Мотор-колеса и ядерный климат-контроль: как устроен «Луноход»

7440 2 12
Поделиться: 0 10 0 2 0 0

Полная автономность, год без заправки, саморемонтирующаяся подвеска для любого ландшафта и климат-контроль, стабилизирующий перепады до 100 °С. Автомобиль будущего? Отнюдь. Такой транспорт придуман еще в 1969 году. Первый же экземпляр трижды перекрыл гарантийный пробег без единого отказа.

Если исходить из того, что братьев по разуму у нас нет, этот транспорт можно считать самым надежным во всей Вселенной. Американцы не в счет: они дважды ремонтировали свой «Лунный ровер» прямо на Луне. Наш «Луноход», сломайся он в «рейсе», ремонтировать было бы некому – экипаж находился от него за 400 тыс. километров…

Шасси для беспилотника

В освоении иных планет мы, как это бывало не раз, тоже пошли своим путем. Вместо человека СССР решил послать на соседнюю планету робота-исследователя.

Фото: Андрей Сербин


Чтобы он смог делать всё то же, что и живой космонавт, ему было необходимо транспортное средство. Ключевой проблемой было шасси, и решить ее поручили военному НИИ из Ленинграда, проектировавшему ходовую часть. Военные конструкторы остановились на старом добром колесе, отвергнув гусеничный ход, шагающий, прыгающий, перекатывающийся… Определяющих требований к шасси «Лунохода» было несколько.

Прежде всего движитель должен быть настолько универсальным, чтобы свести к минимуму вероятность «засадить» планетоход – подтолкнуть-то его будет некому! Да и с «раскачкой», как покажет жизнь, у космических роботов проблемы. Кроме того, профиль протекторной части должен был препятствовать боковому сползанию транспортного средства при движении по склонам. Во-вторых, важна надежность, а что может быть проще колеса? Тут, кстати, сразу и в-третьих, по причине простоты колесо как таковое – предельно легкий узел. Наконец, оно – один из самых эффективных движителей и требует наименьших энергозатрат. Применение шасси с колесами дает возможность варьировать их количество, а помимо снижения давления на грунт, это еще и возможность повысить живучесть транспортного средства – за счет исключения из игры отказавших колес.



Колесо заново

Правда, колесо пришлось существенно дорабатывать, и прежде всего потому, что в конце 1960-х человек очень приблизительно знал, что представляет собой лунный грунт. Комбинация камней всех калибров с рыхлыми породами непредсказуемой плотности требовала колеса с противоречивыми свойствами. И военные такое сделали. Три тонких титановых обода легко катились по твердой поверхности, натянутая между ними сетка вступала в действие на сыпучем грунте, когда обода начинали проваливаться. Приваренные поверх всего уголки-грунтозацепы помогали выгребать на рыхлой поверхности под нагрузкой. Как потом оказалось, они были востребованы чаще, чем хотелось бы. Легкие спицы вместо дисков обеспечивали необходимую прочность и упругость на случай жесткого контакта колеса с камнями.



Окончательный вариант колес рождался в результате расчетов и многочисленных испытаний. Опытные образцы катали на трех полигонах с разными типами грунтов и даже в отсеке самолета, имитирующего лунную гравитацию, которая составляет 1/6 часть земной. Например, много времени занял подбор величины ячейки сетки, натянутой на обод.

В тонкую ступицу колес встроили электродвигатель постоянного тока с редуктором и пиропатроном. Последний подрывался дистанционно в случае аварийного заклинивания привода, и колесо, разобщенное таким образом с осью редуктора, превращалось из ведущего в ведомое, то есть просто катилось по поверхности. Таким образом можно было без непосредственного участия человека «отремонтировать» привод пяти колес из восьми имеющихся, и аппарат мог продолжать выполнение задачи с тремя оставшимися ведущими!

Нервы длиной 400 тыс. км

Самым сложным пунктом в лунном проекте СССР было управление «Луноходом». Оно было дистанционным, и более дистанционное найти было трудно: расстояние от Моря Дождей на Луне, куда высадился наш космический робот, до Центра дальней космической связи в Крыму, где располагался его экипаж, превышало 400 000 километров.




