Как назывался космический корабль юрия гагарина
Первый полет в космос: 8 неизвестных фактов
С момента исторического полета Юрия Гагарина прошло без малого 60 лет, а его биографию расписали едва ли не по минутам — от рождения до трагической гибели в авиакатастрофе во время тренировочного полета. Несмотря на это, многие интересные подробности о его космической миссии до сих пор остаются малоизвестными. Об одних годы спустя рассказали родные и коллеги Юрия Гагарина, другие стали понятны из рассекреченных документов. Мы выбрали восемь самых интересных.
1. Босиком на «Восток»
Знакомство Юрия Гагарина с космическим кораблем «Восток» произошло за девять месяцев до его запуска. В тот день главный конструктор СССР Сергей Королев, которого Гагарин впоследствии будет называть своим космическим отцом, встретился с шестью претендентами, отобранными для участия в историческом полете. Он показывал разные типы космических кораблей, рассказывал об их устройстве, а в самом конце остановился у двухметрового серебристого шара. Им оказался «Восток».
«Ну, кто хочет посидеть в кресле пилота?» — спросил академик. Юрий Гагарин вызвался первым: «Разрешите?» Он снял ботинки и, оставшись в одних носках, по стремянке взобрался в кабину космического корабля.
Жест молодого летчика произвел впечатление на Сергея Королева. Он шепнул заместителю: «Этот, пожалуй, и полетит первым».
2. Двадцать претендентов и два дублера
Для первого полета в космос у Юрия Гагарина был не один, а два дублера. Сергей Королев не сомневался: кандидата нужно искать в рядах реактивной истребительной авиации. Отбирали здоровых мужчин до 30 лет, ростом не выше 170 см и весом до 70 кг. Все эти требования были продиктованы размерами «Востока» и ограниченной ракетной мощностью.
После собеседований и медицинских обследований из 3461 кандидата осталось 20 человек. В процессе подготовки выделились три лидера — Юрий Гагарин, Григорий Нелюбов и Герман Титов. Хотя последний был подготовлен лучше, считается, что Юрий Гагарин полетел первым из-за «благозвучного» имени и образцово-славянской внешности. Титова и Нелюбова назначили дублерами. Именно они провожали первого космонавта к стартовой площадке и были готовы полететь вместо него.
3. Прощальное письмо
Несмотря на успешные запуски с животными, никто точно не знал, что ждет первого космонавта на орбите. Многие члены государственной комиссии были уверены: они выбирают смертника. И сам Юрий Гагарин отлично понимал, что ему предстоит опасное путешествие.
Поэтому за пару дней до старта он составил прощальное послание для своей жены и двух дочерей. Его должны были передать семье в случае катастрофы.
Это письмо Валентина Гагарина прочитала, но уже спустя годы — после гибели мужа во время испытаний самолета 27 марта 1968 года. В нем Юрий Гагарин просит супругу позаботиться о дочерях, устроить свою личную жизнь и по возможности не забывать про его родителей. «Надеюсь, что это письмо ты никогда не увидишь, и мне будет стыдно перед самим собой за эту мимолетную слабость», — написал космонавт.
4. Три варианта предполетного обращения
Космонавты, присутствовавшие на космодроме Байконур 12 апреля 1961 года, заранее записали три предполетных обращения к советскому народу. Первое подготовил Юрий Гагарин, два других — его дублеры Герман Титов и Григорий Нелюбов. Специально для этого они ездили в Дом радио за девять дней до старта, еще не зная, кого из них выбрали для миссии.
Кроме того, сотрудники ТАСС заблаговременно написали три разных варианта сообщения о первом полете человека в космос. Какое из них попадет в эфир, зависело от исхода событий. Первый текст планировали опубликовать в случае гибели космонавта. Второй — если в процессе возникнет непредвиденная ситуация и потребуется экстренное приземление. Третий сообщал об успехе Советского Союза. В итоге именно его и распространили по всему миру через 55 минут с момента запуска.
5. Проблемы с герметичностью
Первый космический полет могли перенести. Юрий Гагарин уже лежал в кабине «Востока», когда выяснилось, что люк с герметизирующей крышкой закрылся не до конца — не сработал один из контактов. Это было опасно: от его исправности зависел запуск таймера катапультирования при возвращении на Землю.
