Полет космического корабля «Аполлон VII» — первого пилотируемого корабля «Аполлон» — проходил с 11 по 22 октября 1968 г. Экипаж корабля: Уолтер Ширра (командир), Уолтер Каннингем (пилот основного блока) и Дон Эйзел (выполнял некоторые функции пилота лунной кабины). Корабль включал в себя только основной блок (образец 101), причем без остронаправленной антенны диапазона S, которая не была еще подготовлена. Вес корабля 14,7 т (отсек экипажа 5,75 т, двигательный отсек с неполным запасом топлива 8,95 т). Для запуска использовалась двухступенчатая ракета-носитель «Сатурн IB» AS-205. Цель полета, относящегося к этапу С, —комплексные испытания основного блока на геоцентрической орбите.
Программа полета корабля «Аполлон VII» была полностью выполнена.
ЗАДАЧИ ПОЛЕТА
Всего корабль «Аполлон VII» должен был выполнить 51 задачу. Среди этих задач:
1. Ориентация второй ступени ракеты-носителя с пристыкованным к ней кораблем при помощи двигателей системы ориентации ступени, управляемых по командам космонавтов. При этом должна имитироваться ориентация ступени с кораблем перед повторным включением двигателя ступени для обеспечения перехода на траекторию полета к Луне.
2. Причаливание корабля ко второй ступени ракеты-носителя до расстояния 1—2 м. При этом должно имитироваться причаливание основного блока к лунной кабине при перестроении отсеков.
3. Осмотр (при причаливании корабля ко второй ступени) раскрывшихся панелей переходника между ракетой-носителем и кораблем (переходник при этом полете не сбрасывался, а только раскрывался).
4. Сближение корабля со второй ступенью ракеты-носителя до расстояния нескольких десятков метров. Для обеспечения сближения космонавты пользуются секстантом, поскольку радиолокатор на основном блоке не предусмотрен, а измеритель дальности еще не был подготовлен к использованию. При этом должно имитироваться сближение основного блока со взлетной ступенью на селеноцентрической орбите в случае выхода из строя двигательной установки взлетной ступени или нехватки топлива для нее.
5. Сопровождение последней ступени с помощью секстанта и сканирующего телескопа, изучение трудностей, которые создает для такого сопровождения солнечный свет, отраженный от Земли. Другая цель этого эксперимента — определение способности космонавтов правильно оценивать расстояния в космосе. Оценка космонавтов должна сравниваться с данными наземных средств траекторных измерений.
6. Навигация с использованием звезд, а также наземных ориентиров.
7. Идентификация (за период порядка 6 мин) наземных ориентиров (острова, города, заливы и пр.) с целью тренировки пилота основного блока, который должен будет за 15-минутный проход идентифицировать элементы лунного рельефа для уточнения селеноцентрической орбиты корабля, если стандартные радиоизмерения траектории окажутся неудовлетворительными.
8. Визуальное наблюдение земного горизонта для изучения возможности его использования для ориентации корабля.
9. Наблюдение звезд в дневное и ночное время для отработки астронавигации, которая потребуется при полете к Луне и возвращении на Землю.
10. Определение параметров орбиты корабля с помощью бортовых средств (секстант и пр.).
11. Испытания маршевого двигателя корабля, который должен был включаться восемь раз на различную продолжительность, в частности, для обеспечения сближения со второй ступенью и для обеспечения схода с орбиты.
12. Изучение колебаний топлива в баках корабля после маневров.
13. Определение точности устройств, измеряющих расход топлива.
14. Определение количества топлива, необходимого для проворачивания корабля вокруг продольной оси с целью обеспечения расчетного теплового режима.
15. Изучение влияния на работу маршевого двигателя длительного пребывания в тени (для этой цели корабль разворачивался отсеком экипажа к Солнцу).
16. Изучение работы радиатора системы терморегулирования.
17. Изучение теплового равновесия бортовых систем.
18.Изучение поведения теплозащитного экрана на днище отсека экипажа при входе в атмосферу.
19. Испытания инерциального измерительного блока.
20. Оценка средств отображения и управления на пульте космонавтов.
21. Испытания линии связи «борт-Земля». Основной при полете корабля «Аполлон VII» была радиосистема метрового диапазона. Унифицированная радиосистема USBS сантиметрового диапазона S при этом полете проходила отработку и использовалась в качестве запасной.
22. Испытания бортового радиолокационного приемоответчика во взаимодействии с радиолокатором того типа, который должен быть установлен на взлетной ступени лунной кабины и служить для обеспечения ее встречи с основным блоком на селеноцентрической орбите. Радиолокатор устанавливается на полигоне Уайт Сандс.
