Примечание: чтобы отпраздновать 40-ю годовщину миссии «Аполлон-13», в течение 13 дней в журнале «Космос» будет опубликовано «13 вещей, которые спасли Аполлон-13», где обсуждаются различные поворотные моменты миссии с инженером НАСА Джерри Вудфиллом.
Когда команда «Аполлон-13» сбросила поврежденный Сервисный Модуль, когда они приблизились к Земле, они увидели степень ущерба от взрыва кислородного баллона. «Там одна целая сторона этого космического корабля отсутствует!» Джим Ловелл связался по радио с Mission Control, и его голос отразил его недоверчивость при виде повреждения 13-футовой панели, сбитой с космического корабля. Однако ситуация могла бы быть более ужасной. Тепловой экран на командном модуле мог быть поврежден. Более того, инженер НАСА Джерри Вудфилл сказал, что вместо взрыва панели взрыв мог бы - и, возможно, должен был - отделить командный модуль от служебного модуля.
Фотографии, сделанные экипажем «Аполлон-13» после того, как служебный модуль был сброшен при подготовке к возвращению командного модуля через теплозащитный экран, показали, что не только панель отсутствовала со стороны космического корабля - она взорвалась в просторах космоса взрывным давлением детонирующий кислород - было также повреждено антенну Hi Gain, справа от рисунка транспортного средства выше, указывая, что панель катапультировалась в космос, ударяя антенну. То, что изображения не могли показать, и то, что команда Apollo 13 не могла видеть, было ли повреждение теплового экрана Командного модуля.
«Структурный дизайн внутренней части сервисного модуля состоит в том, что он имеет длинный открытый туннельный объем в центре модуля, около 30 дюймов на 13 футов», - сказал Вудфилл. «Туннель очень похож на дымовую трубу, так что газы, жидкости или частицы могут легко пройти через него по направлению к колоколу главного двигателя справа и теплозащитному экрану слева. Туннель не герметизирован, чтобы взрывная сила горящего кислорода из взорванного резервуара 2 O2 могла проникать в туннель и вокруг него в направлении как теплозащитного экрана, так и главного двигателя ».
Вудфилл сказал, что в Mission Control была высказана обеспокоенность тем, что осколки взорвавшегося танка проникли в туннель и, возможно, в конечном итоге нанесли ущерб как тепловому щиту, так и главному двигателю. Основной двигатель не был самой большой проблемой, поскольку команда смогла использовать двигатель спуска лунного корабля. (см. нашу предыдущую статью «Использование LM для приведения в движение».) Но был только один теплозащитный экран, и он должен был работать, чтобы капсула и команда могли пережить огненный вход в атмосферу Земли.
К счастью, как оказалось, тепловой экран не был поврежден.
Но почти чудесным образом, сказал Вудфилл, командный модуль и служебный модуль оставались подключенными после взрыва, в то время как внутреннее давление взрыва взорвало внешнюю панель в космос.
«Прочность крепления панели сервисного модуля к конструкции требовала значительного внутреннего давления в 24 фунта на квадратный дюйм для отделения его от сервисного модуля», - сказал Вудфилл. «Для отделения командного модуля с его теплозащитным экраном от сервисного модуля потребовалось гораздо более низкое давление, всего 10 фунтов на квадратный дюйм. Можно только догадываться, почему панель взорвалась, а капсула экипажа / крепление сервисного модуля остались нетронутыми ».
Вудфилл объяснил, что, поскольку в космосе отсутствует давление воздуха, сила, которая скрепляла автомобили, была силой их механических креплений.
«Два давления были на работе», сказал он. «Каждый пытался преодолеть соответствующие силы крепления: силу, которая прикрепляла Сервисный модуль к Командной капсуле, и силу, которая прикрепляла панель Сервисного модуля к Сервисному модулю. Поскольку взрывная сила давления кислорода сразу же была приложена к панели с большой силой, можно ожидать, что эта подавляющая сила взорвет эту панель отдельно от транспортного средства, превысив силу крепления 24 фунта на квадратный дюйм. Однако можно ожидать, что отвод остаточного взрывоопасного кислорода в каркас сервисного модуля преодолеет силу сцепления между двумя транспортными средствами, разделяя их ».
Тем не менее, это не так. Почему?
«По-видимому, наличие« резервуара »и другой конструкции действовало, чтобы смягчить и рассеять внезапный скачок давления до того, как он достигнет границы раздела между транспортными средствами», - сказал Вудфилл. «Однако если бы осколок взорвавшегося резервуара 2 O2 пробил какой-либо из соседних резервуаров, скорее всего, вторичный взрыв любого из них привел бы к взрыву и повышению давления. В этом случае, конечно, транспортные средства получили бы либо смертельное разделение, либо смертельное повреждение теплозащитного экрана.
Кусок осколка действительно сломал водопровод между кислородными баллонами, что позволило кислороду вытечь из резервуара 1, что привело к полной потере мощности в командном модуле, поскольку без кислорода топливные элементы не могли бы работать.
Некоторые могут сказать, что наличие сервисного модуля, подключенного к командному модулю, не имело значения - в любом случае это был просто мертвый вес. Тем не менее, согласно отчету об отказе Apollo 13, другие проблемы могли возникнуть и без подключенного сервисного модуля. Воздействие на теплозащитный экран низких температур в течение длительного периода времени могло привести к его повреждению, и могли возникнуть тепловые проблемы с внутренним командным модулем, если сервисный модуль был сброшен слишком рано.
Кроме того, могут возникнуть проблемы с управлением полетом, если не подключить командный модуль.
Немедленная потеря Сервисного модуля означала бы немедленную потерю остаточной мощности от топливных элементов, в то время как команда и управление полетом боролись, чтобы понять проблему. Это потребовало бы гораздо большего расхода энергии на этих аварийных батареях, так что можно было бы задаться вопросом, достаточно ли для повторного входа более позднего «подзарядки» от батарей посадочной машины.
Конечно, поскольку служебный модуль был сброшен до того, как экипаж вернулся, а сам СМ впоследствии сгорел в атмосфере Земли, никто не мог провести «судебный анализ» или инженерное «вскрытие» этой части космического корабля.
«Для меня это удивительно, что, во-первых, теплозащитный экран не был поврежден в результате взрыва, а во-вторых, соединение, которое могло выдержать более высокое давление, в конечном итоге взорвалось, а более слабое соединение осталось вместе», - сказал Вудфилл.
Но это было среди многих вещей, которые спасли Аполлона 13.
Далее: Часть 9: Какой танк был поврежден
Более ранние статьи из серии «13 вещей, которые спасли Аполлона-13»:
Введение
Часть 3: Корь Чарли Дьюка
Часть 4: Использование LM для движения
Часть 5: Необъяснимое отключение двигателя Saturn V Center
Часть 7: Огонь Аполлона 1
Также:
Еще вопросы читателя об Аполлоне 13, на который ответил Джерри Вудфилл (часть 2)
Финальный раунд Аполлона 13 вопросов, на которые ответил Джерри Вудфилл (часть 3)