Командный радиосигнал преодолевал этот путь за 2,5 секунды, то есть с такой задержкой аппарат реагировал на команды водителя. Но это была не главная проблема. Основная трудность была в скорости обновления картинки на мониторе перед оператором. Передача изображения с камер «Лунохода» на Землю только называлось телевизионной, на самом деле водитель видел перед собой, мягко говоря, слайд-шоу: кадр сменялся не 25 раз в секунду, а один раз в 3–20 секунд (в зависимости от рельефа местности)! Ничего не поделаешь – обеспечить более быструю передачу данных каналы связи и счетно-решающие машины того времени не могли. Таким образом, после обнаружения препятствия машина продолжала двигаться еще не менее 8 секунд! Именно поэтому водители никогда не «гнали» быстрее 2 км/ч.

Усугубляли проблему особенности лунного освещения – настолько резкого и контрастного, что дорожная ситуация «за лобовым стеклом» выглядела для оператора как набор черных и белых пятен. В некоторые дни, когда солнце стояло в зените, «ехать» было вообще нельзя. Поэтому в помощь глазам водителя аппарат присылал ему данные с дополнительных датчиков: крена, дифферента, нагрузки и пробуксовки колес. Анализируя их, экипаж быстрее понимал, что происходит с его машиной: накренилась на каменной гряде, спускается в кратер, карабкается из него с 90-процентной пробуксовкой… Работа экипажа была столь напряженной, что больше двух часов «за рулем» он не выдерживал.




Что внутри?

Кстати, об экипаже. Он состоял из пяти человек. Кроме водителя, сидевшего на рычагах (поворачивал «Луноход» по-танковому, с подтормаживанием колес), были еще штурман, бортинженер, оператор остронаправленной антенны и командир экипажа. Как бы там ни было, даже при прочих благоприятных условиях поместиться в своей машине все эти люди не могли бы, поскольку ее округлый корпус (макс. диаметр 2 150 мм) полностью занят научной аппаратурой и системами, отвечающими за работу шасси. Маршевые электродвигатели планетохода питались от серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, которые получали зарядку от солнечных панелей, размещенных на верхней откидывающейся крышке. Ночью (1 лунная ночь, как и лунный день, длится почти 14 земных суток) крышка закрывалась, чтобы беречь тепло в корпусе, и аппарат на это время замирал в «анабиозе». Причина не в отсутствии мощных фар, а в отсутствии возможности подзаряжать батареи без солнца.




Одной из ключевых систем «Лунохода» была климатическая установка, которая обеспечивала заданную температуру в герметичном корпусе при забортной температуре –150 °С ночью и +150 °С днем. Источником тепла служила капсула с радиоизотопом Полоний-210, излишнее же тепло отводилось через крышу корпуса, являющуюся радиатором. Газ-теплоноситель циркулировал внутри корпуса по двум контурам, причем второй был выделен для аппаратуры с особо строгим тепловым режимом. Эффективность тогдашнего климат-контроля была столь высока, что позволяла не беспокоиться за сохранность аппаратуры при разнице температур левого и правого бортов аппарата в 100 градусов!

Гарантийные обязательства

Всего было выпущено четыре экземпляра «Лунохода», не считая опытных версий и тренировочных экземпляров. Самый первый «боевой» экземпляр, которому впоследствии присвоили наименование «Луноход-0», из-за аварии ракеты на старте в космос не попал. Второй аппарат под именем «Луноход-1» наездил по Луне 10 540 метров, выполнив множество научных задач. Производитель – оборонное предприятие Машиностроительный завод имени С. А. Лавочкина – гарантировал три месяца бесперебойной работы своего детища, но «Луноход-1» отработал без малого год, с 17 ноября 1970 г. по 15 сентября 1971 г. Эксплуатацию пришлось прекратить после того, как выработал свой ресурс изотопный источник тепла и «начинка» восьмиколесного робота окончательно замерзла холодной лунной 150-градусной ночью…



«Луноход-2» в 1973 году накрутил по Луне уже 40 000 метров, отработав более положенных трех месяцев, но вышел на заслуженный отдых не из-за поломки или выработки ресурса. Попав в особенно сложный кратер, аппарат зачерпнул открытой верхней крышкой грунт, при попытке стряхнуть который была загрязнена и крышка-теплообменник. Без пополнения электроэнергии от Солнца и при отсутствии охлаждения «Луноход-2» долго не протянул.