23. Фотографирование наземных ориентиров (в частности, горы Фудзияма в Японии) и облачного покровам помощью камеры Hasselblad с телеобъективом.
24. Телевизионные передачи с борта — впервые в практике американских пилотируемых полетов. Переносная телевизионная камера была взята на борт несмотря на возражения космонавтов, которые не хотели, чтобы руководители полета «подглядывали» за ними, а также опасались, что телевизионные сеансы помешают выполнению других задач полета.
25. Испытания впервые применявшейся на американских кораблях системы приготовления горячей пищи, в частности, кофе.
26. Испытания 14 наземных и трех корабельных станций слежения, а также системы передачи данных от этих станций с использованием связных спутников INTELSAT-2. Длительность периода видимости для каждой станции - 6 мин.
Большинство основных задач было запланировано на первые трое суток одиннадцатисуточного полета, так что даже в случае аварийного прекращения полета после трех суток он, по заявлению руководителей NASA, все равно считался бы успешным при условии, что все задачи, намеченные на эти трое суток, были выполнены.
РАСЧЕТНАЯ ПРОГРАММА ПОЛЕТА
Согласно расчетной программе, ракета-носитель «Сатурн IВ» AS-205 с космическим кораблем «Аполлон VII» запускается со стартового комплекса № 34 на мысе Кеннеди 11 октября 1968 г. в 15 час 00 мин (время по гринвичу). Окно для запуска 11 октября продолжалось с 15 час 00 мин до 19 час 00 мин. Вторая ступень ракеты-носителя с кораблем выводится на орбиту с высотой перигея 228 км, высотой апогея 283,5 км и наклонением к плоскости экватора ~32°. Перед отделением корабля космонавты включают вспомогательные двигатели ступени, которые должны обеспечить разворот ступени с кораблем на 12° по тангажу, 3° по крену и 3°по рысканию. В Т + 2 час 55 мин включаются на 4 сек вспомогательные двигатели корабля, которые обеспечивают его отделение от последней ступени. Космонавты разворачивают корабль, с помощью вспомогательных двигателей осуществляют причаливание к ступени до расстояния 1—2 м и групповой полет в течение ~40 мин, во время которого фотографируют ступень с раскрывшимися панелями переходника. После фотографирования космонавты включают вспомогательные двигатели, в результате корабль выходит на орбиту, отличную от орбиты ступени, и отдаляется от нее с таким расчетом, чтобы на вторые сутки полета мог быть произведен эксперимент по сближению корабля и ступени. Этот эксперимент начинается в Т+26 час (на 17-м витке). Космонавты включают на 10 сек маршевый двигатель, который сообщает кораблю приращение скорости 63,7 м/сек. В момент включения двигателя корабль находится на расстоянии — 150 км от ступени впереди по полету. Через 90 мин маршевый двигатель включается вторично на 7—9 сек (приращение скорости ~55 м/сек) и переводит корабль на орбиту, «ко-эллиптическую» орбите ступени. Когда расстояние между кораблем и ступенью сократится до 24 км, включаются вспомогательные двигатели для обеспечения сближения на конечном участке. 'Корабль при этом эксперименте не должен очень близко подходить к ступени. Энергия батарей на ступени к этому времени уже будет израсходована, ориентация ступени поддерживаться не сможет, и она будет беспорядочно кувыркаться^ После сближения в течение ~30 мин должен осуществляться групповой полет корабля и ступени. Затем включаются вспомогательные двигатели для перевода корабля на другую орбиту. В последующие несколько суток осуществляются еще пять включений маршевого двигателя с целью испытаний его при различной продолжительности работы — от ~ 0,5 сек до ~1 мин.
Раз в сутки в течение 11 —12 мин проводятся сеансы телевизионной передачи, приуроченные к прохождению корабля над станцией в Корпус-Кристи (шт. Техас), оборудованной для приема телевизионных изображений с борта (10 кадров/сек\ 227 строк) и преобразования их для передачи по коммерческому телевидению (30 кадров/сек\ 525 строк). На этой станции имеется антенна с отражателем диаметром 9 м. Получаемые с борта изображения передаются со станции в Корпус-Кристи также и в Центр управления МСС в Хьюстоне.
Корабль должен совершить посадку на 164-м витке в Атлантическом океане в 370 км к юго-западу от Бермудских о-вов. В район посадки высылается авианосец «Эссекс».
