Повна автономність, рік без заправки, підвіска, що саморемонтується, для будь-якого ландшафту і клімат-контроль, що стабілізує перепади до 100 °С. Автомобіль майбутнього? Аж ніяк. Такий транспорт придумали ще 1969 року. Перший же екземпляр тричі перекрив гарантійний пробіг без жодної відмови.
Якщо виходити з того, що братів по розуму у нас немає, цей транспорт можна вважати найнадійнішим у всьому Всесвіті. Американці не беруть до уваги: вони двічі ремонтували свій «Місячний ровер» прямо на Місяці. Наш «Луноход», зламайся він у «рейсі», ремонтувати було б нікому — екіпаж перебував від нього за 400 тис. кілометрів…
Шасі для безпілотника
В освоєнні інших планет ми, як це бувало не раз, теж пішли своїм шляхом. Замість людини СРСР вирішив послати на сусідню планету робота-дослідника.
Фото: Андрій Сербін
Щоб він зміг робити все те саме, що і живий космонавт, йому був необхідний транспортний засіб. Ключовою проблемою було шасі, і розв’язати її доручили військовому НДІ з Ленінграда, який проектував ходову частину. Військові конструктори зупинилися на старому доброму колесі, відкинувши гусеничний хід, що крокує, стрибає, перекочується… Визначальними вимогами до шасі «Лунохода» було кілька.
Насамперед рушій має бути настільки універсальним, щоб звести до мінімуму ймовірність «засадити» планетохід — підштовхнути-то його буде нікому! Та й з «розгойдуванням», як покаже життя, у космічних роботів проблеми. Крім того, профіль протекторної частини мав перешкоджати бічному сповзанню транспортного засобу під час руху схилами. По-друге, важлива надійність, а що може бути простіше за колесо? Тут, до речі, відразу і по-третє, через простоту колесо як таке — гранично легкий вузол. Нарешті, воно — один із найефективніших рушіїв і потребує найменших енерговитрат. Застосування шасі з колесами дає можливість варіювати їхню кількість, а крім зниження тиску на ґрунт, це ще й можливість підвищити живучість транспортного засобу — завдяки виключенню з гри коліс, що відмовили.
Колесо заново
Щоправда, колесо довелося істотно доопрацьовувати, і насамперед тому, що наприкінці 1960-х людина дуже приблизно знала, що являє собою місячний ґрунт. Комбінація каміння всіх калібрів із пухкими породами непередбачуваної густини потребувала колеса із суперечливими властивостями. І військові таке зробили. Три тонких титанових обода легко котилися по твердій поверхні, натягнута між ними сітка вступала в дію на сипучому ґрунті, коли обода починали провалюватися. Приварені поверх усього куточки-грунтозачепи допомагали вигрібати на пухкій поверхні під навантаженням. Як потім виявилося, вони були затребувані частіше, ніж хотілося б. Легкі спиці замість дисків забезпечували необхідну міцність і пружність на випадок жорсткого контакту колеса з камінням.
Остаточний варіант коліс народжувався в результаті розрахунків і численних випробувань. Дослідні зразки катали на трьох полігонах з різними типами ґрунтів і навіть у відсіку літака, що імітує місячну гравітацію, яка становить 1/6 частину земної. Наприклад, багато часу зайняв підбір величини комірки сітки, натягнутої на обід.
У тонку маточину коліс вбудували електродвигун постійного струму з редуктором і піропатроном. Останній підривався дистанційно в разі аварійного заклинювання приводу, і колесо, роз’єднане в такий спосіб із віссю редуктора, перетворювалося з ведучого на ведену, тобто просто котилося поверхнею. Таким чином можна було без безпосередньої участі людини «відремонтувати» привід п’яти коліс із восьми наявних, і апарат міг продовжувати виконання завдання з трьома ведучими, що залишилися!
Нерви довжиною 400 тис. км
Найскладнішим пунктом у місячному проєкті СРСР було управління «Луноходом». Воно було дистанційним, і більш дистанційне знайти було важко: відстань від Моря Дощів на Місяці, куди висадився наш космічний робот, до Центру дальнього космічного зв’язку в Криму, де розташовувався його екіпаж, перевищувала 400 000 кілометрів.
Командний радіосигнал долав цей шлях за 2,5 секунди, тобто з такою затримкою апарат реагував на команди водія. Але це була не головна проблема. Основна складність була у швидкості оновлення картинки на моніторі перед оператором. Передача зображення з камер «Лунохода» на Землю тільки називалася телевізійною, насправді водій бачив перед собою, м’яко кажучи, слайд-шоу: кадр змінювався не 25 разів на секунду, а один раз на 3-20 секунд (залежно від рельєфу місцевості)! Нічого не поробиш — забезпечити більш швидку передачу даних канали зв’язку і лічильно-вирішальні машини того часу не могли. Таким чином, після виявлення перешкоди машина продовжувала рухатися ще щонайменше 8 секунд! Саме тому водії ніколи не «гнали» швидше за 2 км/год.
Поглиблювали проблему особливості місячного освітлення — настільки різкого і контрастного, що дорожня ситуація «за лобовим склом» виглядала для оператора як набір чорних і білих плям. У деякі дні, коли сонце стояло в зеніті, «їхати» було взагалі не можна. Тому на допомогу очам водія апарат надсилав йому дані з додаткових датчиків: крену, диференту, навантаження і пробуксовки коліс. Аналізуючи їх, екіпаж швидше розумів, що відбувається з його машиною: накренилася на кам’яному пагорбі, спускається в кратер, дереться з нього з 90-відсотковою пробуксовкою. Робота екіпажу була настільки напруженою, що більше двох годин «за кермом» він не витримував.
1 / 6
2 / 6
3 / 6
4 / 6
5 / 6
6 / 6
Що всередині?
До речі, про екіпаж. Він складався з п’яти осіб. Крім водія, який сидів на важелях (повертав «Луноход» по-танковому, з пригальмовуванням коліс), були ще штурман, бортінженер, оператор гостроспрямованої антени і командир екіпажу. Хай там як, навіть за інших сприятливих умов поміститися у своїй машині всі ці люди не могли б, оскільки її округлий корпус (макс. діаметр 2 150 мм) повністю зайнятий науковою апаратурою і системами, що відповідають за роботу шасі. Маршові електродвигуни планетохода живилися від срібно-кадмієвих акумуляторних батарей, які отримували зарядку від сонячних панелей, розміщених на верхній відкидній кришці. Вночі (1 місячна ніч, як і місячний день, триває майже 14 земних діб) кришку закривали, щоб берегти тепло в корпусі, і апарат на цей час завмирав в «анабіозі». Причина не у відсутності потужних фар, а у відсутності можливості заряджати батареї без сонця.
