Аполлон-7.
Первая пилотируемая космическая миссия Apollo.
Официальная эмблема миссии Аполлон-7
Apollo 7.
11
октября 1968 г. в 15 ч 02 мин 45 сек по Гринвичу был произведен запуск
на орбиту ИСЗ ракетой-носителем Saturn IB основного блока корабля
Apollo весом 18 777 кг с экипажем в составе Уолтер Ширра, Дойн Эйзел и
Уолтер Каннингхем.
Это был первый полет пилотируемого корабля Apollo после полета Gemini XII в ноябре 1966 года.
При
подготовке к аналогичному запуску во время наземных испытаний 27 января
1967 г. погибли астронавты В. Гриссом, Е. Уайт и Р. Чеффи из-за пожара,
возникшего вследствие короткого замыкания в командном отсеке.
Кабина изнутри
Программой
квалификационных летных испытаний основного блока корабля Apollo
предусматривалось: слежение за ступенью S-IVB с помощью оптических
средств, сближение, встреча и имитация стыковки с нею, испытание блока
инерциальных измерений, проведение навигационных расчетов по земным
ориентирам и звездам, проверка работы двигательных установок, оценка
точности приборов, измеряющих количество топлива в баках, исследование
влияния плескания топлива в баках при маневрировании корабля, оценка
характеристик рукояток управления, проверка работы системы
жизнеобеспечения, оценка раскрытия панелей верхнего переходника ступени
S-IVB, визуальное определение линии горизонта перед сходом с орбиты,
проверка теплозащитного экрана при входе в атмосферу.
Помимо
этого предусматривалась проверка работы сети наземной радиосвязи и
слежения, прием и обработка информации систем телеметрии.
Особое внимание уделялось оценке усовершенствований конструкций командного отсека, сделанных после гибели трех астронавтов.
Первоначально
в герметической кабине экипажа предполагалось использовать атмосферу из
чистого кислорода. После пожара было решено в период предстартовых
испытаний заполнять кабину смесью из кислорода (60%) и азота (40%), В
полете газовая смесь из кабины постепенно стравливается и заменяется
чистым кислородом. До модификации на открытие выходного люка из
командного отсека требовалось 90 сек, после модификации люк стал
открываться за 10 сек.
Расчетная продолжительность полета Apollo-7 11 сут.
Выведение Apollo-7 на орбиту ИСЗ
11 октября 1968 года. Старт Аполлона-7.
В
15 ч 02 мин 42 сек, по Гринвичу была подана команда «пуск»
и через 3 сек ракета оторвалась от стартового стола. Точка
максимального скоростного напора была пройдена на 78-й сек на высоте 13
км при скорости полета 742 м/сек. Восемь ЖРД ступени S-IB проработали 2
мин 25 сек и при скорости 1450 м/сек на высоте 62 км первая ступень
отделилась. Система аварийного спасения была сброшена через 2 мин 44
сек после старта. ЖРД J-2 ступени S-IVB был включен в расчетное время и
выключен через 10 мин 24,5 сек после старта и ступень S-IVB вместе с
кораблем Apollo вышла на орбиту ИСЗ с высотой в апогее 284 км, высотой
в перигее 226 км, периодом обращения 89,7 мин и наклоном к экватору
31,64°.
Выполнение программы полета
Программа
полета была составлена так, что наиболее важные эксперименты
выполнялись в начальный период. Астронавты работали очень напряженно,
на отдых и сон оставалось не более 5 ч в сутки. Только во второй
половине полета, когда были обнаружены признаки утомления астронавтов,
работа проводилась по 16 ч в сутки и по 8 ч отводилось на отдых и сон.
Для
отделения основного блока от ступени S-IVB были включены ЖРД РСУ
служебного отсека, основной блок отошел от S-VIB со скоростью 0,3 м/сек
на расстояние 15 м. Затем с помощью ручного управления У. Ширра начал
маневрирование, развернул корабль по тангажу на 180° и по крену на
60°, в результате чего экипаж смог наблюдать и фотографировать
ступень S-IVB. Ширра выполнил сближение со ступенью до расстояния
1,2—1,5 м. Осмотр показал, что 3 створки переходника раскрылись
нормально, а четвертая только на 30°.
Apollo 7 S-IVB Рандеву в космосе
12
октября, когда ступень S-IVB находилась на расстоянии 130 км от
основного блока астронавты начали операцию по встрече и сближению со
ступенью. Корабль был развернут по тангажу на 70° и в T0+26 ч 34
мин был включен ЖРД служебного отсека на 10 сек, приращение скорости
составило 61 м/сек. Apollo-7 перешел на орбиту с высотой в апогее 63 км
и высотой в перигее 230 км и стал двигаться с меньшей орбитальной
скоростью, чем ступень S-VIB. В T0+28 ч 01 мин был вторично включен ЖРД
служебного отсека на 8 сек, начался заключительный этап сближения и
корабль подошел к ступени S-IVB на 21 м. Ступень беспорядочно
кувыркалась, поэтому дальнейшее сближение было прекращено. Затем с
помощью ЖРД РСУ корабль был переведен на орбиту высотой в апогее 300 км
и в перигее 232 км.
Оптическими
приборами велось наблюдение за звездами в дневное время с целью оценки
навигационных возможностей при полете к Луне. Астронавты пришли к
выводу, что наблюдение звезд в дневное время возможно сразу после
восхода Солнца и перед закатом.