ХОД ПОЛЕТА
Предстартовая подготовка ракеты-носителя «Сатурн IВ» AS-205 с кораблем «Аполлон VII» в основном проходила в соответствии с графиком. Последний этап подготовки начался 11 октября в 00 час 45 мин, то есть в Т - 14 час 15 мин. В состоянии шестичасовой готовности ракета с кораблем выдерживалась в течение G час. В Т—6 часпредстартовая подготовка возобновилась. В Т— 2 час 27 мин космонавты заняли свои места в корабле, в Т—2 час был задраен люк. В Т — 33,5 мин перегорели два реле аварийного подъемника на башне обслуживания, и он застрял на высоте 66 м. Несмотря на это, предстартовую подготовку решили продолжать. В Т — 7 мин подготовка была прервана в связи -с тем, что поступил сигнал о незавершенности охлаждения двигателя J-2 на второй ступени. Выяснилось, что сигнал был ложным. Однако в связи с этой задержкой двигательная установка первой ступени была включена почти с трехминутным опозданием — в 15 час 02 мин 42 сек. В 15 час 02 мин 45 сек (Т = 0) произошел, отрыв ракеты с кораблем от стартового стола. Отмечается, что скорость ветра при запуске достигала 10,3 м/сек, что вдвое превышало скорость ветра при предыдущих запусках ракет «Сатурн IВ».
Активный участок и первые сутки полета по орбите
Первая ступень ракеты-носителя отделилась в Т + 2 мин 25 сек на высоте 62 км. Скорость полета в этот момент составляла 2,32 км/сек. САС была сброшена в Т+2 мин 44 сек. Двигатель второй ступени выключился в Т+10 мин 24,5 сек, и ступень с кораблем вышла на орбиту с высотой перигея 227 км (228 км), высотой апогея 284,6 км (283,5 км) и наклонением 31,64° (~32°). Начальный период обращения 89,7 мин.
В Т+1 час 34 мин остатки топлива ступени были стравлены почти полностью (осталось 450 кг), в результате чего ступень с кораблем получила приращение скорости 9,7 м/сек. Затем космонавты с помощью ручной системы корабля включили вспомогательные двигатели (тяга по 68 кг) ступени и осуществили несколько поворотов системы «ступень — корабль» (общая длина ~30 м) по трем осям. В Т + 2 час 55 мин (Т+2 час 55 мин) космонавты включили систему разделения ступени и корабля, а затем четыре вспомогательных двигателя корабля, которые обеспечили приращение скорости 0,3 м/сек. В результате корабль отдалился от ступени на —15 м. Ширра развернул корабль по тангажу на 180° и по рысканию на 60°, чтобы космонавты могли осуществить причаливание корабля к ступени, фотографирование ступени и оставшегося на ней переходника. Во время группового полета, который продолжался 15 мин (вместо 40 по плану), Ширра подводил корабль к ступени на расстояние до 1,2—1,5 м. Четыре панели, составляющие верхнюю часть переходника, при отделении корабля должны раскрываться на угол 45°. Три панели раскрылись на расчетный угол, а четвертая только на 30°. Отмечалось, что эта неполадка несущественна, поскольку при всех будущих полетах панели должны полностью отделяться, а не раскрываться. По окончании группового полета были включены вспомогательные двигатели, которые обеспечили приращение скорости 1,82 м/сек (отклонение от расчетного значения не превышало 0,03 м/сек), и корабль перешел на орбиту, несколько отличную, от орбиты ступени (скорость удаления корабля от ступени 8 км/час). В Т+3 час 30 мин, в соответствии с программой, были включены вспомогательные двигатели, обеспечившие приращение скорости 2 м/сек для коррекции орбиты корабля, чтобы на следующие сутки он мог начать эксперимент по сближению со ступенью с исходного расстояния ~150 км. Примерно в Т+15 час на основании траекторных измерений было определено, что возмущение орбиты ступени, обусловленное аэродинамическим торможением, отличается от расчетного, и для проведения эксперимента по сближению орбиту корабля требуется дополнительно скорректировать. Для такой коррекции были снова включены вспомогательные двигатели (приращение скорости 2 м/сек, расход топлива 12,2 кг).
