Apollo (uzay aracı) -Apollo (spacecraft)

Komple Apollo uzay aracı yığını: fırlatma kaçış sistemi, komut modülü, hizmet modülü , Ay Modülü ve uzay aracı-LM adaptörü
Ay modülünün çıkış aşamasından ay yörüngesinde görülen Apollo 17 CSM

Apollo uzay aracı , Amerikan Apollo programının 1960'ların sonunda astronotları Ay'a indirme ve onları güvenli bir şekilde Dünya'ya geri döndürme hedefini gerçekleştirmek için tasarlanmış üç parçadan oluşuyordu . Harcanabilir (tek kullanımlık) uzay aracı, birleşik bir komuta ve hizmet modülünden (CSM) ve bir Apollo Ay Modülünden (LM) oluşuyordu . Uzay aracı montajı için uzay aracı yığınını tamamlayan iki ek bileşen: LM'yi fırlatmanın aerodinamik stresinden korumak ve CSM'yi Satürn fırlatma aracına ve fırlatma kaçış sistemine bağlamak için tasarlanmış bir uzay aracı-LM adaptörü (SLA)(LES) acil bir fırlatma durumunda komuta modülündeki mürettebatı fırlatma aracından güvenli bir şekilde uzaklaştırmak için.

Tasarım, ay yörüngesi buluşma yaklaşımına dayanıyordu : iki kenetlenmiş uzay aracı Ay'a gönderildi ve ay yörüngesine girdi. LM ayrılıp inerken, CSM yörüngede kaldı. Ay gezisinden sonra, iki gemi buluşup ay yörüngesine demirledi ve CSM mürettebatı Dünya'ya geri verdi. Komuta modülü, mürettebatla birlikte Dünya yüzeyine dönen uzay aracının tek parçasıydı.

LES, artık ihtiyaç duyulmayan noktaya ulaştığında fırlatma sırasında fırlatıldı ve SLA, fırlatma aracının üst aşamasına bağlı kaldı. İki mürettebatsız CSM, bir mürettebatsız LM ve bir mürettebatlı CSM, alçak Dünya yörüngesindeki Apollo misyonları için Satürn IB fırlatma araçları tarafından uzaya taşındı . Daha büyük Satürn Vs , yüksek Dünya yörüngesi test uçuşlarında iki mürettebatsız CSM, bir mürettebatlı ay görevinde CSM, bir mürettebatlı düşük Dünya yörünge görevinde tam uzay aracı ve sekiz mürettebatlı ay misyonu başlattı. Apollo programının tamamlanmasından sonra, üç Skylab Earth yörünge görevi ve Apollo-Soyuz Test Projesi için Satürn IB'lerinde dört CSM başlatıldı .

Komuta ve servis modülü

Apollo uzay aracının büyük kısmı, Dünya'nın yörünge, ay ötesi ve ay yörünge uçuşu ve Dünya'ya dönüş için tasarlanmış üç kişilik bir araçtı. Bu, North American Aviation (daha sonra North American Rockwell ) tarafından inşa edilen bir servis modülü tarafından desteklenen bir komut modülünden oluşuyordu .

Komut modülü (CM)

Apollo Komuta Modülü ve Satürn V üzerindeki konumu

Komuta modülü, Apollo uzay aracının kontrol merkezi ve üç mürettebat için yaşam alanıydı. Basınçlı ana mürettebat kabini, mürettebat koltukları, kontrol ve gösterge paneli, Birincil Güdüm, Navigasyon ve Kontrol Sistemi , muhabere sistemleri, çevre kontrol sistemi, bataryalar, ısı kalkanı , durum kontrolünü sağlayan reaksiyon kontrol sistemi , ileri yanaşma ambarı, yan ambarı içeriyordu. , beş pencere ve bir paraşüt kurtarma sistemi. Apollo/Satürn uzay aracının Dünya'ya bozulmadan dönen tek parçasıydı.

Servis modülü (SM)

Apollo Servis Modülü

Servis modülü basınçsızdı ve ay yörüngesine girip çıkmak için bir ana servis tahrik motoru ve hipergolik itici gaz , tutum kontrolü ve translasyon kabiliyeti sağlamak için bir reaksiyon kontrol sistemi, hidrojen ve oksijen reaktanlı yakıt hücreleri , atık ısıyı uzaya boşaltmak için radyatörler içeriyordu. ve yüksek kazançlı bir anten . Oksijen ayrıca solunum için kullanıldı ve yakıt hücreleri içme ve çevre kontrolü için su üretti. Apollo 15, 16 ve 17'de ayrıca bir haritalama kamerası ve Ay'ı incelemek için küçük bir alt uydu içeren bilimsel bir alet paketi de taşıyordu.

