Space Exploration Technologies

Двигатели космического корабля "Аполлон"

Космический корабль "Аполлон": 1,5 - основные ЖРД; 2 - служебный отсек; 3 - возвращаемый аппарат (отсек экипажа); 4,7 - вспомогательные ЖРД реактивных систем управления; 6 - лунный отсек

Космический корабль "Аполлон", на котором в 1969-1972 гг. осуществлялись полеты американских космонавтов на Луну, оснащен тремя основными ЖРД в соответствии со структурной схемой корабля, которая представлена на рисунке.

В служебном отсеке корабля установлен ЖРД AJ10-137 фирмы Аэроджет. Он обеспечивает проведение коррекции траектории полета корабля к Луне, вывод корабля на окололунную орбиту, перевод отсека экипажа с этоq орбиты на траекторию полета к Земле (при возвращении космонавтов), коррекцию траектории. ЖРД развивает тягу 9,3 т, вес его составляет 370 кг, высота - 3,9 м.

На посадочной ступени лунного отсека установлен ЖРД LMDE фирмы Томпсон-Рамо-Вулдридж. Тяга этого ЖРД регулируется в диапазоне 4,5-0,45 т, вес его составляет 170 кг, высота - 2,5 м. На взлетной ступени лунного отсека установлен ЖРД RS18 фирмы Рокетдайн. Тяга этого ЖРД составляет 1,6 т, вес - 90 кг, высота - 1,3 м. Двигатели лунного отсека показаны на рисунке снизу.

Размещение основных ЖРД лунного отсека космического корабля "Аполлона" (вверху показана взлетная ступень отсека): 1, 7, 9 - баки окислителя; 2 - взлетный ЖРД; 3, 10 - агрегаты системы наддува топливных баков; 4, 8- баллоны с гелием для наддува топливных баков; 5. 6, 11 - баки горючего; 12 - посадочный ЖРД

Все три ЖРД основаны на общих принципах, тех же, что и двигатель AJ10-138, описанный выше в разделе, посвященном ЖРД космических ракет: они являются однокамерными двигателями с вытеснительной подачей (гелием) топлива (азоттетроксид-аэрозин). Двигатели работают при низком давлении в камере сгорания (7- 8,4 атм), камера рассчитана на абляционное и радиационное охлаждение и использование газожидкостной пленки горючего. Сравнительно высокий удельный импульс ЖРД (от 2980 м/с для LMDE до 3080 м для AJ10-138) достигнут за счет больших реактивных сопел. Продолжительный ресурс работы (от 10 мин для RS18 до 15 мин для LMDE) обеспечивается снижением температуры газов в камере сгорания за счет выбора соответствующего соотношения компонентов топлива.

ЖРД AJ10-138 и LMDE установлены в карданных подвесах и могут отклоняться при помощи электроприводов. Все три ЖРД включаются топливными клапанами окислителя и горючего, объединенными в единые блоки. Эти клапаны и другие элементы системы управления ЖРД резервированы с целью повышения надежности двигателей. В случае выхода из строя двигательной установки с ЖРД AJ10-137 возвращение экипажа на Землю может быть обеспечено при помощи посадочного ЖРД LMDE. Эта возможность была успешно реализована при аварийном полете космического корабля "Аполлон" к Луне в 1970 г. ("Аполлон-13").