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El Módulo LPU
Alunizaje!
Animación 3D de los últimos instantes de la fase de descenso sobre la superficie lunar del LK.
(Anatoly Zak)
El LPU (del ruso Lunniy Posadocnie Ustroistviy) era el tren de aterrizaje del LK. El LPU tenía que absorber el impacto del descenso y, después de una misión lunar, actuar como "plataforma de lanzamiento" para la etapa de propulsión Block E. El LPU quedaba pues en la superficie lunar.

Las restricciones de peso en el LK, hacían de que sólo se dispusiera de suficiente reserva de propergoles como para moverse no más de 100 m desde el punto original de descenso, seleccionado por el sistema automático. Teniendo en cuenta esto, al analizar las imágenes del Ranger, los especialistas rusos llegaron a la conclusión de que era muy probable que el LK descendiera sobre un cráter de 7 m de diámetro. Es decir que el LK debía tener la capacidad de descender sobre superficies con 30° de inclinación, con el Centro de gravedad (Cg) del mismo ubicado a 2,5 m sobre la superficie.

El diseño mínimo, como en la norteamericana Surveyor, era de tres patas. Pero una nave de tres patas requería, para la misma condición de estabilidad, tener el doble de envergadura que un diseño de cuatro patas. Además con tres patas no se podía cumplir con el requisito de 30° de pendiente. El diseño del LPU fue un problema de ingeniería tan "interesante" que ingenieros de muchas secciones de las oficinas de Korolev y Yangel propusieron soluciones. Se evaluaron más de veinte variantes de diseños de trenes de aterrizaje, como ser diseños estabilizados con agua, anillos toroidales, etc..

Muchas de esas ingeniosas propuestas resultaban ser demasiado complejas, y mecánicamente riesgosas. Finalmente V H Shaurov concibió la idea de usar pequeños motores auxiliares de combustible sólido en el momento del contacto con la superficie, para evitar de que el LK se tumbara. Este método "activo" de contacto con la superficie reducía la complejidad del LPU, y aseguraba que el LK cumpliera con el requisito de 30° de pendiente. Se usaron modelos a escala para validar el diseño. Incluso se modeló en miniatura (300 x 400 mm) una porción del paisaje lunar, con material volcánico importado desde Armenia, ya que se creía que este tipo de material se parecía al regolito lunar. Al final todas las pruebas confirmaron las bondades del sistema "activo" de descenso.

Se construyó y ensayó una maqueta a escala completa del diseño definitivo del LPU. Las técnicas de absorción de impactos desarrolladas bajo el programa de LK fueron con posterioridad aplicadas en el sistema de acople APAS-75, desarrollado para el programa Apollo-Soyuz (es interesante destacar que el sistema de acople APAS-89, primitivamente desarrollado para las misiones Mir-Buran y usado hoy en la ISS, es un derivado directo de la versión 75). Kiselev propuso desarrollar adicionalmente un sistema de descenso "suave", que emplearía pequeños cohetes -disparados por un altímetro- para eliminar toda velocidad vertical, tal como lo hace en la actualidad el módulo de descenso de la cápsula Soyuz. Pero no había tiempo suficiente como para desarrollar tal sistema...

En el LPU iban montados todos los equipos que no se requerían tras el descenso en la Luna: el altímetro de descenso, antenas parabólicas1, baterías químicas, tres tanques de agua del sistema de refrigeración evaporativo (un cuarto fue agregado con posterioridad para ajustar el Cg), etc. Se estima para el LPU, con todo su equipo asociado, una masa de aproximadamente 1 440 kg.
1Dos antenas parabólicas de 1 m de diámetro, de alta ganancia, usadas para las comunicaciones y transmisiones de TV.
LPU
Diseño final del tren de aterrizaje LPU
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Izquierda: Una pata del LPU en detalle. (Michel Koivisto/Mark Wade)
Derecha: Prueba de aterrizaje del LK, usando un modelo a escala. Obsérvese el accionar de los pequeños motores a combustible sólido, empleados para asegurar un descenso exitoso del
lander lunar. (RSC Energia)
LPU
Izquierda: Imagen del interior de una pata del LPU, en donde puede observarse el mecanismo de amortiguación. El LPU le permitía al LK descender sobre superficies "duras" con 30 grados de pendiente, y con una velocidad lateral de 1 m/s. El LK podía posarse sobre la superficie lunar incluso con una pata apoyada sobre una roca de regular tamaño, gracias a su sistema "activo" de descenso (cuatro pequeños motores de combustible sólido se accionaban en el momento del contacto final). La tecnología desarrollada para el LPU fue con posterioridad aplicada al sistema de acople APAS-75.
Derecha: Imagen de un LK con sus patas plegadas.
(Agencia Novosti)
 
 
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