Внеземной транспорт: планетоходы

Внеземной транспорт: планетоходы
    «Фобосопрыг» — прыгающий планетоход
    Первый отечественный марсоход М-71
    Легкий колесный марсоход
    Марсоход на бесклиренсном шасси
    Прототипы планетоходных колес

Это место до сих пор именуется «Базой луноходчиков». В 70-е годы тут проходили тайные опробования советских марсоходов и луноходов. Оградить огромную территорию не представлялось вероятным, исходя из этого необыкновенные прототипы планетоходов иногда да и попадались на глаза интересным туристам.

СССР-отчизна планетоходов

Ни в одной стране мира строительство планетоходов не было поставлено на такую широкую ногу, как в СССР, и ни одна страна не добилась в этом таких удач. Лишь у нас выходили книжки с совсем фантастическими и одновременно с этим несложными заголовками, такими, к примеру, как «Планетоходы». Лишь у нас возможно, отъехав два километра от столицы, попасть на марсодром.

И не вина конструкторов отечественных планетоходов, что по Марсу ползают их американские собратья.

Планетоходная промышленность зародилась у нас в первой половине 60-ых годов двадцатого века, в то время, когда Сергей Королев озаботился транспортными средствами астронавтов по Луне. Сомнения в том, что астронавты высадятся на Луне, ни у кого не появлялось. Одним из талантов Королева было необычное умение обнаружить верных партнеров. Лучшего разработчика лунного шасси, чем создатель танковых шасси ленинградский ВНИИТрансмаш, отыскать было тяжело.

Возглавил эту работу Александр Кемурджиан, сейчас такая же легендарная личность среди разработчиков планетоходов, как Роберт Винер среди кибернетиков. Танковое прошлое давало о себе знать — первый макетный пример лунохода был не чем иным, как радиоуправляемым шасси танка Т-55.

Параллельно Кемурджиан развернул практически отвлечённую исследовательскую работу, посвященную всем нюансам планетоходов, начиная от шасси и заканчивая совокупностями управления. Разрабатывался целый парк внеземных автомобилей: планетоходы-экскаваторы, самосвалы, транспортные, дорожные и строительные автомобили. Планетоходы с герметичными и открытыми кабинами, с дистанционным управлением по проводам и вовсе автоматические транспортные совокупности.

Но самым ответственным вопросом оставался следующий: как передвигаться? Каким методом? Какой принцип перемещения направляться применять?

Шасси

Рассматривались десятки вариантов движителей. К примеру, роторно-винтовые, напоминающие положенные на бок огромные штопоры. В земных условиях они замечательно зарекомендовали себя на снегу и заболоченных грунтах. На сухой же земле главную долю утрат составляли затраты на трение. Помимо этого, данный движитель не удовлетворял требованиям легкости конструкции и износостойкости.

Прыгающий движитель имеет преимущество в условиях гравитации, в сотни и десятки раз ниже земной. К тому же прыгающий аппарат нелегок в управлении и подвержен громадным динамическим нагрузкам на протяжении прыжков. Шагающий механизм был очень сложным в управлении и реализации. По данной же причине был забракован и экзотический вариант шагающего движителя — кувыркающийся.

Из настоящих вариантов осталось лишь два — колеса и гусеницы.

Преимуществом колесных планетоходов были больший КПД, годность к эксплуатации на различных типах грунтов, возможность отключения некоторых колес, более несложная конструкция. Гусеницы же оказывали более низкое давление на грунт и снабжали меньшую массу шасси при равной проходимости.

Но гусеничный привод страдает хорошей танковой заболеванием — так называемой «расклинкой», в то время, когда между ведущим либо направляющим гусеницей и колесом попадает камень либо грунт, что может привести к сбросу гусеницы. Кроме того, расчеты показывали, что деформируемый слабонесущий лунные камни и лунный грунт с громаднейшей возможностью приведут к сбрасыванию гусеницы. Исходя из этого для лунохода был выбран колесный движитель.

К подобным выводам, кстати, пришли и американские конструкторы.

Колеса

Колеса «Лунохода» всем прекрасно известны по рисункам и многочисленным фотографиям. Это твёрдая конструкция, грамотный тремя титановыми обручами, соединенными между собой титановыми же грунтозацепами. Крайние обручи имели меньший диаметр, чем средний.

Что это дает? На жёстком основании имеет фактически точечный контакт, что прекрасно отражается на КПД движителя. На мягких же грунтах, благодаря деформации грунта под средним обручем, в дело вступают периферийные поверхности обода, увеличивая площадь контакта и улучшая проходимость.

Но жесткость конструкции колеса «Лунохода» подходит лишь для громадных скоростей. Ответом данной неприятности являются колеса с металлоупругими шинами, образованные ленточными пружинами, в сечении напоминающие автомобильную шину. Как раз по такому принципу были устроены шины в американском луноходе LRV, на котором передвигались американские космонавты.

Ресурс американской лунной шины был запланирован на 120 км пробега. Советские же конструкторы отказались от таковой схемы ввиду громадного риска расклинивания небольшими камешками кольцевых пружинных элементов.

В «Луноходе» была использована танковая свободная подвеска с продольным качанием рычагов. Трансмиссия же была очень сильно упрощена за счет применения уникального ответа — так именуемого мотор-колеса, при котором каждое колесо объединяется с личным тяговым электромотором. К слову сообщить, подобное ответ использовалось при постройке огромных карьерных самосвалов, и лишь на данный момент начинает употребляться в концептуальных автомобилях .

