Как называли первый космический корабль
Cамый первый космический корабль в мире
«Восток» — так называется самый первый космический корабль в мире, выведенный на орбиту Земли. Михаил Клавдиевич Тихонравов под руководством Сергея Павловича Королева занимался его разработкой долгие годы, начиная с весны 1957. Длительное время проводились исследования и спустя год конструкторы радовались первым серьезным результатам. В апреле 1958 года уже были известны примерные параметры корабля и общие данные. Уже тогда предполагалось, что «Восток» будет весить примерно 5 тонн, что потребуется дополнительная теплозащита при входе в атмосферу весом примерно 1,5 тонны, предусматривалось катапультирование пилота. В апреле 1960 года был окончен экспериментальный аппарат, а летом начались его испытания.
В конечном итоге вес первого космического корабля достигал 4,73 тонны, длина — 4,4 мера, диаметр — почти 2,43 м. «Восток» состоял с двух частей, которые соединялись между собой: спускаемого аппарата и приборного отсека. В нем были оснащены ручное и автоматическое управление, ориентации на Землю и Солнце, электропитание, терморегулировка и приземление. Рассчитан он был только на одного пилота в скафандре и имел два иллюминатора.
Впервые космический корабль был запущен в космос в 1961 году, а если точнее – 12 апреля. Собственно говоря, этот день до этих пор празднуется как День космонавтики. Как раз 12 апреля 1961 года космонавтом Ю.А. Гагариным был выведен на орбиту и произвел один оборот вокруг нашей планеты первый космический корабль в мире.
Главной задачей космического корабля стало проведение исследования над самочувствием и работоспособностью человека за пределами планеты Земля. Успешный полет вывел человечество на новую ступень на вселенских ступенях. «Восток» стал первым космическим кораблем, выведенным в космос, а наш соотечественник Юрий Гагарин – первым человеком, увидевшим планету извне.
Первый в мире: как создавался космический корабль «Восток»
Первый в мире: как создавался космический корабль «Восток»
Подготовка к космическому прыжку
Работа над созданием корабля-спутника для выполнения полета человека в космос официально была начата 22 мая 1959 года – в этот день вышло соответствующее постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР. Однако в действительности к проектированию приступили еще в 1957 году специалисты опытно-конструкторского бюро ОКБ-1. Ныне это Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени Сергея Павловича Королева, и привязка к имени выдающегося советского конструктора неслучайна. Именно Королев был начальником отдела № 3 Специального конструкторского бюро СКБ-88, на базе которого и было создано ОКБ-1. Королев же оказался и главным ответственным за создание корабля «Восток-1».
Безусловно, работа не велась с нуля. К маю 1959 года Советский Союз имел в своем активе сразу несколько важнейших космических достижений. Так, в 1954 году была начата разработка двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, которая 21 августа 1957 года первой в мире доставила боеголовку на межконтинентальную дальность. Она была разработана во все том же ОКБ-1. Параллельно с этим, в 1956 году, начались работы по созданию «Объекта Д» – спутника массой 1000-1400 килограммов, оснащенного аппаратурой для научных исследований. Предполагалось, что он станет первым объектом, запущенным в космос. Впоследствии от этой затеи пришлось отказаться и заменить «Объект Д» на простейший спутник, получивший название «Спутник-1» или ПС-1.
Именно ПС-1 4 октября 1957 года был запущен в космос на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе Р-7. А уже через месяц, 3 ноября 1957 года, Советский Союз первым в мире осуществил запуск спутника с живым существом на борту – на советском корабле «Спутник-2» земную орбиту отправилась покорять собака-космонавт Лайка. В дальнейшем СССР добился еще нескольких важных космических достижений. Так, 14 сентября 1959 года межпланетная станция «Луна-2» первой в мире совершила посадку на внеземное тело, а станция «Луна-3» 7 октября 1959 года впервые смогла сделать фотографии обратной стороны Луны. Таким образом, к осуществлению первого пилотируемого полета в космос СССР подошел в абсолютной готовности совершить еще один внеземной прорыв.
Проект «Восток»
«На момент запуска, скажем так, лишней информации о корабле не разглашалось. Сообщалось, что это просто корабль-спутник, аналогичный тем, что Советский Союз запускал с 1957 года. Но в действительности это был тот самый первый шаг, необходимый для запуска Гагарина в космос. Конечно, корабль 1КП являлся упрощенной версией «Востока-1» – это был его прототип, у которого отсутствовали теплозащита и системы жизнеобеспечения и посадки. Но этот пуск позволил понять, что мы движемся в нужном направлении. Это обычная практика при решении столь серьезных задач», – объясняет эксперт.
Ракета, ставшая легендой
Ракете-носителю было дано обозначение 8К72К. Ее длина составляла 38,2 метра, диаметр – 10,3 метра. Вес «Востока» насчитывал около 287 тонн. Выводить же в космос ракета могла до 4725 килограммов полезного груза. В качестве топлива двигатели всех ступеней использовали керосин и жидкий кислород.
Благодаря характерной компоновке ракеты Р-7, обладающей центральным блоком и 4 подвесными сбрасываемыми блоками, ракета-носитель«Восток» оказалась исключительно устойчивой на стартовом столе пусковой площадки. Первая и вторая ступени состояли из пят блоков: центрального (длиной 28,75 метра, наибольший диаметр 2,95 метра) и четырех боковых (19,8 и 2,68 метра соответственно). Боковые блоки имели коническую форму и могли отделяться от центрального в полете перед окончанием работы двигателей. Что же касается третьей ступени, то она была установлена на центральном блоке и соединена с ним стержнем. Центральный блок ракеты обладал жидкостным ракетным двигателем (ЖДР), развивающим тягу в 941 килоньютон. ЖРД каждого бокового блока имел тягу в один меганьютон, двигатель третьей ступени – 54,5 килоньютона. При этом основные и рулевые камеры каждого ЖРД имели общий турбонасосный агрегат.
Впервые ракета-носитель «Восток» стартовала 23 сентября 1958 года, однако этот полет, как и следующие два старта, закончился аварией. Зато четвертый пуск увенчался успехом – 2 января 1959 года ракет вывела в космос автоматическую межпланетную станцию «Луна-1», которая хоть и не добралась до самой Луны, но смогла развить вторую космическую скорость, а также стать искусственным спутником Солнца. Также благодаря «Востоку» благополучно были выведены в космос и станции «Луна-2» и «Луна-3».