Servis modülünün büyük bir kısmı itici gaz ve ana roket motoru tarafından alındı. Birden fazla yeniden başlatma özelliğine sahip bu motor, Apollo uzay aracını ay yörüngesine girip çıkardı ve Dünya ile Ay arasındaki orta rota düzeltmeleri için kullanıldı.

Servis modülü, görev boyunca komuta modülüne bağlı kaldı. Dünya atmosferine yeniden girmeden hemen önce fırlatıldı.

Ay Modülü (LM)

Apollo Ay Modülü , Ay'a inmek ve ay yörüngesine dönmek için tasarlanmış ayrı bir araçtı ve yalnızca uzay boşluğunda uçtuğu için ilk gerçek "uzay gemisi"ydi. Bir iniş aşaması ve bir çıkış aşamasından oluşuyordu . Apollo 15, 16 ve 17 görevlerinde iki astronot için dört ila beş güne kadar yaşam destek sistemleri sağladı. Uzay aracı Grumman Aircraft Company tarafından tasarlanmış ve üretilmiştir .

İniş aşaması, iniş takımı, iniş radar anteni, iniş tahrik sistemi ve Ay'a iniş için yakıt içeriyordu. Ayrıca, diğer şeylerin yanı sıra, taşımak için kullanılan birkaç kargo bölmesine sahipti: Apollo Ay Yüzey Deney Paketleri ALSEP , modülerleştirilmiş ekipman taşıyıcı (MET) ( Apollo 14'te kullanılan elle çekilen bir ekipman arabası ), Lunar Rover ( Apollo 15 , 16 ve 17 ), bir yüzey televizyon kamerası, yüzey araçları ve ay numunesi toplama kutuları.

Yükseliş aşaması, mürettebat kabini, gösterge panelleri, üst kapak / yerleştirme limanı, ön kapak, optik ve elektronik yönlendirme sistemleri , reaksiyon kontrol sistemi, radar ve iletişim antenleri, yükselen roket motoru ve ay yörüngesine geri dönmek ve Apollo ile buluşmak için itici gazdan oluşuyordu. Komuta ve Servis Modülleri.

Uzay aracı-ay modülü adaptörü (SLA)

Apollo uzay aracından LM'ye adaptör

North American Aviation (Rockwell) tarafından inşa edilen uzay aracı-LM adaptörü (SLA), servis modülünü Satürn S-IVB roket aşamasına bağlayan konik bir alüminyum yapıydı . Ayrıca LM'yi, servis tahrik sistemi motor nozülünü ve fırlatma ve atmosferde yükselme sırasında fırlatma-araçtan servise-modülüne giden göbeği korudu.

SLA, S-IVB aşamasının üstündeki Alet Ünitesine cıvatalanmış ve menteşelerle açılan dört adet 21 fit (6,4 m) panele bağlanan 7 fit yüksekliğinde (2.1 m) dört sabit panelden oluşuyordu. çiçek yapraklarına benzer üstten.

SLA, 1,7 inç kalınlığında (43 mm) alüminyum petek malzemeden yapılmıştır. SLA'nın dışı, kalkış ve çıkış sırasında termal stresleri en aza indirmek için ince (0,03–0,2 inç veya 0,76–5,08 milimetre) bir mantar tabakasıyla kaplandı ve beyaza boyandı.

Servis modülü, daha uzun panellerin tepesindeki bir flanşa cıvatalıydı ve SLA çoklu yedekli pirotekniklere güç, bir göbek tarafından sağlandı. S-IVB aşamasından ayrılmanın başarısız olması , mürettebatı yörüngede mahsur bırakabileceğinden, ayırma sistemi birden fazla sinyal yolu, birden fazla kapsül ve birden fazla patlayıcı şarj kullandı; burada bir şarjın patlaması, patlatıcı o şarja sahip olsa bile bir başkasını patlatacaktı. çalışamadı.

Apollo 7'deki SLA panellerinden biri tasarlanan 45°'ye tam olarak açılmadı.
CSM'nin aktarılması, LM'nin yerleştirilmesi ve çıkarılması
CSM dönerken adaptör panelleri LM'den uzaklaşıyor
Adaptör panelleri atılır ve CSM 180 derece döndürülür
CSM, LM'yi Satürn 5'in üçüncü aşamasından uzaklaştırıyor
CSM, LM ile kenetlenir ve onu Satürn V üçüncü aşamasından uzaklaştırır.

Uzaydayken, astronotlar, CSM'yi fırlatma aracından ayırmak için kontrol panelindeki 'CSM/LV Sep' düğmesine bastı. Patlayıcı kord , SM ve SLA arasındaki flanşın etrafında ve dört SLA paneli arasındaki eklemler boyunca ateşlendi, SM'yi serbest bıraktı ve paneller arasındaki bağlantıları üfledi. SLA panellerinin alt ucundaki çift yedekli piroteknik iticiler daha sonra bunları menteşelerin etrafında saniyede 30-60 derece döndürmek için ateşlendi.

