作业帮《阿波罗是如何飞到月球的》试读：1.6.2 阿波罗登月舱
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 02:05:19
《阿波罗是如何飞到月球的》试读：1.6.2 阿波罗登月舱
《阿波罗是如何飞到月球的》试读：1.6.2 阿波罗登月舱
《阿波罗是如何飞到月球的》试读：1.6.2 阿波罗登月舱
登上月面前的阿波罗16号的
登月舱--猎户座指令勤务舱是一个流线型的坚固航天器,设计得可上升穿越地球大气层,而指令舱则设计成可承受再入返回时的严酷环境.与此相反,登月舱是一个真正的太空飞行器,因为它根本不能在大气中飞行.
登月舱的建造委托给格鲁曼飞机工程公司.这真是一艘稀奇古怪的飞船,其主要系统的每个方面都表现了设计师的技术水平.在最初的构想中,称作月球旅行舱,因此缩写为LEM.不过,1965年管理层感到使用旅行这个词太过轻浮,有宇航员前去度假之嫌,因此名字缩短为登月舱（LM) ,但保留了“lem”的发音.
登月舱下降级的计算机绘图（斯科特·沙利文提供）
登月舱要足够坚固以承受从地球发射时的振动及加速过载,同时还要承受在不平整月面着陆时的冲击.同时,其质量还必须尽可能轻,不超出土星V和指令勤务舱将其送入月球轨道的运送能力.其最大的发动机必须是可节流控制的,从而为不借助翅膀或跑道在另一个世界降落的宇航员提供足够的控制能力.其飞行路径由两台小型计算机控制,当时这样的机器要占建筑物的整整一层.其推进系统以极大压力工作,且其发动机必须完全可靠.
登月舱上升级的计算机制图
（斯科特·沙利文提供）在阿波罗之前,没有人从事过登月舱的实际设计工作,这意味着一切要从零开始.不过格鲁曼飞机工程公司在赢得登月舱设计合同之前,他们的工程师就已经进行过一些初步设计.此后他们经过反复修改确定出最终设计方案.登月舱做成两部分的思路很快被纳入月球轨道交会方案的基本要求.直到离开月面前一刻登月舱都是一个整体.登月舱的形状与布局,比如腿的数量和座椅的安排,都需要进行专门研究.3腿方案的质量最轻,也最能适应起伏不平的地形,但是任何一条腿出故障都将导致失败.5腿方案稳定性和安全性良好,但其布局与推进剂储箱的安排有冲突,且需要更多的构件和更大的质量.4腿方案是较为合适的折中方案.登月舱的下面一级,或称下降级,是一个十字框架结构,框架中心安装发动机,四周装4个推进剂储箱.在十字框架的每一端安一条着陆腿,其中之一带有梯子.着陆机构之间的框架分隔间用于存储宇航员从飞船驾驶转而进行月球探索时所需的设备,并在后续飞行中提供携带折叠电动车的空间.
登月舱的上面一级是乘员区.由于它将把宇航员带离月球,因此也称作上升级.在水平安装的圆柱形加压壳体的两侧,加一对像两颊的推进剂储箱,一个小型火箭发动机安装在该级的中心位置.早期的座舱设计方案中有像直升机一样的几个座椅和大视野窗口.飞船设计中,工程师们按最初的设计思想估计最终硬件的质量时,发现飞船质量呈现增加的趋势.阿波罗登月舱无法承受这种质量的增长,因此尽量减小飞船质量的压力一直持续到第一次成功执行任务之后.工程师们设想出取消座椅的新方案,因为他们认为宇航员的双腿将是下降过程中遇到的月球小重力的最好冲击缓冲器.并且在月球的小重力环境中站立不费劲.这一改变对上升级的设计方案有显著影响.如宇航员坐着,他们的头会远离窗口,就需要安装大面积的沉重玻璃才能得到足够的视场.更好的办法是让两名宇航员贴飞船前壁站立,在那里可以通过两个向下倾斜的小型三角形窗口向外观察,这样就可以看到正在接近的着陆点并控制飞船向它飞行.这样安排可节省很多质量,主要电子设备置于飞船后部以平衡乘员组重量,4个推进器分别装在每个角上,用于姿态控制,一组天线装在专用的舱顶构架上.结果形成一艘不同寻常的载人飞船,从美学角度上或许很丑,但从必须担负的功能上看则设计得非常完美.