Характеристики корабля
Корабль «Восток», без сомнений являвшийся для своего времени передовым словом в инженерно-конструкторской мысли, все-таки существенно отличается от современных аппаратов. Главное отличие – он представлял собой корабль-спутник, то есть не мог выполнять орбитальные маневры. Длина корабля составляла 4,3 метра, максимальный диаметр – 2,43 метра, стартовая масса – все те же 4725 килограммов, на которые и была рассчитана ракета-носитель.
Корабль вмещал всего одного члена экипажа и мог совершить полет продолжительностью до 10 суток. Состоял «Восток» из двух отсеков: спускаемого аппарата сферической формы, предназначенного для размещения космонавта, и конического приборно-агрегатного отсека, в котором находились аппаратура и оборудование основных систем корабля, а также тормозная двигательная установка. За пилотирование отвечали системы автоматического и ручного управления, автоматической ориентации на Солнце и ручной – на Землю; за контроль состояния человека и систем корабля – специальная радиотелеметрическая аппаратура.
Внутри кабины корабля также были установлены две телевизионные камеры для наблюдения за космонавтом. Связь с Землей осуществлялась через двустороннюю радиотелефонную связь посредством аппаратуры, работающей в ультракоротковолновом и коротковолновом диапазонах. Помимо этого, важная роль была отведена и системам жизнеобеспечения и терморегулирования.
Герметичный спускаемый аппарат имел три иллюминатора: один технологический и два с отделяемыми при помощи пиротехнических устройств крышками для катапультирования кресла с космонавтом и выбрасывания парашюта. В целях безопасности космонавт во время всего полета находился в скафандре. На случай разгерметизации кабины в скафандре был запас кислорода на четыре часа, он обеспечивал защиту космонавта при катапультировании кресла на высоте до 10 километров. При выведении на орбиту корабль закрывался сбрасываемым головным обтекателем, имевшим люк для аварийного катапультирования космонавта. После полета спускаемый аппарат возвращался на Землю по баллистической траектории. На семикилометровой высоте осуществлялось катапультирование, затем космонавт в скафандре отделялся от кресла и самостоятельно спускался на парашюте. Кроме того, предусматривалась возможность приземления спускаемого аппарата без катапультирования, с космонавтом на борту.
«Это было рискованно. Как признавали впоследствии сами конструкторы, такие меры повысили риски на 50 %. Хотя последующий анализ всех технических средств, которые применялись, давал более высокий уровень вероятности успешного полета – примерно 70 %. Но риск все равно был. С другой стороны, корабль был отработан достаточно хорошо с учетом того времени, которое отводилось на его создание», – объясняет историк.
Автор: Константин Липавский
Источник фото: пресс-служба Госкорпорации «Роскосмос»
Лента новостей
Нардеп Гончаренко заявил о страхе Зеленского перед российским политиком
Президент Молдавии Санду отвергла возможность вступления страны в НАТО
Handelsblatt: отключение «СП-2» вызовет перебои с электричеством в Германии
Французские читатели Le Figaro назвали запуски «Цирконов» в России укреплением мира
Актриса Семак пожаловалась на халатность петербургских коммунальщиков после снегопадов
Военный эксперт Дандыкин объяснил, из-за чего произошла авария в клубе подводников Петербурга
Байден предложил не паниковать из-за омикрон-штамма коронавируса
Внук Шарля де Голля отметил стремление Путина укрепить дружбу между Россией и Францией
TAGC: израильские пилоты учили летчиков США «превращаться» в МиГ-21
Канадский общественник Эльстон восхитился способностью Путина говорить правду
Рубрики
Первый в мире: как создавался космический корабль «Восток»
Подпишитесь на нас
В этом году Россия, а вместе с ней и весь остальной мир, отмечает 60 годовщину первого полета человека в космос – 12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Гагарин первым в мире отправился на земную орбиту, позволив человечеству покорить казавшееся ранее недоступным космическое пространство. «ПолитРоссия» запускает специальный проект в честь юбилея этого замечательного события и открывает его материалом об истории создания первого в мире пилотируемого космического корабля «Восток».
Подготовка к космическому прыжку
Работа над созданием корабля-спутника для выполнения полета человека в космос официально была начата 22 мая 1959 года – в этот день вышло соответствующее постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР. Однако в действительности к проектированию приступили еще в 1957 году специалисты опытно-конструкторского бюро ОКБ-1. Ныне это Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени Сергея Павловича Королева, и привязка к имени выдающегося советского конструктора неслучайна. Именно Королев был начальником отдела № 3 Специального конструкторского бюро СКБ-88, на базе которого и было создано ОКБ-1. Королев же оказался и главным ответственным за создание корабля «Восток-1».
Для проведения всех работ по созданию первых искусственных спутников Земли на базе ОКБ создали специальный отдел № 9, который возглавил советский инженер Михаил Тихонравов. Одним из основных разработчиков корабля был назначен начальник сектора проектного отдела Константин Феоктистов, систему управления корабля разработали под руководством заместителя главного конструктора Бориса Чертока, система ориентации создана конструкторами Борисом Раушенбахом и Виктором Легостаевым.
Безусловно, работа не велась с нуля. К маю 1959 года Советский Союз имел в своем активе сразу несколько важнейших космических достижений. Так, в 1954 году была начата разработка двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, которая 21 августа 1957 года первой в мире доставила боеголовку на межконтинентальную дальность. Она была разработана во все том же ОКБ-1. Параллельно с этим, в 1956 году, начались работы по созданию «Объекта Д» – спутника массой 1000-1400 килограммов, оснащенного аппаратурой для научных исследований. Предполагалось, что он станет первым объектом, запущенным в космос. Впоследствии от этой затеи пришлось отказаться и заменить «Объект Д» на простейший спутник, получивший название «Спутник-1» или ПС-1.