Третья версия лунного беспилотника, планетоход «Луноход-3», на свою планету снова не попал, поскольку СССР чуть раньше свернул лунную программу. Самое надежное транспортное средство Вселенной в отличном состоянии и с нулевым пробегом хранится сейчас в надежном месте. Заинтересованные лица берегут его пуще зеницы ока – а ну как попадется в руки автостроителей и они тоже научатся делать безотказные машины…



Краткие технические характеристики «Лунохода-1»

Габариты Д/Ш/В, мм 4 420 x 2 150 x 1 920
Снаряженный земной вес, кг 756
Двигатели электрические, 8 ед., постоянного тока, коллекторные
Привод постоянный полный, 8х8
Число передач 2 вперед, 1 назад
Подвеска независимая, торсионы
Колеса диаметр/ширина, мм 510 / 200
Максимальная скорость, км/ч 4,0



Читайте также:



Понравилась статья? 0 10 0 2 0 0

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
Александр Яблоновский

ноль процентов уникальности текста. тупой копипаст статетй из интернета плюс вики. Никакой своей фантазии.

Александр Яблоновский

ноль процентов уникальности текста. тупой копипаст статетй из интернета плюс вики. Никакой своей фантазии.

Главная новость
Новости / Новинки
Nissan Qashqai для американского рынка получил ценник

Американское подразделение Nissan опубликовало цены на кроссовер Rogue Sport, который на нашем рынке известен как Qashqai. Дебют новинки состоялся ранее…

2345 0 0
Новые статьи Смотреть все
Статьи / Интервью
Где ты, российский Илон Маск? Развитие проекта уникального сити-кара Mirrow

В апреле 2017 года молодая российская компания Mirrowcars представила посадочный макет сити-кара и два варианта дизайна кузова. Какие шаги будут предприняты в 2017-м? Когда появятся готовые авто? Мы продолжаем следить за…

603 3 0
Статьи / Технологии
Автосалон в Шанхае или чему европейцам стоит поучиться

Пять-семь лет назад журналистская братия откровенно крутила носами, когда речь заходила о Шанхайском автосалоне. Далеко, да и что там путного увидишь. Так, междусобойчик для представителей азиатских рынков – не более…

2720 0 0
Новости / Новостной дайджест
Автоновости: главное за неделю с 16 по 23 апреля 2017 года

Эта неделя была богата на новинки, потому что вслед за мотор-шоу в Нью-Йорке открыл свои двери автосалон в Шанхае. Китай - перспективный рынок для каждого производителя, поэтому желающих на других посмотреть и себя…

1178 1 0
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Toyota RAV 4 XA20 с пробегом: превосходный «автомат» и худший двигатель Тойоты

Может, этому автомобилю ещё и очень далеко до звания легенды, но он очень к этому статусу стремится. У него целая армия поклонников, миллионы проданных экземпляров и хорошая репутация настоящего японского автомобиля. В…

552 0 0
Выбор авто / Подержанные авто
Toyota RAV 4 XA20 с пробегом: кузов цел только снаружи, а подшипники боятся оффроуда

Скажу сразу: популярность этой модели для меня остаётся загадкой. Я не очень люблю «серые» машины и точно знаю, что в свое время были более универсальные, более драйверские и более проходимые кроссоверы. Почему именно…

3816 1 3
Выбор авто / Подержанные авто
Mitsubishi Lancer IX с пробегом: моторы с аппетитом и АКПП, которая не ломается

В первой части нашего обзора мы уже выяснили, что если вас не пугает тесный скучный салон, то Lancer IX с большой долей вероятности может стать для вас тем самым японским «вечным автомобилем»: проблем с кузовом, ходовой…

4496 8 1
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Ходячий замок: тест-драйв Toyota Land Cruiser 200 Executive Black

Некоторые вещи в нашем мире бушующем на удивление стабильны и неизменны… Полнолуние, рассветы, приливы, утренний туман у подножия Фудзи и, конечно же, Land Cruiser, вечный символ престижа и успеха.

