Космический корабль «Аполлон» состоял из трех частей, предназначенных для достижения цели американской программы «Аполлон » по высадке астронавтов на Луну к концу 1960-х годов и их безопасному возвращению на Землю . Одноразовый космический корабль состоял из комбинированного командно-служебного модуля (КУМ) и лунного модуля «Аполлон» (ЛМ). Комплект космического корабля для сборки космического корабля дополняли два дополнительных компонента: адаптер космический корабль-LM (SLA), предназначенный для защиты LM от аэродинамических напряжений при запуске и для соединения CSM с ракетой-носителем « Сатурн » , а также система аварийного покидания при запуске (LES) для безопасно отвести экипаж в командном модуле от ракеты-носителя в случае аварийной ситуации при запуске.
В основе конструкции лежал принцип сближения на лунной орбите : два пристыкованных космических корабля отправлялись к Луне и выходили на лунную орбиту. Пока LM отделился и приземлился, CSM остался на орбите. После лунной экскурсии два корабля встретились и состыковались на лунной орбите, а CSM вернул экипаж на Землю. Командный модуль оказался единственной частью космического корабля, вернувшейся с экипажем на поверхность Земли.
LES была сброшена во время запуска по достижении точки, где она больше не была нужна, а СУО осталась прикрепленной к верхней ступени ракеты-носителя. Два беспилотных CSM, один беспилотный LM и один пилотируемый CSM были доставлены в космос ракетами-носителями Saturn IB для низкоорбитальных миссий Apollo. Более крупный Saturn V запустил два беспилотных CSM в испытательных полетах на высокой околоземной орбите, CSM в одной пилотируемой лунной миссии, полный космический корабль в одной пилотируемой миссии на низкой околоземной орбите и восемь пилотируемых лунных миссий. После завершения программы «Аполлон» на кораблях «Сатурн» были запущены четыре CSM для трех околоземных орбитальных миссий «Скайлэб» и испытательного проекта «Аполлон-Союз» .
Основная часть космического корабля «Аполлон» представляла собой трехместный корабль, предназначенный для орбитального, транслунного и лунного орбитального полета и возвращения на Землю. Он состоял из командного модуля , поддерживаемого сервисным модулем , построенным компанией North American Aviation (позже North American Rockwell ).
Командный модуль был центром управления космическим кораблем «Аполлон» и жилыми помещениями для трех членов экипажа. В нем находились гермокабина основного экипажа, кушетки экипажа, панель управления и приборов, система основного наведения, навигации и контроля , системы связи, система экологического контроля, аккумуляторные батареи, тепловой экран , система управления реакцией для ориентации , передний стыковочный люк, бортовой люк. , пять окон и парашютная система спасения. Это была единственная часть космического корабля «Аполлон/Сатурн», которая вернулась на Землю в целости и сохранности.
Служебный модуль был негерметичным и содержал главный служебный двигатель и гиперголическое топливо для выхода на лунную орбиту и покидания ее, систему управления реакцией для обеспечения ориентации и поступательной способности, топливные элементы с водородными и кислородными реагентами, радиаторы для сброса отработанного тепла в космос, и антенна с высоким коэффициентом усиления . Кислород также использовался для дыхания, а топливные элементы производили воду для питья и контроля окружающей среды. На «Аполлоне-15», «16» и «17» он также нес комплект научных приборов с картографической камерой и небольшим субспутником для изучения Луны.
Большую часть служебного модуля занимали топливо и маршевый ракетный двигатель. Этот двигатель, способный к многократному перезапуску, выводил космический корабль «Аполлон» на лунную орбиту и обратно и использовался для коррекции промежуточного курса между Землей и Луной.
Служебный модуль оставался прикрепленным к командному модулю на протяжении всей миссии. Он был сброшен незадолго до входа в атмосферу Земли.
Лунный модуль «Аполлон» представлял собой отдельный аппарат, предназначенный для приземления на Луну и возвращения на лунную орбиту, и был первым настоящим «космическим кораблем», поскольку он летал исключительно в космическом вакууме. Он состоял из этапа спуска и этапа восхождения . Он поставлял системы жизнеобеспечения двум астронавтам на срок от четырех до пяти дней в миссиях «Аполлон-15», «16» и «Аполлон-17». Космический корабль был спроектирован и изготовлен компанией Grumman Aircraft Company .
Спускаемая ступень содержала шасси, посадочную радиолокационную антенну, спускаемую двигательную установку и топливо для посадки на Луну. Он также имел несколько грузовых отсеков, используемых, среди прочего, для перевозки пакетов для экспериментов на лунной поверхности «Аполлона» ALSEP , модульного транспортера оборудования (МЕТ) (тележка с оборудованием, тянущаяся вручную, используемая на «Аполлоне-14 »), лунохода ( «Аполлон-15» , «Аполлон - 16» ). и 17 ), наземная телевизионная камера, наземные инструменты и ящики для сбора лунных образцов.
На подъемной ступени находились кабина экипажа, приборные панели, верхний люк/стыковочный люк, передний люк, оптическая и электронная системы наведения , система управления реакцией, радар и антенны связи, подъемный ракетный двигатель и топливо для возвращения на лунную орбиту и встречи с «Аполлоном». Командно-служебные модули.