Именно ПС-1 4 октября 1957 года был запущен в космос на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе Р-7. А уже через месяц, 3 ноября 1957 года, Советский Союз первым в мире осуществил запуск спутника с живым существом на борту – на советском корабле «Спутник-2» земную орбиту отправилась покорять собака-космонавт Лайка. В дальнейшем СССР добился еще нескольких важных космических достижений. Так, 14 сентября 1959 года межпланетная станция «Луна-2» первой в мире совершила посадку на внеземное тело, а станция «Луна-3» 7 октября 1959 года впервые смогла сделать фотографии обратной стороны Луны. Таким образом, к осуществлению первого пилотируемого полета в космос СССР подошел в абсолютной готовности совершить еще один внеземной прорыв.
Проект «Восток»
В итоге со всеми работами удалось справиться достаточно быстро – уже 15 мая 1960 года с космодрома Байконур был запущен первый советский космический корабль-спутник с секретными именем «Восток-1П» и индексом 1КП. Как отметил в беседе с корреспондентом «ПолитРоссии» историк космонавтики Александр Железняков, формально он не имел ничего общего с тем кораблем, на котором полетел Юрий Гагарин. Однако в действительности речь идет о событии, предопределившем первый полет человека в космос.
«На момент запуска, скажем так, лишней информации о корабле не разглашалось. Сообщалось, что это просто корабль-спутник, аналогичный тем, что Советский Союз запускал с 1957 года. Но в действительности это был тот самый первый шаг, необходимый для запуска Гагарина в космос. Конечно, корабль 1КП являлся упрощенной версией «Востока-1» – это был его прототип, у которого отсутствовали теплозащита и системы жизнеобеспечения и посадки. Но этот пуск позволил понять, что мы движемся в нужном направлении. Это обычная практика при решении столь серьезных задач», – объясняет эксперт.
Помимо этого, было предусмотрено создание упрощенного корабля «Восток-1» (1К) для отработки систем и штатного «Восток-3» (3К), а также фоторазведывательного спутника «Восток-2» (2К), позже переименованного в «Зенит-2». По словам Александра Железнякова, такое обилие модификаций позволило конструкторам определиться с окончательной комплектацией будущего корабля, который постепенно обрастал всеми необходимыми системами.
Стоит также отметить, что такая оперативная работа была обусловлена необходимостью постоянно оглядываться на США. Параллельно с разработкой в СССР «Востока-1» в США велись работы по созданию пилотируемого корабля Mercury. Главное отличие от советской программы заключалась в так называемой двухступенчатости. Изначально Штаты собирались совершить суборбитальный полет – то есть полет по баллистической траектории со скоростью, меньшей первой космической. Для этой цели должна была использоваться баллистическая ракета Redstone. Затем же Америка хотела выйти и на саму орбиту Земли, и в этом кораблю Mercury должна была помочь первая произведенная в США межконтинентальная баллистическая ракета Atlas. Сергей Королев, в свою очередь, отказался от идеи суборбитального полета и, возможно, именно за счет этого выиграл для СССР столь необходимое в космической гонке время – первый пилотируемый суборбитальный полет на корабле Mercury-Redstone 3 американские астронавты произвели лишь 5 мая 1961 года, спустя три недели после полета Юрия Гагарина.
Ракета, ставшая легендой
Помимо разработки самого корабля, советские конструкторы занимались созданием и ракеты-носителя, также получившей название «Восток». Старт ее проекту был дан 20 марта 1958 года, именно тогда было принято решение создать ракету космического назначения на базе все той же двухступенчатой МБР Р-7. Впрочем, несмотря на это, задача перед конструкторами все равно стояла серьезная: по замыслу Сергея Королева, «Востоку» необходимо было добавить блок третьей ступени, непосредственно на которую и устанавливался сам космический корабль.
Ракете-носителю было дано обозначение 8К72К. Ее длина составляла 38,2 метра, диаметр – 10,3 метра. Вес «Востока» насчитывал около 287 тонн. Выводить же в космос ракета могла до 4725 килограммов полезного груза. В качестве топлива двигатели всех ступеней использовали керосин и жидкий кислород.
Благодаря характерной компоновке ракеты Р-7, обладающей центральным блоком и 4 подвесными сбрасываемыми блоками, ракета-носитель«Восток» оказалась исключительно устойчивой на стартовом столе пусковой площадки. Первая и вторая ступени состояли из пят блоков: центрального (длиной 28,75 метра, наибольший диаметр 2,95 метра) и четырех боковых (19,8 и 2,68 метра соответственно). Боковые блоки имели коническую форму и могли отделяться от центрального в полете перед окончанием работы двигателей. Что же касается третьей ступени, то она была установлена на центральном блоке и соединена с ним стержнем. Центральный блок ракеты обладал жидкостным ракетным двигателем (ЖДР), развивающим тягу в 941 килоньютон. ЖРД каждого бокового блока имел тягу в один меганьютон, двигатель третьей ступени – 54,5 килоньютона. При этом основные и рулевые камеры каждого ЖРД имели общий турбонасосный агрегат.
Впервые ракета-носитель «Восток» стартовала 23 сентября 1958 года, однако этот полет, как и следующие два старта, закончился аварией. Зато четвертый пуск увенчался успехом – 2 января 1959 года ракет вывела в космос автоматическую межпланетную станцию «Луна-1», которая хоть и не добралась до самой Луны, но смогла развить вторую космическую скорость, а также стать искусственным спутником Солнца. Также благодаря «Востоку» благополучно были выведены в космос и станции «Луна-2» и «Луна-3».
«На тот момент уже было понятно, что дело сделано – ракета, которая сможет вывести корабль на орбиту, у нас есть. Так оно в дальнейшем и произошло. Более того, Советский Союз в принципе получил надежную ракету-носитель на несколько лет вперед, которая также послужила отправной точкой для разработки следующих серий – «Восток-2», «Восток-2М» и так далее. Они прослужили нам более 30 лет. Более того, те «Союзы», которые летают сегодня, – это тоже модификация «семерки». Так что Р-7 – это действительно настоящая легенда», – рассказывает Александр Железняков.
Впоследствии ракета-носитель трижды отправляла в космос собак на кораблях-спутниках, в том числе и знаменитых Белку и Стрелку, а также осуществила два успешных запуска с кораблями, предназначенными для пилотируемых полетов – 9 и 25 марта 1961 года собаки Чернушка и Звездочка поочередно совершили взлет, один виток вокруг Земли и посадку. То есть проделали путь, который через два месяца на корабле «Восток-1» повторит Юрий Гагарин.