12 октября (вторые сутки полета)
В Т+26 час (Т+ 26 час) начался эксперимент по сближению корабля с обращающейся по орбите второй ступенью ракеты-носителя. В исходном положении корабль был впереди ступени по полету на расстоянии — 150 км. После соответствующей ориентации корабля (угол между продольной осью и местной .вертикалью 20е) в Т + 26 час 34 мин был включен на 10 сек (10 сек) маршевый двигатель. Он обеспечил приращение скорости 63 м/сек и вывел корабль на орбиту с высотой перигея 232 км и высотой апогея 363 км. Поскольку корабль находился на более высокой орбите, чем ступень, его угловая скорость была меньше, и он оказался примерно в 170 км позади ступени. В Т+28 час 01 мин маршевый двигатель был включен вторично (на 6 сек) и перевел корабль на орбиту, «ко-эллиптическую>> орбите ступени. В Т+29 час 17 мин, когда расстояние между кораблем и ступенью сократилось до 28 км (24 км), были включены вспомогательные двигатели (приращение скорости 4,6 м/сек) для обеспечения сближения на конечном участке. Корабль подошел к ступени на ~20 м и в течение 20 мин (30 мин) совершал групповой полет со ступенью. Затем корабль с помощью вспомогательных двигателей перешел на другую орбиту (высота перигея 226 км, высота апогея ~300 км). Космонавты вели наблюдение за ступенью с помощью секстанта на расстоянии свыше 550 км.
Эксперименту по сближению должен был предшествовать первый за полет сеанс телевизионной передачи с борта. Однако, по просьбе Ширры, сеанс был отменен, поскольку он отвлекал от подготовки к эксперименту по сближению. К 7+45 час все космонавты сняли скафандры и одели легкие комбинезоны.
13—21 октября (третьи—десятые сутки полета)
13 октября космонавты производили различные эксперименты и наблюдения, предусмотренные программой. Начиная с этого дня, установился суточный цикл из 16 час работы и 8 час отдыха. Ширра и Каннингем отдыхали одновременно, Эйзел в этот период дежурил, а сам отдыхал после заступления на дежурство первых двух космонавтов.
14 октября проведен первый сеанс телевизионной передачи с борта. Он, как и последующие сеансы, длился ~10 мин. Изображение с помощью коммерческой спутниковой системы связи передавалось в Европу.
В этот день отключилась электрическая шина, обеспечивающая питание переменным током. Каннингем с помощью ручного переключателя быстро включил ее и этим предотвратил выход из строя преобразователя постоянного тока в переменный.
Опасаясь повторного отключения шины, руководители полета приняли решение немедленно перевести корабль на орбиту с достаточно низким перигеем, чтобы тормозной импульс для схода с орбиты мог быть обеспечен вспомогательными двигателями (при отключении шины невозможно регулирование вектора тяги маршевого двигателя). Корабль с помощью маршевого двигателя, проработавшего 9 сек (третье включение), был переведен на орбиту с высотой перигея 167 км и высотой апогея 295 км. Первоначальная программа предусматривала пер|еход на такую орбиту только в последние дни полета.
12 октября проведен второй сеанс телевизионной передачи. Появились симптомы простуды у космонавтов. Отмечалось загрязнение окон, которое мешало нормальным наблюдениям. Произведено четвертое включение двигателя (на 0,5 сек), в результате чего было обеспечено приращение скорости 5,7 м/сек и высота апогея орбиты понизилась до 290 км. При этом включении имитировалась коррекция траектории на трассе «Земля—Луна».
13 октября проведен третий сеанс телевизионной передачи. Космонавты наблюдали ураган Глэдис. На Т+110 час из 51 задачи оставались невыполненными только 12, причем 6 из них должны были выполняться в период возвращения на Землю.
14 октября осуществлен четвертый сеанс телевизионной передачи.
15 октября произведено пятое включение маршевого двигателя (на 66 сек), при этом было израсходовано ~1,8 г топлива. Приращение скорости составило 502 м/сек. Высота апргея орбиты повысилась до ~450 км. Одна из целей этого включения — опробование ручной системы управления вектором тяги, которая используется в случае отказа автоматической системы. Первые 36 сек работы двигателя вектор тяги контролировался автоматически системой наведения и навигации, затем Ширра начал регулировать вектор тяги вручную. Выключение двигателя должен был произвести сам космонавт, однако солнечные лучи мешали ему наблюдать индикатор приращения скорости, и заданное приращение было превышено на 15 м/сек.
16 октября проведен пятый сеанс телевизионной передачи. Отмечается, что космонавты стали раздражительными, поскольку они выполнили почти все задачи полета и были мало заняты. Им предложили увеличить продолжительность сна.
17 октября произведено шестое включение маршевого двигателя (на 0,4 сек), в результате чего было обеспечено приращение скорости 4,7 м/сек и высота апогея орбиты понизилась до 435 км. При этом включении имитировалась коррекция траектории на трассе «Земля—Луна». Проведен шестой сеанс телевизионной передачи. Космонавтам предложено провести ряд дополнительных экспериментов, не предусматривавшихся программой. Ширра от некоторых дополнительных экспериментов отказался, заявив, что они недостаточно продуманы руководителями полета.
