阿波罗指挥和服务模块

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October 18, 2021

阿波罗指挥和服务模块是阿波罗计划中使用的航天器的一部分(另一部分是月球阿波罗模块)。它由两部分组成:命令模块和服务模块。两者总是一起行动,只有在重新进入地球大气层时才断开连接。指挥舱是太空舱,它有一个圆锥形的形状,宇航员在大部分旅程中都占据了它,是唯一重新进入大气层的部分,降落伞坠落。服务舱呈圆柱形,装有维持生命的设备(如氧气瓶)和发动机。这两个模块共同作用,形成一个集合,其目标是在旅途中保证宇航员的安全并重新进入地球大气层。指挥舱有一个隔热罩,可以让飞行器承受再入时产生的高温,还有一个降落伞系统。指挥舱是阿波罗飞船的控制中心,也是宇航员在执行任务时远离阿波罗的空间。它包含增压主舱、乘员座椅、仪表和控制面板、电子和光学转向系统、通信系统、环境控制系统、电池、隔热罩、反应控制系统、反馈装置、耦合器、五个窗户和降落伞系统。服务舱是航天器中未加压的部分,包含燃料电池、电池、高增益天线、散热器、水、氧气、氢气、反应控制系统、离开月球轨道的推进剂,并为推进系统服务。在阿波罗 15 号、阿波罗 16 号和阿波罗 17 号任务中,他还携带了一包科学仪器、测绘相机和一个小型子卫星来研究月球。将航天器置于月球轨道,然后返回地球。主引擎还用于月球旅行期间的航向修正。服务舱在整个任务期间与指挥舱保持耦合,仅在重新进入地球大气层时才与指挥舱断开连接(只有指挥舱重新进入) .阿波罗指挥与服务舱由美国飞机制造商“北美航空”设计制造,并且它之前已经为 NASA 制造了一些实验飞机。

阿波罗之前

先进载人航天器的概念在登月目标宣布之前就开始了。三人飞行器将主要用于绕地球轨道运行。这将包括一个大型加压辅助轨道舱,机组人员将在那里连续生活和工作数周。他们将在模块上执行类似空间站的活动,而后来的版本将使用该模块将货物运输到空间站。该航天器为奥林巴斯计划 (LORL) 服务,这是一个在单个土星 V 上发射的单个旋转折叠空间站。后来的版本将用于绕月飞行,并将成为直接上升的月球航天器的基础,以及用于星际任务。 1960 年末,NASA 呼吁美国工业界为该飞行器提出设计方案。 1961 年 5 月 25 日,肯尼迪总统宣布了在 1970 年之前登陆月球的目标,这完全规避了 NASA 奥林匹斯轨道站的计划。

发展历程

当美国宇航局于 1961 年 11 月 28 日将最初的阿波罗合同授予北美航空公司时,仍然假设登月将通过直接提升而不是在月球轨道上会合来完成。因此,该项目无法将命令模块连接到月球游览模块 (LEM)。但是向月球轨道交会的转移,除了在一些子系统中遇到的几个技术障碍(如环境控制)之外,很快就表明需要进行大量的重新设计。 1963 年,NASA 决定让该计划保持正轨的最有效方法是进行两个版本的开发:Block I 将继续进行初步设计,仅用于低地球轨道的首次试飞。 Block II将是具有月球容量的版本,包括对接舱口并结合Block I的减重和经验教训。耦合能力的详细设计取决于格鲁曼飞机工程公司承包的LEM设计。1964年1月,北美开始展示Block II项目的细节到美国宇航局。 Block I 航天器用于所有土星 1B 和土星 V 试飞。最初,计划进行两次载人飞行,但在 1966 年底减少到一次。这次任务被命名为 AS-204,但被其飞行称为阿波罗 1机组人员计划于 1967 年 2 月 21 日发射。但在 1 月 27 日发射的彩排期间,所有三名宇航员(Gus Grissom,Ed White 和 Roger Chaffee)在一次机舱火灾中丧生,这表明 Block I 存在严重的设计、建造和维护缺陷,其中许多缺陷被转移到当时正在建造的 Block II 指挥模块中。在阿波罗 204 审查委员会进行彻底调查后,决定与机组人员一起关闭 Block I 阶段并重新定义 Block II,以纳入审查委员会的建议。 Block II 采用了修改后的 CM 隔热罩设计,并在阿波罗 4 号和阿波罗 6 号无螺纹飞行中进行了测试,因此第一个完整的 Block II 航天器在首次载人任务阿波罗 7 号上飞行。这两个块在整体尺寸上基本相似,但一些设计改进导致 Block II 的重量减轻。此外,Block I 服务舱中的推进剂罐比 Block II 中的略大。阿波罗 1 号航天器重约 20,000 公斤,而来自 Block II 的阿波罗 7 号重达 16,500 公斤。 (这两个地球轨道飞行器比后来登月的航天器轻,因为它们只在一组油箱中携带推进剂,并且没有携带高增益 S 波段天线。)在下面给出的规格中,除非另有说明注意,给出的所有重量都是针对 Block II 航天器的。截至 2016 年,CS​​M 的开发和生产单位的总成本为 369 亿美元,根据美国宇航局新开始通胀指数的名义总额 37 亿美元进行调整。阿波罗 1 号航天器重约 20,000 公斤,而来自 Block II 的阿波罗 7 号重达 16,500 公斤。 (这两个地球轨道飞行器比后来登月的航天器轻,因为它们只在一组油箱中携带推进剂,并且没有携带高增益 S 波段天线。)在下面给出的规格中,除非另有说明注意,给出的所有重量都是针对 Block II 航天器的。截至 2016 年,CS​​M 的开发和生产单位的总成本为 369 亿美元,根据美国宇航局新开始通胀指数的名义总额 37 亿美元进行调整。阿波罗 1 号航天器重约 20,000 公斤,而来自 Block II 的阿波罗 7 号重达 16,500 公斤。 (这两个地球轨道飞行器比后来登月的航天器轻,因为它们只在一组油箱中携带推进剂,并且没有携带高增益 S 波段天线。)在下面给出的规格中,除非另有说明注意,给出的所有重量都是针对 Block II 航天器的。截至 2016 年,CS​​M 的开发和生产单位的总成本为 369 亿美元,根据美国宇航局新开始通胀指数的名义总额 37 亿美元进行调整。因为它们只在一组油箱中携带推进剂,并且没有携带高增益 S 波段天线。)在下面给出的规格中,除非另有说明,所有给出的重量都是 Block II 航天器的重量。截至 2016 年,CS​​M 的开发和生产单位的总成本为 369 亿美元,根据美国宇航局新开始通胀指数的名义总额 37 亿美元进行调整。因为它们只在一组油箱中携带推进剂,并且没有携带高增益 S 波段天线。)在下面给出的规格中,除非另有说明,所有给出的重量都是 Block II 航天器的重量。截至 2016 年,CS​​M 的开发和生产单位的总成本为 369 亿美元,根据美国宇航局新开始通胀指数的名义总额 37 亿美元进行调整。

参考