Общий вид автоматической станции "Луна-9"

1. Двигательная установка
2. Отделяемый отсек № 1 с системой астронавигации
3. Автоматическая лунная станция (АЛС)
4. Отсек системы управления (И-100)
5. Отделяемый отсек № 2 с радиоаппаратурой
6. Радиовысотомер
Е-6*, Е-6М
(Луна-4-9**, -13)

*Тема называлась вначале (еще в 1959 г) "Луна-Е"
**КА №13 был передан в ОКБ им.Лавочкина, где доработан ( а именно:
- усилена прочность оболочки амортизаторов;
- наддув амортизаторов начинался после включения КТДУ на торможение.)
и получил №202

Годы работы в космосе
1963-1966 гг
Страна, организация
СССР, "Луна-4 ÷ 8" - ОКБ-1, с КА "Луна-9*, -13" - ОКБ им.Лавочкина
*Передан из ОКБ-1 и доработан
Цель полётов
Посадка на Луну и телесъёмка поверхности
Итоги полётов
12 запусков, 5 аварий РН, 5 неудачных и 2 удачных полета
Название РН
8К78 («Молния-М» с РБ "Л")
Космодром
Байконур; пл.1, пл.13
Стартовая масса
1.422 ÷ 1.620 кг

Масса в сфере действия Луны
(минус топливо для коррекции*)
(у "Луны-9" ΔV= 71,2 м/с)
торможение ΔV= 2600 м/с
масса перед посадкой - 430 кг.

Масса на поверхности Луны (посадка)
100 ÷ 112 (79,5*) кг
*вес АЛС без амортизаторов
Размеры
Размеры АЛС: от основания до центра объектива телевизионной камеры - 58 см, высота со штыревыми антеннами - 112 см, диаметр описанной окружности по открытым лепесткам- 160 см.
Планируемая длительность работы:
2,5 сут - полёт до Луны, на Луне - 75 час
ДУ:
КТДУ-5А (разработка ОКБ Исаева) - однокамерный ДУ с насосной подачей
рассчитана на 2 включения - коррекцию и торможение
тяга КТДУ=4600 кг(45,5 кН), уд. импульс 2725 м,с, рассчетное время - 43 с, при посадке работает на малой тяге - 245 н, масса топлива 847 кг, коррекция - работа - 6 сек, торможение - 45 сек
отделение АЛС с V=14 м/с
Ориентация, стабилизация
При динамических операциях на трассе полета - трехосная звёздная ориентация, при спуске на Луну - стабилизация с помощью гироскопов и РД (выдерживание скорости спуска и вертикализация)
Аппаратура:
- гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, характеризующего тип лунных пород; - КС-17М - прибор для регистрации корпускулярного излучения, как на трассе перелета, так и после посадки на лунную поверхность. Основным научным прибором автоматической лунной станции была оптико-механическая телевизионная камера с цилиндрическим иллюминатором. Угол зрения телекамеры составлял 360° по горизонтали и 36° по вертикали, число строк по кадру - 6000, число элементов в строке - 500. Скорость передачи изображения - 1 строка в секунду. Время передачи одной панорамы - 100 минут.
Электропитание
Связь
Конструкция
Автоматическая станция состояла из корректирующе-тормозной двигательной установки ( тяга основной камеры двигателя до 4,6 тонны ) и сферического блока баков, герметичного отсека системы управления, двух сбрасываемых навесных отсеков системы астроориентации "Юпитер" и радиовысотомера больших высот, а также главной полезной нагрузки - автоматической лунной станции.
Автоматическая лунная станция (АЛС) представляла собой герметичный контейнер сферической формы. Внутри приборного контейнера размещены приборы радиокомплекса метрового диапазона КРС, угломерной системы дециметрового диапазона "Маяк-6", телеметрической системы, программно-временное устройство, блоки автоматики и терморегулирования, химическая батарея и научные приборы. На вершине АЛС с внешней стороны установлены оптико-механическая телекамера и счетчики радиации прибора КС-17М. Верхняя полусфера АЛС на перелете закрыта четырьмя лепестковыми антеннами, которые после посадки раскрываются.
В ходе перелета в составе космического аппарата лунная станция со всех сторон была закрыта амортизаторами посадочного устройства из эластичного материала. Посадочное устройство АЛС было выполнено в виде двух надувных баллонов-амортизаторов. Они смягчали удар станции о лунную поверхность.
Динамические эволюции полёта
Старт с опорной орбиты. Отделение от РН. Коррекция траектории (Т+27 час). На высоте 75 км происходит ориентация АС, сброс астроблоков (340 кг) и включение ДУ на торможение. достижения, рекорды
3.02.1966 - первая (полужесткая) посадка на Луну, первая телесъёмка на поверхности Луны («Луна-9»/СССР/)
"Луна-4", "Луна-5", "Луна-7", "Луна-8", "Луна-9" - рекорд массы КА в сфере действия Луны.
АЛС "Луны-9" установила первый рекорд массы КА, доставленной на поверхность Луны.