Характеристики корабля
Корабль «Восток», без сомнений являвшийся для своего времени передовым словом в инженерно-конструкторской мысли, все-таки существенно отличается от современных аппаратов. Главное отличие – он представлял собой корабль-спутник, то есть не мог выполнять орбитальные маневры. Длина корабля составляла 4,3 метра, максимальный диаметр – 2,43 метра, стартовая масса – все те же 4725 килограммов, на которые и была рассчитана ракета-носитель.
Корабль вмещал всего одного члена экипажа и мог совершить полет продолжительностью до 10 суток. Состоял «Восток» из двух отсеков: спускаемого аппарата сферической формы, предназначенного для размещения космонавта, и конического приборно-агрегатного отсека, в котором находились аппаратура и оборудование основных систем корабля, а также тормозная двигательная установка. За пилотирование отвечали системы автоматического и ручного управления, автоматической ориентации на Солнце и ручной – на Землю; за контроль состояния человека и систем корабля – специальная радиотелеметрическая аппаратура.
Внутри кабины корабля также были установлены две телевизионные камеры для наблюдения за космонавтом. Связь с Землей осуществлялась через двустороннюю радиотелефонную связь посредством аппаратуры, работающей в ультракоротковолновом и коротковолновом диапазонах. Помимо этого, важная роль была отведена и системам жизнеобеспечения и терморегулирования.
Герметичный спускаемый аппарат имел три иллюминатора: один технологический и два с отделяемыми при помощи пиротехнических устройств крышками для катапультирования кресла с космонавтом и выбрасывания парашюта. В целях безопасности космонавт во время всего полета находился в скафандре. На случай разгерметизации кабины в скафандре был запас кислорода на четыре часа, он обеспечивал защиту космонавта при катапультировании кресла на высоте до 10 километров. При выведении на орбиту корабль закрывался сбрасываемым головным обтекателем, имевшим люк для аварийного катапультирования космонавта. После полета спускаемый аппарат возвращался на Землю по баллистической траектории. На семикилометровой высоте осуществлялось катапультирование, затем космонавт в скафандре отделялся от кресла и самостоятельно спускался на парашюте. Кроме того, предусматривалась возможность приземления спускаемого аппарата без катапультирования, с космонавтом на борту.
К сожалению, в условиях космической гонки конструкторы не успели создать вовремя некоторые компоненты. Так, пришлось отказаться от системы аварийного спасения на старте и системы мягкой посадки корабля. Кроме того, из конструкции была убрана дублирующая тормозная установка. Последнее решение было обосновано тем, что при запуске корабля на низкую 180-200-километровую орбиту он в любом случае в течение 10 суток сошел бы с нее вследствие естественного торможения о верхние слои атмосферы и вернулся бы на Землю. И, отмечает Александр Железняков, в этой ситуации конструкторы были вынуждены пойти на серьезный риск.
«Это было рискованно. Как признавали впоследствии сами конструкторы, такие меры повысили риски на 50 %. Хотя последующий анализ всех технических средств, которые применялись, давал более высокий уровень вероятности успешного полета – примерно 70 %. Но риск все равно был. С другой стороны, корабль был отработан достаточно хорошо с учетом того времени, которое отводилось на его создание», – объясняет историк.
По его словам, в плане тестирования всех элементов было сделано все возможное. Да, над разработчиками довлела необходимость завоевания приоритета в гонке с США, и это отразилось на итоговом результате. Но это был абсолютно летающий корабль, эффективность которого была определена несколькими пробными запусками. В общей сложности было совершено пять пусков кораблей «Восток-1». Самый известный из них был запущен под названием «Спутник-5» – на нем 19 августа 1960 года в сопровождении мышей и крыс отправились в космос и благополучно вернулись обратно знаменитые собаки-космонавты Белка и Стрелка. До первого пилотируемого полета в исполнении человека оставался буквально один шаг.
Первые жестянки в космосе или КА «Восток-1» и КА «Mercury»
Космический корабль (КК) в сегодняшних реалиях – это аппарат для доставки людей и грузов на международную космическую станцию (МКС) и только. Других эксплуатируемых программ увы нет.
Как бы не пытались вскарабкаться на финансовую гору media group c проектом «Mars one» и SpaceX c проектом полета Red Dragon на Марс – это все только проекты, которые тянутся и тянутся вдаль технических терний и финансовых болот. Пока что люди летают строго к МКС и обратно. Я бы, конечно, был только рад, если бы эти проекты вышли в жизнь, но сегодня трёп немного о другом.
Космические корабли первого поколения «Восток-1» и «Меркурий»
Это интересный пример разного подхода людей к решению одной и той же задачи, а именно – запихать человека в космос, как можно быстрее и не получить по шапке от руководства в случае неудачи.
В тот момент страны – соперницы (СССР и США), а именно умы этих стран не знали, что именно ждет человека в космосе и с чем ему придется столкнуться.
Медицинский персонал уверенно выдвигал выводы, что в невесомости будет невозможно дышать, пить, соображать (пугали сумасшествием или потерей сознания). В тот период уже знали об космических частицах высокой энергии и эти знания наводили на мысли о радиационном поражении тканей человека.
И в целях разумной безопасности первые корабли были рассчитаны на недлительное пребывание в космическом пространстве.
КК «Восток-1», тот самый корабль, а правильнее было бы написать – космический аппарат (КА), на котором 12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин совершил первый в мире полет в космос на околоземную орбиту.
1 Антенна системы командных радиолиний.
3 Кожух электроразъемов
5 Контейнер с пищей.
7 Ленточные антенны.
8 Тормозной двигатель.
11 Приборный отсек с основными системами.
12 Проводка зажигания.
13 Баллоны пневмосистмы (16 шт.) для системы жизнеобеспечения.
14 Катапультируемое кресло.
16 Иллюминатор с оптическим ориентиром.
17 Технологический люк.
18 Телевизионная камера.
19 Теплозащита из абляционного материала.
20 Блок электронной аппаратуры.
Создание этих аппаратов началось с 1958 года под непосредственным (задача ответственная) руководством генерального конструктора опытно-конструкторского бюро (ОКБ 1) Сергея Павловича Королева.
За 108 минут «Восток-1» совершил один виток вокруг Земли и выполнил баллистическую (об этом чуть позже) посадку в районе деревни Смеловка, Терновского района, Саратовской области (Энгельсский район).
