Prieš 100 metų astronautikos įkūrėjai vargu ar galėjo pagalvoti, kad kosminiai laivai po vieno skrydžio bus išmesti į sąvartyną. Nenuostabu, kad pirmieji laivų dizainai buvo laikomi daugkartiniais ir dažnai su sparnuotais. Ilgą laiką – iki pat pilotuojamų skrydžių pradžios – jie ant dizainerių braižymo lentų varžėsi vienkartiniais „Vostoks“ ir „Mercurys“. Deja, dauguma daugkartinio naudojimo laivų liko projektais, o vienintelė pradėta eksploatuoti daugkartinio naudojimo sistema (Space Shuttle) pasirodė siaubingai brangi ir toli gražu ne pati patikimiausia. Kodėl taip atsitiko?
Raketas remiasi dviem šaltiniais – aviacija ir artilerija. Aviacijos pradžia reikalavo daugkartinio panaudojimo ir sparnavimo, o artilerijoje buvo linkęs vienkartinis „raketos sviedinio“ panaudojimas. Kovinės raketos, iš kurių išaugo praktinė astronautika, žinoma, buvo vienkartinės.
Kalbant apie praktiką, dizaineriai susidūrė su daugybe didelių skrydžio problemų, įskaitant itin dideles mechanines ir šilumines apkrovas. Atlikdami teorinius tyrimus, taip pat bandymų ir klaidų būdu, inžinieriai sugebėjo pasirinkti optimalią kovinės galvutės formą ir efektyvias šilumą apsaugančias medžiagas. O kai į darbotvarkę iškilo tikro erdvėlaivio kūrimo klausimas, dizaineriai susidūrė su koncepcijos pasirinkimu: statyti kosminį „lėktuvą“ ar kapsulės tipo aparatą, panašų į tarpžemyninės balistinės raketos kovinę galvutę? Kadangi kosminės lenktynės vyko pašėlusiais tempais, buvo pasirinktas paprasčiausias sprendimas – juk aerodinamikos ir dizaino klausimais kapsulė daug paprastesnė nei lėktuvas.
Greitai paaiškėjo, kad tų metų techniniu lygiu kapsulinį laivą padaryti daugkartiniu buvo beveik neįmanoma. Balistinė kapsulė į atmosferą patenka didžiuliu greičiu, o jos paviršius gali įkaisti iki 2500-3000 laipsnių. Pakankamai aukštos aerodinaminės kokybės kosminė plokštuma leisdamasi iš orbitos patiria beveik pusę temperatūros (1300–1600 laipsnių), tačiau šeštajame–septintajame dešimtmetyje dar nebuvo sukurtos medžiagos, tinkamos jos terminei apsaugai. Vienintelė efektyvi šiluminė apsauga tuo metu buvo tyčia vienkartinė abliatyvinė danga: dangos medžiaga tirpsta ir išgaravo nuo kapsulės paviršiaus dėl įeinančio dujų srauto, sugerdama ir nunešdama šilumą, kuri priešingu atveju būtų sukėlusi nepriimtiną nusileidimo įkaitimą. transporto priemonė.
Bandymai sutalpinti visas sistemas į vieną kapsulę – varomąją sistemą su degalų bakais, valdymo sistemomis, gyvybės palaikymu ir maitinimo šaltiniu – greitai išaugo aparato masė: kuo didesnė kapsulė, tuo didesnė šilumos masė. -apsauginė danga (kuri buvo naudojama, pavyzdžiui, stiklo pluoštas, impregnuotas gana didelio tankio fenolio dervomis). Tačiau tuometinių nešančiųjų raketų keliamoji galia buvo ribota. Išeitis buvo rasta padalinus laivą į funkcinius skyrius. Kosmonauto gyvybę palaikančios sistemos „širdis“ buvo patalpinta į santykinai mažą kabiną-kapsulę su šilumine apsauga, o likusių sistemų blokai – į vienkartinius nuimamus skyrelius, natūralu, kad jie neturėjo jokios šilumos apsaugančios dangos. Panašu, kad tokiam sprendimui dizainerius pastūmėjo ir nedidelis pagrindinių kosmoso technologijų sistemų resursas. Pavyzdžiui, skysto kuro raketinis variklis „gyvena“ kelis šimtus sekundžių, o norint atnešti jo išteklius iki kelių valandų, reikia įdėti nemažai pastangų.
Daugkartinio naudojimo laivų fonas
Vienas pirmųjų techniškai sukurtų erdvėlaivio projektų buvo Eugeno Sengerio sukurtas raketinis lėktuvas. 1929 m. jis pasirinko šį projektą savo daktaro disertacijai. Kaip sumanė austrų inžinierius, kuriam tebuvo 24 metai, raketinis lėktuvas turėjo išskristi į žemą Žemės orbitą, pavyzdžiui, aptarnauti orbitinę stotį, o paskui su sparnais grįžti į Žemę. Trečiojo dešimtmečio pabaigoje ir ketvirtojo dešimtmečio pradžioje specialiai sukurtame uždarame tyrimų institute jis atliko gilų raketinio lėktuvo, žinomo kaip „antipodalinis bombonešis“, tyrimą. Laimei, projektas nebuvo įgyvendintas Trečiajame Reiche, bet tapo atspirties tašku daugeliui pokario darbų tiek Vakaruose, tiek SSRS.
