아폴로 (우주선)

아폴로 우주선은 1960년대 말까지 우주비행사를 달에 착륙시켜 지구로 안전하게 귀환시키겠다는 미국 아폴로 계획의 목표를 달성하기 위해 세 부분으로 구성되었다.소모성(일회용) 우주선은 복합 명령 및 서비스 모듈(CSM)과 아폴로 달 모듈(LM)로 구성되었다. 두 가지 추가 구성요소는 우주선 조립을 위한 우주선 스택을 보완했다.LM 어댑터(SLA)는 LM을 발사의 공기역학적 스트레스로부터 보호하고 CSM을 새턴 발사체에 연결하도록 설계되었으며 발사 비상 시 명령 모듈의 승무원을 발사체로부터 안전하게 이동시킬 수 있는 발사 탈출 시스템(LES)이다.

이 설계는 달 궤도 랑데부접근법에 기초했다: 두 개의 도킹된 우주선이 달에 보내져 달 궤도에 진입했다.LM이 분리 및 착륙하는 동안 CSM은 궤도에 머물렀다.달 탐사 후, 두 우주선은 달 궤도에 합류하여 도킹하였고, CSM은 선원들을 지구로 귀환시켰다.명령 모듈은 승무원들과 함께 지구 표면으로 돌아온 우주선의 유일한 부품이었다.

LES는 더 이상 필요하지 않은 지점에 도달하자 발사 도중 폐기되었고, SLA는 발사체의 상단 스테이지에 부착되어 있었다.지구 저궤도 아폴로 임무를 위해 두 대의 미사용 CSM, 한 대의 미사용 LM, 그리고 한 대의 승무원 CSM이 새턴 IB 발사체에 의해 우주로 운반되었다.더 큰 토성 Vs는 두 대의 무인 CSM을 높은 지구 궤도 시험 비행에 발사했고, CSM은 한 대의 유인 달 임무에, 완전한 우주선은 한 대의 유인 지구 저궤도 임무에, 그리고 여덟 대의 유인 달 임무에 발사했다.아폴로 프로그램 종료 후, 4개의 CSM이 Saturn IB에 발사되어 3개의 Skylab 지구 궤도 미션과 아폴로-소유즈 테스트 프로젝트를 수행하였다.

명령 및 서비스 모듈

아폴로 우주선의 주요 부품은 지구 궤도, 반달, 달 궤도 비행과 지구 귀환을 위해 고안된 3인승 차량이었다.이것은 북미 항공(나중에 북미 록웰)이 제작한 서비스 모듈에 의해 지원되는 명령 모듈로 구성되었습니다.

명령 모듈(CM)

사령부는 아폴로 우주선의 관제 센터이자 세 명의 승무원의 거처였다.그것은 자세 제어, 전방 도킹 해치, 측면 해치, 5개의 창문, 낙하산 회수 시스템을 제공하기 위해 가압된 주 승무원실, 승무원 소파, 제어판, 1차 유도, 항법 및 제어 시스템, 통신 시스템, 환경 제어 시스템, 배터리, 방열판, 반응 제어 시스템을 포함하고 있었다.m. 그것은 아폴로/토성 우주선에서 온전한 상태로 지구로 돌아온 유일한 부품이었다.

서비스 모듈(SM)

이 서비스 모듈은 압축이 풀렸고 달 궤도에 진입 및 이탈하는 주 서비스 추진 엔진과 초가속 추진제, 자세 제어 및 변환 능력을 제공하는 반응 제어 시스템, 수소와 산소 반응 물질이 포함된 연료 전지, 폐열을 우주로 방출하는 라디에이터, 고이득 안테나를 포함하고 있었다.산소는 호흡에도 사용되었고 연료전지는 음용수와 환경관리를 위한 물을 생산했다.아폴로 15호, 16호, 17호에는 달을 연구하기 위한 지도 카메라와 작은 하위 위성이 포함된 과학 기구 패키지도 실려 있었다.

서비스 모듈의 주요 부분은 추진체와 주 로켓 엔진이 차지했습니다.여러 번 재시동할 수 있는 이 엔진은 아폴로 우주선을 달 궤도에 진입시키거나 달 궤도에서 벗어나게 했고 지구와 달 사이의 중간 궤도 보정에 사용되었다.