Полет первого космического корабля «Восток-1» проходил в полностью автоматическом режиме. Никто не мог дать гарантии, что в условиях невесомости космонавт сохранит работоспособность и вменяемость. На «самый крайний» случай перед самым стартом был передан в конверте особый код, который позволял активизировать ручное управление корабля. Подразумевалось, что активировать код на кодирующем устройстве активации ручной ориентации корабля сможет только вменяемый человек. Имеется не проверенная информация, что это был лишь психологический ход, а управление аппаратом вручную не предусматривалось изначально.
Также в сети гуляет информация, что на случай приземления аппарата на территории другого государства, капсула спускаемого аппарата была заминирована. Подрыв капсулы должен был осуществиться дистанционно, а при потере связи – сработать автоматически через 62 часа после вхождения в плотные слои атмосферы. Лично я этому плохо верю.
Во-первых, подорвать капсулу дистанционно с территории СССР, если она находится на территории (допустим) США на тот момент было просто технически невозможно.
Во-вторых, подрыв капсулы по таймеру – это тоже несколько нелепо, что если капсула падает на территорию СССР, пилот гибнет, а найти место приземления не удается в течении 62 часов? Подрыв и до свидания всем трудам? Отпишитесь на этот счет, если у вас есть информация или мысли, будет интересно порассуждать.
Перед запуском было подготовлено три сообщения (две речи от лица Гагарина и одна от ТАСС) для информационного агентства ТАСС – на случай возникновения нештатной ситуации на борту или, что не исключалось, приземления вне территории СССР.
Речь номер один – полный успех.
Речь номер два – на случай вынужденной посадки на зарубежной территории.
Речь номер три – на случай катастрофы.
В принципе этот прием практиковался не только в СССР, в программе США «Аполлон» также была заготовлена «запасная» речь в случае, если астронавты не смогут вернуться на «Аполлон» и лететь к Земле.
После того, как аппарат «Восток – 1» вышел на околоземную орбиту и были получены данные о высоте, склонении, периоде орбитального движения, кремль дал команду в ТАСС, о чтении речи номер один.
На землю Юрий Алексеевич Гагарин приземлился не в спускаемой капсуле, а на парашюте, катапультировавшись на высоте порядка семи километров.
Ввиду этого Гагарин был готов остаться в капсуле до самого приземления.
Собственно, это и послужило почвой для США оспорить сам факт покорения советским пилотом космоса, но впоследствии все же признали первенство СССР в полете человека на околоземную орбиту.
Катапультироваться пришлось Юрию Алексеевичу из-за отказа пиротехнических болтов, которые не отделили приборно – агрегатный отсек (ПАО) от спускаемого аппарата (СА) и аппарат в плотных слоях атмосферы начало сильно раскачивать.
Расписывать все нештатные ситуации, думаю, я не стану, пост и так большим получается. Об этом можно будет «поговорить» в комментариях отдельно или выложить отдельным постом.
США для полета человека в космическое пространство осуществило три программы: «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон» и программу полетов космических шаттлов.
Первым этапом полета человека на пилотируемых (особое внимание к «ПИЛАТИРУЕМЫХ») космических кораблях была программа «Меркурий». Цель ее сводилась к тому, чтобы изучить возможности полета человека в космос. Хотя в реалии стоит понимать, что в глобальном масштабе интересов страны – это все еще гонка и попытка «перепрыгнуть» СССР.
Капсула «Меркурий» представляет собой усеченный конус высотой 290 сантиметров и диаметром у основания 183 сантиметра. Вес—от 1,35 до 2 тонн. Общая длина капсулы с аварийным устройством 7,8 метра.
1 Аэродинамическая игла
2 Система аварийного спасения (САС).
3 Инфракрасные датчики горизонта.
4 Аэродинамический обтекатель.
5 Двигатели рыскания.
6 Основной и резервный щелевые парашюты.
8 Герметичная кабина с двойными стенками.
9 Приборные панели.
10 Трехосная система ориентации
11 Двигатели крена.
12 Приспосабливаемое по фигуре астронавта кресло и ограничители.
13 Абляционный защитный экран.
14 Штанги, удерживающие тормозную установку.
15 Двигатели отделения.
16 Тормозные двигатели.
17 Бак с перекисью водорода.
18 Блок управления САС.
19 Внешняя обшивка.
20 Титановый стрингер закрытого сечения.
21 Двигатели тангажа.
22 Баллоны с перекисью водорода.
23 Конический ленточный вытяжной парашют диаметром 1,8 м.
24 Двигатели отделения САС.
В начале 1959 г. в США начался отбор астронавтов для полета на одноместных пилотируемых кораблях «Меркурий». В апреле этого же года стали известны имена астронавтов, которые в ближайшие 2—3 года должны были совершить полет в кабине этого корабля. Это были — Вирджил Гриссом, Гордон Купер, Джон Гленн, Малькольм Карпентер, Уолтер Ширра, Алан Шепард, Дональд Слейтон.
С сентября 1959 по май 1961 г. на баллистические траектории в экспериментальных целях было выведено несколько капсул без человека. Через 25 дней после первого в мире орбитального полета в космос Гагарина Юрия Алексеевича, 5 мая 1961 года в США состоялся запуск по баллистической траектории капсулы «Меркурий» с астронавтом Аланом Шепардом.
Капсула с астронавтом поднялась на высоту 186,4 километра. Через 15 минут Алан Шепард опустился в воды Атлантического океана.
Немедленно после приводнения автоматически отсоединялся основной парашют, и спускаемый аппарат имел достаточную устойчивость, чтобы сохранять вертикальное положение в воде. Астронавт находился внутри спускаемого аппарата, ожидая корабль-спасатель или вертолет
Дальность полета капсулы составила 486 километров. Вес капсулы с астронавтом составил 1832,51 килограмма. Американский астронавт установил мировые рекорды продолжительности, дальности и высоты в классе не орбитальных полетов.
29 ноября 1961 года на орбиту была выведена капсула «МА-5» («Меркурий—Атлас») с обезьяной на борту. Через 3 часа 21 минуту после старта капсула с обезьяной приводнилась в 800 километрах юго-восточнее Бермудских островов.