Автоматы

Параллельно с проектами пилотируемого освоения Луны продвигались иследования автоматами и других планет. В 1965 году все работы по изучению планет при помощи автоматических станций Королев передал КБ Лавочкина, которое возглавил Георгий Бабакин. Он выступил с идеей сделать непроизвольный «Луноход». Тем более что у СССР показались замечательные ракеты-носители «Протон», которым было под силу закинуть на Луну таковой груз.

Расчеты продемонстрировали, что масса «Лунохода» не должна быть больше 800 кг. Шасси Кемурджиана идеально доходило под эти габариты. «Мы забрали шасси и начали думать, что обязан воображать собой «Луноход», — вспоминает основной эксперт НИЦ Бабакина Гарри Роговский. — Было разумеется, что нужен некоторый герметичный отсек, где размешалась бы электроника и вся аппаратура. Так показалась герметичная «кастрюля».

10-го ноября 1970 года автоматическая станция «Луна-17» удачно стартовала к Луне с первым «Луноходом» на борту. Он функционировал 322 дней и прошел по лунной поверхности 10,5 км. «Луноход-2», достигший Луны 16 января 1973 года, преодолел почти в четыре раза большее расстояние — 37 км. Мало кто знает, что был собран и «Луноход-3», что по обстоятельству закрытия программы так и остался на Земле. «Популярная Механика» разыскала его в музее НПО им.

Лавочкина.

Марсошлеп

Но на «Луноходах» программа планетоходов отнюдь не завершилась. Следующей целью стал Марс. Первым марсоходом можно считать шагающий планетоход (так называемый небольшой марсоход М-71), опустившийся на поверхность красной планеты с автоматической советской станцией «Марс-3» 2 декабря 1971 года.

Через двадцать секунд сообщение со станцией прервалась, и о ее предстоящей судьбе можно только предпологать. «Мы совсем уже и забыли про эту марсианскую игрушку, она и весила всего килограммов пять, — говорит Гарри Роговский. — Марсоходик был составной частью посадочной станции. Он должен был отойти от посадочного модуля всего на метр, дабы забрать пробы, и управлялся по проводам. Все равно что научный прибор с ножками.

Задача у него была примитивная — прошлепать неподалеку от модуля».

В КБ его так нежно и прозвали — марсошлеп. Ученые тогда ничего не знали о том, что является поверхностью Марса, исходя из этого о колесах обращение не шла.

Фобосопрыг

В 80-х годах начались иследования спутника Марса — Фобоса. «Для этого проекта мы разрабатывали автоматическую станцию, — поясняет Роговский. — Но станция на Фобос не садилась — барражировала над поверхностью на высоте около 50 метров. В станцию входили два маленьких аппарата, каковые отделялись от станции и совершали посадку на Фобос. Один аппарат создали у Кемурджиана.

Что придумали, линии: сделали яйцеобразное тело, которое сбрасывалось на Фобос с высоты 50 метров и долго-долго прыгало по поверхности. В итоге, не обращая внимания на 0,001 g, оно затихало. После этого брались образцы грунта». По окончании анализа грунт отстреливался, в условиях практически полного отсутствия гравитации яйцо приобретало импульс и начинало опять скакать по поверхности.

Это кроме того не планетоход, а какой-то «Фобососкок» либо «Фобосопрыг».

Марсоходы

Не обращая внимания на то что СССР и Российская Федерация ни при каких обстоятельствах полностью не финансировали собственную программу высадки на Марс полноценного марсохода, работы по созданию планетохода ни при каких обстоятельствах не прекращались. Сейчас существуют два соперничающих варианта марсианского шасси. Первое — классическое, «луноходного» типа, на легких пружинных железных колесах, которое создало НИЦ Бабакина.

Преимущество этого варианта — необычная компактность при транспортировке, что в полной мере закономерно: так как эксперты Центра всю жизнь занимаются разработкой автоматических станций. Второй вариант, разработки ВНИИТрансмаш, основывается на неповторимом бесклиренсном шасси, на запатентованных конических колесах. Данный вариант отличается фантастической проходимостью — так как отсутствие клиренса подразумевает, что такая машина просто не может сесть на брюхо.

Недочёт один — громадная масса.

Существует легенда, что именно марсоход с бесклиренсным шасси и учавствовал в расчистке завалов на ЧАЭС. Это не верно. Легко в один момент с марсоходом во второй половине 80-ых годов двадцатого века во ВНИИТрансмаш был создан роботизированный комплекс «Клин», что и трудился на ликвидации аварии.

Не смотря на то, что непременно данный робот-ликвидатор — ближайший родственник планетоходов.

Сказать на данный момент о победе какой-то одной концепции бессмысленно — наша страна пока не планирует высадки собственных марсоходов на красной планете. Однако отечественные эксперты участвуют в интернациональных проектах — к примеру, европейском Exo-Mars. По той же причине отечественные марсоходы все чаще именуют легко планетоходами.

Громадна возможность, что в скором будущем кое-какие государства захотят запустить на Луну личный луноход. А лучших строителей таковой техники, чем русские инженеры, отыскать тяжело. Недаром рекорд длительности работы в 10,5 месяцев, установленный в далеком 1970 году первым в истории инопланетным транспортным средством «Луноход-1», до сих пор не побит и, по всей видимости, еще долго будет оставаться мировым рекордом.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№21, июль 2004).

Гости Вселенной. Каким будет первый контакт с внеземной цивилизацией? Discovery, космос 17.10.2016


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: