Мотор-колеса и ядерный климат-контроль: как устроен «Луноход». Луноход как сделать
как устроен Луноход - Колеса.ру
Если исходить из того, что братьев по разуму у нас нет, этот транспорт можно считать самым надежным во всей Вселенной. Американцы не в счет: они дважды ремонтировали свой «Лунный ровер» прямо на Луне. Наш «Луноход», сломайся он в «рейсе», ремонтировать было бы некому – экипаж находился от него за 400 тыс. километров…
Шасси для беспилотника
В освоении иных планет мы, как это бывало не раз, тоже пошли своим путем. Вместо человека СССР решил послать на соседнюю планету робота-исследователя.
Фото: Андрей Сербин
Чтобы он смог делать всё то же, что и живой космонавт, ему было необходимо транспортное средство. Ключевой проблемой было шасси, и решить ее поручили военному НИИ из Ленинграда, проектировавшему ходовую часть. Военные конструкторы остановились на старом добром колесе, отвергнув гусеничный ход, шагающий, прыгающий, перекатывающийся… Определяющих требований к шасси «Лунохода» было несколько.
Прежде всего движитель должен быть настолько универсальным, чтобы свести к минимуму вероятность «засадить» планетоход – подтолкнуть-то его будет некому! Да и с «раскачкой», как покажет жизнь, у космических роботов проблемы. Кроме того, профиль протекторной части должен был препятствовать боковому сползанию транспортного средства при движении по склонам. Во-вторых, важна надежность, а что может быть проще колеса? Тут, кстати, сразу и в-третьих, по причине простоты колесо как таковое – предельно легкий узел. Наконец, оно – один из самых эффективных движителей и требует наименьших энергозатрат. Применение шасси с колесами дает возможность варьировать их количество, а помимо снижения давления на грунт, это еще и возможность повысить живучесть транспортного средства – за счет исключения из игры отказавших колес.
Колесо заново
Правда, колесо пришлось существенно дорабатывать, и прежде всего потому, что в конце 1960-х человек очень приблизительно знал, что представляет собой лунный грунт. Комбинация камней всех калибров с рыхлыми породами непредсказуемой плотности требовала колеса с противоречивыми свойствами. И военные такое сделали. Три тонких титановых обода легко катились по твердой поверхности, натянутая между ними сетка вступала в действие на сыпучем грунте, когда обода начинали проваливаться. Приваренные поверх всего уголки-грунтозацепы помогали выгребать на рыхлой поверхности под нагрузкой. Как потом оказалось, они были востребованы чаще, чем хотелось бы. Легкие спицы вместо дисков обеспечивали необходимую прочность и упругость на случай жесткого контакта колеса с камнями.
Окончательный вариант колес рождался в результате расчетов и многочисленных испытаний. Опытные образцы катали на трех полигонах с разными типами грунтов и даже в отсеке самолета, имитирующего лунную гравитацию, которая составляет 1/6 часть земной. Например, много времени занял подбор величины ячейки сетки, натянутой на обод.
В тонкую ступицу колес встроили электродвигатель постоянного тока с редуктором и пиропатроном. Последний подрывался дистанционно в случае аварийного заклинивания привода, и колесо, разобщенное таким образом с осью редуктора, превращалось из ведущего в ведомое, то есть просто катилось по поверхности. Таким образом можно было без непосредственного участия человека «отремонтировать» привод пяти колес из восьми имеющихся, и аппарат мог продолжать выполнение задачи с тремя оставшимися ведущими!
Нервы длиной 400 тыс. км
Самым сложным пунктом в лунном проекте СССР было управление «Луноходом». Оно было дистанционным, и более дистанционное найти было трудно: расстояние от Моря Дождей на Луне, куда высадился наш космический робот, до Центра дальней космической связи в Крыму, где располагался его экипаж, превышало 400 000 километров.
