнению, в первом разведочном полёте, где не предполагалось длительного пребывания экспедиции на поверхности другой планеты и, следовательно, большого объёма работ, вполне можно было обойтись и двумя коротышками. При этом, масса необходимых на борту припасов существенно уменьшалась. Знайка, который членом Совета в то время ещё не являлся, но как космонавт, чьё участие в экспедиции предполагалось, был допущен к обсуждению, решительно и бурно возражал. В этом его поддержали Фуксия и Селёдочка - по мнению последних, присутствие на Луне, где всякое может случиться, третьего, физически более сильного члена экипажа, никак не может быть сочтено лишним. Остальные члены Большого Совета признали справедливость их доводов, и состав экипажа был окончательно утверждён: Фуксия – командир, Селёдочка – бортинженер, Знайка – космонавт-исследователь. Итак, проект был принят, и сразу после празднования нового 1961-го года в Солнечном городе немедленно началась его реализация.
            Возведение новой стартовой площадки на космодроме (ибо прежняя, с которой стартовали «Лучи», «Заря» и «Испытатель» не подходило по размерам) заняло полтора года. Параллельно, на Пиротехнической фабрике развертывалось изготовление новых ракетных ступеней, с каждой из которых нужно было провести полный цикл огневых испытаний на гигантском стенде, размером с целый городской квартал. По соседству, в столь же циклопических размеров вакуумной камере, испытывались системы Лунного корабля и в том числе двигатели, которым предстояло сажать его на наш естественный спутник. Работы затянулись на два года. Лишь летом 1963-го на космодроме прошла «генеральная репетиция» будущего старта, где, правда, вместо настоящей ракеты использовался её точный масс-габаритный макет. Испытания стартового комплекса выявили ряд недочётов, исправление которых потребовало некоторого времени. Лишь к весне 1964 года Большой Совет дал окончательное добро на экспедицию, назначив её старт на лето.
            Местом высадки первых космонавтов был избран южный берег залива Лемонье - большого наполовину разрушенного кратера, находившегося на восточной оконечности  лунного моря Ясности. Здесь к самой границе моря и суши проходила так называемая Прямая борозда – загадочное ущелье или разлом, спустившись в который можно было проникнуть глубоко в недра Луны. По мнению Стекляшкина, известного астронома из Цветочного города, здесь космонавтам непременно должны были встретиться выходы коренных горных пород, очень важных для установления возраста нашей небесной соседки. Запасными целями для прилунения служили северо-восток моря Спокойствия и так называемое Озеро Сновидений.
            Летом 1964 года последние приготовления были завершены, старт ракеты был назначен на 10 июля, с расчётом, что когда экспедиция прибудет к месту назначения, там уже будет раннее лунное утро. Длинные тени при низком положении Солнца должны были очертить даже незначительные неровности рельефа и тем облегчить выбор места прилунения. Впервые космический запуск происходил при огромном скоплении публики – многие жители Солнечного города, не удовлетворившись прямой телевизионной трансляцией, предпочли явиться на космодром (располагавшийся в полутора часах езды от города), где на склоне холма, обращённого к стартовой площадке, для них были сооружены зрительские трибуны.
            Работой стартового расчёта руководил инженер Клёпка. По его команде, за три часа до полудня космонавты заняли свои места в кабине «Мечты». За два часа до полудня были отведены фермы обслуживания. Ровно в 10:30, по получении последних докладов о готовности, была дана команда «Зажигание», и корабль стартовал. Полёт проходил без осложнений, самочувствие членов экипажа, каждый из которых успел приобрести опыт космического полёта, в целом, оставалось удовлетворительным. Как и было предусмотрено программой, незадолго до окончания четвёртых суток полёта «Мечта» достигла Луны, и на расстоянии 120 км от её поверхности двигатели Посадочной ступени выдали тормозной импульс для перехода с пролётной траектории на круговую окололунную орбиту. Поскольку корабль в это время находился над обратной стороной Луны, откуда не было связи с Землёй, команду на включение двигателей дала Фуксия, использовав данные бортового астроориентатора.
