Сам процесс схода лунохода и дальнейшего движения мог контролироваться курсовой камерой.
Одной из задач навигации является уточнение координат места посадки.
Другой - прокладка на планшете штурмана трассы движения лунохода. В этом случае используется телеметрическая информация гироскопической курсовой системы и датчиков 3-го и 6-го мотор-колёс, измеряющим скорость вращения ведущих колёс, а также девятого, свободно катящегося колеса и измеряющего пройденный путь («спидометра»).
Телефотометры дают возможность точно измерять направления на местные предметы. Выбирая в качестве таковых хорошо заметные ориентиры, например, камней и кратеров, находящихся в зонах перекрытий последовательно снятых панорам, методом геодезических засечек строится координатная сетка, в системе которой получают трассу пройденного пути лунохода. Изображения теней ландшафта местности, нанесённые на эту сетку, дают азимутальную ориентацию, а телеметрические показания позволяют определять их масштаб. Так как для обхода препятствий приходится двигаться по сложному пути, то такие построения обеспечивают надёжную ориентировку, необходимую для выхода лунохода в заданный район или возвращение его в исходную точку маршрута.
Задачей системы обзора лунохода является также наблюдение за характером воздействия колёс на лунный грунт и исследования его механических свойств. Заметим, что оставленный колёсами след позволяет уверенно ориентироваться при возвращении лунохода, например, к посадочной ступени.
Вскоре начались наземные лётно-конструкторские испытания лунохода.
В этот же период формулировались и первоначальные технические требования на проектирование ЛКА, предназначенного для забора лунного грунта и доставки его на Землю. Идея принадлежала научному руководителю лунных экспедиций директору Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского АН СССР (ГЕОХИ) академику А.П. Виноградову. После анализа результатов, полученных «Луной-13», он изложил Г.Н. Бабакину своё мнение, заключающееся в том, что одной из важнейших задач изучения Луны является лабораторное исследование образцов лунного грунта. От имени АН СССР он высказал просьбу «о доставке всего 100 граммов лунного грунта».
Появилась возможность расширить научные исследования и эксперименты, но требовалось использовать новую, более мощную ракету-носитель «Протон-К». Опыт запусков космических аппаратов для мягкой посадки на поверхность Луны, а также ИСЛ, позволил коллективу бабакинского ОКБ-301 предложить интереснейшую задачу: доставить с Луны пробы грунта. Замысел был таков: на поверхность спутника Земли мягко садится аппарат, несущий грунтозаборное устройство, сферический возвращаемый объект с теплозащитой, в которой впечатывается ампула с лунным грунтом, и возвратную ракету. В нужный момент возвращаемый аппарат стартует на Землю, гасит вторую космическую скорость в земной атмосфере и на парашюте спускается в заданный район на территории СССР. Осуществление этой задачи увлекло как специалистов ОКБ и его опытного производства, так и многочисленных соисполнителей разных отраслей.
Предложение по созданию ракетно-космической системы для доставки на Землю лунного грунта было подписано 10 января 1968 г., а 28 февраля 1968 г. уже был утверждён эскизный проект такого аппарата.
Георгий Николаевич отдавал предпочтение варианту, при котором одна и та же ракетно-космическая система могла доставлять на Луну в одном случае луноход, а в другом - грунтозаборное устройство (ГЗУ), возвратный носитель и возвращаемый аппарат с образцами лунного грунта.
Коренным образом изменялся облик ЛКА.
В первую очередь это коснулось ракетной ступени коррекции и торможения, для которой на основе опыта разработки КТДУ-5А в ОКБ-2 А.М. Исаева была создана КТДУ-417. Она представляла собой корректирующе-тормозной модуль (КТ), с новой системой управления перелётом и посадкой, осуществляемой на четыре амортизированные опоры.