서비스 모듈은 미션 내내 명령어모듈에 접속되어 있었습니다.그것은 지구 대기권에 재진입하기 직전에 버려졌다.

달 모듈(LM)

아폴로 달 착륙선은 달에 착륙한 뒤 달 궤도로 돌아가도록 설계된 별도의 우주선으로 우주 진공에서만 비행한 최초의 진정한 우주선이었다.그것은 하강 단계와 상승 단계로 구성되었다.아폴로 15호, 16호, 17호 임무에서 두 명의 우주 비행사에게 최대 4, 5일 동안 생명 유지 장치를 제공했다.이 우주선은 그루만 항공사에 의해 설계되고 제조되었다.

하강 단계에는 착륙 장치, 착륙 레이더 안테나, 하강 추진 시스템, 그리고 달에 착륙하기 위한 연료가 포함되어 있었다.그것은 또한 다른 것들 중에서 아폴로 달 표면 실험 패키지 ALSEP, 모듈화된 장비 수송기 (MET), 루나 로버 (아폴로 15, 16, 17), 지상 텔레비전 카메라, 표면 공구, 그리고 달 수집 상자를 운반하는 데 사용되는 여러 개의 화물 칸을 가지고 있었다.

상승 단계에는 승무원 선실, 계기판, 머리 위의 해치/도킹 포트, 전방 해치, 광학 및 전자 유도 시스템, 반응 제어 시스템, 레이더 및 통신 안테나, 달 궤도로 돌아가 아폴로 사령부와 서비스 모듈에 합류하기 위한 상승 로켓 엔진 및 추진체가 포함되었습니다.

우주선-달 모듈 어댑터(SLA)

우주선은...LM어댑터(SLA)는 북미항공(Rockwell)이 제작한 원추형 알루미늄 구조물로 서비스 모듈을 새턴 S-IVB 로켓 스테이지에 연결했다.또한 LM, 서비스 추진 시스템 엔진 노즐, 발사 및 ^[1]대기권 상승 시 차량 간 탯줄도 보호했습니다.

SLA는 S-IVB 스테이지 상단의 계기 장치에 볼트로 고정되는 4개의 7피트 높이(2.1m) 패널로 구성되었으며, 경첩을 통해 4개의 21피트 높이(6.4m) 패널이 꽃잎과 유사하게 위에서 열리게 되었습니다.

SLA는 1.7인치(43mm) 두께의 알루미늄 벌집 소재로 ^[2]제작되었습니다.SLA의 외부는 얇은(0.03–0.2인치 또는 0.76–5.08mm)의 코르크 층으로 덮여 있으며 발사 및 ^[3]상승 시 열 스트레스를 최소화하기 위해 흰색으로 도색되었습니다.

서비스 모듈은 긴 패널의 상부에 있는 플랜지에 볼트로 고정되어 있으며, SLA 다중 용장 불꽃놀이에 대한 전원은 탯줄을 통해 공급되고 있습니다.S-IVB 단계에서 분리하지 못하면 승무원들이 궤도에 발이 묶일 수 있기 때문에 분리 시스템은 여러 개의 신호 경로, 여러 개의 기폭 장치 및 여러 개의 폭발물을 사용했는데, 이 경우 한 개의 기폭 장치가 작동하지 않더라도 다른 기폭 장치를 폭발시킬 수 있었다.

일단 우주에 도착하면, 우주인들은 CSM과 발사체를 분리하기 위해 제어판의 'CSM/LV Sep' 버튼을 눌렀다.SM과 SLA 사이의 플랜지 주변 및4개의 SLA 패널 사이의 조인트를 따라 폭발 코드가 점화되어 SM이 해방되어 패널 간의 접속이 끊어졌습니다.SLA 패널 하단부의 이중 이중화 폭약식 스러스터는 초당 30~60도의 속도로 힌지를 중심으로 회전하도록 점화됩니다.