Taigi JAV V. Dornbergerio (fašistinės Vokietijos V-2 programos vadovo) iniciatyva šeštojo dešimtmečio pradžioje buvo sukurtas raketinis bombonešis Bomi, kurio dviejų pakopų versija galėjo patekti į netoli - Žemės orbita. 1957 metais JAV kariuomenė pradėjo dirbti su raketiniu lėktuvu DynaSoar. Įrenginys turėjo atlikti specialias užduotis (palydovų apžiūrą, žvalgybines ir smūgines operacijas ir kt.) ir grįžti į bazę planavimo skrydžiu.
SSRS dar prieš Jurijaus Gagarino skrydį buvo svarstomi keli sparnuotų daugkartinio naudojimo pilotuojamų transporto priemonių variantai, tokie kaip VKA-23 (vyriausiasis dizaineris V. M. Myasishchev), „136“ (A. N. Tupolevas), taip pat projektas P. V. . Tsybinas, žinomas kaip „Lapotok“, sukurtas S.P. užsakymu. Karalienė.
1960-ųjų antroje pusėje SSRS Dizaino biure A.I. Mikojanas, vadovaujamas G.E. Lozino-Lozinsky, buvo vykdomas daugkartinio naudojimo aerokosminės sistemos Spiral darbas, kurį sudarė viršgarsinis stiprintuvas ir orbitinis orbitas, paleistas į orbitą naudojant dviejų pakopų raketų stiprintuvą. Orbitinis lėktuvas savo dydžiu ir paskirtimi buvo panašus į DynaSoar, tačiau skyrėsi forma ir techninėmis detalėmis. Taip pat buvo svarstoma galimybė spiralę paleisti į kosmosą naudojant nešančiąją raketą Sojuz.
Dėl nepakankamo tų metų techninio lygio nė vienas iš daugybės šeštojo-septintojo dešimtmečio daugkartinio naudojimo sparnuotų transporto priemonių projektų nepaliko projektavimo stadijos.
Pirmas įsikūnijimas
Ir vis dėlto daugkartinio naudojimo raketų ir kosmoso technologijų idėja pasirodė atkakli. Iki septintojo dešimtmečio pabaigos JAV, o kiek vėliau SSRS ir Europoje buvo sukauptas nemažas rezervas hipergarsinės aerodinamikos, naujų konstrukcinių ir šilumos ekranavimo medžiagų srityje. O teorines studijas sustiprino eksperimentai, įskaitant eksperimentinių orlaivių skrydžius, iš kurių garsiausias buvo amerikietiškas X-15.
1969 metais NASA sudarė pirmąsias sutartis su JAV aviacijos ir kosmoso įmonėmis, siekdama ištirti perspektyvios daugkartinio naudojimo kosminio transporto sistemos „Space Shuttle“ (angl. „space shuttle“) išvaizdą. To meto prognozėmis, iki devintojo dešimtmečio pradžios Žemė-orbita-Žemė krovinių srautas turėjo siekti iki 800 tonų per metus, o šaudyklės kasmet atliks 50-60 skrydžių, gabendamos įvairios paskirties erdvėlaivius. taip pat orbitinių stočių įgulas ir krovinius. Buvo tikimasi, kad krovinio paleidimo į orbitą kaina neviršys 1000 USD už kilogramą. Tuo pačiu metu erdvėlaivis turėjo iš orbitos grąžinti pakankamai didelius krovinius, pavyzdžiui, brangius kelių tonų palydovus remontui Žemėje. Pažymėtina, kad krovinių grąžinimas iš orbitos tam tikrais atžvilgiais yra sunkesnis nei jų iškėlimas į kosmosą. Pavyzdžiui, erdvėlaivyje „Sojuz“ astronautai, grįžtantys iš Tarptautinės kosminės stoties, gali pasiimti mažiau nei šimtą kilogramų bagažo.
1970 m. gegužės mėn., išanalizavusi gautus pasiūlymus, NASA pasirinko sistemą su dviem sparnuotais etapais ir sudarė sutartis dėl tolesnio Šiaurės Amerikos Rockwello ir McDonnel Douglas projekto plėtros. Turėdamas apie 1500 tonų paleidimo svorį, jis į žemą orbitą turėjo paleisti nuo 9 iki 20 tonų naudingojo krovinio. Abiejuose etapuose turėjo būti sumontuoti deguonies-vandenilio variklių ryšuliai, kurių kiekvienos trauka po 180 tonų. Tačiau 1971 m. sausio mėn. reikalavimai buvo peržiūrėti – produkcijos svoris padidėjo iki 29,5 tonos, o pradinis – iki 2265 tonų. Remiantis skaičiavimais, sistemos paleidimas kainavo ne daugiau kaip 5 milijonus dolerių, tačiau kūrimas buvo įvertintas 10 milijardų dolerių - daugiau nei buvo pasirengęs skirti JAV Kongresas (nepamirškime, kad JAV tuo metu kariavo Indokinijoje).
