Забележка: За да отбележи 40-годишнината от мисията Аполон 13, в продължение на 13 дни, списание Space ще представи „13 неща, които спасиха Аполон 13“, обсъждайки различни повратна точка на мисията с инженера на НАСА Джери Уудфил.
Когато екипажът на Apollo 13 етонирал осакатения сервизен модул, когато се приближили до Земята, те видяли степента на щетите от експлозията на резервоар с кислород. „Липсва едната страна на космическия кораб!“ Джим Лоуъл се обади на „Мисия Контрол“, гласът му отразяваше неговата недоверчивост, когато виждаше щетите на 13-футов панел, взривен от космическия кораб. Ситуацията обаче можеше да бъде по-страшна. Топлинният щит на командния модул може да е повреден. Нещо повече, инженерът на НАСА Джери Уудфил каза, че вместо панела да избухне, експлозията би могла да има - и може би трябвало - да изземе командния модул от сервизния модул.
Снимки, направени от екипажа на Apollo 13 след изпускането на сервизния модул при подготовката за въвеждането на командния модул чрез топлинния щит, разкриха, че панелът липсва само от страната на космическия кораб - издухан в необятната космоса от избухналото налягане на детониращият кислород - имаше и повреда на антената Hi Gain, вдясно на чертежа на автомобила отгоре, което показва, че панелът се е катапултирал в космоса, удряйки антената. Това, което изображенията не можеха да се покажат и това, което екипажът на Аполон 13 не можеше да види, е дали има някаква повреда на топлинния щит на командния модул.
„Структурният дизайн на интериора на сервизния модул е, че той има дълъг отворен обем, подобен на тунел, в центъра на модула, около 30 инча на 13 фута“, казва Woodfill. „Тунелът прилича много на комин, така че газове, течности или частици могат лесно да се движат през него към звънеца на основния двигател вдясно и топлинния щит вляво. Тунелът не е запечатан, така че експлозивната сила на изгарящия кислород от експлодирания O2 резервоар 2 да може да избяга в и около тунела по посока на топлинния щит и основния двигател. "
Уудфил заяви, че в Mission Control е изразена загриженост, че шрапнел от избухналия резервоар е влязъл в тунела и вероятно в крайна сметка е причинил щети както на топлинния щит, така и на основния двигател. Основният двигател не беше най-големият проблем, тъй като екипажът беше в състояние да използва двигателя за спускане на лунния десант. (вижте предишната ни статия, „Използване на LM за задвижване.“) Но имаше само един топлинен щит и той трябваше да работи, за да даде възможност на капсулата и екипажа да оцелеят в огненото въоръжение през земната атмосфера.
За щастие, както се оказа, топлинният щит не е повреден.
Но почти по чудо, каза Уудфил, командният модул и сервизният модул останаха свързани след експлозията, докато вътрешното налягане на експлозията изстреля външния панел в космоса.
"Силата на закрепване на панела на сервизния модул към конструкцията изискваше значително вътрешно налягане от 24 паунда на квадратен инч, за да се отдели от сервизния модул", каза Woodfill. „Необходимо беше много по-ниско налягане за отделяне на командния модул с неговия топлинен щит от сервизния модул, само 10 паунда на квадратен инч. Човек може само да спекулира защо панелът се взриви и закрепването на капсулата / сервизния модул на екипажа остана непокътнато. "
Тъй като няма въздушно налягане в пространството, обясни Woodfill, силата, която държи превозните средства заедно, беше силата на техните механични приспособления.
"Два натиска бяха на работа", каза той. „Всеки опит за преодоляване на съответните сили на прикачване: силата, която прикрепя сервизния модул към командната капсула и силата, която прикрепя панела на сервизния модул към сервизния модул. Тъй като експлозивната сила на налягането на кислорода беше незабавно приложена с голяма сила към панела, може да се очаква тази непосилна сила да взриви този панел освен превозното средство, надхвърляйки 24 фунта на квадратен инч. Въпреки това може да се очаква, че изпускането на остатъчен експлозивен кислород в рамките на сервизния модул може да преодолее силата на закрепване между двете превозни средства, разделяйки ги. "
И все пак, не стана. Защо?
„Очевидно наличието на„ танка “и друга структура е действало за смекчаване и разсейване на внезапния скок на налягането, преди да достигне интерфейса между превозните средства“, каза Уудфил. „Ако обаче осколка от взривения резервоар O2 беше пробила някой от съседните резервоари, вероятно вторичен взрив на който и да е от тях щеше да разпространи както експлозията, така и натрупването на налягане. В този случай със сигурност превозните средства биха претърпели или фатално разделяне, или фатално увреждане на топлинния щит.
Едно парче шрапнел разруши водопроводът между кислородните резервоари, което позволи на кислорода да изтече от резервоар 1, причинявайки пълната загуба на мощност в командния модул, тъй като без кислород горивните клетки не можеха да работят.
Някои могат да кажат, че свързването на сервизния модул към командния модул не е важно - така или иначе беше просто мъртво тегло. Други проблеми обаче биха могли да се развият без прикрепен сервизен модул, според доклада за отказ на Аполо 13. Ако топлинният щит е изложен на ниски температури за дълъг период, може да го повреди и вътрешните термични проблеми на командния модул могат да възникнат, ако сервизният модул бъде изхвърлен твърде рано.
Освен това се очакваха проблеми с контрола на полета, ако командният модул не беше прикачен.
Непосредствената загуба на сервизния модул би означавала незабавна загуба на остатъчната мощност от горивните клетки, докато контролът на екипажа и мисията се борят, за да разберат проблема. Това би изисквало много по-голямо източване на захранване на тези аварийни батерии дотолкова, доколкото човек се чуди дали по-късният „зарязване на батериите“ от батериите на лендера ще бъде достатъчен за повторно въвеждане.
Разбира се, тъй като сервизният модул беше изхвърлен преди повторното влизане на екипажа (а самата СМ по-късно изгоря в земната атмосфера) никой не можеше да направи „криминалистичен анализ“ или инженерна „аутопсия“ в тази част на космическия кораб.
„За мен е удивително, че от една страна, топлинният щит не е бил повреден от експлозията и две, връзката, която можеше да издържи на по-високо налягане, в крайна сметка издуха, докато по-слабата връзка остана заедно“, каза Уудфил.
Но тези бяха сред многото неща, които спасиха Аполон 13.
Следваща: Част 9: Кой резервоар е повреден
По-ранни статии от поредицата „13 неща, които спасиха Аполон 13“:
Въведение
Част 3: морбили на Чарли Дюк
Част 4: Използване на LM за задвижване
Част 5: Необяснимо изключване на двигателя на Saturn V Center
Част 7: Пожарът на Аполон 1
Също:
Повече въпроси за четене за Аполон 13, отговорен от Джери Уудфил (част 2)
Последен кръг на Аполон 13 Въпроси, отговори от Джери Уудфил (част 3)