На борту корабля находился подполковник ВВС США Джон Гленн. Через 5 минут после старта корабль был выведен на орбиту вокруг Земли с максимальной высотой полета 256 километров. Это был первый американский пилотируемый полет космического корабля. Он состоялся через 10 месяцев и 8 дней после полета в космос Юрия Алексеевича Гагарина и через 6 месяцев и 14 дней после суточного пребывания в космическом пространстве советского космонавта Титова Германа Степановича.
Целью полета была проверка всех систем корабля, проведение ориентации с помощью ручного управления, работа астронавта в условиях невесомости, определение состояния радиосвязи по каналам «Космос—Земля» и «Земля—Космос».
Полет продолжался 4 часа 56 минут 23 секунды. За это время астронавт Джон Гленн три раза облетел Землю и прошел расстояние, равное 121 795 километрам.
Все запланированные программой полета эксперименты астронавт выполнил. После благополучного возвращения с орбиты, в его адрес 21 февраля 1962 года Гагарин и Титов направили поздравительные телеграммы.
Ну а теперь к начинке.
На геометрическую конструкцию космического корабля в большей степени повлияла грузоподъемность ракеты-носителя.
А вот США всё никак не могли отработать базовый двухступенчатый «Атлас», и первый вариант «Атлас-Аджена» полетел только в начале 1960 года.
«Восток» на этапе выведения находился под сбрасываемым головным обтекателем. Поэтому конструкция аппарата не требовала к себе аэродинамической формы, а также позволяла размещать всю периферию, от антенн до жалюзи терморегуляции.
А особенности конструкции блока «Е» определили характерный конический «хвост» корабля.
«Меркурий» же не мог позволить себе тащить на орбиту тяжелый обтекатель. Поэтому корабль имел аэродинамическую коническую форму, и все чувствительные элементы типа перископа, антенн связи «сворачивались в корпус».
Ввиду того, спуск капсулы аппарата «Восток» был баллистическим, конструкторы ОКБ приняли в процесс форму капсулы в виде сферы, шара. Смещение центра тяжести капсулы «перед пилотом» обеспечивало самостоятельную ориентацию капсулы в правильное положение при вхождении в плотные слои атмосферы без стороннего управления.
Принимая во внимание тот факт, что на первых этапах спуска капсула может вращаться в атмосфере, теплозащитное покрытие наносили на всю поверхность спускаемого аппарата.
Небольшое отступление по методам спуска КА с орбиты:
Спуск КК с орбиты на землю условно делится на три этапа:
100км над уровнем моря);
Полет в атмосфере (аэродинамическое торможение КА/КК)
Посадка (парашютное торможение и спуск на поверхность планеты)
На втором этапе спуска КК/КА на Землю гасится основная часть кинетической энергии спускаемого аппарата. Происходит гашение скорости движения аппарата от орбитальной (
7.9км/с в случае низкой круговой орбиты) до дозвуковой (менее
В результате такого торможения возникают тяжелые температурные и перегрузочные режимы. Оба фактора и нагрев, и перегрузки могут оказаться опасными и для аппарата, и для людей, и требуют, как конструкторских решений, так и специального управления траекторией спуска.
Для первых космических кораблей «Восток» и «Меркурий» баллистический спуск был штатным вариантом. Корабли этого типа возвращались с орбиты по баллистической траектории. Первому набору космонавтов при медицинском обследовании предъявлялось требование на перенос максимальной перегрузки в 12 единиц.
При движении в атмосфере аппарат балансируется на определенном (балансировочном) угле атаки. При этом возникает небольшая подъемная сила, что позволяет управлять траекторией спуска. Максимальная перегрузка при торможении достигает 4 единицы.
Если аэродинамическое качество аппарата больше единицы, то спуск будет планирующим.
При таком спуске образуется подъемная сила. Планирующий спуск облегчает приземление космонавтов, так как он обеспечивает более медленное торможение, приводящее к уменьшению перегрузки до 3 4 единиц. Кроме того, при планирующем спуске существует принципиальная возможность управления дальностью и направлением полета в атмосфере, что позволяет либо более точно осуществить посадку, либо выбрать район посадки в процессе спуска.
В настоящее время резервным вариантом посадки считается баллистический спуск. В качестве резервного он был введен после аварии 5 апреля 1975 года на участке выведения корабля «Союз 18» (космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров). В этом случае аппарат может приземлиться на расстоянии десятков и даже нескольких сотен километров от запланированного места посадки. Кроме того, при баллистическом спуске космонавты испытывают перегрузки, почти в два раза превышающие номинальные.
Коническая форма «Меркурия» требовала размещение теплозащитного покрытия только в нижней части аппарата.
Такое решение позволило снизить вес аппарата, но с другой стороны появился риск того, что при не правильной ориентации капсулы в атмосфере, она может быть разрушена.
В качестве решения этой проблемы было принято решение об размещение в верхней части аппарата аэродинамического спойлера (крыла), который разворачивался перед циклом спуска и направлял аппарат «дном» вниз при вхождении в плотные слои атмосферы.
Помимо этого, «Меркурий» в отличие от «Востока» был именно пилотируемым кораблем. Если на «Востоке» Юрий Алексеевич был просто пассажиром (я бы даже сказал подопытным), а полет проходил в автоматическом режиме, как и ориентация аппарата, то «Меркурий» управлялся пилотом и одна из основных задач включала в себя ручную ориентацию аппарата при спуске в атмосферу с помощью системы ориентации.
В качестве рабочего тела (топлива) для системы ориентации на аппарате «Восток» использовался сжатый азот. Главным достоинством системы была простота — газ содержался в шарообразных баках и стравливался довольно несложной системой клапанов.
А вот на «Меркурии» использовалось каталитическое разложение концентрированной перекиси водорода. С точки зрения удельного импульса это выгоднее сжатого газа, но запасы рабочего тела на «Меркуриях» были крайне малы.
Активно маневрируя, можно было потратить весь запас перекиси меньше чем за один виток.
В дальнейшем перекись как рабочее тело использовалась на первых «Союзах», а затем все перешли на несимметричный диметилгидразин (НДМГ, (CH3)2N2H2), а в качестве окислителя использовался азотный тетраоксид (АТ, N2O4). Сама связка имеет аббревиатуру НДМГ/АТ и сегодня редко, но применяется в КА малых габаритов, поскольку является довольно токсичным видом топлива, а стоимость НДМГ заметно дороже керосина в объемах заправки РН.