            В течение суток «Мечта» совершила 12 витков вокруг Луны. За это время она выполнила серию маневров, постепенно снижая высоту орбиты до 10-20 км от поверхности небесного тела. С помощью бортового телескопа, имеющегося в Командном отсеке, Знайка вёл наблюдения лунной поверхности, уточняя место предстоящей посадки – данная мера была совершенно необходима, так как ни один земной телескоп не давал разрешения свыше 500 метров. Фуксия осуществляла связь с Землёй, Селёдочка проверяла скафандры, для чего ей пришлось перейти в Шлюзовой отсек. Выбрав подходящий достаточно ровный участок (бортовой телескоп позволял различать детали на поверхности Луны менее метра в поперечнике), «Мечта» начала спуск на поверхность и в 8 часов 05 минут 15 июля 1964 года мягко коснулась грунта. Прилунение было совершено в штатном режиме – за семь минут до касания Посадочная ступень отделилась от корабля, который, преодолев ещё около ста метров, погасил скорость двигателями малой тяги и плавно опустился на поверхность Луны. Точкой посадки стал участок на вершине пологого лунного холма, лежащего приблизительно в 200 метрах от восточного края Прямой борозды.
            В 9:00 на борту «Мечты», согласно расписанию, был завтрак. Чтобы не беспокоить космонавтов, связь с ними была временно отключена. В 10:00 начался первый выход космонавтов на поверхность. Он представлял некоторую сложность, поскольку люк шлюзовой камеры располагался на высоте 73 сантиметра, отчего космонавтам приходилось пользоваться длинной лестницей, соответствующей, примерно, высоте семиэтажного дома. Первой, в 10:12, как было оговорено заранее, на поверхность Луны ступила Фуксия. Следом из корабля спустился Знайка. Только через двадцать минут к ним присоединилась Селёдочка, обязанности которой, как бортинженера, заставили её задержаться на борту. В 10:45 началась прямая телевизионная трансляция с поверхности Луны – встав в поле зрения бортовых телекамер, космонавты торжественно водрузили флаги двух городов Страны коротышек: Фуксия установила флаг Солнечного города (голубое полотнище с золотым Солнцем), Знайка – Цветочного (светло-зелёное полотнище с синим Васильком). Фотосессия на фоне горных вершин хребта Тавр-Литтров, окаймлявших залив Лемонье, продолжалась 15 минут.
            По окончанию официальной церемонии началась напряжённая работа. Космонавты сняли с ЛПУ (Лунное посадочное устройство) закреплённые на нём приборы и перенесли его на поверхность Луны – сейсмометр, уголковый отражатель панели солнечных батарей, грузовую лебёдку, пробоотборники и другое оборудование. Попутно осуществлялся сбор образцов грунта и камней, для которых на скафандрах космонавтов были предусмотрены специальные заплечные мешки. Первый выход на поверхность занял свыше двух с половиной часов, и только в 12:45 уставшие коротышки возвратились на корабль, где смогли пообедать и отдохнуть.
            В 16:10 по бортовому времени экипаж «Мечты» приступил к следующему этапу исследований. Выйдя из корабля, космонавты двинулись к краю Прямой борозды, находившейся западнее места их прилунения, до которого им предстояло пройти 200 метров. В своих заплечных мешках они несли детали разобранной на три части грузовой лебёдки, с помощью которой им предстоял спуск на дно лунного ущелья.
Движение проходило в трудных условиях: путь пролегал среди россыпей камней размерами до 2-3 м, усеявших подножие холма. С трудом найдя дорогу в этом лабиринте, трое отважных исследователей пересекли скопление множества мелких кратеров и к половине шестого достигли, наконец, конечной цели своего маршрута.