18 октября произведено седьмое включение маршевого двигателя (на 7 сек) для поворота плоскости орбиты со смещением долготы восходящего узла, что необходимо для обеспечения посадки в заданном районе. Высота перигея новой орбиты 167 км, высота апогея 437 км. Проведен последний (седьмой) сеанс телевизионной передачи с борта. В ходе этих семи сеансов (общая продолжительность ~90 мин) космонавты показывали внутреннее устройство корабля, пульт управления, направляли камеру на себя, а также производили съемку через окна отдельных областей Земли, в частности, побережья Мексиканского залива. Космонавты демонстрировали перемещение в состоянии невесомости, «плавающие» в кабине объекты, процесс приготовления пищи и ряд операций по управлению кораблей Некоторые сеансы превращались в «клоунаду». Впоследствии руководители полета приказали космонавтам относиться к телевизионным сеансам более серьезно.
19 октября (одиннадцатые сутки полета)
В этот день корабль, в соответствии с программой, был возвращен на Землю. У космонавтов вследствие насморка были заложены дыхательные пути, и они опасались, что при резком повышении давления в период возвращения корабля на Землю может возникнуть острая боль в ушах и даже лопнуть барабанные перепонки. В связи с этим космонавты просили руководителей полета разрешить им в период возвращения на Землю не надевать скафандров и шлемов, чтобы при резком повышении давления в кабине космонавты могли заткнуть нос и сделать глотательное движение, создав противодавление на барабанные перепонки. Руководители полета первоначально не разрешали космонавтам оставаться без скафандров и шлемов, опасаясь, что отсек экипажа будет испытывать вибрацию и тряску в период атмосферного полета, и космонавты могут удариться об оборудование кабины. В конечном счете космонавтам разрешили оставаться без шлемов, но скафандры их обязали надеть. Чтобы избежать травм космонавты обложили головы комбинезонами.
Опасались, что в основном районе приводнения может пройти ураган Глэдис и условия будут неблагоприятны для посадки. Однако ураган прошел стороной. По метео-сводке в период приводнения высота волн в этом районе не должна была превышать 0,3 ж, а сплошная облачность не опускаться ниже 450 м.
Для обеспечения схода с орбиты на 164-м витке в Т+259 час 39 мин (Т1 = 0) было произведено восьмое и последнее включение маршевого двигателя. Корабль в момент включения двигателя находился на высоте 290 км в 480 км к востоку от Гавайских о-вов. Двигатель проработал 10 сек и уменьшил орбитальную скорость корабля на ~90 м/сек. В Т1 + 2 мин по команде космонавтов начался цикл операций по отделению отсека экипажа от двигательного отсека. Сработали взрывные болты, соединяющие отсеки, были перерезаны все связи между отсеками, оборудование отсека экипажа переключилось с топливных элементов на химические батареи, включились на 10 сек вспомогательные двигатели, обеспечившие отвод двигательного отсека от отсека экипажа, затем эти двигатели были включены на закрутку двигательного отсека и работали до полного израсходования топлива.
Отсек экипажа вошел в атмосферу на высоте ~120 км над Техасом. Вход в атмосферу наблюдали с Земли. В Т1 + 17 мин 2 сек, когда отсек пролетал на высоте 92 км над Флоридой, произошло пропадание сигнала вследствие образования ионизированной оболочки. Связь возобновилась в Т1+20 мин. В период входа в атмосферу по командам системы наведения и навигации отсек поворачивался по крену для обеспечения, требуемого аэродинамического качества. Тормозные парашюты, как и предусматривалось программой, были введены на высоте 7 км и снизили скорость до 77 м/сек. Основные парашюты были введены на высоте ~ 3 /км в T1+25 мин. Сигналы от отсека экипажа через 1 мин после развертывания основных парашютов принял самолет ПСК НС-130, затем вертолет ПСК, который вел отсек при спуске с высоты 900 м до высоты 90 м. Скорость в момент приводнения составляла 9,8 м/сек. Приводнение отсека произошло в Т1+30 мин 4 сек. Продолжительность полета корабля составила 10 суток 20 час 9 мин 4 сек.
Координаты точки посадки 27°32,5' с. ш. и 64°04' з. д. Ошибка относительно расчетной точки (27°38' с. ш. и 64°10' з. д.) составила по дальности 5 км и по боку 4,3 км. Отсек опустился в 12 км от авианосца «Эссекс».