До старта оставались считанные минуты, а отменять полет было крайне нежелательно. До Сергея Королева дошли слухи, что американцы пошлют на орбиту своего космонавта уже через неделю. И он решил оперативно проверить контакт. Инженеры со скоростью современных механиков «Формулы-1» сняли больше трех десятков гаек, подняли крышку, поправили нужный контакт и снова заперли люк. Юрий Гагарин знал: что-то пошло не так. Но вопросов задавать не стал. Все это время он насвистывал песню: «Родина слышит, Родина знает».
6. Полет в режиме автопилота
До первого полета в космос было неясно, как организм человека отреагирует на экстремальные нагрузки: выдержит ли психика и сможет ли он остаться работоспособным в условиях невесомости.
Чтобы минимизировать риск, полет решили проводить в полностью автоматическом режиме. Космонавт мог взять управление только в случае отказа автоматики, но для этого ему требовался цифровой код.
Некоторые врачи боялись, что во время полета пилот потеряет контроль над собой и захочет без необходимости включить ручной режим. Для перестраховки секретный код запечатали в специальный конверт и приклеили рядом с креслом космонавта. Психологи считали, что открыть его можно только в здравом рассудке. По воспоминаниям инструктора Марка Галлая, в конверте было спрятано число «125». К счастью, вводить его Гагарину не потребовалось.
7. «Я горю! Прощайте, товарищи»
Первый космонавт не подозревал о том, что будет происходить с кораблем при входе в плотные слои атмосферы. Юрий Гагарин думал, что погибнет, когда по пути домой заметил в иллюминаторе полыхающий корпус капсулы «Востока». Из динамиков в центре управления полетом донеслось тревожное послание. «Я горю! Прощайте, товарищи», — громко прокричал Юрий Гагарин.
На самом деле никакой опасности для его жизни в тот момент не было. Пламя возникло в результате трения жаропрочной обшивки космического корабля об атмосферу. Сегодня космонавты знают, это обычный процесс. Так происходит во время каждого приземления. Но для Юрия Гагарина эффектное космическое зрелище стало большой неожиданностью. О его прощальной фразе еще долгое время нигде не упоминалось, а потому она до сих пор остается малоизвестной.
8. Катапульта и парашют
Первый полет в космос Юрия Гагарина мог остаться неучтенным из-за особенностей конструкции корабля «Восток». Он не был оснащен системой мягкой посадки, необходимой для безопасного приземления. Такой технологии в СССР еще не существовало, а без нее находящийся внутри человек рисковал умереть из-за резкого удара о землю.
Поэтому была придумана такая схема: за десять минут до посадки космонавт должен катапультироваться и завершить полет прыжком с парашютом. Гагарин так и сделал. Но советской стороне пришлось пойти на обман. По правилам Международной авиационной федерации, все космонавты должны были приземляться в капсулах. Чтобы результат не дискредитировали, от западных коллег долгое время скрывали детали полета. Это одна из причин, почему все подробности первых космических стартов были строго засекречены.
Военные тайны корабля Юрия Гагарина
12 апреля 1961 года советский офицер Юрий Алексеевич Гагарин облетел земной шар на корабле-спутнике «Восток», открыв космическую эру в истории человечества. Историческое событие вызвало огромный резонанс во всём мире; от учёных и космонавта требовали подробностей, однако очень скоро выяснилось, что советские официальные лица не готовы предоставить ни данные по ракете-носителю, ни технические описания конструкции корабля. Долгие годы «Восток» оставался засекреченным.
Секретный «Восток»
После успешного приземления Гагарина журналисты всего мира жаждали получить хоть какие-то материалы о деталях его полёта и ракетно-космической системе «Восток». При этом если интервью с космонавтом, фотоснимки с ним и его краткую биографию найти было довольно просто, то остальное находилось вне открытого доступа.
