美國“阿波羅”號飛船
“阿波羅”號飛船是美國實施載人登月過程中使用的飛船。美國於20世紀60年代至70年代初組織實施的載人登月工程,或稱“阿波羅”計劃。它是世界航天史上具有劃時代意義的一項成就。工程開始於1961年5月,至1972年12月第6次登月成功結束,曆時約11年,耗資255億美元。在工程高峰時期,參加工程的有2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構,總人數超過30萬人。
結構特點
“阿波羅”號飛船由指揮艙、服務艙和登月艙3個部分組成。
指揮艙
宇航員在飛行中生活和工作的座艙,也是全飛船的控製中心。指揮艙為圓錐形,高32米,重約6噸。
指揮艙分前艙、宇航員艙和後艙3部分。前艙內放置著陸部件、回收設備和姿態控製發動機等。
宇航員艙為密封艙,存有供宇航員生活14天的必需品和救生設備。後艙內裝有10台姿態控製發動機,各種儀器和貯箱,還有姿態控製、製導導航係統以及船載計算機和無線電分係統等。
服務艙
前端與指揮艙對接,後端有推進係統主發動機噴管。艙體為圓筒形,高67米,直徑4米,重約25噸。主發動機用於軌道轉移和變軌機動。姿態控製係統由16台火箭發動機組成,它們還用於飛船與第三級火箭分離、登月艙與指揮艙對接和指揮艙與服務艙分離等。
登月艙
由下降級和上升級組成,地麵起飛時重147噸,寬43米,最大高度約7米。
下降級:由著陸發動機、4條著陸腿和4個儀器艙組成。
上升級:為登月艙主體。宇航員完成月麵活動後駕駛上升級返回環月軌道與指揮艙會合。上升級由宇航員座艙、返回發動機、推進劑貯箱、儀器艙和控製係統組成。
宇航員座艙可容納2名宇航員(但無座椅),有導航、控製、通信、生命保障和電源等設備。
登月方案
包括論證飛船登月飛行軌道和確定載人飛船總體布局。從“阿波羅”號飛船的3種飛行方案中選定月球軌道交會方案,相應地確定由指揮艙、服務艙和登月艙組成飛船的總體布局方案。
輔助計劃
為登月飛行進行準備的4項輔助計劃是:
“徘徊者”號探測器計劃(1961—1965年):共發射9個探測器,在不同的月球軌道上拍攝月球表麵狀況的照片18萬張,以了解飛船在月麵著陸的可能性。
“勘測者”號探測器計劃(1966—1968年):共發射5個自動探測器在月球表麵軟著陸,通過電視發回86萬張月麵照片,並探測了月球土壤的理化特性數據。
“月球軌道環行器”計劃(1966—19677年):共發射3個繞月飛行的探測器,對40多個預選著陸區拍攝高分辨率照片,獲得l000多張小比例尺高清晰度的月麵照片,據此選出約10個預計的登月點。
“雙子星座”號飛船計劃(1965—1966年):先後發射10艘各載2名宇航員的飛船,進行醫學—生物學研究和操縱飛船機動飛行、對接和進行艙外活動的訓練。
運載火箭
“阿波羅”號飛船使用大推力的“土星”號運載火箭發射。運載火箭研製分兩個階段進行:
研製“土星”1號和1B號,用以獲取大型運載火箭的研製經驗並進行“阿波羅”號飛船的飛行試驗。
研製“土星”5號巨型3級運載火箭作為飛船登月的運載工具。
試驗飛行
1966-1968年進行了6次不載人飛行試驗,在近地軌道上鑒定飛船的指揮艙、服務艙和登月艙,考驗登月艙的動力裝置。1968—1969年,發射了“阿波羅”7、8、9號飛船,進行載人飛行試驗。
主要作環繞地球、月球飛行和登月艙脫離環月軌道的降落模擬試驗、軌道機動飛行和模擬會合、模擬登月艙與指揮艙的分離和對接。按登月所需時間進行了持續11天的飛行,檢驗飛船的可靠性。
1969年5月18日發射的“阿波羅”10號飛船進行了登月全過程的演練飛行,繞月飛行31圈,兩名宇航員乘登月艙下降到離月麵152千米的高度。
登月飛行
“阿波羅”11號飛船於1969年7月20-21日首次實現人登上月球的理想。此後,美國又相繼6次發射“阿波羅”號飛船,其中5次成功。總共有12名航天員登上月球。