NASA ir plėtros firmos susidūrė su užduotimi sumažinti projekto kainą bent perpus. Visiškai daugkartinio naudojimo koncepcijos rėmuose to nebuvo pasiekta: buvo per sunku sukurti šiluminę apsaugą laiptams su didelėmis kriogeninėmis talpyklomis. Kilo mintis talpas padaryti išorines, vienkartines. Tada jie atsisakė sparnuoto pirmojo etapo ir pradėjo naudoti daugkartinio naudojimo kietojo kuro stiprintuvus. Sistemos konfigūracija atrodė visiems pažįstama, o jos kaina, apie 5 milijardus dolerių, atitiko nurodytas ribas. Tiesa, paleidimo išlaidos tuo pačiu metu išaugo iki 12 milijonų dolerių, tačiau tai buvo laikoma gana priimtina. Kaip karčiai juokavo vienas iš kūrėjų, „šaudyklą sukūrė buhalteriai, o ne inžinieriai“.
Šiaurės Amerikos Rockwell (vėliau „Rockwell International“) patikėto „Space Shuttle“ plataus masto plėtra prasidėjo 1972 m. Tuo metu, kai sistema buvo pradėta eksploatuoti (o pirmasis Kolumbijos skrydis įvyko 1981 m. balandžio 12 d. – praėjus lygiai 20 metų po Gagarino), ji visais atžvilgiais buvo technologinis šedevras. Tik tiek jo kūrimo kaina viršijo 12 milijardų dolerių. Šiandien vieno paleidimo kaina siekia fantastiškus 500 milijonų dolerių! Kaip tai? Juk daugkartinis iš principo turėtų būti pigesnis nei vienkartinis (bent jau kalbant apie vieną skrydį)?
Pirma, nepasitvirtino prognozės dėl krovinių srauto – paaiškėjo, kad ji buvo eilės tvarka mažesnė nei tikėtasi. Antra, kompromisas tarp inžinierių ir finansininkų nebuvo naudingas šaudyklų efektyvumui: daugelio agregatų ir sistemų remonto ir atkūrimo darbų kaina siekė pusę jų gamybos sąnaudų! Ypač brangiai kainavo unikalios keraminės šiluminės apsaugos priežiūra. Galiausiai, atmetus sparnuotą pirmąjį etapą, reikėjo organizuoti brangias paieškos ir gelbėjimo operacijas, kad būtų galima pakartotinai panaudoti kietojo kuro stiprintuvus.
Be to, šaulys galėjo veikti tik pilotuojamu režimu, o tai gerokai padidino kiekvienos misijos kainą. Kajutė su astronautais nėra atskirta nuo laivo, todėl kai kuriose skrydžio vietose bet kokia rimta avarija yra kupina katastrofos, kai žūsta įgula ir prarandamas šaudyklė. Tai nutiko jau du kartus – su „Challenger“ (1986 m. sausio 28 d.) ir „Columbia“ (2003 m. vasario 1 d.). Paskutinė katastrofa pakeitė požiūrį į „Space Shuttle“ programą: po 2010 metų „šaudykla“ bus nutraukta. Juos pakeis orionai, išoriškai labai primenantys jų senelį – laivą „Apollo“ – ir turintys daugkartinę įgulos gelbėjimo kapsulę.
Hermesas, Prancūzija/ESA, 1979–1994 m. Orbitinis orbitinis lėktuvas, paleistas vertikaliai raketos Ariane-5, besileidžiantis horizontaliai su šoniniu manevru iki 1500 km. Paleidimo svoris - 700 tonų, orbitinė pakopa - 10-20 t. Įgula - 3-4 žmonės, išvežamas krovinys - 3 tonos, grįžtamasis - 1,5 tonos
Naujos kartos autobusai
Nuo Space Shuttle programos įgyvendinimo pradžios pasaulyje ne kartą buvo bandoma sukurti naujus daugkartinius erdvėlaivius. „Hermes“ projektas buvo pradėtas kurti Prancūzijoje aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, o vėliau tęsiamas Europos kosmoso agentūros rėmuose. Šį nedidelį kosminį lėktuvą, stipriai primenantį DynaSoar projektą (ir Rusijoje kuriamą Clipper), į orbitą turėjo iškelti vienkartinė raketa Ariane-5, atgabenusi į orbitą kelis įgulos narius ir iki trijų tonų krovinio. stotis. Nepaisant gana konservatyvaus dizaino, „Hermes“ pasirodė nepajėgus Europai. 1994 metais projektas, kainavęs apie 2 milijardus dolerių, buvo uždarytas.