Командный радиосигнал преодолевал этот путь за 2,5 секунды, то есть с такой задержкой аппарат реагировал на команды водителя. Но это была не главная проблема. Основная трудность была в скорости обновления картинки на мониторе перед оператором. Передача изображения с камер «Лунохода» на Землю только называлось телевизионной, на самом деле водитель видел перед собой, мягко говоря, слайд-шоу: кадр сменялся не 25 раз в секунду, а один раз в 3–20 секунд (в зависимости от рельефа местности)! Ничего не поделаешь – обеспечить более быструю передачу данных каналы связи и счетно-решающие машины того времени не могли. Таким образом, после обнаружения препятствия машина продолжала двигаться еще не менее 8 секунд! Именно поэтому водители никогда не «гнали» быстрее 2 км/ч.
Усугубляли проблему особенности лунного освещения – настолько резкого и контрастного, что дорожная ситуация «за лобовым стеклом» выглядела для оператора как набор черных и белых пятен. В некоторые дни, когда солнце стояло в зените, «ехать» было вообще нельзя. Поэтому в помощь глазам водителя аппарат присылал ему данные с дополнительных датчиков: крена, дифферента, нагрузки и пробуксовки колес. Анализируя их, экипаж быстрее понимал, что происходит с его машиной: накренилась на каменной гряде, спускается в кратер, карабкается из него с 90-процентной пробуксовкой… Работа экипажа была столь напряженной, что больше двух часов «за рулем» он не выдерживал.
Что внутри?
Кстати, об экипаже. Он состоял из пяти человек. Кроме водителя, сидевшего на рычагах (поворачивал «Луноход» по-танковому, с подтормаживанием колес), были еще штурман, бортинженер, оператор остронаправленной антенны и командир экипажа. Как бы там ни было, даже при прочих благоприятных условиях поместиться в своей машине все эти люди не могли бы, поскольку ее округлый корпус (макс. диаметр 2 150 мм) полностью занят научной аппаратурой и системами, отвечающими за работу шасси. Маршевые электродвигатели планетохода питались от серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, которые получали зарядку от солнечных панелей, размещенных на верхней откидывающейся крышке. Ночью (1 лунная ночь, как и лунный день, длится почти 14 земных суток) крышка закрывалась, чтобы беречь тепло в корпусе, и аппарат на это время замирал в «анабиозе». Причина не в отсутствии мощных фар, а в отсутствии возможности подзаряжать батареи без солнца.
Одной из ключевых систем «Лунохода» была климатическая установка, которая обеспечивала заданную температуру в герметичном корпусе при забортной температуре –150 °С ночью и +150 °С днем. Источником тепла служила капсула с радиоизотопом Полоний-210, излишнее же тепло отводилось через крышу корпуса, являющуюся радиатором. Газ-теплоноситель циркулировал внутри корпуса по двум контурам, причем второй был выделен для аппаратуры с особо строгим тепловым режимом. Эффективность тогдашнего климат-контроля была столь высока, что позволяла не беспокоиться за сохранность аппаратуры при разнице температур левого и правого бортов аппарата в 100 градусов!
Гарантийные обязательства
Всего было выпущено четыре экземпляра «Лунохода», не считая опытных версий и тренировочных экземпляров. Самый первый «боевой» экземпляр, которому впоследствии присвоили наименование «Луноход-0», из-за аварии ракеты на старте в космос не попал. Второй аппарат под именем «Луноход-1» наездил по Луне 10 540 метров, выполнив множество научных задач. Производитель – оборонное предприятие Машиностроительный завод имени С. А. Лавочкина – гарантировал три месяца бесперебойной работы своего детища, но «Луноход-1» отработал без малого год, с 17 ноября 1970 г. по 15 сентября 1971 г. Эксплуатацию пришлось прекратить после того, как выработал свой ресурс изотопный источник тепла и «начинка» восьмиколесного робота окончательно замерзла холодной лунной 150-градусной ночью…
«Луноход-2» в 1973 году накрутил по Луне уже 40 000 метров, отработав более положенных трех месяцев, но вышел на заслуженный отдых не из-за поломки или выработки ресурса. Попав в особенно сложный кратер, аппарат зачерпнул открытой верхней крышкой грунт, при попытке стряхнуть который была загрязнена и крышка-теплообменник. Без пополнения электроэнергии от Солнца и при отсутствии охлаждения «Луноход-2» долго не протянул.
Третья версия лунного беспилотника, планетоход «Луноход-3», на свою планету снова не попал, поскольку СССР чуть раньше свернул лунную программу. Самое надежное транспортное средство Вселенной в отличном состоянии и с нулевым пробегом хранится сейчас в надежном месте. Заинтересованные лица берегут его пуще зеницы ока – а ну как попадется в руки автостроителей и они тоже научатся делать безотказные машины…
Краткие технические характеристики «Лунохода-1»
| Габариты Д/Ш/В, мм | 4 420 x 2 150 x 1 920 |
| Снаряженный земной вес, кг | 756 |
| Двигатели | электрические, 8 ед., постоянного тока, коллекторные |
| Привод | постоянный полный, 8х8 |
| Число передач | 2 вперед, 1 назад |
| Подвеска | независимая, торсионы |
| Колеса диаметр/ширина, мм | 510 / 200 |
| Максимальная скорость, км/ч | 4,0 |
Читайте также:
www.kolesa.ru
Как Сделать Луноход
DIY Moon-Rover from Cardboard
In this video I will show you how to make DIY Moon-Rover from Cardboard. If you like this video, do not forget to subscribe to my Liberman channel ...
11 місяців тому
Луноход 1.mpg
Уменьшенная действующая модель первого в мире "Лунохода". Шасси сделано на основе лего-конструктора на...
7 років тому
ua-films.com
GROßEN SCHATZ IM FLUSS GEFUNDEN !!!
Опубліковано День тому
PrankBrosTV
Тривалість: 10:36
Unser Merch-Shop ► 3dsupply.de/de/prankbros (Werbung)Insta ► Kelvinfiti / instagram.com/kelvinfitiInsta ► Marvfit / instagram.com/marvfitDAUMEN HOCH wenn es euch gefallen hat! :D► Letztes Video: bit.ly/2PX4NS4► Unser Gaming-Kanal: bit.ly/1yUOLMS► Uns hier kostenlos abonnieren: bit.ly/1UrKuFS
S O C I A L - M E D I A________________________► Kelvin's Instagram: Kelvinfitiinstagram.com/kelvinfiti► Marvin's Instagram: Marvfitinstagram.com/marvfit► Kelvin's Snapchat: Kelvinfiti► Marvin's Snapchat: Marvfit► Facebook: PrankBros
P R A N K - T I P P S ______________________► Furzspray: amzn.to/2tzfPWr *► Stinkbomben: amzn.to/2Pl4JKJ *
U N S E R - E Q U I P M E N T______________________________► Kamera: amzn.to/2aAih2e *► Stativ: amzn.to/2MBGpHu *► Mini-Stativ: amzn.to/2C0MIPV *► Beleuchtung: amzn.to/2N4OC6o *Die mit "*" (Sternchen) gekennzeichneten Links sind sogenannte Affiliate-Links, die mit dem Partnerprogramm von Amazon verknüpft sind. Werden Käufe über diese Links getätigt, erhalten wir eine Provision von Amazon. Der Preis für den Käufer (euch) ändert sich dadurch natürlich nicht. :)Für geschäftliche Anfragen: [email protected]▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬Musik:Song: Aero Chord - Ctrl Alt Destruction [Unofficial NCS Release]Music provided by NoCopyrightSounds.Video Link: bit.ly/2uZ1XWobeatsbyNeVs - Ye Ye - bit.ly/2fsmY1gbeatsbyNeVs - Way Up - bit.ly/2fhfKk0beatsbyNeVs - Elemential - bit.ly/2fz0wDPbeatsbyNeVs - Ridin' - bit.ly/1vvLWRYincompetech.com/music/royalty-free/music.htmlOutro:NAIMA - Let Me See You [NCS Release]By: ua-films.com/us/NoCopyrightSoundsImpressum: bit.ly/2vGbKi8
GROßEN SCHATZ IM FLUSS GEFUNDEN großen schatz im fluss gefunden großer schatzsuche suche schatzkarte geld gold prankbrostv prankbros tv prank bros brothers brüder kelvin marvin
ua-films.com
Луноход из мыльницы. Как полететь в космос на рулоне от туалетной бумаги...: bazyaki
Дитё стало интересоваться "космосом". Пришлось на скорую руку из подручных материалов сооружать космическое оборудование.
Вскоре у нас появился луноход из мыльницы и сеточки для кухонного слива, колеса мы сделали из крышек от детского йогурта, а круглую кабину из защитной крышечки на газовую плиту (такие продаются в детских магазинах). Для удобства изучения лунного грунта, был сделан телескопический кран из трубочки от сока и крючочка от упаковки детских носочков. Добавили антенну из нанизанных на проволочку пайеток и бусинок. Солнечные батареи из картона обклеенного фольгой и пара бубенчиков для отпугивания недружелюбно настроенных лунатиков.
Пришлось так же быстренько соорудить ракету из рулона от кухонных полотенец, потому как, не на чем было прилетать космонавтам на хорошо изученную луну (которую, мы кстати, делали из монтажной пены и туалетной бумаги, но про нее отдельный есть пост). У ракеты прозрачная дверка, закрывается на липучку, чтобы не растерять пассажиров во время полета.
Перепуганные нашей активной деятельностью на лунной поверхности, инопланетяне были вынуждены собрать себе летающую тарелку и быстренько смыться в открытый космос. Собрали они ее из cd-диска и заглушек в розетку (заглушка-защита от детей продается в детских магазинах).
И под конец космической миссии мы соорудили модуль-разведчик из контейнера от одноразовых перчаток и крышек от бутылок. Теперь он бороздит просторы космоса в поисках новых планет.
Не понимаю, почему на космическую индустрию в мире тратят миллионы долларов, все же под рукой....А у вас есть идеи из чего сделать космическую международную станцию и шатл?
bazyaki.livejournal.com
Шесть машин, припаркованных на Луне: история луноходов
Вся планета помнит слова и жесты первых людей, шагавших по поверхности Луны, но мы, кажется, стали забывать о небелковых героях освоения Луны — луноходах, первый из которых был советским, а последний — китайским.
Александр Привалов
17 августа 2017 16:45
Луноход 1
Первым механизмом на Луне стал советский «Луноход». Его запустили в 1970 году, управляли по радио, с Земли. Эта посудина, напоминавшая чугунную ванну с антенной и на колёсах стала первым рукотворным объектом, передвигавшемся по Луне.
Вскоре после прилунения выяснилось, что камеры лунохода расположены слишком низко; из-за этого машина оказалась «близорукой» и постоянно застревала в кратерах. Спасли восемь колёс, на которых луноход преодолевал подъёмы выше заложенной в проекте высоты.
Несмотря на это, «Луноход» честно отработал и переработал свои часы. Вместо запланированных 90 дней «Луноход» проработал почти год и проехал 10,5 км. Место, где он окончательно остановился, долго было неизвестно; только в 2005 году «Луноход» обнаружился на фотографиях, сделанных орбитальным лунным аппаратом NASA.
Аполлон 15
Первым пилотируемым аппаратом на Луне стал в 1971 году лунный ровер, на котором катались астронавты Дэвид Скотт и Джим Ирвин. Через несколько минут после начала поездки Скотт начал жаловаться на качку: притяжение Луны было слишком слабо, чтобы удерживать разогнавшийся луноход, и машина подпрыгивала, отрываясь от грунта всеми колёсами сразу. Развивать максимальную скорость было тогда довольно безопасно: во‑первых, маршрут был тщательно составлен с учётом всех возможных препятствий, а во-вторых, как отметил в радиопередаче на землю один из пассажиров, не было никакого встречного движения.
Аполлон 16
Второй американский луноход доставила на спутник миссия Аполлон 16. На нём астронавты преодолели уже 27 километров — и подобрали «Биг Мали», самый большой образец лунного грунта, доставленный на Землю. Имя 11-килограммовый кусок реголита получил в честь главного геолога миссии.
В конструкции лунохода исправили один существенный недостаток, который сильно помешал экипажу Аполлона 15: увеличили длину ремня безопасности, который астронавты предыдущей миссии долго не могли застегнуть — мешали раздувшиеся при низком давлении скафандры.
Аполлон 17
Юджин Сернан, командир экипажа Аполлона 17, провёл несколько драгоценных часов лунной миссии, занимаясь починкой крыла лунохода. В ход пошли бумажные лунные карты, изолента и детали посадочного модуля. Ровер семнадцатого Аполлона развивал рекордные на тот момент 18 км/ч. Его водитель, Сернан 14 декабря 1972 года стал последним человеком, ступавшим на Луну; с тех пор лунные моторы обходились без водителей.
Луноход 2
Второй советский «Луноход 2» (1973) прилетел на Луну за рекордами. Во‑первых, он был в самой серьёзной среди всех весовой категории: вес в 840 килограмм стал рекордным для доставки груза на поверхность Луны. Во‑вторых, он прошел больше предшественников — 37 или 39 километров, и этот рекорд побил только марсоход Opportunity в 2014 году. Его путешествие прекратилось из-за пыли, покрывшей солнечные панели; для продолжения движения недостало электроэнергии.
А в 1993 году его… купили на аукционе в Нью-Йорке. Предприниматель Ричард Гарриотт заплатил за «Луноход 2» 68,5 тысяч долларов и стал единственным в мире владельцем собственности, находящейся за пределами Земли.
Китайский луноход Юйту
Третьей после СССР и США страной, сумевшей посадить аппарат на Луну, стал Китай. Колёса лунохода Юйту подняли лунную пыль в 2013 году, через 40 лет после того, как на Луне остановился предыдущий последний аппарат. Весил он всего 140 килограмм и был куда меньше, чем американские лунные багги и советские тяжеловесы. Пошёл он всего ничего — чуть больше 100 метров за месяц, и застрял навсегда.
www.popmech.ru
Моделирование - Наш ЛУНОХОД-1 - как мы его запускали
1. Опоздало выкладываю наш луноход, который был изготовлен ко Деньку астронавтики на конкурс. Естественно, мастер-класс - это сначала то, что ты сделал уже не один раз и в чем преуспел, но очень охото поведать, как мы делали нашу луну и луноход. 2. Начали с Луны. Взяли воздушный шарик и начали обклеивать его туалетной бумагой. К огорчению, у нас не нашлось мяча (зима уже прошла, а лето еще не началось), а использовать глобус я сходу не додумалась. Что из этого выйдет, увидите далее. 3. 1-ый слой делали сходу плотным, сходу в три слоя. Шарик за ранее покрыли пищевой пленкой и положили в миску, чтоб не катался. Луна нам нужна была не полная а "в фазе одной четверти" :)) - просто поверхность Луны, чтоб позже поставить на нее луноход. 4. "Клеили" 1-ый слой на воду. Бумаги не жалели! Следующие слои клеили на ПВА напополам с водой. Поначалу просто все ровненько. И давали подсохнуть. А пока наша Луна сохла, готовили запчасти к луноходу. 5. Начали с колес. Колес у него 8. Да, забыла сказать: это русский Луноход-1, его фото, картинки и схематические изображения есть в почти всех энциклопедиях по астронавтике, также в Вебе. 6. Для колес вырезали кружочки из картона, разрезали по радиусу и склеивали, чтоб вышли такие "тупые" конусы. Четыре кружочка без дырочки в центре и четыре с дырочкой, как на этом фото. Дырочка нужна, чтоб позже в нее воткнуть ось, потому лучше сходу примерить. 7. Вот такие вышли конусы. Сейчас необходимо склеить конусы вместе попарно: один с дырочкой, а другой без дырочки, выпуклыми сторонами наружу. Этого фото у меня нет, так как мы поначалу вообщем сделали не так. 8. Потом полосами из гофрокартона обклеиваем эти получившиеся детальки. И сажаем колеса на оси. Оси - древесные шпажки - были за ранее покрашены акрилом. 9. Таких "тележек" из 4 колес должно получиться две. Все палочки склеены каким-то клеем, схожим на тот, что употребляют сапожники :) 10. "Телеги" меж собой тоже склеиваем палочками, чуток под углом, чтоб колеса могли стоять не на ровненьком столе, а на сферической лунной поверхности. Для этого сушим на спичечных коробках. 