Apollo 7, Ay Modülü taşımıyordu. SLA'nın yeterli sertliğini sağlamak için yapısal bir sertleştirici kullanılır.

Apollo 7 üzerinden yapılan tüm uçuşlarda, SLA panelleri S-IVB'ye menteşeli kaldı ve orijinal olarak tasarlandığı gibi 45 derecelik bir açıyla açıldı. Ancak Apollo 7 ekibi, sahte bir yerleştirme hedefi içeren S-IVB/SLA ile buluşma pratiği yaparken, bir panel tam 45 dereceye açılmadı ve yerleştirme ve çıkarma sırasında uzay aracı ile SLA panelleri arasında çarpışma olasılığı konusunda endişe yarattı. LM'nin bir ay görevinde. Bu, panelleri 45 derecelik bir açıyla serbest bırakan ve yaklaşık 8 km/sa (5,0 mph) bir hızla S-IVB'den uzağa iten yaylı bir menteşe serbest bırakma sistemi kullanılarak yeniden tasarlanmasına yol açtı. astronotlar CSM'yi çekip 180 derece döndürdüklerinde ve yanaşmak için geri geldiklerinde aradan geçen mesafe.

LM, alt panellerin etrafındaki dört noktada SLA'ya bağlandı. Astronotlar CSM'yi LM'ye yerleştirdikten sonra, bu bağlantıları ayırmak için suçlamaları patlattılar ve bir giyotin LM'den enstrüman ünitesine göbek bağını kopardı. Suçlamalar ateşlendikten sonra, yaylar LM'yi S-IVB'den uzaklaştırdı ve astronotlar Ay'a yolculuklarına devam etmekte serbest kaldılar.

Özellikler

  • Yükseklik: 28 ft (8,5 m)
  • Apex çapı: 12 ft 10 inç (3,91 m) Servis modülü ucu
  • Taban çapı: 21 ft 8 inç (6,60 m) S-IVB ucu
  • Ağırlık: 4.050 lb (1840 kg)
  • Hacim: 6.700 cu ft (190 m 3 ), 4.900 cu ft (140 m 3 ) kullanılabilir

Kaçış sistemini (LES) başlat

Ped iptal testi (2), hatve motorunu ve çalıştırma kaçış motorunu çalışırken gösteriyor

Apollo fırlatma kaçış sistemi (LES), Lockheed Propulsion Company tarafından inşa edildi . Amacı, fırlatmadan önce bir ped yangını, rehberlik arızası veya yakın bir patlamaya yol açabilecek fırlatma aracı arızası gibi acil bir durumda CM'yi (mürettebat kabini) fırlatma aracından uzaklaştırarak görevi iptal etmekti.

LES, fırlatma aracının dışından geçen üç kablo içeriyordu. Herhangi iki kablodan gelen sinyaller kaybolursa, LES otomatik olarak etkinleşir. Alternatif olarak, Komutan, başlatma için özel bir iptal moduna geçirilmiş iki çeviri denetleyici tutamacından birini kullanarak sistemi manuel olarak etkinleştirebilir. Etkinleştirildiğinde, LES bir katı yakıt kaçış roketi ateşler ve CM'yi başı belada olan bir fırlatma aracından uzağa ve yolundan uzaklaştırmak için bir canard sistemi açar. LES daha sonra atılacak ve CM paraşüt kurtarma sistemi ile inecekti.

Fırlatma rampasında acil durum meydana gelirse, LES, kurtarma paraşütlerinin zeminle temas etmeden önce güvenli bir şekilde açılmasına izin vermek için CM'yi yeterli bir yüksekliğe kaldıracaktır.

Acil bir durum olmadığında, LES, fırlatma aracının ikinci aşama ateşlemesinden yaklaşık 20 veya 30 saniye sonra, Thiokol Chemical Company tarafından üretilen ayrı bir katı yakıtlı roket motoru kullanılarak rutin olarak fırlatıldı . Bu noktadan sonra iptal modları LES olmadan gerçekleştirilecektir. LES, dört mürettebatsız Apollo uçuşunda ve on beş mürettebatlı Apollo, Skylab ve Apollo-Soyuz Test Projesi uçuşunda taşındı ancak hiç kullanılmadı .