Уолтер Каннингем
Для
определения способности астронавтов правильно отыскивать указанные им
земные ориентиры ими велось фотографирование отдельных заданных
участков поверхности Земли.
Радиолокационным
приемопередатчиком с борта корабля была установлена связь с
радиолокатором для лунного корабля, установленным на полигоне Уайт Сэнд
(шт. Нью Мексико).
14
октября произошел 5-минутный отказ в подаче переменного тока из-за
отказа преобразователей. Так как точная причина не была известна,
корабль был переведен на орбиту с высотой в апогее 287 км и в перигее
162 км. Велись визуальные наблюдения специально выложенных на Земле
знаков с целью оценки способности астронавтов за 6 мин опознать
заданный им ориентир.
Как
оказалось, опознавать заданные наземные ориентиры трудно вследствие
высокой скорости полета корабля. Однако опознавание лунных ориентиров с
орбиты ИСЛ не представляет больших трудностей, так как орбитальная
скорость в этом случае существенно меньше.
Проверялась
система регулирования температуры и давления в кабине. Астронавты
замерили количество топлива, расходуемого на поддержание заданной
угловой скорости корабля (такой маневр необходим на траектории полета к
Луне, чтобы весь корпус корабля под действием солнечных лучей
нагревался равномерно). Двигательная установка служебного отсека
испытывалась на длительных и кратковременных режимах. Самым
продолжительным было пятое включение, корабль получил приращение
скорости 502 м/сек и перешел на орбиту с высотой в апогее 450 км и в
перигее 165 км; самым коротким включением было шестое - ЖРД проработал
0,4 сек. корабль получил приращение скорости 5,8 м/сек. Такие короткие
импульсы исследовались, так как они необходимы для коррекции траектории
полета к Луне.
21
октября после очередной телевизионной передачи с борта корабля экипаж
просил Центр управления полетом прекратить полет, так как они сильно
устали. Центр управления был против немедленной посадки и сообщил, что
посадка состоится, как запланировано, 22 октября.
При
подготовке к возвращению на Землю снова возникла дискуссия между
экипажем и Центром управления полетом. Астронавты просили разрешения не
одевать гермошлемов в период входа в атмосферу, они считали, что зажав
пальцами нос и надувшись смогут избежать болезненных ощущений в ушах
при резком изменении давления на барабанные перепонки. Центр управления
вначале отказал в просьбе астронавтов, но в конце концов им было
разрешено снять гермошлемы.
22
октября в 6 ч 43 мин по Гринвичу астронавты надели скафандры,
привязались к креслам, проверили исправность пиротехнических болтов
отделения служебного отсека. В 10 ч 43 мин (Т0+259 ч 39 мин) на 1,2 сек
был включен ЖРД служебного отсека; Apollo-7 в это время находился на
высоте 290 км над Тихим океаном в 500 км восточное Гавайских о-вов.
Скорость уменьшилась на 10 м/сек и корабль перешел на траекторию
снижения. Через 90 сек после схода с орбиты от корабля отделился
служебный отсек. Ширра развернул командный отсек на угол рыскания
45°, чтобы избежать случайного столкновения со служебным отсеком, а
затем осуществил обратный поворот. В 10 ч 53 мин командный отсек прошел
над Мексикой на высоте 185 км, над Нью-Орлеаном на высоте 122 км вошел
в атмосферу Земли. В 11 ч 03 мин была зарегистрирована максимальная
перегрузка, равная трем G. За 2 мин до раскрытия тормозных парашютов
автоматическая система управления развернула командный отсек на
заданную ориентацию.
После
сброса переднего теплозащитного конуса на высоте 7 км открылись 2
тормозных парашюта, уменьшивших скорость снижения с 13,5 до 7,8 м/сек.
В 11 ч 07 мин тормозные парашюты были сброшены и через 2 мин на высоте 3000 м раскрылись 3 главных парашюта.
В 11 ч 11 мин 49 сек командный отсек опустился в Атлантический океан в 460 км южнее Бермудских о-вов.
Уолтер Ширра покидает корабль
После
тщательного анализа полета Apollo-7 и существенных усовершенствований
конструкции ракеты-носителя руководство NASA приняло решение послать
пилотируемый корабль Apollo в облет Луны.
Команда Apollo 7 приветствуется на борту USS Essex
В
конструкцию ракеты-носителя Saturn V в связи с дефектами, обнаруженными
в полете Apollo-6, были внесены существенные изменения. Установлена
новая гелиевая клапанная антикавитационная система с аккумуляторами
гелия для предотвращения продольных колебаний типа Pogo ступени S-IC.
Изменена
программа работы двигательной установки ступени S-IC, центральный ЖРД
F-1 должен включаться раньше, через 126 сек после взлета. Некоторые
изменения сделаны в приборном отсеке, дающие новые возможности
отклонения периферийных ЖРД для снижения нагрузок на ракету в случае
отказа одного из ЖРД F-1. На
ступени S-II усилены трубопроводы подачи жидкого водорода, гибкий
трубопровод горючего к вспомогательной системе зажигания J-2 заменен
жестким трубопроводом на ступенях S-II и S-IVB. Тяга ЖРД J-2 ступени
S-II увеличена до 103,7 т, состав смеси при запуске 5:1 . Затем состав
смеси устанавливается 5,5 : 1 для первой половины интервала работы ЖРД.
Для второй половины интервала с целью уменьшения перегрузки
устанавливается состав смеси 4,5:1.