            Подобравшись к краю разлома (где космонавты смогли, наконец, избавиться от груза), Фуксия, Селёдочка и Знайка провели рекогносцировку и панорамную съёмку местности. По их наблюдениям ширина Прямой борозды на участке, где они оказались, составляла 500 метров, а ее глубина достигала 80 м. По мере приближения к краю обрыва толщина лунного реголита постепенно уменьшалась, и на бровке разлома из-под рыхлого слоя грунта проступали породы скального основания в форме непрерывного каменного «бордюра». Ниже его крутизна стенок обрывистых склонов борозды достигала в среднем 30-35°, а местами была совершенно отвесной. На противоположном склоне, освещённом лучами утреннего солнца, хорошо просматривались структура верхнего слоя лунной коры. Подножие обрыва было покрыто осыпью из крупных глыб и камней, причем обломки обнаженных горных пород имели размеры до 1-2 м и более. Убедившись в достаточной прочности грунта, коротышки приступили к сборке грузовой лебёдки, состоявшей из трубчатого основания, барабана и электромотора с аккумуляторной батареей. Смонтировав агрегат, Знайка закрепил конец троса на поясе своего скафандра и начал спуск вниз.
            Ему почти пришлось включить фонарь - спускаться пришлось в кромешном мраке, поскольку солнце, висело слишком низко. Поддерживая связь через Фуксию, неотрывно следившую за ним сверху, Знайка корректировал движение, совершая то и дело остановки, дабы отбить от скального слоя тот или иной понравившийся образец. Когда до дна ущелья оставалось уже совсем немного, начальник экспедиции распорядилась прекратить спуск: под склоном громоздился завал из громадных многометровых глыб, выступавших из мелкого каменного крошева. Опасаясь, что Знайка застрянет в этом хаосе, Фуксия отдала приказ возвращаться. Знайка, достигший вершины одного из огромных валунов, попросил сделать остановку, чтобы осмотреться как следует. Однако вокруг, насколько хватало луча его слабенького прожектора, царил непроходимый каменный хаос. Будучи внизу, Знайка едва не замёрз, поскольку в тени радиатор его скафандра отдавал слишком много тепла, и его никак не удавалось отрегулировать. Напротив, Фуксия с Селёдочкой, оставшиеся наверху, сильно страдали от жары, и пот застилал им глаза. Тем не менее, настойчивость малыша из Цветочного города была вознаграждена: у самого подножия обрыва, космонавт-исследователь обнаружил вход в небольшую пещеру, протиснувшись в которую, насколько хватило троса, он отколол последний образец. Им-то и оказался тот самый легендарный лунит, что будучи помещён в сильное магнитное поле создаёт невесомость. Положив отколотый камень в заплечный мешок, Знайка, нехотя, согласился возвращаться.
            Бросив лебёдку на краю ущелья, космонавты двинулись в обратный путь, который дался им трудно, хоть они и были теперь налегке. Страдая от жары, им приходилось подниматься наверх по склону едва ли не на ощупь, ибо солнце, светившее теперь навстречу, слепило глаза даже сквозь плотные светофильтры. Лишь в 20:50, выработав к тому времени почти половину имевшегося в скафандрах кислорода, совершенно обессилившие лунопроходцы вернулись на корабль.
            Как следует отдохнув за ночь, в 6:45 утра 16 июля, коротышки предприняли последний, третий по счёту выход на поверхность. На сей раз Фуксия и Знайка предприняли его вдвоём: поскольку время пребывания на Луне подходило к концу, нужно было готовить корабль к старту, чем и занялась Селёдочка. Остававшийся в её скафандре запас кислорода она передала своим товарищам. Целью похода, предпринятого по настоянию Знайки, был крупный кратер, диаметром около километра, гребень которого проходил в шестистах метрах восточнее от места посадки «Мечты». На сей раз космонавты не встретили затруднений. Потратив всего полчаса, начальник экспедиции и космонавт-исследователь достигли цели маршрута и приступили к сбору образцов. Именно здесь Знайка совершил самое важное, как показалось ему в тот момент, открытие: внутренняя стена кратера, представшая перед его взором, имела слоистое строение, будучи сложена из отдельных блоков, обликом напоминая рукотворную каменную кладку. Решив, что ему посчастливилось напасть на следы древней цивилизации, некогда населявшей Луну, Знайка несколько раз сфотографировал циклопическую стену, отколов от неё множество образцов. Затем космонавты вернулись на корабль. Их последний выход оказался и самым коротким, уложившись в два часа.
            Ровно в 9:35 «Мечта» стартовала в обратный путь, успешно завершив свой исторический рейс 1:45 минут ночи 20 июля 1964 года (что уже не было прецедентом, ибо возвращение «Зари» из своего лунного рейса также пришлось на тёмное время суток). 