Тормозная двигательная установка (ТДУ).
ТДУ аппарата «Восток» помимо своей первостепенной задачи по спуску аппарата в плотные слои атмосферы, предназначалась как резервная система для схода аппарата с орбиты в случае отказа автоматики радиоуправления дальности полета и интеграторов ускорения, которые должны отдавать команду на отключение двигателя блока «А» (3 ступень) и таким образом выводить аппарат на расчетную высоту орбиты. Тормозной импульс должен был «Заваливать» перигей (нижняя точка орбиты) орбиты аппарата в верхние слои атмосферы и дальнейший спуск капсулы осуществлялся за счет естественного аэродинамического торможения.
Вообще, аппараты «Восток» выводились на орбиты с таким расчетом, чтобы в течение недели затормозиться об атмосферу без применения ТДУ (аварийный режим). Такой подход к «торможению» аппарата означал, что капсула может упасть где угодно в пределах всей широты и скорее всего капсула бы падала в океан.
В штатном режиме полет проходил в соответствии с циклограммой, заложенной в бортовую систему автоматического управления, а процесс подготовки аппарата к спуску начинался автоматически уже по сигналу «контакт отделения КК от РН»
ТДУ аппарата «Восток» была недублированной. Такое решение было не безопасным, отказ системы ТДУ мог увести аппарат не на расчетные 5-7 дней полета, а на все 15 и система жизнеобеспечения была рассчитана только на недельный полет. Причиной такого упущения было банальным – конструктивно второй двигатель ТДУ не мог уместиться на аппарате.
На аппарате «Меркурий» ТДУ и блок двигателей разделений КК от РН был расположен за тепловым щитом. Блок размещался автономно и крепился с помощью штанг. Команда на включение ТДУ могла отдаваться как автоматически, так и вручную, отделение блока ТДУ аппарата «Меркурий» проходило также автоматически по циклу команд опорожнения баков ТДУ. В случае отказа автоматики штанги-мачты, удерживающие блок ТДУ просто перегорали при входе аппарата в атмосферу.
Оба типа двигателей были установлены в трех экземплярах для большей надежности. Двигатели разделения включались сразу после выключения двигателей РН для того, чтобы КК отошёл от РН на безопасное расстояние. Тормозные двигатели включались для схода с орбиты. Для того, чтобы свести аппарат с орбиты вращения на спуск, достаточно было штатной работы одного двигателя.
Повышенное требование к надежности работы ТДУ «Меркурия» имело веские причины. Если система жизнеобеспечения аппарата «Восток-1» позволяла в случае нештатной работы ТДУ прожить космонавту неделю и аппарат в любом случае бы упал на Землю, то система жизнеобеспечения «Меркурия» позволяла наслаждаться жизнью только 1.5 суток. Отказ ТДУ «Меркурия» приравнивался к гибели астронавта.
На обоих кораблях полет производился в скафандрах. В аппарате «Восток-1» поддерживалась атмосфера близкая к земной в одну атмосферу, воздушная смесь состояла из кислорода и азота.
На «Меркурии» для экономии веса атмосфера была чисто кислородная при пониженном давлении. Это добавляло неудобства, поскольку астронавту нужно было около двух часов перед запуском дышать в корабле чистым кислородом, а при выведении аппарата на орбиту нужно было стравливать атмосферу из капсулы, затем перекрывать вентиляционный клапан, при спуске с орбиты снова открывать его для повышения давления вместе с атмосферным.
В качестве системы аварийного спасения на РН «Восток-1» была предусмотрена только система катапультирования космонавта. Работала такая система только на начальном участке траектории полета РН.
В головном обтекателе было выполнено отверстие для посадки космонавта и аварийного катапультирования.
Парашют мог не успеть раскрыться в случае аварии на первых секундах полёта, поэтому со стороны отверстия головного обтекателя от стартового комплекса была натянута сетка, которая должна была смягчить падение кресла с космонавтом.
На поздних этапах полета, после отделения первой ступени, КК должен был отделиться от РН, используя штатные средства разделения.
Американские коллеги подошли к этому вопросу более щепетильно
На «Меркуриях» стояла полноценная система аварийного спасения (САС), которая должна была отвести капсулу от разрушающейся ракеты начиная от старта и до конца плотных слоёв атмосферы, включая этап отделения второй ступени.
В случае аварии на большой высоте использовалась штатная система разделения КК от РН
Катапультируемые кресла, как системы спасения, использовались на «Джемини», а также испытательных полётах космических шаттлов. САС выполненная по технологии программы «Меркурия» использовалась и на «Аполлонах», а также модернизированная версия САС используется сегодня при запусках КК серии «Союз-ТМА»
Наиболее наглядно показывает разницу в менталитете людей подход к проектированию панелей инструментов и управления КК.
В создании панелей инструментов аппарата «Восток-1» чувствовали люди, которые в целом занимались проектированием ракет. Это в совокупности с требованиями надежности отразилось на минимализме элементов управления.
При разработке проекта «Меркурий» разработкой панелей управления занимались по большей части конструкторы самолётов, да и астронавты прилагали усилия к тому, чтобы кабина была для них привычной, так-как отбор в астронавты США производит исключительно из пилотов ВВС. Такой подход отразился на количестве элементов управления.
Оба аппарата являли собой вершину инженерной мысли того времени, что уж говорить о том, что добрая часть технический решений и приборов используются и сегодня, пускай и в модернизированном виде.
Очень жаль, что катализатором развития космической промышленности выступает военка и политические «гляделки», при том происходит это из-под коленки ракобоком.
Вроде как уже давно ясно, что толчком развития всей науки является космос, как и смысл существования человечества, но политическая песочница и игра в войнушку продолжает выжигать цивилизацию с «лица» планеты. Обидно, да?
В следующих постах, скорее всего, поболтаем детально об полете Юрия Алексеевича Гагарина, немножко разберемся в системах ориентации КА и КК.
Форму Гагарина прошу считать за идеал.
Прямо так. Белая майка. Черные треники. Гантели. Умеренные бицепсы.
Очень интересная статья, спасибо!
