Стоит отдельно отметить, важность такой простой на первый взгляд, но при этом, очень важной детали, как шасси и то, с какой точностью оно проектировалось
Задание на разработку шасси будущей лунной машины решили передать в Ленинград в ВНИИИТРАНСМАш, ведущий центр по проектированию ходовой части для отечественных боевых и специальных машин.
Сотня наработок, экспериментов с разными типами двигателей, все это должно было помочь ленинградцам первыми в мире решить задачу по созданию шасси инопланетного транспортного средства. Общего между луноходом и автомобилем разве что колеса, круглые по форме. А так это совершенно разные аппараты и луноход, наверное, похож больше на гибрид карьерного самосвала и танка.
Например, у автомобиля Ниссан Икстрейл, как правило, один двигатель и преимущественно он расположен впереди, а дальше момент на колеса передается через трансмиссию. При переднеприводном типе, если проскальзывают колеса, через муфту, автомобиль сам подключает колеса задние и становится как бы полноприводным на время. При необходимости водитель может заблокировать муфту и сделать автомобиль постоянно полноприводным, для преодоления какого либо участка бездорожья.
Луноход же, имеет 8 колес и 8 моторов, в каждом колесе свой. Двигатели смонтированы в ступице, точно так же как и у больших карьерных самосвалах. Колеса, между собой, механически никак не связаны. Они координируются исключительно за счет бортовой электроники. В машине есть руль и передние поворотные колеса, у лунохода колеса не поворачиваются, а он совершает маневр на лево и направо за счет подтормаживания колес одного из бортов. А разворачиваются за счет того, что колеса левого и правого борта начинают вращаться в разные стороны.
ВНИИИТРАНСМАш прекрасно отдавал себе отчет в нетривиальности задачи. Однако, институту, который исторически занимался гусеничной техникой, пришлось отбросить все стереотипы.
- В первых, гусеницы ненадежны. Если она слетит с колес, машина встанет без движения и, если на земле можно отправить бригаду и нацепить новую, то на Луне подобное невозможно.
- Так же, гусеницы, это шарнирное соединение и при движении по пыли в вакууме, они будут стираться, и иметь очень низкий ресурс.
По этой причине остановились на колесном варианте. Конечно, такой вариант, так же напоминал гусеничный, чтобы не переделывать всю структуру, сделали четыре таких блока, которые и обеспечивали движение лунохода.
Разрабатывая систему живучести и проходимости аппарата на другой внеземной поверхности, разработчики должны были помнить о главном - каждый килограмм груза, попадающий на орбиту, буквально золотой в цене. В советские годы он стоил тысячу рублей, сейчас, это тысяча евро. Неизбежно по этой причине, создатели космической техники, сталкиваются с проблемой максимального уменьшения веса своих изделий. Эта задача стояла и перед создателями шасси будущего лунохода. Однако бороться с лишним весом, это не только отсекать все лишнее, это еще и правильно подбирать материалы. Колесо лунохода сделано из разных типов стали титана и алюминия, но снижая вес на определенном моменте, мы начинаем жертвовать прочностью. Например, одно колесо лунохода весит всего 2 700 граммов земного веса, а корпус лунохода, в котором находилось оборудование, весит почти 700 килограммов это сопоставимо с весом кузова легкового автомобиля.
Способны ли такие слабые колеса выдержать все это? И вот тут на помощь создателям лунохода пришли законы физики.
На луне сила тяготения составляет лишь 1/6 часть от земного. Так что там, этот самый массивный корпус, весил всего лишь 100 килограмм. Впрочем проблема веса была, была даже не в деньга, а вот в относительно скромных на тот момент ракетоносителей. В подборе материалов стоило учитывать и огромные перепады температур. Из-за отсутствия атмосферы, днем на Луне на солнце +130 по Цельсию, а ночью до -170 градусов. Поскольку луноход питался от солнечных батарей, то ночью он засыпал. И если внутри корпуса, оборудованием создавался микроклимат с охлаждением или обогревом, то вот шасси и металл, испытывали на себе все прелести немыслимых на земле перепадов.
Подбирались материалы, которые могли выдерживать температурный режим. Но для того, чтобы эти материалы подобрать, была проведена огромная работа в лаборатории института. И так и с точки зрения материалов и с точки зрения весовых параметров, луноход создавался из условий работ на поверхности нашего естественного спутника, но испытывать его нужно было в условиях земных.
И вот здесь, создателям лунохода сильно повезло. Дело в том, что вес шасси аппарата, это ровно 1/6 от веса всей машины, вместе с корпусом и напичканным оборудованием, как и солнечной батареей. То есть, по сути, та же пропорция, как и между земным и лунным тяготением.
Таким образом, когда водители оттачивали основы управления луноходом, здесь на земле, на полигоне, оперируя только шасси, они имели дело с тем же весом, который потом окажется на Луне, но уже в виде полной комплектной машины.
Эта серьезная проделанная работа инженеров, дала способность луноходу произвести возложенные на него миссии, облегчая работу и операторам и самому устройству. Они дали начало новым изучениям в области космических программ, показывая на своем примере, как важно учитывать, даже такие кажущаяся на первый взгляд, незначительные детали. Успех Лунохода, с гордостью можно делить и с инженерной группой ВНИИИТРАНСМАш, так как без их вклада все могло сложится абсолютно по другому, да и сам проект мог бы так и не состояться.