Daug fantastiškesnis buvo nepilotuojamo kosminio orlaivio su horizontaliu kilimu ir tūpimu HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing) projektas, kurį 1984 metais pasiūlė British Aerospace. Pagal planą šioje vienpakopėje sparnuotoje transporto priemonėje turėjo būti įrengta unikali varomoji sistema, kuri skrendant iš oro suskystina deguonį ir naudoja jį kaip oksidatorių. Vandenilis tarnavo kaip kuras. Darbo finansavimas iš valstybės (trys milijonai svarų sterlingų) nutrūko po trejų metų, nes prireikė didelių išlaidų norint parodyti neįprasto variklio koncepciją. Tarpinę padėtį tarp „revoliucinio“ HOTOL ir konservatyvaus „Hermes“ užima Sangerio kosminės erdvės sistemos projektas, sukurtas devintojo dešimtmečio viduryje Vokietijoje. Pirmasis jos etapas buvo hipergarsinis stiprintuvas su kombinuotais turboramaisiais varikliais. Pasiekus 4-5 garso greičius, iš jo nugaros buvo paleistas arba pilotuojamas kosminis lėktuvas Horus, arba vienkartinė krovininė scena Kargus. Tačiau šis projektas nepaliko „popierinės“ stadijos, daugiausia dėl finansinių priežasčių.
Amerikos NASP projektą prezidentas Reiganas pristatė 1986 m. kaip nacionalinę aviacijos ir erdvėlaivių programą. Spaudoje dažnai vadinamas „Orient Express“, šis vieno etapo laivas pasižymėjo fantastiškomis skrydžio savybėmis. Juos teikė viršgarsiniai reaktyviniai varikliai, kurie, anot ekspertų, galėjo dirbti macho skaičiais nuo 6 iki 25. Tačiau projektas susidūrė su techninėmis problemomis, o 1990-ųjų pradžioje jis buvo uždarytas.Sovietinis „Buran“ vidaus (ir užsienio) spaudoje buvo pristatytas kaip besąlygiška sėkmė. Tačiau 1988 metų lapkričio 15 dieną atlikęs vienintelį nepilotuojamą skrydį, šis laivas nugrimzdo į užmarštį. Teisybės dėlei reikia pasakyti, kad „Buran“ pasirodė ne mažiau tobulas nei „Space Shuttle“. O pagal saugumą ir naudojimo universalumą jis netgi pranoko savo užsienio konkurentą. Priešingai nei amerikiečiai, sovietų specialistai neturėjo iliuzijų dėl daugkartinio naudojimo sistemos ekonomiškumo – skaičiavimai parodė, kad vienkartinė raketa buvo efektyvesnė. Tačiau kuriant „Buraną“ pagrindinis buvo kitas aspektas – sovietinis šaulys buvo kuriamas kaip karinė kosminė sistema. Pasibaigus Šaltajam karui, šis aspektas nublanko į antrą planą, ko negalima pasakyti apie ekonominį pagrįstumą. Ir „Buran“ su juo nesisekė: jo paleidimas kainavo kaip poros šimtų „Sojuz“ vežėjų paleidimas vienu metu. Burano likimas buvo užantspauduotas.
Už ir prieš
Nepaisant to, kad naujų daugkartinio naudojimo laivų kūrimo programų atsiranda kaip grybų po lietaus, kol kas nė viena iš jų nebuvo sėkminga. Aukščiau paminėti Hermeso (Prancūzija, ESA), HOTOL (Didžioji Britanija) ir Sangerio (Vokietija) projektai baigėsi niekuo. „Zavis“ tarp epochų MAKS – sovietų-rusų daugkartinio naudojimo kosmoso sistema. NASP (National Aerospace Plane) ir RLV (Reusable Launch Vehicle) programos – naujausi JAV bandymai sukurti antrosios kartos MTKS, kuris pakeistų erdvėlaivį, taip pat žlugo. Kokia šio nepavydėtino pastovumo priežastis?
MAKS, SSRS/Rusija, nuo 1985 m. Daugkartinio naudojimo sistema su oro paleidimu, horizontaliu nusileidimu. Kilimo svoris - 620 tonų, antra pakopa (su degalų baku) - 275 tonos, orbitinis lėktuvas - 27 tonos. Įgula - 2 žmonės, naudingoji apkrova - iki 8 tonų Kūrėjų (NPO Molniya) teigimu, MAKS yra arčiausiai įgyvendinimo daugkartinio naudojimo laivo projekto
Palyginti su vienkartine nešančia raketa, „klasikinės“ daugkartinio naudojimo transporto sistemos sukūrimas yra itin brangus. Pačios daugkartinio naudojimo sistemų techninės problemos yra išsprendžiamos, tačiau jų sprendimo kaina yra labai didelė. Padidinus naudojimo dažnumą, kartais reikia labai smarkiai padidinti masę, o tai lemia išlaidų padidėjimą. Masės padidėjimui kompensuoti imamos itin lengvos ir itin tvirtos (ir brangesnės) konstrukcinės ir šilumą apsaugančios medžiagos (dažnai išrastos nuo nulio), taip pat unikalių parametrų varikliai. O pakartotinai naudojamų sistemų naudojimas mažai ištirtų hipergarsinių greičių srityje reikalauja didelių išlaidų aerodinaminiams tyrimams.
Ir vis dėlto tai visiškai nereiškia, kad daugkartinio naudojimo sistemos iš esmės negali atsipirkti. Pozicija keičiasi esant daugybei startų. Tarkime, sistemos kūrimo kaina yra 10 mlrd. Tada, atlikus 10 skrydžių (be skrydžio priežiūros išlaidų), už vieną paleidimą bus imama 1 milijardo dolerių plėtros kaina, o su tūkstančiu skrydžių - tik 10 milijonų! Tačiau dėl bendro „žmonijos kosminio aktyvumo“ sumažėjimo galima tik pasvajoti apie tokį paleidimų skaičių... Taigi, ar galime padaryti galą daugkartinėms sistemoms? Ne viskas čia taip aišku.