Например, в качестве снимка старта ракеты-носителя фигурировала картинка с чёрной «сигарой», взмывающей в клубах дыма, а вместо корабля опубликовали конус головного обтекателя. Основываясь на американских проектах пилотируемых кораблей «Mercury» и «Gemini», эксперты реконструировали возможные варианты устройства «Востока». Так, западные СМИ тиражировали странную картинку из газеты «London Daily Worker», представлявшую «Восток» как «Mercury», сплюснутый по центральной оси. Журнал «Life» предпочёл подготовить собственную реконструкцию (выпуск от 21 апреля 1961 года), изобразив цилиндрический корабль, который, по мнению художника, идеально вписывался в головной обтекатель. Реконструкция выглядела настолько качественной, что её опубликовали даже в СССР. Впрочем, все предложенные варианты в итоге оказались очень далеки от оригинала.
Разумеется, западных экспертов смущала форма «Востока». Они знали, что форма корабля должна быть довольно причудливой за счёт размещения на нём тормозной двигательной установки и баков с топливом. Некоторые сведения о корабле они получили, изучив фотоснимки модели, которая демонстрировалась в июле 1961 года во время воздушного парада в Тушино. Хотя головной обтекатель по-прежнему скрывал детали конструкции, экспертам удалось увидеть входной люк. Макет добавил и вопросов: к задней части обтекателя был прикреплён аэродинамический стабилизатор, что привело к различным толкованиям его назначения в компоновке корабля (вплоть до варианта военного использования).
Только 30 апреля 1965 года макет «Востока» в подлинном виде был выставлен на ВДНХ. Самым поразительным для западных экспертов стал тот факт, что Юрий Гагарин, оказывается, летал внутри шарообразного спускаемого аппарата. Впрочем, это был лишь первый этап рассекречивания: подробное описание устройства корабля, его оборудования, систем ориентации, связи, жизнеобеспечения и т.п. появились в открытом доступе только через полвека — весной 2011 года.
Как стало известно относительно недавно, решение о засекречивании деталей полёта Юрия Гагарина и подробностей устройства ракетно-космической системы «Восток» было принято 8 апреля 1961 года, то есть незадолго до старта. Генерал-лейтенант Николай Каманин, руководивший подготовкой космонавтов по линии ВВС, в тот день записал в своём дневнике:
«Под председательством [Константина Николаевича] Руднева состоялось заседание Государственной комиссии по пуску космического корабля «Восток-3А». Рассмотрели и утвердили задание на космический полёт, составленное и подписанное мной и [Сергеем Павловичем] Королёвым.
Первый вопрос: кто полетит? От имени ВВС я предложил первым кандидатом на полёт считать Юрия Алексеевича Гагарина, а Германа Степановича Титова – запасным. Комиссия единогласно согласилась с моим предложением. По второму вопросу – о регистрации полёта как мирового рекорда и о допуске на старт и в район посадки спортивных комиссаров – маршал [Кирилл Семёнович] Москаленко и [Мстислав Всеволодович] Келдыш выступили против. «За» выступили Королёв и я, нас поддержал Руднев. Постановили: полёт оформить как мировой рекорд, но при составлении документов не допустить разглашения секретных данных о полигоне и носителе».
Здесь вроде бы ничего не сказано о корабле, однако он тоже был частью засекреченной системы, поскольку разработчики унифицировали его с фоторазведчиком «Зенит-2», что и предопределило доступ к информации о нём на годы вперёд.
Разведчики на орбите
Хотя советские учёные и сам Гагарин неоднократно заверяли мировую общественность в том, что первый орбитальный полёт имел исключительно научно-исследовательский характер, и был призван выявить влияние условий космоса на человеческий организм, западные эксперты подозревали, что он может быть использован, в том числе, для решения военных задач. Повод дал глава советского государства Никита Хрущёв, заявивший 14 апреля на торжественном приёме в Георгиевском зале Большого Кремлёвского дворца буквально следующее:
«Мы все взволнованы виновником торжества. Но мы тоже в какой-то степени, видимо, причастны к этому преступлению, совершенному им, если можно назвать это преступлением. Действительно нельзя без волнения думать и тем более говорить. Мы, советские люди, особенно горды потому, что весь мир гордится этим, потому, что это завоевание человечеством нового положения; для человека, когда он покорил космос. Это торжество всех людей мира.