В районе приводнения высота волн была 0,9 м, -скорость западного ветра 10,3 м/сек, высота сплошной облачности 450 м, высота отдельных облаков 180—240 м при видимости менее 16 км. Волны и не сразу отделившиеся парашюты перевернули отсек днищем вверх. Антенны радиомаяка, работающего в диапазоне метровых волн, оказались под водой, в результате чего с отсеком в течение 15 мин не могли установить связь. С помощью трех надувных баллонов отсек был перевернут в расчетное положение (днищем вниз), и связь с ним восстановилась. Он -был визуально обнаружен вертолетом SH-3D через 22 мин после приводнения, и через 25 мин после приводнения сброшенные с вертолета легкие водолазы подвели под отсек понтон. Космонавты, снявшие скафандры и одевшие легкие комбинезоны, вышли на надувную лодку и по одному в специальной люльке были подняты на борт вертолета, который через 56 мин после приводнения доставил их на авианосец «Эссекс». Отсек экипажа был поднят на борт авианосца через час. Телевизионный репортаж об операциях по спасению космонавтов передавался в реальном масштабе времени через спутник ATS-III в США и в Европу. На следующие сутки космонавты были доставлены самолетом на мыс Кеннеди, где в течение трех дней отчитывались о полете, затем отчет продолжался в Центре MSC в Хьюстоне. Отсек экипажа был доставлен для осмотра на завод-изготовитель фирмы North American Rockwell в Дауни.
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕТА
Общая оценка
Руководители программы «Аполлон» очень высоко оценивали результаты полета космического корабля «Аполлон VII». Руководитель программы «Аполлон» генерал-лейтенант Филлипс назвал полет самым успешным пилотируемым полетом в американской космической программе, безупречным с технической точки зрения и весьма важным шагом в подготовке к высадке космонавтов на Луну. По заявлению Филлипса, это первый космический полет, программа которого была перевыполнена (выполнена на 101%). При этом подразумевалось, что космонавты провели дополнительные эксперименты и испытания, не предусмотренные первоначальной программой, в частности, была продемонстрирована эффективность надувных баллонов, которые должны обеспечивать перевертывание находящегося наплаву отсека экипажа, если он оказался в нерасчетном положении. Руководители NASA высказали надежду, что успешным полетом корабля «Аполлон VII» они восстановили доверие общественного мнения к космической программе и улучшили отношения с Конгрессом. В результате полета корабля «Аполлон VII» программа «Аполлон» снова вошла в график, предусматривающий высадку космонавтов на Луну до 1970 г.
Основные достижения
Основными достижениями полета считали:
1. Успешные испытания бортовых систем основного блока, который после этого полета сочли достаточно отработанным для полетов к Луне. Система жизнеобеспечения поддерживала в кабине 'давление 0,37 кг/см2, температуру 19 — 20,5°С и относительную влажность 70%. Успешно прошел испытания маршевый двигатель при работе в различных режимах, а также вспомогательные двигатели. Для закрутки корабля со скоростью 2 град/сек относительно продольной оси требовалось восемь импульсов вспомогательных двигателей, для закрутки с такой же скоростью относительно оси тангажа и оси рыскания — десять импульсов. Испытания системы навигации и наведения продолжались до 10 час в сутки. Космонавты подчеркивали хорошую слышимость при использовании унифицированной радиосистемы USBS, работающей в диапазоне S, а также большую дальность действия этой системы. Отмечалось, что связь была много лучше, чем при предыдущих пилотируемых полетах. Хорошее качество связи отмечали и представители Центра управления МСС в Хьюстоне, где, в частности, принимали сигналы диапазона S, ретранслированные самолетами ARIA. Успешно прошли испытания радиаторы системы терморегулирования.
2.Получение медико-биологических данных, которые в сочетании с данными, полученными при полетах спутников «Джемини», послужили основой при планировании лунных экспедиций. Отмечалось, что космонавты корабля «Аполлон VII» быстро приспособились к работе в условиях невесомости, с помощью поручней легко перемещались по кабине, затруднений при пользовании оборудованием не возникало, размещение его в кабине оказалось удобным. На участке выведения пульс у Ширры был всего 87 ударов в минуту — самый низкий пульс, зарегистрированный у американских космонавтов на этом участке. В течение всего полета частота пульса и дыхания космонавтов находилась в пределах нормы. При одном из включений маршевого двигателя пульс у Эйзела поднялся с 85—90 до 118. Барабанные перепонки космонавтов при повышении давления не пострадали, травм головы (вследствие возвращения без шлемов) не было.
3. Подтверждение эффективности модификации корабля «Аполлон» после пожара.
4. Выполнение всех запланированных и некоторых дополнительных испытаний и экспериментов.
5. Демонстрация достаточной стабилизации корабля даже в режиме дрейфа. Перемещение космонавтов внутри корабля не дестабилизировало его.