Таким образом, создавался базовый для всех непилотируемых ЛКА третьего поколения новый универсальный служебный модуль - орбитально-посадочный блок (ОПБ), включавший унифицированное посадочное устройство - посадочную ступень (ПС) и полезную нагрузку. В зависимости от целевой задачи ЛКА на его ПС могли устанавливаться либо луноход (объект Е8), либо ГЗУ, ракета «Луна-Земля» с возвращаемым аппаратом (объекты Е8-5, Е8-5М), либо научные приборы для дистанционного исследования Луны (объект Е8-ЛС) [22].
Рис. 35. Корректирующе-тормозной модуль
Рис. 36. Лунный космический аппарат проекта Е8
Основу ПС составляла связка из четырёх основных сферических топливных баков с КТДУ-417, с двух сторон к которой крепились сбрасываемые отсеки (СО) и баки цилиндрической формы с топливом на все коррекции и торможения, предшествовавшие сходу с орбиты и посадке.
Сбрасываемые отсеки соединялись между собой приставками, на которых крепились герметичные приборные контейнеры с аккумуляторными батареями питания бортовой аппаратуры, основного ПВУ и САО.
Для обеспечения перелёта к Луне и функционирования на орбите ИСЛ под руководством Н.П. Никитина в КБ «Салют» была разработана система управления. На ПС располагались антенны для связи с Землёй, радиовысотомер больших высот (РВ-В) «Вега», доплеровский измеритель скорости ДА-018, а также высотомер малых высот «Квант-2», разработанный Ленинградским политехническим институтом имени М.И. Калинина.
Систему астроориентации для объектов проекта Е8, как и для Е6, разработал коллектив НИИ-923 (с 1970 г. - отделение №1 Московского института электромеханики и автоматики, ныне-МОКБ «Марс») под руководством В.П. Морачевского.
После осуществления посадки и оценки полученной телеметрической информации планировалась выдача радиокоманды на подрыв пироустройств в узлах крепления амортизаторов четырёх опор. ПС полностью соприкасалась с поверхностью, что способствовало улучшению условий для схода лунохода или работы ГЗУ.
Для объекта Е8 к топливным бакам крепились две пары складывающихся трапов для схода лунохода на поверхность Луны.
Сам луноход жёстко крепился к ПС с помощью пироболтов. По радиокоманде перед его сходом производится их подрыв, отчего луноход несколько приподнимается - “подскакивает”, при этом освобождаясь от механических и электрических связей с ПС.
Затем также по радиокоманде подвижные части трапов спрямляются в горизонтальное положение и передние их концы опускаются на грунт. Одна пара трапов предназначена для схода вперёд, другая - назад. Направление схода выбирается в зависимости от положения ПС на грунте и окружающей обстановки. Для предохранения от сваливания лунохода с трапов по бокам их подвижных и неподвижных частей установлены небольшие ограничительные упоры высотой 70 мм.
Для доставки на Луну ПС с грунтозаборным устройством, возвратной ракетой, стартовой установкой для неё, системой загрузки лунного образца в капсулу возвращаемого на Землю аппарата и другие различные обеспечивающие системы необходимо было уложиться в те конкретные весовые характеристики, которыми располагала в то время PH «Протон-К». А масса такого ЛКА превышала их. Задача была сверхсложная. Но специалист в области управления и баллистики Юлий Давидович Волохов решил эту задачу. Он предложил вариант обеспечения посадки возвращаемого аппарата в заданной области Земли без коррекции траектории его полёта. При этом необходимо строго выполнить условия: обеспечить посадку ЛКА в расчётном районе Луны; осуществить старт ракеты в строго определённое время по лунной вертикали со скоростью, обеспечивающей её разгон, вывод на заданное направление и удержание системой управления с помощью гироскопа на этой траектории; выключить двигатель ракеты «Луна-Земля» в расчётный момент. Научный труд Ю.Д. Волохова «Специальный метод прицеливания в заданную точку на поверхности Земли» проверили в ИПМ АН СССР и утвердили. В результате было получено авторское свидетельство на способ управления полётом ЛКА, грунтозаборное устройство, другие системы и на ЛКА проекта Е8-5 в целом [36].