0ddab559178bt.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Полёт «Зари» наглядно продемонстрировал правоту Знайки, настаивавшего на использовании «двойного нырка» при входе в атмосферу со второй космической скоростью, что обещало снизить перегрузку до приемлемых 10-12 g.

Тут вот какой вопрос - чем меньше существо, тем оно перегрузку легче переносит. Те же мышки вроде куда больше человека держат. Коротышки маленькие и у них будет то же самое. Соответственно им двойной нырок не нужен. Им и балистический спуск подойдет наверно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

в качестве окислителя с самого начала решено было применить не жидкий кислород (который на «Рассвете», напомню, планировалось частично использовать и для дыхания), а уже хорошо отработанный фтор. Выбор именно этого вида топлива обусловливался его высокой плотностью (621 г/ литр против 316 г/ литр для пары водород + кислород), что позволяло уменьшить объём и массу баков.

Не по детски однако.:) ИМХО тривиально и заезжено. Прикольней использовать, раз уж носовские коротышки, однокомпонентное топливо, скажем желатинизированный пирогель патоки с перхлоратом аммония и добавкой бора кадмия, микрокапсулированный латексом.:)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Микрокапсулирование латексом это хорошо, но как то уже тинэйджерски :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Те же мышки вроде куда больше человека держат. Коротышки маленькие и у них будет то же самое. Соответственно им двойной нырок не нужен. Им и балистический спуск подойдет наверно.

Об этом - см. выше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

7. Необходимое послесловие: космические корабли «НИП» и «ФИС»