Основные неполадки и трудности
За период полета корабля «Аполлон VII» зарегистрировано до 50 различных неисправностей, однако только две из них, по заявлению Филлипса, требовали серьезной модификации основного блока, прежде чем его можно будет считать подготовленным для полетов к Луне. Отмечается, что анализ даже тех неполадок, которые не являлись серьезными, начинали в подразделениях NASA и соответствующих промышленных фирм немедленно после возникновения этих неполадок, не дожидаясь возвращения корабля. Также немедленно начинали разрабатывать меры для устранения неполадок. К неполадкам, потребовавшим серьезной модификации, относятся отключение шины в системе подвода переменного тока и затруднения с устройством для подзарядки батареи в отсеке экипажа.
От шины питаются насосы теплоносителя, вентиляторы в кабине, вентиляторы в бачках жидкого водорода и жидкого кислорода, компрессоры скафандров, система регулирования вектора тяги маршевого двигателя и пр. При отключении шины загорелась красная аварийная лампочка на пульте управления космонавтов. Каннингем немедленно с помощью ручного переключателя включил шину. Отмечается, что по команде с Земли этого сделать было бы нельзя. В результате из-за отключившейся шины вышел бы из строя преобразователь постоянного тока в переменный, корабль пришлось бы перевести на питание от химических батарей, ресурс которых рассчитан всего на несколько часов, и стало бы неизбежным аварийное прекращение полета. Первоначально причиной выключения шины считали мгновенный скачок напряжения при выключении вентилятора. Был пересмотрен порядок операций при включении и выключении вентиляторов. Однако позже проведенные на Земле эксперименты показали, что выключение вентиляторов не могло привести к отключению шины.
Характеристики устройства для подзарядки батареи оказались чувствительными к изменению давления.
Ниже перечисляются некоторые другие неполадки и трудности, встретившиеся при полете космического корабля «Аполлон VII».
1. Затруднительным оказалось наблюдение звезд в дневное время и использование земного горизонта в качестве ориентира.
2. Космонавты испытывали трудности при наблюдении земных ориентиров, однако считают, что при наблюдении лунных ориентиров этих трудностей не будет, поскольку скорость корабля относительно Луны меньше. Наблюдались трудности при вводе в бортовое вычислительное устройство переданных с Земли данных, необходимых для проведения экспериментов по наблюдению земных ориентиров. Позже выяснилось, что эти данные были неверными.
3. Наблюдениям с помощью бортового телескопа мешало загрязнение объектива «космической пылью» или продуктами сгорания двигателей.
4. Наблюдениям мешало загрязнение окон. Наибольшие загрязнения были на окне в крышке люка. Через это окно почти нельзя было видеть горизонт. Космонавтам приходилось ориентировать корабль так, чтобы можно было наблюдать горизонт, через два боковых окна, что оказалось очень неудобным. Окна, через которые велось наблюдение в период причаливания и сближения со второй ступенью, почти не были загрязнены, только стекло обесцветилось по краям. Отмечалось, что при сливе за борт жидких отходов образовывались облака ледяных кристаллов, которые в течение нескольких минут затрудняли оптические наблюдения.
5. Наблюдались радиопомехи из-за работы широковещательных радиостанций.
6. Качество получаемых на Земле телевизионных изображений с борта было сравнительно низким, что объясняют, в частности, большими колебаниями освещенности на борту. Кроме того, корабль не был снабжен остронаправленной антенной.
7. Неисправно работал один из акселерометров.
8. На пульте вспыхнул сигнал неисправности в системе регулирования расхода кислорода, но выяснилось, что расход был нормальным, а был неисправен датчик расхода.
9. При эксперименте по сближению расход топлива для вспомогательных двигателей превысил расчетный. Для экономии топлива корабль на некоторое время был положен в дрейф. Отмечалось, что при данном полете перерасход топлива опасности не представлял, но при полете к Луне это могло создать критическую ситуацию. При одном из включений вспомогательных двигателей в связи с кратковременным заеданием ручки управления не удалось их своевременно выключить, и было перерасходовано 3—5 кг топлива. Позже заедание удалось устранить. В связи с перерасходом топлива космонавты ввели режим строгой экономии и даже отказывались проводить некоторые дополнительные эксперименты, требующие расхода топлива. В результате к концу полета в баках вспомогательных двигателей оставалось 180 кг топлива.
10. При прохождении кораблем перигея орбиты возникали вращающие моменты, особенно при низком перигее порядка 167 км. Например, при прохождении перигея в Т+121 час 51 мин скорость вращения по тангажу составляла 0,3 град/сек. Если корабль проходил перигей, находясь в режиме дрейфа, то отклонения от расчетного положения по тангажу достигали 45°. Это явление при полетах спутников «Джемини» оно не наблюдалось.