Pirma, neatmetama „civilizacijos kosminės veiklos“ augimas. Tam tikrų vilčių teikia nauja kosminio turizmo rinka. Galbūt iš pradžių bus paklausūs maži ir vidutinio dydžio „kombinuoto“ tipo laivai (daugkartinės „klasikinių“ vienkartinių versijos), tokie kaip europietiški „Hermes“ arba, mums artimesni, „Russian Clipper“ . Jie yra gana paprasti, juos į kosmosą galima iškelti įprastomis (įskaitant, galbūt, jau turimas) vienkartines nešančias raketas. Taip, tokia schema nesumažina krovinių pristatymo į kosmosą sąnaudų, tačiau leidžia sumažinti visos misijos sąnaudas (įskaitant laivų serijinės gamybos naštos pašalinimą iš pramonės). Be to, sparnuotos transporto priemonės leidžia drastiškai sumažinti G jėgas, veikiančias astronautus nusileidimo metu, o tai yra neabejotinas pranašumas.
Antra, kas ypač svarbu Rusijai, daugkartinio naudojimo sparnuotų pakopų naudojimas leidžia panaikinti paleidimo azimuto apribojimus ir sumažinti nešančiųjų raketų fragmentų smūgio laukams skiriamų išskirtinių zonų kainą.
Clipper, Rusija, nuo 2000 m. Kuriamas naujas erdvėlaivis su daugkartine kabina, skirta įgulai ir kroviniams pristatyti į artimą Žemės orbitą ir orbitinę stotį. Vertikalus paleidimas raketa Sojuz-2, nusileidimas horizontaliai arba parašiutu. Įgula – 5-6 žmonės, laivo paleidimo svoris iki 13 tonų, nusileidimo svoris – iki 8,8 tonos.Numatoma pirmojo pilotuojamo orbitinio skrydžio data – 2015 m.
Hipergarsiniai varikliai
Perspektyviausias daugkartinio naudojimo aerokosminių orlaivių su horizontaliu kilimu varomųjų sistemų tipas, kai kurie ekspertai laiko hipergarsinius reaktyvinius variklius (scramjet variklius) arba, kaip jie dažniau vadinami, viršgarsinio degimo reaktyvinius variklius. Variklio išdėstymas itin paprastas – jame nėra nei kompresoriaus, nei turbinos. Oro srautas suspaudžiamas įrenginio paviršiumi, taip pat specialioje oro paėmimo angoje. Paprastai vienintelė judanti variklio dalis yra kuro siurblys.
Pagrindinė scramjet savybė yra ta, kad esant šešis ar daugiau kartų didesniam už garso greitį, oro srautas nespėja sulėtėti įsiurbimo trakte iki ikigarsinio greičio, o degimas turi vykti viršgarsiniu srautu. Ir tai kelia tam tikrų sunkumų – dažniausiai tokiomis sąlygomis kuras nespėja sudegti. Ilgą laiką buvo manoma, kad vienintelis kuras, tinkamas scramjet varikliams, yra vandenilis. Tiesa, pastaruoju metu buvo gauti džiuginantys rezultatai naudojant kurą, pavyzdžiui, žibalą.
Nepaisant to, kad hipergarsiniai varikliai buvo tiriami nuo šeštojo dešimtmečio vidurio, dar nebuvo sukurtas nė vienas pilno dydžio skrydžio prototipas: dėl sudėtingų dujų dinaminių procesų skaičiavimo esant hipergarsiniams greičiams reikalingi brangūs viso masto skrydžio eksperimentai. Be to, reikalingos karščiui atsparios medžiagos, atsparios oksidacijai esant dideliam greičiui, taip pat optimizuota degalų tiekimo ir aušinimo sistema scramjet skrydžio metu.
Reikšmingas hipergarsinių variklių trūkumas yra tai, kad jie negali veikti nuo pat pradžių, įrenginį iki viršgarsinio greičio turi pagreitinti kiti, pavyzdžiui, įprasti turboreaktyviniai varikliai. Ir, žinoma, scramjet veikia tik atmosferoje, todėl norint išvažiuoti į orbitą reikia raketos variklio. Poreikis viename aparate įdėti kelis variklius labai apsunkina aviacijos ir erdvėlaivio konstrukciją.
Daugialypis daugialypis
Konstruktyvaus daugkartinio naudojimo sistemų diegimo galimybės yra labai įvairios. Jas aptariant, nereikėtų apsiriboti tik laivais, reikia pasakyti apie daugkartinio naudojimo vežėjus – krovinių daugkartinio naudojimo transporto erdvės sistemas (MTKS). Akivaizdu, kad norint sumažinti MTKS kūrimo kaštus, reikia kurti nepilotuojamus ir neperkrauti jų perteklinėmis funkcijomis, kaip šaudykla. Tai žymiai supaprastins ir palengvins dizainą.