Адаптер космический корабль-LM (SLA), построенный компанией North American Aviation (Rockwell), представлял собой коническую алюминиевую конструкцию, соединявшую служебный модуль со ступенью ракеты Saturn S-IVB . Он также защищал LM, сопло двигателя служебной двигательной установки и шлангокабель от ракеты-носителя к служебному модулю во время запуска и подъема в атмосферу. [1]
SLA состояла из четырех фиксированных панелей высотой 7 футов (2,1 м), прикрепленных болтами к приборному блоку наверху ступени S-IVB, которые были соединены шарнирами с четырьмя панелями высотой 21 фут (6,4 м), которые открывались. сверху похожи на лепестки цветов.
SLA был изготовлен из сотового алюминиевого материала толщиной 1,7 дюйма (43 мм). [2] Внешняя поверхность SLA была покрыта тонким (0,03–0,2 дюйма или 0,76–5,08 мм) слоем пробки и окрашена в белый цвет, чтобы минимизировать термические напряжения во время запуска и всплытия. [3]
Сервисный модуль крепился болтами к фланцу в верхней части более длинных панелей, а питание многократно резервированной пиротехники СУО подавалось по шлангокабелю. Поскольку неспособность отделиться от ступени S-IVB могла оставить экипаж на орбите, в системе отделения использовались несколько путей прохождения сигнала, несколько детонаторов и несколько зарядов взрывчатого вещества, при этом детонация одного заряда вызывала срабатывание другого, даже если детонатор на этом заряде не смог функционировать.
Оказавшись в космосе, астронавты нажали кнопку «CSM/LV Sep» на панели управления, чтобы отделить CSM от ракеты-носителя. Детонирующий шнур загорелся вокруг фланца между СМ и СУО, а также вдоль стыков между четырьмя панелями СУО, высвободив СМ и разорвав соединения между панелями. Затем пиротехнические двигатели с двойным резервированием на нижнем конце панелей СУО сработали, вращая их вокруг шарниров со скоростью 30–60 градусов в секунду.
Во всех полетах «Аполлона-7» панели SLA оставались шарнирно прикрепленными к S-IVB и открывались под углом 45 градусов, как изначально было задумано. Но когда экипаж «Аполлона-7» практиковался в сближении с S-IVB/SLA, содержащим фиктивную стыковочную мишень, одна панель не открылась на полные 45 градусов, что вызывает опасения по поводу возможности столкновения космического корабля с панелями SLA во время стыковки и извлечения. LM в лунной миссии. Уолли Ширра сравнил его с «разгневанным аллигатором» из «Джемини-9» . Это привело к изменению конструкции с использованием подпружиненной шарнирной системы освобождения, которая освобождала панели под углом 45 градусов и отталкивала их от S-IVB со скоростью около 8 км/ч (5,0 миль в час), что делало их безопасными. расстояние до того момента, как астронавты оттащили CSM, развернули его на 180 градусов и вернулись для стыковки.
LM был подключен к SLA в четырех точках вокруг нижних панелей. После того, как астронавты пристыковали CSM к LM, они взорвали заряды, чтобы разъединить эти соединения, и гильотина перерезала шлангокабель, соединяющий LM с приборным блоком . После срабатывания зарядов пружины оттолкнули LM от S-IVB, и астронавты смогли продолжить путешествие на Луну.
Система аварийного спасения при запуске Apollo (LES) была построена компанией Lockheed Propulsion Company . Его цель заключалась в том, чтобы прервать миссию путем отвода КМ (кабины экипажа) от ракеты-носителя в чрезвычайной ситуации, например, при возгорании площадки перед запуском, отказе наведения или отказе ракеты-носителя, который мог привести к неминуемому взрыву.
LES включала в себя три провода, идущие по внешней стороне ракеты-носителя. Если бы сигналы от любых двух проводов были потеряны, LES активировалась бы автоматически. [4] В качестве альтернативы командир мог активировать систему вручную, используя один из двух контроллеров перемещения, которые были переключены в специальный режим прерывания запуска. При активации LES запускала твердотопливную спасательную ракету и открывала систему «утка» , чтобы направить CM в сторону от попавшей в беду ракеты-носителя и с ее пути. Затем LES отбрасывался, а CM приземлялся с парашютной системой восстановления.
Если аварийная ситуация произошла на стартовой площадке, LES поднимет CM на достаточную высоту, чтобы позволить спасательным парашютам безопасно раскрыться до того, как они коснутся земли.
При отсутствии аварийной ситуации LES обычно выводилась за борт примерно через 20–30 секунд после зажигания второй ступени ракеты-носителя с использованием отдельного твердотопливного ракетного двигателя производства Thiokol Chemical Company . Режимы отмены после этого момента будут выполняться без LES. LES перевозился, но никогда не использовался в четырех беспилотных полетах «Аполлона» и пятнадцати полетах «Аполлона», «Скайлэба » и испытательного проекта «Аполлон-Союз» с экипажем .
Расположение всех командных модулей и всех неиспользованных служебных модулей указано в разделе Apollo Command and Service Module#CSMs Produced . Все летавшие служебные модули сгорели в атмосфере Земли по завершении миссии. Расположение всех лунных модулей указано в разделе « Лунный модуль Аполлона#Произведенные лунные модули ».