И. Произошло кратковременное замерзание и некоторое повышение давления хладагента в радиаторе. Предполагают, что на внешней поверхности радиатора осели продукты сгорания РДТТ для отбрасывания САС, и это изменило характеристики поверхности.
12. Наблюдались отказы отдельных топливных элементов.
13. На полу кабины конденсировалась вода, ее удаляли с помощью устройства, работающего по принципу пылесоса.
14. Примерно на 5 мин прекратилась подача электроэнергии от общей сети в Центр управления МСС в Хьюстоне. Однако основные системы связи и ЭВМ работали бесперебойно, поскольку они имеют автономные генераторы. 20 октября примерно на 15 мин вышла из строя ретрансляционная станция КИК в Пенсборо (шт. Западная Виргиния), передача телеметрической информации при этом прервалась всего на 90 сек. Выходила из строя станция приема и преобразования телевизионных изображений в Корпус-Кристи.
15. Питьевая вода имела неприятный привкус вследствие хлорирования. Бак с питьевой водой соединен с баком для жидких отходов. На соединительном трубопроводе установлен клапан. Питьевая вода хлорируется на случай неисправности клапана. После того как космонавты начали жаловаться на неприятный привкус, им разрешили отказаться от хлорирования. Кран горячей воды для приготовления пищи покрылся коричневым налетом, который, правда, был признан безвредным. Позже кран стало заедать, и космонавты растворяли обезвоженную пищу холодной водой. К концу полета стало заедать и кран холодной воды.
16. Космонавты жаловались, что пища была слишком жирной и сладкой, пластмассовая упаковка разрывалась не в нужных местах, и пища крошилась, загрязняя кабину. Крошки приходилось ловить, чтобы они не попали в электронное оборудование. Жалобы на слишком жирную и сладкую пищу частично объясняют насморком космонавтов (при этом заболевании хочется легкой жидкой пищи).
17. Неудачной оказалась система крепления на теле космонавтов телеметрических датчиков частоты пульса и дыхания. Эта система причиняла неудобства космонавтам, наблюдались обрывы проводов. Ширра отказался чинить провода, опасаясь проскакивания искры и возникновения пожара в кислородной атмосфере. К концу полета космонавты сняли с себя систему крепления датчиков. В результате в течение трех суток не поступала важная медико-биологическая информация. По заявлению д-ра Берри, медицинского руководителя полета, такая неисправность при полете к Луне могла бы стать причиной аварийного возвращения.
18. Неудачной оказалась также конструкция подвесных коек для сна. Голова и руки космонавтов «плавали» в состоянии невесомости. В связи с этим космонавты предпочитали спать в креслах, затянув привязную систему.
19. Программа полета в первые несколько суток была настолько насыщенной, что космонавты успевали спать не более 5 час в сутки при норме 8 час. По требованию космонавтов, программа была изменена, чтобы они могли спать полные 8 час. Это было тем более необходимо, что космонавты заболели насморком. Космонавты не брились и не мылись. К концу полета они стали жаловаться на неприятный запах в кабине. Никаких средств деодорации на борту предусмотрено не было.
20. Определенную проблему представило заболевание Ширры, а затем и других космонавтов насморком, хотя это дало важную информацию для специалистов-медиков. Д-р Берри отметил, что такой насморк, каким заболели космонавты корабля «Аполлон VII», не заставил бы прервать полет к Луне. Но такое заболевание до полета привело бы к его отсрочке или замене экипажа на дублирующий. Насморк протекал в сравнительной легкой форме (тяжелее других у Ширры, хотя и у него не было зарегистрировано повышения температуры), иначе могло бы не хватить сравнительно небольшого запаса противопростудных средств в бортовой аптечке (72 таблетки аспирина и 24 таблетки отхаркивающего средства). Насморк и прием медикаментов, по-видимому, не отразились на работоспособности космонавтов. Космонавты жаловались, что дыхание чистым кислородом вызывало пересыхание слизистой оболочки носа и головные боли. В связи с тем, что дыхательные пути у космонавтов были заложены, они приняли специальные меры, чтобы предотвратить повреждение барабанных перепонок при резком повышении давления в кабине во время возвращения корабля на Землю.
21. После приводнения космонавты прошли испытания на велоэргометре. При этом было обнаружено существенное снижение тонуса сердца, легких и мышечной системы. Это наблюдалось и при полетах космонавтов на спутниках «Джемини», но ожидали, что в более просторной кабине корабля «Аполлон», где условия благоприятнее, снижение тонуса будет меньше.