Eksploatacijos paprastumo požiūriu patraukliausios yra vienpakopės sistemos: teoriškai jos yra daug patikimesnės nei daugiapakopės ir nereikalauja jokių išskirtinių zonų (pvz., JAV sukurtas projektas VentureStar). pagal RLV programą dešimtojo dešimtmečio viduryje). Bet jų įgyvendinimas yra „ant galimo slenksčio“: norint juos sukurti, palyginti su šiuolaikinėmis sistemomis, reikia bent trečdaliu sumažinti santykinę konstrukcijos masę. Tačiau dviejų pakopų daugkartinio naudojimo sistemos taip pat gali turėti gana priimtinas eksploatacines charakteristikas, jei naudojamos sparnuotos pirmosios pakopos, grįžtančios į paleidimo vietą lėktuvu.
Apskritai, MTKS, kaip pirmasis apytikslis, gali būti klasifikuojamas pagal paleidimo ir tūpimo būdus: horizontalus ir vertikalus. Dažnai manoma, kad horizontalios paleidimo sistemos turi pranašumą, nes nereikalauja sudėtingų paleidimo įrenginių. Tačiau šiuolaikiniai aerodromai nepajėgūs priimti daugiau nei 600–700 tonų sveriančių transporto priemonių, o tai gerokai apriboja sistemų su horizontaliu paleidimu galimybes. Be to, sunku įsivaizduoti kosminę sistemą, užpildytą šimtais tonų kriogeninio kuro komponentų tarp civilių lėktuvų, skrendančių ir besileidžiančių į aerodromą pagal grafiką. O jei atsižvelgsime į triukšmo lygio reikalavimus, paaiškės, kad vežėjams su horizontaliu paleidimu vis tiek teks statyti atskirus aukštos klasės aerodromus. Taigi horizontalus kilimas neturi reikšmingų pranašumų, palyginti su vertikaliu kilimu. Kita vertus, kylant ir leidžiantis vertikaliai, galite atsisakyti sparnų, o tai labai palengvina ir sumažina konstrukcijos sąnaudas, tačiau tuo pačiu apsunkina tikslų artėjimą prie tūpimo ir padidina g jėgas. nusileidimo metu.
MTKS varymo sistemomis laikomi tiek tradiciniai skysto kuro raketiniai varikliai (LPRE), tiek įvairūs oro reaktyvinių variklių (WRE) variantai ir deriniai. Tarp pastarųjų yra turboreaktyvinis reaktyvinis, galintis pagreitinti įrenginį „iš sustojimo“ iki greičio, atitinkančio Macho skaičių 3,5–4,0, „ramjet“ su ikigarsiniu degimu (veikia nuo M = 1 iki M = 6), „ramjet“ su ikigarsiniu degimu. viršgarsinio degimo (nuo M =6 iki M=15, o amerikiečių mokslininkų optimistiškais vertinimais net iki M=24) ir ramjetu, galinčiu veikti visame skrydžio greičių diapazone – nuo nulio iki orbitos.
Oro reaktyviniai varikliai yra daug ekonomiškesni nei raketiniai varikliai (dėl to, kad transporto priemonėje nėra oksidatoriaus), tačiau tuo pat metu jie turi daug didesnį savitąjį svorį, taip pat labai rimtus apribojimus. greitis ir skrydžio aukštis. Norint racionaliai naudoti VJE, reikia skristi dideliu slėgiu, kartu apsaugant konstrukciją nuo aerodinaminių apkrovų ir perkaitimo. Tai yra, taupant degalus – pigiausią sistemos komponentą – VJD padidina konstrukcijos masę, kuri yra daug brangesnė. Nepaisant to, VPD greičiausiai bus pritaikytos santykinai mažose daugkartinio naudojimo horizontaliose raketose.
Realiausios, ty paprastos ir palyginti pigios sukurti, galbūt yra dviejų tipų sistemos. Pirmasis – jau minėto „Clipper“ tipo, kuriame iš esmės nauja pasirodė tik pilotuojama sparnuota daugkartinio naudojimo transporto priemonė (arba didžioji jos dalis). Maži matmenys, nors ir sukelia tam tikrų sunkumų šiluminės apsaugos požiūriu, sumažina kūrimo išlaidas. Tokių įrenginių techninės problemos praktiškai išsprendžiamos. Taigi „Clipper“ yra žingsnis teisinga kryptimi.
Antroji – vertikalios paleidimo sistemos su dviem sparnuotųjų raketų pakopomis, kurios gali savarankiškai grįžti į paleidimo vietą. Kuriant juos ypatingų techninių nesklandumų nenumatoma, o tinkamą paleidimo kompleksą tikriausiai galima pasirinkti iš jau pastatytų.
Apibendrinant galima daryti prielaidą, kad daugkartinio naudojimo kosminių sistemų ateitis nebus be debesų. Jiems teks ginti teisę egzistuoti sunkioje kovoje su primityviomis, bet patikimomis ir pigiomis vienkartinėmis raketomis.