Старты
4.01.1963 - Е-6 №2 (объект 1963 01A) - Отказ РН. Осталась на орбите ИСЗ. Причина: отказ в подаче электрических команд на запуск двигателя от системы управления. Виновником назвали преобразователь тока ПТ-500 разработки Иосифьяна. (наиболее вероятная версия). Сошла с орбиты 5.01.1963
3.02.1963 - Е-6 №3 - Отказ РН. Прибор И-100, находясь на КА, управлял и 3-й ступенью РН. Оказалось, что начальная ориентация гироскопов в приборе И-100 выставлена с большой ошибкой относительно базовой системы координат второй ступени. Третья ступень уже со старта была нацелена в океан. РН вошла в атмосферу над Гавайскими островами.
2.04.1963 - «Луна-4» (Е-6 №4) - Отказ системы астронавигации. КА в 1 час 24 минуты 6 апреля 1963 пролетел в 8 500 км от Луны и, вероятно, облетев её, вернулся к Земле.
21.03.1964 - Е-6 №6 - авария РН. На третьей ступени носителя - блоке "И" не открылся главный кислородный клапан.
20.04.1964 - Е-6 №5 - авария РН. Блок "Л" вместе с АС выведен на промежуточную орбиту ИСЗ. Двигатель блока "Л" не запустился: система обеспечения запуска не получила команду - отказ в работе электрической схемы прибора И-100. Ни в каких регистрах спутник не обозначен.
12.03.1965 - Е-6 №9 («Космос-60») - авария РН. Блок "Л" вместе с АС выведен на промежуточную орбиту ИСЗ. Двигатель блока "Л" не запустился: - отказ прибора ПТ-500. Чтобы скрыть неудачу, объект назван ИСЗ «Космос-60». Сошел с орбиты 17.03.1965.
10.04.1965 - Е-6 №8 - авария РН. Двигатель 3-й ступени не вышел на режим по причине негерметичности системы наддува баков горючего и окислителя. Остатки РН упали в воды Тихого океана.
9.05.1965 - «Луна-5» (Е-6 №10) - АС при первой попытке коррекции орбиты потеряла стабилизацию. Оказалось, что поплавковым гироскопам в закладываемых уставках отвели слишком мало времени на прогрев. Гироскопы при включении двигателя для коррекции еще не обеспечивали режима стабилизации. При вторичной попытке не удалось провести коррекцию по вине баллистиков. Они допустили ошибку в расчете уставок. Трое суток управленцы пытались осуществить коррекцию, чтобы попасть в любую точку Луны. Спали урывками по одному-два часа. Попасть в Луну удалось, но сеанс торможения опять сорвался по причине холодных гироскопов. Из-за отсутствия стабилизации аппарат получил отклонение от расчетной точки посадки в 700 километров. 12 мая в 19 часов 10 минут Е-6 №10 разбилась о поверхность Луны.
8.06.1965 - «Луна-6» (Е-6 №7) - Не выключилась КТДУ, КА пролетел в 160 000 км от Луны
Что же случилось? Как обычно, в ошибках операторов при сравнении информации бортовой телеметрии с регистрацией выданных с "земли" команд разобрались очень быстро. Перед коррекцией с "земли" на "борт" не прошла команда "метка Т-2" в программно-временное устройство, определяющее время работы двигателя. Ошибку допустил персонал управления, который не очень внимательно отнесся к правильной установке, "фазировке" счетчика времени. Метка, ограничивающая время работы двигателя, была потеряна. "Не провели фазировку маркера", - объяснил Богуславский.
4.09.1965 - «Луна» (Е-6 №11) - старт не состоялся
При наборе пусковой готовности система регулирования кажущейся скорости объявила о своей неисправности. Датчик, входящий в систему РКС, был разарретирован раньше времени. Замена и восстановление системы оказались невозможными на заправленной ракете. Нашлись остряки, которые вспомнили, что якобы видели кошку, перебежавшую железную дорогу перед мотовозом при вывозке ракеты из МИКа на старт. Другие уверяли, что при подготовке в бункере находилась женщина, а это столь же опасно, как и женщина на военном корабле. Так или иначе, ракета подлежала "сливу" и возврату на техническую позицию. За этим срывом пуска следовало ожидать расправы над всеми, кто три года проваливал лунную программу.
