Самоходный аппарат «Луноход-2» — пример унифицированной подвижной платформы с разной научной аппаратурой для новых исследований планет (50 лет успешному космическому проекту)

Язык труда и переводы:
УДК:
629.787
Дата публикации:
17 февраля 2023, 13:31
Категория:
Секция 01. Пионеры освоения космического пространства. История ракетно-космической науки и техники
Авторы
Хаханов Юрий Александрович
Санкт-Петербургское отделение РАКЦ
Аннотация:
Описана работа с автоматическим самоходным космическим аппаратом «Луноход-2», его технические и функциональные характеристики. Представлены новые методики проведения научных экспериментов и уникальные научные результаты. Дается их анализ на основе опыта наземной отработки с точки зрения возможности использования этого задела для новых космических проектов. Было выполнено 497 измерений физико-механических свойств лунного грунта на трассе длиной около 37 км.
Ключевые слова:
Луноход-2, лунная поверхность, подвижной аппарат, унификация, уникальные научные эксперименты
Основной текст труда

Луноход-1 завершил работу — 14 сентября 1971 г. (космический аппарат «Луна-17» совершил посадку на поверхность Луны — 17.11.1970 г. и первый в мире Луноход-1 начал движение по грунту Луны). Прошло всего ~16 мес. и 16 января 1973 г. на поверхность Луны совершил посадку КА «Луна-21» с Луноходом-2. Но это новый проект… Вот были темпы! И снова сюрпризы…

Немного истории. Отличная посадка КА на поверхность Луны… Аплодисменты… Радость… Происходит смена оперативных научно-технических групп (ОНТГ) [1]. Включают СУЛ (систему управления луноходом) на Луноходе-2 в рамках подготовки к съезду с посадочной ступени (ПС) по аппарелям на лунную поверхность… и все в шоке! Прибор показывает угол ~40 град. — это наклон площадки ПС, на которой закреплен Луноход-2. Но специальное устройство на период перелета через подвеску прижимает колеса к площадке, поэтому, если дать команду на расстыковку, то под действием усилия от подвески Луноход-2 может при таком наклоне ПС опрокинуться и упасть на поверхность (в условиях лунной силы тяжести) и… авария! Что делать? Дана команда — все ищут решение…, но вывод один — надо выдавать команду на расстыковку. Решение тяжелое, все понимают возможные последствия… Команда — работаем по алгоритму… Включают телефотометры для оценки направления съезда по аппарелям. В поле зрения должен попасть датчик горизонтальности (резервный простой датчик — шарик катается в полусфере, на которой нанесены горизонтальные линии, а положение шарика на линии показывает угол отклонения площадки от горизонтальности). Перфолента, на которой фиксируется фотопанорама в вертикальной плоскости, ползет из щели аппарата… Все напряженно смотрят… И вот показывается картинка… у всех всплеск эмоций и радости… Шарик лежит на линии, которая соответствует наклону платформы ~5 град. С хорошим настроением, штатно, съехали на поверхность, развернули Луноход-2 так, чтобы солнечная батарея была направлена на Солнце для зарядки аккумуляторов. Спасибо разработчику, который придумал такой резервный уровень! Вот так — трагедия и триумф часто рядом… Как неожиданно началась работа Лунохода-2, который сделал фундаментальные открытия.

Впервые определено статистическое распределение механических свойств грунта по трассе движения «Лунохода-2». Уникальные данные о характере распределения механических свойств по трассе движения «Луноход-2» были получены на основе регулярных периодических измерений свойств грунта с помощью конусно-лопастного штампа ПрОП.

Всего было выполнено 497 измерений на трассе длиной около 37 км. Средняя база измерений составила 75…150 м. Глубина проникновения штампа в грунт доходила до 100мм.

Это же мировые рекорды по количеству измерений…

Широко был использован метод определения наклона шасси по крену и дифференту — путем регистрации величин токов на электродвигателях мотор-колес. Этот метод могли применить, потому что на электродвигателях у нас были установлены датчики токов. Мы имели большой опыт изучения этого параметра при исследовании взаимодействия движителя с грунтом на разных участках поверхности в земных условиях. Поэтому с необходимой точностью мы могли регистрировать рельеф по которому СШ двигалось: на подъем, на спуск, по косогору и т. д. Этот метод в условиях сложившейся реальной ситуации нам здорово помог!

Кроме того, в системе дистанционного управления (СДУ) для безопасности движения СШ были предусмотрены защиты: по максимальному току, максимальному крену и дифференту [2]. Описанный выше метод выполнял и указанную функцию СДУ. Фактически мы регистрировали и контролировали процесс силового взаимодействия движителя СШ с грунтом по всей трассе движения по поверхности Луны.

Уникальная информация! Эти пленки (осциллограммы) еще где-то хранятся и их можно изучать с учетом современных методов обработки!

В процессе дополнительных исследований был проведен эксперимент среза колесом камня и получен уникальный научный результат: статистика расположения камней на поверхности Луны — другая, потому что были выявлены новый тип препятствия — камневидные образования [3].

В докладе изложены и другие интересные результаты, которые будут очень востребованы при разработке новых планетоходов [4].

Нельзя забывать опыт разработчиков по созданию планетоходов, зачем наступать снова на грабли незнаний!!!

Необходимо заметить что Луноход-1, 2, а далее Луноход-3 — это особые КА, которые перевернули наши подходы к генерации технических идей и разработке оригинальных конструкторских решений.   

Была создана школа по созданию инопланетных транспортных средств.

Грант
Гранта нет
Литература
  1. Хаханов Ю.А. Роль оперативных научно-технических групп в обеспечении успешного управления самоходными шасси Лунохода-1, 2 при их натурной эксплуатации (40-лет успешному космическому проекту). XXXІ годичная конференция Санкт-Петербургского отделения национального комитета по истории и философии науки и техники РАН. Сборник «Наука и техника: вопросы истории и теории». Санкт-Петербург, 2010.
  2. Хаханов Ю.А. Некоторые вопросы истории создания системы безопасности движения самоходного шасси Лунохода-1. Общероссийская научно-техническая конференция «Четвертые Уткинские чтения». Санкт-Петербург, 2009.
  3. Хаханов Ю.А. Лунный «Срезанный камень» Ю.П. Китляша. Инструментарий, методика и история уникального эксперимента (45 лет – Луноходу-2). XLV Общественно-научные чтения, посвященные памяти Ю.А. Гагарина. Гагарин, 2018.
  4. Хаханов Ю.А. Методы, средства и практика прогнозирования проходимости самоходных шасси планетоходов. XХХVI Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства: сб. тез. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 20121.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.