Apollo 7을 통과하는 모든 비행에서 SLA 패널은 S-IVB에 경첩이 연결된 상태로 유지되었으며 원래 설계대로 45도 각도로 개방되었습니다.그러나 아폴로 7호 승무원들이 더미 도킹 타깃이 있는 S-IVB/SLA와 랑데부하는 연습을 하면서 한쪽 패널이 45도까지 열리지 않아 달 임무에서 LM 도킹과 분리 과정에서 우주선과 SLA 패널이 충돌할 가능성이 우려되고 있다.이것은 45도 각도로 패널을 해제하고 약 8km/h(5.0mph)의 속도로 S-IVB로부터 밀어내는 스프링식 힌지 해제 시스템을 사용하여 재설계하는 것으로, 우주비행사들이 CSM을 떼어내고 180도로 회전시킨 후 도킹하기 위해 돌아올 때까지 패널을 안전한 거리로 떼어 놓았습니다.

LM은 하부 패널 주위의 4개의 포인트로 SLA에 접속되어 있습니다.우주인들이 우주선을 LM에 도킹한 후, 그들은 그 연결들을 분리하기 위해 폭탄을 터뜨렸고, 단두대는 LM-계측기 탯줄을 절단했다.폭발물이 발사된 후 스프링은 LM을 S-IVB로부터 밀어냈고 우주인들은 달 여행을 계속할 수 있었다.

사양

• 높이: 28피트(8.5m)
• 에이펙스 직경: 12피트 10인치(3.91m) 서비스 모듈 엔드
• 베이스 직경: 21피트8인치(6.60m) S-IVB 엔드
• 중량: 4,050파운드 (1,840kg)
• 볼륨: 6,700 cuft(190³ m), 4,900 cuft(140³ m) 사용 가능

LES(Launch Escape System)

아폴로 발사 탈출 시스템 (LES)은 록히드 추진 회사에 의해 만들어졌다.발사 전 장전 화재, 유도 실패, 발사체 고장 등 폭발이 임박할 가능성이 있는 비상상황에서 발사체에서 CM(승무원실)을 떼어내 임무를 중단하겠다는 취지였다.

LES는 발사체 외부를 따라 내려오는 3개의 와이어를 포함했다.두 와이어 중 하나에서 신호가 손실되면 LES가 ^[4]자동으로 활성화됩니다.또는 Commander는 2개의 변환 컨트롤러 핸들 중 하나를 사용하여 시스템을 수동으로 활성화할 수 있습니다.이 핸들은 기동용으로 특별한 중단 모드로 전환되었습니다.LES가 작동하면 고체 연료 누출 로켓을 발사하고 캐나드 시스템을 열어 CM이 문제가 있는 발사체의 경로를 벗어나도록 유도할 수 있습니다.그 후 LES는 투하되고 CM은 낙하산 회수 시스템과 함께 착륙할 것이다.

발사대에 비상사태가 발생하면 LES는 지면에 닿기 전에 회수 낙하산이 안전하게 전개될 수 있도록 CM을 충분한 높이로 들어올립니다.

비상사태가 발생하지 않은 상황에서 LES는 티오콜 케미컬사가 제조한 별도의 고체연료 로켓 모터를 사용하여 발사체의 2단계 점화 후 20~30초 후에 정기적으로 폐기되었다.이 시점 이후의 중단 모드는 LES 없이 실행됩니다.LES는 4대의 무정차 아폴로 비행과 15대의 승무원이 탑승한 아폴로, 스카이랩, 아폴로 소유즈 시험 프로젝트 비행에 실렸지만 결코 사용되지 않았다.

주요 컴포넌트

노즈콘 및 Q-ball

LES의 노즈콘에는 "Q-ball"로 알려진 구조의 8개의 압력 측정 피토 튜브 배열이 들어 있었습니다.이 센서는 CM과 토성 발사체 유도 컴퓨터에 연결돼 대기권 비행 시 동적 압력(q)과 중단 ^[5]시 공격 각도를 계산할 수 있다.