4.10.1965 - «Луна-7» (Е-6 №11) - Отказ ориентации перед включением КТДУ. Система астронавигации потеряла Землю. КА упал на Луну.
Всю ночь исследовали телеметрические записи и терзали сотрудников Морачевского. К утру составили правдоподобную картину отказа. Углы, на которые при настройке аппаратуры выставлялся оптический датчик поиска Земли, содержали ошибку. После появления Земли в поле зрения оптических датчиков управление осуществлялось в течение 30 минут. При этом изображение Земли попало на самый край поля датчика, дающего сигнал о наличии Земли. Любая случайная причина, которая в нормальной ситуации вполне допустима, приводила к выходу Земли из поля зрения датчика, и включение двигателя на торможение блокировалось. Заодно обнаружили ошибки и в устройствах, выдающих сигнал построения лунной вертикали.
3.12.1965 - «Луна-8» (Е-6 №12) - упала на Луну из-за аварии при торможении.
До меток Т-7, Т-8 все системы работали нормально. По этим меткам открывается клапан шарового баллона высокого давления и начинается наддув резиновых амортизаторов. Потеря ориентации высотомера на Луну началась через 13 секунд после этой команды.
Зафиксирована потеря Солнца, а потом и Земли. Управленцы успели подсчитать, что скорость закрутки к моменту запуска двигателя составляла 12 градусов в секунду. Береснев и Коврижкин вместе с САНовцами определили, что возмущающий момент при такой скорости закрутки более чем в три раза превосходил возможности управляющего.
Пять дней тщательного расследования потребовалось, чтобы понять истинную причину аварии. Докопался первым, кажется, Палло. Он вместе с "резинщиками" проделал массу экспериментов по отработке надувных резиновых амортизаторов. Когда ему сказали, что, вероятно, прохудились баллоны, он категорически отверг это обвинение и начал скрупулезное следствие.
Амортизаторы при наддуве упираются в стеклопластиковый кронштейн крепления лепестковых антенн. Проверили кронштейн. Он легко сломался, образовав острые края. При наддуве обломанный кронштейн проткнул резиновый баллон. Вот откуда появился возмущающий момент. Но почему ранее изготовленные кронштейны при испытаниях не ломались? Палло обнаружил, что ткань, которая составляла основу материала, в пресс-форму была уложена неправильно. Элементарная технологическая ошибка работницы, которая укладывала заготовку перед полимеризацией и прессовкой. Процесс поломки кронштейна и протыкания резиновых баллонов был полностью воспроизведен на экспериментальной установке.
31.01.1966 - «Луна-9» (Е-6М №202) - 3.02.1966 г в 18 час 45 мин. 30 сек. впервые в истории науки осуществила посадку КА на Луне (и вообще на первом небесном теле); автоматическая лунная станция (АЛС) «Луна-9» прилунилась в Океане Бурь, в районе точки с селенографическими координатами 7° 08' с. ш. и 64° 22' з. д. В течение трех дней (с 4 по 6 февраля) станцией регулярно передавались на Землю телевизионные изображения лунного ландшафта. Эти передачи дали ценный материал для исследования микроструктуры поверхности Луны.
21.12.1966 - «Луна-13» (Е-6М №205) - совершила мягкую посадку на поверхность Луны 24 декабря в Океане Бурь в районе точки с координатами 18°52' с. ш. и 62° 03' з. д. на расстоянии ок. 400 км от места прилунения АЛС «Луна-9».

Литература
ежег.1964
ежег.1966
ежег.1967
Черток
Черток Каманин
Каманин:1 2 Каманин 1
Каманин:1 Каманин:1
Марков
Попов
Творч.насл