Dmitrijus Voroncovas, Igoris Afanasjevas
1961 m. balandžio 12 d., 9:07 Maskvos laiku, kelios dešimtys kilometrų į šiaurę nuo Tyuratam kaimo Kazachstane, sovietiniame Baikonūro kosmodrome, buvo paleista tarpžemyninė balistinė raketa R-7, kurios nosies skyriuje buvo pilotuojamas erdvėlaivis „Vostok“. Kartu su oro pajėgų majoru Jurijus laive buvo Aleksejevičius Gagarinas. Paleidimas buvo sėkmingas. Erdvėlaivis buvo paleistas į orbitą, kurios nuolydis 65°, perigėjo aukštis – 181 km, o apogėjaus aukštis – 327 km, o vieną apsisukimą aplink Žemę atliko per 89 minutes. 108 minutę po paleidimo jis grįžo į Žemę ir nusileido netoli Smelovkos kaimo, Saratovo srityje.
Erdvėlaivį „Vostok“ (SC) sukūrė mokslininkų ir inžinierių grupė, vadovaujama praktinės astronautikos įkūrėjo S.P. Korolevo. Erdvėlaivį sudarė du skyriai. Nusileidusi transporto priemonė, kuri buvo ir kosmonauto kabina, buvo 2,3 m skersmens rutulys, padengtas abliatyvia (tirpstančia kaitinant) medžiaga, apsaugančia šiluminę apsaugą patekus į atmosferą. Erdvėlaivis buvo valdomas automatiškai, taip pat astronautas. Skrydžio metu radijo ryšys su Žeme buvo nuolat palaikomas. Kosmonautas su skafandru buvo pasodintas į lėktuvo tipo katapultavimo sėdynę, aprūpintą parašiuto sistema ir ryšių įranga. Nelaimės atveju nedideli raketiniai varikliai, esantys kėdės apačioje, iššovė ją pro apvalų liuką. Laivo atmosfera yra deguonies ir azoto mišinys, kurio slėgis yra 1 atm (760 mm Hg).
Žmonėms skirtas skyrius (nusileidimo transporto priemonė) buvo pritvirtintas prie prietaisų skyriaus metaliniais dirželiais. Visa įranga, kuri nėra tiesiogiai reikalinga nusileidimo transporto priemonėje, buvo prietaisų skyriuje. Jame buvo gyvybės palaikymo sistemos cilindrai su azotu ir deguonimi, cheminės baterijos radijo instaliacijai ir prietaisams, stabdžių varomoji sistema (TDU), skirta erdvėlaivio greičiui sumažinti pereinant į nusileidimo trajektoriją iš orbitos, ir nedideli orientaciniai privairavimo įrenginiai. „Vostok-1“ masė buvo 4730 kg, o su paskutine paleidimo raketa – 6170 kg.
Erdvėlaivio „Vostok“ sugrįžimo į Žemę trajektorijos skaičiavimas atliktas kompiuteriu, reikiamos komandos į erdvėlaivį buvo perduodamos radijo ryšiu. Požiūrio varikliai užtikrino tinkamą erdvėlaivio patekimo į atmosferą kampą. Pasiekus norimą padėtį, buvo įjungta stabdymo varomoji sistema, sumažėjo laivo greitis. Tada piroboltai nuplėšė surišimo juostas, jungiančias nusileidžiančią transporto priemonę su prietaisų skyriumi, ir nusileidžianti transporto priemonė pradėjo „ugninį nardymą“ į Žemės atmosferą. Maždaug 7 km aukštyje iš besileidžiančios transporto priemonės atsisuko įėjimo liukas, o sėdynė su astronautu buvo išstumta. Atsidarė parašiutas, po kurio laiko kėdė buvo numesta, kad astronautas nusileisdamas į ją nepataikytų. Gagarinas buvo vienintelis „Vostok“ kosmonautas, kuris liko nusileidžiančioje transporto priemonėje iki nusileidimo ir nesinaudojo išmetimo sėdyne. Visi paskesni kosmonautai, skridę erdvėlaiviu „Vostok“, iškrito. Erdvėlaivio „Vostok“ nusileidimo transporto priemonė nusileido atskirai ant savo parašiuto.
ERDVINIO „VOSTOK-1“ SCHEMA
„Vostok-1“
1 Komandos radijo ryšio sistemos antena.
2 Ryšio antena.
3 Elektros jungčių dangtelis
4 Įėjimo liukas.
5 Maisto indas.
6 Surišami dirželiai.
7 juostelės antenos.
8 Stabdžių variklis.
9 Ryšio antenos.
10 Serviso liukai.
11 Prietaisų skyrius su pagrindinėmis sistemomis.
12 Uždegimo laidai.
13 pneumatinės sistemos cilindrų (16 vnt.)
gyvybės palaikymo sistemai.
14 Išmetimo sėdynė.
15 Radijo antena.
16 Iliuminatorius su optine orientacija.
17 Technologinis liukas.
18 Televizijos kamera.
19 Šiluminė apsauga iš abliacinės medžiagos.