큐볼 커버

발사 몇 초 전에 제거된 스티로폼 커버는 피토관이 ^[6]파편에 의해 막히는 것을 막아주었다.커버는 세로로 반으로 분할되어 있으며 2인치(51mm) 고무 밴드로 고정되어 있습니다.면도날은 커버의 절반 사이에 끼워진 고무줄 뒤에 배치되어 있었다.면도날 위쪽과 아래쪽, 커버 양쪽 절반에 와이어 케이블이 연결되어 있었습니다.케이블은 발사 탯줄탑(LUT) 상단의 해머헤드 크레인의 도르래를 통해 LUT의 360피트(110m) 높이 오른쪽에 있는 튜브까지 배선되었습니다.케이블은 튜브 내부의 원통형 추에 연결되어 있었다.중량은 공압 솔레노이드 밸브에 의해 제어되는 레버 위에 놓여 있었다.밸브가 LCC(Launch Control Center)에서 작동될 때 600PSI GN2(질소 가스)의 공기압이 레버를 아래로 회전시켜 무게가 튜브 아래로 떨어지도록 했습니다.낙하하는 무게에 의해 케이블이 당겨져 고무 밴드를 자르고 있는 블레이드가 당겨졌고, 케이블이 발사체에서 커버의 반쪽을 끌어냈다.이 안전 시스템의 명백한 과도한 강화는 발사 5분 전에 Q-ball 데이터에 의존하는 발사 탈출 시스템이 무장되었기 때문에 Q-ball 커버의 후퇴는 가능한 패드 중단의 생명에 중요한 부분이었다.

카나드 조립체 및 피치 모터

이것들은, 긴급시에 CM을 직선 경로로부터 옆으로 향하게 하기 위해서 조합해 동작했습니다.이것은 폭발하는 발사체의 비행 경로에서 CM이 벗어나게 할 것이다.또한 CM이 발사대 화재의 한 가운데가 아닌 측면에 착륙하도록 지시할 수 있습니다.

이스케이프 모터 실행

긴 튜브 안에 있는 주요 고체 연료 로켓 모터로, 원추형 페어링 아래에 4개의 배기 노즐이 장착되어 있습니다.이것에 의해, CM는 긴급 기동으로부터 급속히 멀어집니다.

타워 분사 모터

배기 노즐 2개가 있는 소형 고체 연료 모터로, 튜브에 장착되며, 이스케이프 모터 위에 있습니다.이것은 발사 탈출 시스템이 더 이상 필요하지 않게 된 후 2단계 점화 후에 전체 발사 탈출 시스템을 버렸습니다.

발사대 탈출탑

이스케이프 모터 페어링을 CM에 부착한 튜브의 트러스 프레임워크.

부스트 보호 커버

CM의 낙하산 컴파트먼트를 보호하고 도킹터널과 프로브 위에 매끄러운 공기역학적 커버를 제공하는 중공 원추형 유리 구조.초기 LES 비행 테스트에서 탈출 모터 배기로부터 조종사의 유리창이 침식된 것이 발견된 후, CM의 전체 윗면을 둘러싼 후방 보호 커버가 추가되었다.

사양

• 길이 마이너스: 9.92 m (32 피트 6 인치)
• 길이: 39피트 12.02m
• 직경: 0.66 m (2 피트)2 인치
• 총중량: 9,200파운드 (4,200 kg)
• 추력, 36,000피트: 147,000파운드(650kN)
• 추력, 최대: 20만 파운드 (890 kN)
• 굽는 시간: 4.0초

테스트 중단

• 패드 중단 테스트 1 – 아폴로 보일러 플레이트 BP-6이 장착된 발사대에서 LES 중단 테스트
• 패드 중단 테스트 2 – 아폴로 보일러 플레이트 B-23이 있는 블록 I CM 부근의 LES 패드 중단 테스트a
• Little Joe II – 4개의 기내 LES 중단 테스트.

우주선의 현재 위치

모든 명령어 모듈 및 모든 풀리지 않은 서비스 모듈의 디스포지션은 Apollo 명령어와 서비스 모듈#에 기재되어 있습니다.CSM이 생성되었다. (모든 비행 서비스 모듈은 임무 종료 시 지구 대기에서 소실되었다.)

모든 달 모듈의 배열은 생성된 Apollo Lunar Module #Lunar 모듈에 나와 있습니다.

레퍼런스

• North American Rockwell, 'Apollo Command Module News Reference', 1968.
• NASA TN D-7083: 탈출 추진 서브시스템 발사
• 아폴로 작전 핸드북 달 모듈 서브시스템 데이터

외부 링크

• NASA는 JSC-03600 Apollo/Skylab ASTP와 Shuttle Orbiter Major End Items, Final Report, 1978년 3월. NASA는 1978년 아폴로, 스카이랩, 아폴로-소예즈 테스트 프로젝트 및 초기 셔틀 미션에 사용된 모든 로켓과 우주선의 배치를 나열했다.
• 제너럴 일렉트릭의 아폴로 D-2 제안, 우주인 백과사전