11. Вообщем 1-ый русский луноход был похож на кастрюльку на колесиках. В качестве кастрюльки мы взяли старенькый пластмассовый контейнер (Кажется, в нем когда-то хранили мед?!). Контейнер был покрашен акрилом. Здесь выяснилось, что он не пластмассовый, а полиэтиленовый, и к нему ничего, в том числе клей и краска, не прилипает! Проволочки вставлены для будущих "устройств". 12. Луноходу актуально нужна солнечная энергия, потому у него есть солнечная батарея. Для нее вырезан кружок из картона, из кружка изготовлен тонкий таковой конус. Позже этот конус был покрашен. Направьте внимание: с одной стороны у кружка оставлен был прямоугольничек, разрезанный напополам. Это для предстоящего крепления к "кастрюльке". 13. К готовому покрашенному конусу крепим кружок из зеркального картона с продавленными линиями, имитирующими ячейки солнечной батареи. 14. Тем временем на Луне появились кратеры. Для их производства мы накладывали прямоугольничек влажной туалетной бумаги и руками защипывали такие круглые складки. Я только одну показала дочке, все другие она делала сама. Старались, чтоб кратеры вышли различные по окружности. Это наша Луна высыхает на бутылке на фоне Земли )) Ничто не сулило ничего отвратительного... Но примерив "кастрюльку с колесиками" к Луне, я сообразила, что луноход на ней - все равно как баобабы на планетке Малеханького Царевича! Стали мыслить, что делать. Детка расстроилась - такое детище, такая Луна вышла, и всё не туда. Папа вынес вердикт: резать! Детка зажмурилась... 15. "Луна" была надрезана, как апельсин. Тут видны места разломов на ее поверхности. Начались срочные работы по восстановлению утраченной красы. Вот тут-то и сообразила я, что было надо сходу ее на глобус сажать, а не на шарик. А детка моя произнесла (мы все это делали уже практически в самый последний момент), что нужно дать луноход раздельно, а про луну написать объявление: Извините, Луна на реставрации. 16. Вот тут видно, как мы подставляли бумагу. А она оказалась другого колера! Срочно был вскрыт весь домашний припас туалетной бумаги и подходящий колер (ну практически подходящий) был найден. Поначалу мы прикладывали туда просто влажную бумагу, а позже по ней проходились кисточкой, смоченной в разбавленном ПВА. И так до того времени, пока не сравнялись поверхности. А позже уже сверху накладывали рваные маленькие куски бумаги и по мере надобности делали еще кратеры. 17. А это создатель "луны" и ее реставратор. 18. В перерывах меж подсыханиями слоев лунной поверхности была изготовлена антенна. Это пайетки, стеклярус и бисер. 19. Вот тут видно, как из нескольких картонных шестиугольников был склеен уголковый отражатель. Двойная деталь была приклеена сверху. Позже все сходу покрасили. А после к нему наклеили еще одну шестиугольную деталь из зеракльного картона, тоже с продавленными линиями. 20. На этом фото он слева, продавленные полосы тут отлично видны. Также тут другие детали: антенна из бисера, уже вставленная в покрашенную трубочку для коктейля и в цилиндр из картона; две телекамеры, похожие на иллюминаторы, - из картона; остронаправленная антенна в виде конуса - тоже из картона, укреплена на толстой проволоке. 21. Детали готовы, пора все соединить! 22. Уголковый отражатель крепится на проволочки, которые торчали из "кастрюльки", помните? Вот тут видно, как. 23. А тут видно, как присоединялось все другое. Провочки все вставлялись в дырочки, проверченные в контейнере, а картонные детали с риском отвалиться приклеивались. 24. А это наши прекрасные "глазки"! 25. Для больщей значимости были добавлены еще некоторые антенноподобные штуки в виде тонких проволочек и еще одна трубочка для коктейля, изображающая еще одну камеру. Также была приклеена солнечная батарея. И в окончание всего сверху на "кастрюльку" наклеилась "крышка". Сборка всей композиции - в последующем выпуске! http://stranamasterov.ru/node/194816searchmasterclass.net