Но я одно только могу сказать или, вернее, повторить от нашей партии, правительства. Я не скрою, что это показывает величие, расцвет нашей науки, техники и инженерной мысли. Это даёт многое с точки зрения обороны нашей страны. Мы получили, конечно, колоссальное преимущество. Но не это главное для нас. Главное для нас: пусть тот, кто точит ножи против нас, знает, что Юрка был в космосе, всё видел теперь, всё знает. А если надо – ещё полетит, а если ему надо подкрепление – может другого товарища взять, может полететь и лучше рассмотреть. Какой вывод из этого? Вывод тот, что это не должно давать господства какой-либо стране. Это должно привести к большему убеждению всех людей в мире с тем, чтобы больше усилий направить на обеспечение мира, чтобы прийти к разоружению: только при всеобщем разоружении, при всеобщем контроле можно обеспечить мир во всём мире».
Фактически Хрущёв сообщил заинтересованным лицам, что корабль «Восток» будет использован как минимум в качестве пилотируемого разведывательного аппарата. Советский лидер сказал правду. Первые полностью автоматизированные спутники-разведчики были, конечно, «вершиной» технического прогресса для начала 60-х годов, но имели ряд существенных недостатков. Например, они не могли идентифицировать и отслеживать цели, особенно подвижные. Фотосъёмка с борта оказывалась бесполезной на ночной стороне Земли или при покрытии её поверхности облаками – спутники, действовавшие по заложенной программе, зря расходовали свой ресурс. Кроме того, для получения более или менее надёжных данных требовалось высокое разрешение, а чем больше разрешение, тем большее фокусное расстояние необходимо обеспечить оптике, отправляемой на орбиту, что также было сложно реализовать на практике. Человеческий глаз в этом смысле долго оставался вне конкуренции, поэтому на «Востоки» собирались возложить ещё и разведывательные функции.
На начальном этапе космонавты должны были определить, насколько хорошо пилот корабля способен различить отдельные детали земной поверхности. Понятно, что первым своими впечатлениями поделился Гагарин, выступая 13 апреля 1961 года перед Государственной комиссией. Процитируем красноречивый фрагмент из его доклада, три десятилетия остававшегося секретным:
«Вопрос. Как Вы прикидываете, какие минимальные размеры предметов Вы надёжно можете различить своим глазом без прибора, без фотографий – смотришь и видишь: вот дорога идёт, видно её, а тропинку не видно, идёт поезд, видно, а автомобиль, например, не видно?
Ответ. Ну, поездов я не видел, автомобилей тоже. Но вот, реки и притоки рек видно. Обычные пашни, они видны как квадраты, вспаханные или невспаханные. Это видно было с высоты, когда работала третья ступень и конец третьей ступени.
Вопрос. Вот Вы летите над городом, можно нарисовать схему улиц?
Ответ. Над городами я не пролетал, и таких, наверное, городов не было. Мне кажется, что предметы размером метров в сто можно наблюдать. Вот острова, потом притоки этих рек больших, они, по-моему, не такие большие, эти притоки, а их видно хорошо».
Задача оценки возможности наблюдения с орбиты стояла и перед Германом Титовым, который 6 августа 1961 года на корабле-спутнике «Восток-2» отправился в суточный космический полёт. Кроме того, он мог пользоваться камерой «Конвас» с запасом цветной пленки 300 м и оптической системой «Визир» с трёх- и пятикратным увеличением. В своём докладе 8 августа он, отвечая на вопросы главного конструктора ракетно-космической техники Сергея Королёва, подтвердил, что при необходимости корабль может быть вручную сориентирован на любой интересный объект, в том числе находящийся в космосе.
«Вопрос: Я ставлю вопрос так: что на определенном витке Вы знаете, что Вы проходите над определенным местом земного шара. Вы знаете заранее, можете подготовить и на Земле или там, в полёте. Важно то, что Вы знаете заранее. И Ваша задача определённым образом сориентировать корабль именно над этим местом Земли (поверхности), т.е. сделать, говоря по-авиационному, заход?
Ответ: Можно, вполне.