23002 0 20
Тест-драйвы / Одиночные
Хроники взросления: первый тест-драйв Hyundai Solaris второго поколения

Во дворе монастыря, где похоронен Александр Сергеевич Пушкин и куда мы заехали во время теста второго поколения Hyundai Solaris, стоит временная звонница. Табличка на ней свидетельствует, что подаренные монастырю…

17073 23 9
Редкие авто
Вермахт на дровах: тест-драйв газгенного Ford G398TS

Многие из вас с первого взгляда узнают грузовики, воевавшие в рядах советской армии против гитлеровских войск. В первую очередь – ЗиС-5 и ГАЗ-АА («полуторку»). Вспомнят и ленд-лизовские Studebaker US6, Willys MB, может,…

15082 2 8
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Делаем сигнализацию из смартфона: эксперимент с приложениями для Android

Смартфон, даже самый дешевый или напрочь устаревший, содержит в себе множество элементов, имеющихся лишь в самых дорогих и продвинутых автосигнализациях. А значит, можно заставить специальное приложение управлять…

59721 8 0
Статьи / История
Обновки из СССР: распаковываем автоаксессуары, купленные в прошлом веке

Судьба вещей, которые мы рассматриваем сегодня, достойна того, чтобы им позавидовать: их сделали в прошлом веке, им бог весть сколько лет, но они так и остались новыми. Они дожили до наших дней и попали в совершенно…

51148 7 3
Гаджеты / Радар-детекторы
Активный антирадар – что это такое и как работает?

Активные антирадары-подавители, которые глушат сигналы "гаишных" радаров – об этих устройствах регулярно заходят разговоры в любом автосообществе. Но большинство бесед крутится вокруг невнятных легенд и смутных мифов,…

22244 0 0
Военная техника
Статьи / Военная техника
Двухколесные солдаты: секретные одноосные тягачи Советской армии

Несмотря на сугубо мирную профессию оригинальных одноосных автомобилей-тягачей для работы в крупном гражданском строительстве, они негласно состояли на вооружении в Ракетных войсках стратегического назначения (РВСН). Там…

53640 3 32
Статьи / Военная техника
Двойное назначение: гражданские версии советских ракетовозов

За десятки лет существования тяжелых армейских автомобилей-шасси серии МАЗ-543 создалось впечатление, что все входившие в нее машины были строго засекречены и выполняли лишь архиважные военные задачи по защите Страны…

27496 3 0
Статьи / Военная техника
Гениальная посредственность: как создавался Humvee, главный армейский автомобиль США

Приземистый широкий силуэт Хамви – это то, что безошибочно узнают в кадре в кино и новостях даже те, кто слабо разбирается в военной технике. Долгая жизнь трех поколений этой машины – показательная история бурного…

16497 14 7
История автомобилестроения
Статьи / История
Прохлада в Самаре: заводской кондиционер для ВАЗ-2108, и почему его никто не видел

Сегодня кондиционер стал привычным, если не сказать неотъемлемым, элементом практически любого современного автомобиля, включая и отечественные Лады. Незаводские системы микроклимата появились на "десятках" еще в…

46293 11 44
Статьи / История
Два в одном: первые советские активные автопоезда

С появлением в СССР новых мощных ракетных систем основные автомобильные заводы и СКБ принялись лихорадочно разрабатывать специальные вездеходные машины повышенной грузоподъемности для их доставки по практически любой…

28106 7 0
Статьи / История
Безумцы или гении: провалы и прорывы современных российских изобретателей

Про таких говорят «Кулибин» – по фамилии знаменитого российского изобретателя Ивана Кулибина. Чудаки, придумывающие безумные механизмы, на Руси и в СССР были всегда. Мы собрали изобретения нескольких из них и выяснили,…

22390 4 2
Внимание

Изображение
Выбрать файл
Добавить цитату
Внимание

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Внимание

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?