         События, последовавшие за первой лунной экспедицией – полёт на Луну Незнайки и Пончика и установление первого контакта с инопланетянами – достаточно подробно отражены в романе Н. Н. Носова «Незнайка на Луне», и потому я не собираюсь их касаться. Было бы, однако, неправильно завершить рассказ, оставив без рассмотрения космические корабли «НИП» и «ФИС», которые, хоть им в романе и немало уделено немалое число страниц, но всё-таки описаны недостаточно подробно.
         Лунный корабль «НИП» относился в первому поколению космических аппаратов, использующих для полёта антигравитационный принцип. Его появление сделалось возможным благодаря открытию лунита – уникального минерала, кристаллы которого, будучи помещены в сильное магнитное поле, способны возмущать вокруг себя пространственно-временной континуум. Сторонним наблюдателем данное явление воспринимается как исчезновение привычной силы тяжести в области пространства радиусом 30 коротышечьих шагов (или 110 сантиметров) от точки расположения источника невесомости. Более подробное исследование данного эффекта, открытого Знайкой весной 1965 года, предпринятые в Солнечном городе, показали, что область возмущённого пространства имеет веретеновидную форму, будучи вытянута по направлению от центра гравитации, причём его длина в 10 раз превышает диаметр. В частности, если источник невесомости находился на поверхности Земли, то самая верхняя точка, где наблюдалось это явление, находилось на высоте 150 коротышечьих шагов (или 550 см). По мере удаления от гравитирующей массы, размер зоны невесомости возрастал, а форма её приближалась к сферической.
         Само собой, исчезновение силы тяготения, в силу закона сохранения энергии, было бы невозможно. Поэтому область пространства, где сила тяжести отсутствовала (она получила название «зона невесомости»), была со всех сторон окружена областью, где тяготение оказывалось сильнее обычного (за что она получила название «зоны повышенной гравитации»). Их объём был одинаков, вследствие чего суммарный баланс оставался неизменным. Однако любой предмет, достаточно малых размеров, будучи помещён в зону невесомости целиком, терял вес. Данное фундаментальное открытие, совершённое Знайкой, навело его на идею антигравитационного корабля.
         Суть его предложения заключалась в том, что летательный аппарат, избавленный от непрерывного воздействия со стороны тяготения Земли, Луны и других небесных тел, получал возможность двигаться прямолинейно (то есть, по наикратчайшему расстоянию) и с постоянным – хотя и очень малым – ускорением. Так, при среднем ускорении 0,00045 м/с? (что приблизительно в 22 тысячи раз меньше ускорения свободного падения) космический корабль достигал Луны за десять суток, имея скорость к концу перелёта порядка 640 м/с. Тем самым, уменьшалась потребная мощность двигателей и масса топлива. Правда, время, которое приходилось затратить на достижение Луны, возрастало почти втрое по сравнению с обычным полётом по Кеплеровской траектории, но это была приемлемая цена, учитывая, что достижение Луны в данном случае требовало ракеты-носителя поистине циклопических размеров, чья начальная масса в десятки раз превосходила массу пилотируемого корабля. В данном случае для приведения в движение огромного летательного аппарата, массой в 2000 кг, было достаточно небольшого электрореактивного двигателя тягой всего в 0,9 ньютона (УИ – 3300 с), питающегося от энергоустановки мощностью 7,61 киловатт. Спустя 8 минут после старта, когда корабль находился на высоте 120 километров, имея скорость порядка 250 м/с, бортовой компьютер корабля включал ЭРД  и разворачивал солнечные батареи. Последние состояли из четырёх складывающихся панелей, шириной в один метр и по пять метров длиной каждая. Дополнительным источником тока служил электрохимический генератор (водород-кислородный топливный элемент).
         Существенным недостатком ЭРД было то, что работал он только в вакууме, обладая вдобавок ничтожная тяговооружённостью. Поэтому корабль пришлось также оснастить обычными ЖРД, работающими на смеси 98 % перекиси водорода с добавкой этилового спирта. Данная мера повышала УИ до 180 секунд. Именно ЖРД обеспечивали старт, разгоняя корабль до скорости в 250 м/с, а в конце полёта обеспечивали прилунение.
         Следует отметить, что хотя идея создания антигравитационного корабля принадлежала Знайке, сам он не являлся автором проекта (и никогда не скрывал сего обстоятельства). Честь создания «НИП» целиком принадлежит большому коллективу разработчиков во главе с Фуксией и Селёдочкой, куда входили такие известные малыши и малышки Солнечного города, как Пробиркин, Решалкин, Кипятилкин, Светик, Считалкин, Ветерок и многие другие. Собственно, в его основу был взят проект их Лунного корабля «Рассвет», от которого «НИП» унаследовал многие элементы конструкции. Хотя наличие прибора невесомости, само собой, позволило решить многие задачи по-другому. В частности, реализовать (также впервые в практике Страны коротышек) принцип автоматизированной системы, полностью исключавшей человека из процесса управления кораблём. До сих пор кораблём управлял специально подготовленный и хорошо натренированный пилот, поскольку компьютер, потреблявший много электроэнергии и занимавший слишком много места, элементарно не помещался на борту. Громадные внутренние объёмы антигравитационного аппарата и отсутствие ограничений по весу позволили решить эту проблему.