Ana bileşenler

Apollo fırlatma kaçış sistemi bileşenleri
Burun konisi ve Q-topu
LES'in burun konisi , "Q-topu" olarak bilinen bir yapıda bir dizi 8 basınç ölçen pitot tüpü içeriyordu. Bu sensörler, CM ve Satürn fırlatma aracı güdüm bilgisayarlarına bağlanarak, atmosferik uçuş sırasında dinamik basıncın (q) ve ayrıca bir iptal durumunda saldırı açısının hesaplanmasına olanak sağladı.
Q-top kapağı
Fırlatmadan birkaç saniye önce çıkarılan bir strafor kapak, pitot tüplerinin enkaz tarafından tıkanmasını engelledi. Kapak dikey olarak ikiye bölündü ve 2 inçlik (51 mm) bir lastik bantla bir arada tutuldu. Lastik bandın arkasına bir tıraş bıçağı yerleştirildi, kapağın yarısı arasına sıkıştırıldı. Tıraş bıçağının üstüne ve altına ve kapağın her iki yarısına bir tel kablo bağlanmıştır. Kablo, fırlatma göbek kulesinin (LUT) tepesindeki çekiç kafalı vinç üzerindeki bir kasnak vasıtasıyla LUT'nin 360 fit (110 m) seviyesinin sağ tarafındaki bir boruya doğru yönlendirildi. Kablo, bir tüp içinde silindirik bir ağırlığa bağlandı. Ağırlık, pnömatik bir solenoid valf tarafından kontrol edilen bir kola dayanıyordu. Valf, Başlatma Kontrol Merkezi'nden (LCC) çalıştırıldığında, 600 PSI GN2'nin (azot gazı) pnömatik basıncı, kolu aşağı döndürerek, ağırlığın tüpün aşağı düşmesine izin verdi. Düşen ağırlık, lastik bandı kesen bıçağı çeken kabloyu çekti ve kablo, kapağın yarısını fırlatma aracından uzağa çekti. Bu güvenlik sisteminin bariz aşırı mühendisliği, Q-ball verilerine bağlı olan fırlatma kaçış sisteminin fırlatmadan 5 dakika önce devreye alınmış olması gerçeğinden kaynaklanıyordu, bu nedenle Q-ball kapağının geri çekilmesi, bir atışın hayati önem taşıyan bir parçasıydı. olası ped iptali.
Canard montaj ve adım motoru
Bunlar, acil bir durumda CM'yi düz bir yoldan ve yana yönlendirmek için birlikte çalıştı. Bu, CM'yi patlayan bir fırlatma aracının uçuş yolundan uzaklaştıracaktır. Ayrıca CM'yi herhangi bir fırlatma rampası ateşinin ortasına değil yanına inmeye yönlendirir.
Kaçış motorunu çalıştır
Uzun bir borunun içindeki ana katı yakıtlı roket motoru , konik bir kaplamanın altına monte edilmiş dört egzoz nozulu. Bu, CM'yi bir fırlatma acil durumundan hızla uzaklaştıracaktır.
Kule fırlatma motoru
Kaçış motorunun üzerinde, boruya monte edilmiş iki egzoz nozulu olan daha küçük bir katı yakıt motoru. Bu, ikinci aşama ateşlemeden bir süre sonra, artık ihtiyaç duyulmadığında tüm Fırlatmadan Kaçış Sistemini fırlattı.
Kaçış kulesini fırlat
Kaçış motorunun kaportasını CM'ye bağlayan borulardan oluşan bir kafes çerçeve.
Koruyucu kapağı artırın
CM'nin paraşüt bölmesini koruyan ve yerleştirme tüneli ve sonda üzerinde pürüzsüz bir aerodinamik kaplama sağlayan içi boş konik fiberglas yapı. Erken LES uçuş testi sırasında kaçış motoru egzozundan pilot pencerelerinin aşınması keşfedildikten sonra, CM'nin tüm üst yüzeyini çevreleyen bir arka koruyucu kapak eklendi.

Özellikler

  • Uzunluk eksi BPC : 32 ft 6 inç (9,92 m)
  • BPC ile Uzunluk : 39 ft 5 inç (12.02 m)
  • Çap: 2 ft 2 inç (0,66 m)
  • Toplam kütle: 9.200 pound (4.200 kg)
  • İtme , 36.000 ft: 147.000 pound-kuvvet (650 kN)
  • İtme, maksimum: 200.000 pound-kuvvet (890 kN)
  • Yanma süresi: 4.0 saniye

testleri iptal et

Uzay aracının mevcut konumları

Tüm komut modüllerinin ve tüm uçmayan hizmet modüllerinin düzeni, üretilen Apollo komut ve hizmet modülü# CSM'lerinde listelenir . (Görevlerin sona ermesiyle birlikte tüm uçan servis modülleri Dünya atmosferinde yandı.)

Tüm ay modüllerinin yerleşimi, üretilen Apollo Lunar Module#Lunar modüllerinde listelenmiştir .

Referanslar

Dış bağlantılar