Впервые американцы полетели в космос через 20 лет, после полёта Гагарина. Все эти Меркурии, Джемени и Аполлоны, в том числе и Союз-Аполлон, лживая американская пропаганда по очернению социализма. И поскольку либералы у власти, Росскосмос так же брешет, как последняя собака, стирая название Советского Союза со шлема Гагарина, и выдавая отснятые в американских павильонах кадры тренировки Леонова и американцев, за реальный совместный полёт.
Крейсер
Самые важные космические события 2021 года: вертолёт на Марсе, космический туризм и прикосновение к Солнцу
Сразу три миссии, запущенные в прошлом году, достигли Марса в начале текущего. Орбитальные аппарат ОАЭ «Надежда» изучает климат и погоду Красной планеты.
Китай с первой попытки доставил и орбитальный аппарат, и марсоход, что для ракетно-космической отрасли просто беспрецедентно, став второй страной в истории, успешно реализовавшей марсианскую миссию (советский «Марс-3», хоть и совершил мягкую посадку, но проработал на Красной планете 11 секунд).
Ну и конечно марсоход Perseverance, вместе с которым в небе над Марсом совершает один за другим полёты дрон «Изобретательность» (Ingenuity).
Срок службы МКС подходит к концу. NASA активно развивает частные инициативы по созданию орбитальных станций у Земли, но тут снова отличился Китай, роверы которого бороздят просторы Луны и Марса, запустив собственную околоземную станцию «Тяньгун».
Долгострои полетели в космос
Начнём с того, что отправкой двух модулей, «Наука» и «Причал», завершено строительство российского сегмента МКС.
Наконец-то вчера запущен космический телескоп имени Джеймса Уэбба, на который возлагаются огромные надежды по поиску экзопланет и, как знать, возможно, свидетельств их обитаемости.
Из-за пандемии перемещение по планете стало затруднительным, чего нельзя сказать о полётах в космос. Под конец года вообще создалось впечатление, что с 2022-го года о космических туристах мы будем слышать так часто, что это станет таким же рядовым событием, как перелёты на самолёте. Совсем недавно Blue Origin отправили в космос сразу 6 человек, что на сегодня является рекордом.
Ричард Брэнсон на космоплане Unity тоже летал в компании ещё пяти человек (три туриста и два пилота), но достиг высоты в 86 километров, что считается космосом только по американским меркам, так что предлагаю считать, что рекорд за Безосом. При этом выше всех, на 580 км, слетали туристы миссии Inspiration4 от SpaceX.
Освоение Луны откладывается
К сожалению, в деле освоения нашего спутника в уходящем году нас ожидали только переносы.
И отечественная миссия «Луна-25», и индийская «Чандраян-3», и первый полёт по программе «Артемида» перенесены на 2022-й год.
Выручают тут снова китайцы, правда, аппаратами, которые запущены в 2020 году. Станция «Чанъэ-5» (основной блок лунного аппарата, доставившего ранее образец лунного вещества на Землю) сначала в марте вышла в точку L₁ системы «Солнце — Земля», затем в сентябре снова начала движение к Луне. На протяжении всего 2021 года продолжал исследование поверхности обратной стороны Луны луноход «Юйту-2». Продолжает свою работу и аппарат «Цюэцяо» в точке Лагранжа L₂ системы «Земля — Луна», основной задачей которого является ретрансляция сигналов с «Юйту-2» и посадочной платформы.
Зато мы исследуем Солнце
Впервые в истории человечество, с помощью космического аппарат, буквально прикоснулось к Солнцу: американский зонд Parker Solar Probe впервые «коснулся» Солнца и прошел через корону. Аппарат пролетел через корону Солнца и взял оттуда образцы частиц и провел замеры магнитных полей. Как заявил заместитель директора NASA по научным вопросам Томас Цурбухен, это «знаковый момент для изучения Солнца и поистине замечательное достижение».
Дальний космос под пристальным взором человечества
Сюда же можно отнести и телескоп имени Джеймса Уэбба, но пусть он будет в долгостроях. Под конец года был запущен рентгеновский телескоп IXPE, который позволит человечеству изучать «экстремальные и загадочные» космические тела.
Немного раньше был запущен аппарат DART, который буквально протаранит 160-метровый астероид Диморф, обращающийся вокруг 750-метрового астероида Дидим, чтобы попытаться изменить его траекторию.
Не только таранить, но и изучать. За месяц до DART космический аппарат «Люси» отправился в свою 12-летнюю миссию по изучению троянских астероидов Юпитера. Считается, что троянские астероиды могут содержать ключи к пониманию ранней Солнечной системы — и, возможно, даже к разгадке происхождения органического материала на Земле (так как именно Юпитер мог «стрелять» ими по нашей планете на ранних стадиях развития нашей планетной системы).
Представляете, какие открытия ожидают человечество?
Ещё в октябре 2018 года к Меркурию, ближайшей к Солнцу планете, отправился зонд Европейского космического агентства «БепиКоломбо». В августе 2021 года он с пролётной траектории провел исследование Венеры, а в октябре впервые пролетел мимо основной своей цели — Меркурия. Второй пролёт состоится 23 июня 2022 года, а на орбиту, спустя ещё 6 пролётов, аппарат выйдет в 2025 году. Миссия уникальна тем, что других запусков к Меркурию в настоящее время не планируется.
Японский аппарат «Хаябуса-2» после доставки второй порции астероидного вещества (впервые вещество было доставлено с астероида Итокава аппаратом миссии «Хаябуса», целью этой миссии был астероид Рюгу) получил продолжение своей миссии, которая теперь предусматривает пролёт мимо одного из небольших астероидов летом 2026 года и выход на орбиту вокруг второго летом 2031 года.
Американская станция OSIRIS-REx провела весной 2021 года последние исследования небольшого астероида Бену, около которого она вращалась с конца 2018 года. Со взятыми с его поверхности образцами вещества в мае прошлого года она начала движение к Земле. Прибытие ожидается в сентябре 2023 года.
Совершенно потрясающим является тот факт, что продолжают свою миссию американские космические аппараты «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Новые горизонты». Первые два были запущены аж в 1977 году, поэтому информация, которую они передают с расстояния более 155 а. е., по-настоящему уникальна. Зонд «Новые горизонты», исследовавший ранее Плутон и объекты из пояса Койпера, может функционировать примерно до 2035 года, пока будет хватать запасов топлива для ориентации и не иссякнут источники радиоизотопного термоэлектрического генератора.