         Вклад в создание «НИП» со стороны коротышек Цветочного города оказался довольно скромен – помимо Знайки в работе участие приняли также Винтик и Шпунтик – однако, отдавая дань уважения первооткрывателю лунита (без которого новый Лунный корабль был бы невозможен) проект рассматривался как совместный и, по настоянию Знайки, старт очередной экспедиции на Луну предполагался именно из его города. Однако обстоятельства сложились так, что ввиду самовольных действий Незнайки и Пончика только что построенный корабль, знаменующий собой новое слово в космонавтике, едва не оказался потерян.
         Исчезновение двух малышей, отправившихся на Луну, не спросив ни у кого разрешения, повлекло необходимость организации спасательной экспедиции. Задача, которую разработчикам космической техники предстояло решать при этом, была более чем нетривиальной. С одной стороны, потенциал многоразовых ракет, к которым волей-неволей пришлось возвратиться, был до конца исчерпан. «Мечта» (а более крупную ракету-носитель создать в сколько-нибудь приемлемый срок было невозможно) не позволяла высадить на Луну более чем троих – а ведь коротышкам предстояло возвращение на Землю, причём не только спасателям, но и двоим спасённым. С другой, чтобы оказаться успешной спасательная экспедиция требовала большого количества участников, ибо от трёх человек на поверхности чужой планеты пользы будет мало – в чём Фуксия. Селёдочка и Знайка убедились лично во время предыдущего их посещения Луны. И именно Знайка нашёл выход из безвыходного положения, предложив весьма смелую (хотя и столь же рискованную) схему полёта в один конец.
         Согласно его плану, спасательный корабль необходимо было строить, взяв за основу готовые элементы «Мечты». Посадочная ступень оставалась без изменений. Громадный водородный бак Взлётной ступени становился теперь жилым отсеком, где, пусть и без особого комфорта, могли поместиться 12 космонавтов. В дополнительные отсеки преобразовывались и два фторных бака – в одном должна была поместиться Шлюзовая камера, в другом – Отсек управления для пилота, осуществлявшего прилунение. Топливо для ЖРД (которые переводились на хорошо отработанную перекись водорода) располагалось в дополнительном небольшом баке, оборудованном на нижней палубе корабля. В результате «ФИС» (такое название получил аппарат) ещё мог сесть, но для взлёта топлива на его борту уже не оставалось.
         Знайка, однако, нашёл выход – нужно было прилуниться в непосредственной близости от «НИП», на которой и предстояло возвращаться. Или, если это по какой-либо причине окажется невозможным, - снять прибор невесомости (и тогда, согласно расчётам, горючего на «ФИС» хватало на возвращение, правда, в обрез). Или – если и прибор окажется неисправен (всякое могло случиться – ведь за Незнайку ни в чём нельзя было поручиться) – отыскать новый кристалл лунита и собрать заново прибор невесомости. В последнем не было ничего невозможного, так как местом посадки «НИП» изначально был запланирован всё тот же район Прямой борозды, неподалёку от того места, где годом ранее прилунялась «Мечта».
         Однако, так или иначе, «НИП», стоящий на Луне, требовалось вначале отыскать, и именно с этой целью в состав экспедиции включили Стекляшкина – самого лучшего из наблюдателей-астрономов.  Ну а если бы это ему не удалось, то спасателям пришлось бы возвращаться ни с чем: с окололунной орбиты топлива для возвращения хватало. Правда, без прибора невесомости садиться пришлось бы по-старинке, гася вторую космическую скорость в атмосфере Земли. Для этого на самый верх «лунника» водрузили конический спускаемый аппарат, практически без изменений позаимствованный у «Мечты». Именно в нём двенадцати коротышкам предстояло преодолеть финальную стадию своей экспедиции, постигни её неудача. Объём отсека это позволял, хотя членам экипажа в буквальном смысле приходилось сидеть на головах друг у друга – их ложементы громоздились в два яруса.
         Старт ракеты-носителя происходил с нового космодрома, оперативно возведённого близ Цветочного города. Будучи расположен южнее, чем Солнечный город, данная площадка обеспечивала большую полезную нагрузку. Доставка ступеней ракеты с завода-изготовителя, осуществлялась по воде, благо река Огурцовая протекала рядом.
         Собственно, на этом можно, пожалуй, и закончить. В заключение остаётся лишь добавить, что успешная реализация Луной программы потребовала от коротышек максимума упорства и целеустремлённости, веры в свои силы, товарищество и взаимовыручку. Она заставила проявить все самые свои лучшие качества, что собственно, и стало главным её предназначением. С успешным окончанием лунной эпопеи коротышки стали другими, всем и самим себе, прежде всего, доказав, что малый рост вовсе не может служить мерилом их возможностей. И в этом они являют живой пример всем, в том числе и нам.

 
f784a9a04ea0t.jpg

6d3f35f792abt.jpg

 

 

 

Edited by швамбран

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now