Вопрос: Это можно. Второй вопрос. Если потребуется то же сделать по отношению к другому кораблю, движущемуся в космическом пространстве, где-то неподалёку. Если Вы имеете средства определения, как Вы считаете, можно ли это сделать?
Ответ: Можно, я считаю, это сделать. Можно, конечно».
На основании полёта Титова был сделан вывод о реальности использования корабля «Восток» (3КА) не только как пилотируемого разведчика, но и в качестве космического аппарата-инспектора, ведущего наблюдение за чужими спутниками.
Корабль против спутников
Советские военные пристально следили за американскими планами развёртывания спутниковой группировки, которые составлялись ещё до начала космической эры. При этом специалисты быстро пришли к выводу о необходимости противодействия стратегии установления контроля над околоземным пространством. Один из путей виделся в создании орбитального корабля, который мог бы выполнять задачи инспектора и перехватчика.
Проблематикой поначалу занялись военнослужащие, профиль работ которых был далёк от космонавтики. В 1956 году было принято решение о создании специального института по разработке теоретических и практических вопросов построения глобальной противовоздушной обороны страны. Через год его перевели в Калинин (ныне – Тверь) под названием Научно-исследовательский институт №2 Министерства обороны (НИИ-2 МО). Начальником Управления истребительной авиации НИИ-2 был назначен подполковник Олег Чембровский.
Подчинённый ему коллектив определял типы истребителей, необходимых для прикрытия страны от самолётов потенциального противника. К 1960 году в институте стало известно о появлении в США проектов создания орбитальных боевых систем и средств нанесения удара из космоса. Чембровский тут же выступил с инициативой формирования специальной группы, которой поручалось исследование возможности использования космоса в военных целях. Минобороны одобрило первоначальный научный отчёт и издало приказ о развёртывании работ по формированию концепции построения противокосмической обороны СССР.
Понятно, что руководство новой тематикой было поручено самому Чембровскому. К 1962 году его группа выпустила проект многоразового авиационно-космического комплекса перехвата, а вскоре в НИИ-2 приказом главкома ПВО страны маршала Сергея Бирюзова было создано самостоятельное Управление по космическим системам НИИ-2 – фактически первое подразделение будущих Воздушно-космических сил. Спектр исследований Управления был широк: разведка космических объектов, распознавание их образов, удаление «космического мусора» и отработанных блоков ракет, помощь экипажам космических кораблей, выполнение монтажных операций на орбите и т. п. Владимир Фишелев, служивший под началом Чембровского, рассказывал:
«То, что сейчас выполняют наши космонавты и американские астронавты, например, длительные полёты, маневрирование на орбите, захват и транспортировка космических объектов и многое другое – всё это уже в то время прорабатывалось молодым коллективом 6-го управления НИИ-2, да и не только там.
Помнится, как научные сотрудники – прекрасные рисовальщики (способности к рисованию – не единственные их таланты) Стас Федотов и Толя Белобородов на плакатах для доклада высшему командованию Министерства обороны (их называли «раскладушками») изображали, казалось, фантастические аппараты и схемы манёвров. Сейчас – это не фантазия, а реальность.
Первый визит в Центр подготовки космонавтов относится к концу 1962 года. Вместе с О.А. Чембровским на встречу к руководству Центра поехали сотрудники Управления А.А. Николаев и В.Б. Алексеев. Потом для установления деловых контактов в институт приезжали космонавты Ю.А. Гагарин, П.Р. Попович, В.М. Комаров и другие. Главным закопёрщиком в контактах с Центром подготовки космонавтов был наш друг и товарищ по альпинизму Толя Николаев, талантливый «автоматчик», учёный, инженер и блестящий организатор, к величайшей скорби, безвременно ушедший от нас. Появление в ЦПК первых, современных по тому времени стендов по отработке ручного управления космическим кораблём – это несомненная заслуга Толи. Он «проторил тропу» по той научно-практической целине, которая в то время была. Достаточно сказать, что в ЦПК тогда был только небольшой научно-методический отдел с весьма ограниченными задачами и возможностями. И появление одержимых идеями научных сил, конечно же, было воспринято в ЦПК с большим энтузиазмом».
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.