отсек, смонтированный снаружи задней части кабины. В верхней части кабины находился стыковочный агрегат и блоки микро-ЖРД ориентации. В нижней части кабины помещался ракетный блок «Е», лунное посадочное устройство (ЛПУ) и дополнительные приборные отсеки.
После того как один из космонавтов занимал место в кабине ЛК, ЛОК отделялся от цилиндрического переходника. Затем переходник «стаскивался» с посадочного корабля. В баках блока «Д», защищенных мощной криогенной теплоизоляцией, оставалось еще достаточно топлива. После включения его двигателя связка из этого РБ и корабля ЛК сходила с орбиты и тормозилась. На высоте приблизительно 1,5–2 км торможение заканчивалось сбросом пустого блока «Д». Начиная с этого момента, ЛК осуществлял автономный полет.
Маневры по снижению ЛК, зависанию над лунной поверхностью и мягкой посадке осуществлялись с помощью однокамерного ЖРД блока «Е» тягой 2050 кгс, имеющего возможность глубокого дросселирования и широкий диапазон регулирования тяги. Двигатель работал на топливе. АТ-НДМГ и был задублирован двухкамерным ЖРД примерно той же тяги.
Такая схема посадки корабля ЛК также отличается от американской. Она была продиктована прежде всего большим удельным импульсом ЖРД блока «Д» и как следствие, его высокой экономичностью. Кроме того, не было необходимости разрабатывать специальную посадочную ступень, которая должна использоваться для гашения большей части скорости при сходе аппарата с окололунной орбиты и мягкой посадке.
Итак, ЛК зависал на высоте нескольких десятков метров над поверхностью Луны. Его двигатель позволял производить маневрирование при заходе на посадку (также в пределах нескольких десятков метров) для ухода корабля от россыпей камней или склона кратера. Как показали наземные эксперименты на аппарате-аналоге, посадка на крутой склон кратера очень опасна для ЛК и может привести к опрокидыванию корабля, что равнозначно невозможности возвращения космонавта к ЛОКу.
Космонавт визуально выбирал место для посадки, и через несколько секунд ЛК опускался на поверхность. Вся процедура посадки с момента отделения от ЛК блока «Д» занимала чуть больше минуты. Возможности по маневрированию ЛК над лунной поверхностью были крайне ограниченны. В случае невозможности мягкой посадки предполагалось увеличить тягу ЖРД до максимальной и выводить ЛК на окололунную орбиту для встречи с ЛОКом.
При нормальной посадке ЛК опускался на поверхность Луны с помощью лунного посадочного устройства, состоящего из кольца, окружающего блок «Е», и четырех посадочных опор, прикрепленных к кольцу, Посадочные опоры («ноги») были в принципе аналогнчны посадочным опорам лунного модуля корабля «Аполлон» или опорам советской автоматической станции «Луна-16» и состояли из цилиндрических стоек с сотовыми энергопоглощающими элементами, подкосов, воспринимающих боковые нагрузки, и тарельчатых опор для посадки на поверхность. Параметры ЛПУ определялись на Земле в ходе серии экспериментов по посадке аппарата-аналога на грунты с различными механическими свойствами.
Для предотвращения подскока и переворачивания ЛК при посадке на лунную поверхность использовались четыре РДТТ «прижатия», которые включались в момент контакта опор ЛПУ с грунтом. Эффективность такого способа фиксации корабля также была подтверждена на Земле как при земной тяжести, так и на стенде, имитирующем лунную силу тяготения.
После посадки ЛК начинались операции на лунной поверхности. Посадочный корабль был рассчитан на автономное существование в течение 72 ч. Из них 48 ч он мог находиться на поверхности Луны, однако во время самых первых полетов это время должно было измеряться лишь несколькими часами. Ресурс скафандра позволял космонавту работать вне корабля около полутора часов. После посадки космонавт определял состояние систем корабля и готовился к выходу. Для этого он проверял герметичность скафандра и разгерметизировал кабину. Открыв люк, находящийся по левому борту, космонавт выходил на площадку ЛПУ и спускался по трапу на лунную поверхность.
Операции на Луне должны были состоять в водружении государственного флага СССР, развертывании научных приборов, заборе образцов грунта и фотографировании ландшафта, а также в ведении телерепортажей с лунной поверхности. Арсенал научных приборов советского космонавта был крайне ограничен малой массой грузов, которые мог нести ЛК.
Сложную проблему, связанную с пребыванием на Луне одного человека, составляла возможность падения космонавта на спину. В этом случае человека громоздком наддутом скафандре уподоблялся перевернутой черепахе. Из такой гибельной ситуации проектанты вышли достаточно остроумно, снабдив космонавта легким обручем типа хула-хуп, который он одевал, сходя на лунную поверхность. Обруч закреплялся в фиксаторе на поясе скафандра, располагался в основном сзади и не мешал работе. Если космонавт падал на спину, обруч позволял быстро перекатиться на бок или грудь и нормально встать. Это приспособление было испытано на самолете в условиях, имитирующих лунную тяжесть.
После кратковременного визита на поверхность космонавт поднимался обратно в кабину, фиксировал в ней загерметизированный контейнер с образцами лунного грунта и фиксировался сам, а затем наддувал кабину воздухом. После этого он мог выйти из скафандра и отдохнуть. Далее следовали операции по подготовке к возвращению.
В момент, диктуемый расположением ЛОКа на окололунной орбите относительно ЛК на Луне, рвались электро-, пневмо- и механические связи ЛПУ с блоком «Е». Далее включался двигатель этого блока и ЛК взмывал над Луной. После короткого участка вертикального подъема траектория выведения ЛК плавно изгибалась, и он практически параллельно поверхности выходил на низкую окололунную орбиту. Здесь пилот ЛОКа, выступающего в роли «активного» корабля, осуществлял сближение и стыковку, используя для этого мощную радиосистему поиска и выпуклый иллюминатор в БО для визуального наблюдения за стыковкой. При маневрировании ЛОКа применялся ЖРД многократного включения тягой 417 кгс, установленный в центре хвостовой части блока «И». После стыковки космонавт из ЛК переходил через открытый космос в БО орбитального корабля, унося с собой контейнер с образцами.
Ненужный больше ЛК отбрасывался, а ЛОК с помощью мощного двухкамерного ЖРД тягой 3300 кгс, камеры которого монтировались по бокам от двигателя маневрирования, выходил на траекторию полета к Земле. Перед самым возвращением на Землю происходило разделение отсеков корабля, и СА входил в атмосферу. После управляемого спуска с небольшими перегрузками он совершал посадку в заданном районе СССР.
Для отработки комплекса Л3 перед полетом космонавтов была проведена огромная программа наземных испытаний как агрегатов и систем, так и кораблей в целом. Кроме наземных испытаний, проводились генеральные репетиции работы ЛК в условиях космического полета. Для испытаний ЛК на околоземной орбите был создан его беспилотный вариант Т2К. Агрегаты и системы Т2К в основном соответствовали системам лунного корабля. Для запуска аппарата использовалась РН «Союз» со специально разработанным оригинальным «надкалиберным» обтекателем, однако посадочные опоры корабля под обтекатель не входили и на варианте Т2К отсутствовали.
Первый запуск Т2К состоялся с космодрома Байконур 24 ноября 1970 г. и получил обозначение «Космос-379». После выхода на низкую околоземную орбиту высотой 192–232 км и отделения от последней ступени РН примерно через 3,5 сут был включен ЖРД блока «Е», который в режиме глубокого дросселирования несколько увеличил скорость аппарата, имитируя зависание корабля ЛК над лунной поверхностью. Вследствие этого маневра высота апогея орбиты аппарата увеличилась до 1210 км, а период обращения до 99 мин. После различных проверок бортовой аппаратуры с имитацией пребывания на Луне через четверо суток было сброшено ЛПУ и двигатель блока «Е» включен во второй раз. В режиме максимальной тяги он увеличил скорость более чем на 1,5 км/с, имитируя выход ЛК на окололунную орбиту для встречи с ЛОКом. Вследствие этого маневра высота апогея орбиты Т2К увеличилась до 14035 км, а период обращения до 4 ч. После этого аппарат некоторое время находился в режиме стабилизации, имитируя маневры при встрече и стыковке с ЛОКом.
Второй запуск аппарата состоялся 26 февраля 1971 г. Он получил наименование «Космос-398». Вторая программа орбитального полета аппарата Т2К в основном повторяла первую. В результате двух включений ЖРД блока «Е» корабль оказался на орбите высотой 203-10903 км. В третьем орбитальном полете («Космос-434», 12 августа 1971 г.) включение ЖРД аппарата в дроссельном режиме было самым продолжительным за три полета, а после второго включения корабль перешел на орбиту высотой 186-