20 Elektroninės įrangos blokas.
Šis laivas turėjo du pagrindinius skyrius: 2,3 m skersmens nusileidimo modulį ir prietaisų skyrių. Valdymo sistema yra automatinė, tačiau astronautas gali perleisti valdymą sau. Dešine ranka jis galėjo orientuoti laivą, naudodamas rankinį valdymo įrenginį. Kaire ranka jis galėjo įjungti avarinį jungiklį, kuris iš naujo nustatė prieigos liuką ir suaktyvino išmetimo sėdynę. Išpjova nešančiosios raketos nosies gaubte leido astronautui palikti laivą nešančiosios raketos gedimo atveju. Kai sferinio nusileidimo transporto priemonė grįžo į atmosferą, jos padėtis buvo automatiškai pataisyta. Didėjant oro slėgiui, nusileidžianti transporto priemonė užėmė teisingą padėtį.
Paleisti transporto priemones
2,5 pakopų nešėja „Vostok“ buvo paremta sovietine tarpžemynine balistine raketa.
Jo aukštis kartu su erdvėlaiviu siekia 38,4 m.
„Mercury-Atlas“, kuri taip pat yra tarpžemyninės balistinės raketos modifikacija, bendras aukštis siekė 29 m.
Abi raketos varomos skystu deguonimi ir žibalu.
Erdvėlaivis „Vostok“ į kosmosą buvo paleistas 5 kartus, po to buvo paskelbtas saugiu žmonių skrydžiui. Nuo 1960 metų gegužės 15 dienos iki 1961 metų kovo 25 dienos šie erdvėlaiviai buvo iškelti į orbitą palydovinio laivo vardu. Juose buvo laikomi šunys, manekenai ir įvairūs biologiniai objektai. Keturiuose iš šių prietaisų buvo grąžinamos kapsulės su įtaisytomis astronautų kėdėmis. Trys buvo grąžinti. Paskutiniai du serijos aparatai, prieš patekdami į atmosferą, veikė kaip Vostok-1, kiekvienas po vieną orbitą aplink Žemę. Kiti įveikė 17 posūkių, pavyzdžiui, „Vostok-2“.
Įvadas
„Vostok“ – tai sovietinių vienviečių erdvėlaivių, skirtų skrydžiams artimoje Žemės orbitoje, serijos, kuria buvo atlikti pirmieji sovietinių kosmonautų skrydžiai, pavadinimas. Juos sukūrė pagrindinis dizaineris O. G. Ivanovskis, vadovaujamas generaliniam OKB-1 dizaineriui S. P. Korolevui 1958–1963 m.
"Rytai"? pirmasis erdvėlaivis, kuriuo 1961 metų balandžio 12 dieną buvo atliktas pilotuojamas skrydis į kosmosą. Pilotas Yu. A. Gagarinas. Jis buvo paleistas iš Baikonūro kosmodromo 09:07 Maskvos laiku ir, atlikęs vieną orbitą, nusileido 10:55 netoli Smelovkos kaimo, Saratovo srityje.
Pagrindinės mokslinės užduotys, išspręstos erdvėlaivyje „Vostok“, buvo orbitinio skrydžio sąlygų poveikio astronauto būklei ir veikimui tyrimas, projektavimo ir sistemų kūrimas bei pagrindinių erdvėlaivio konstrukcijos principų patikrinimas.
Erdvėlaivio „Vostok 1“ sukūrimo istorija
M. K. Tikhonravovas, dirbęs OKB-1, pilotuojamo erdvėlaivio kūrimo darbus pradėjo 1957 metų pavasarį. 1957 m. balandį buvo parengtas projektavimo tyrimų planas, kuriame, be kita ko, numatyta sukurti pilotuojamą palydovinį laivą. Laikotarpiu nuo 1957 m. rugsėjo iki 1958 m. sausio buvo tiriamos įvairios nusileidžiančių transporto priemonių grįžimo iš palydovinės orbitos schemos.
Visa tai leido iki 1958 m. balandžio mėn. nustatyti pagrindines būsimo aparato savybes. Projekte buvo nuo 5 iki 5,5 tonų masės, pagreitis įvažiuojant į atmosferą nuo 8 iki 9 G, sferinė nusileidimo transporto priemonė, kurios paviršius įvažiuojant į atmosferą turėjo įkaisti nuo 2 iki 3,5 tūkst. laipsnių Celsijaus . Šiluminės apsaugos svoris turėjo būti nuo 1,3 iki 1,5 tonos, o numatomas nusileidimo tikslumas – 100-150 kilometrų. Laivo darbinis aukštis – 250 kilometrų. Grįžtant į 10–8 kilometrų aukštį, buvo planuota išstumti laivo locmaną. 1958 m. rugpjūčio viduryje buvo parengta ataskaita, pagrindžianti galimybę priimti sprendimą dėl plėtros darbų išdėstymo, o rudenį pradėti rengti projektinė dokumentacija. 1959 m. gegužę buvo parengta ataskaita su balistiniais deorbitavimo skaičiavimais.
1959 05 22 darbo rezultatai buvo įtvirtinti TSKP CK ir SSRS Ministrų Tarybos nutarime Nr.569--264 dėl eksperimentinio palydovinio laivo sukūrimo, kur pagrindiniai tikslai buvo nustatyti ir paskirti atlikėjai. 1959 m. gruodžio 10 d. TSKP CK ir SSRS Ministrų Tarybos dekretu Nr.1388--618 „Dėl kosmoso tyrinėjimo plėtros“ buvo patvirtintas pagrindinis uždavinys – žmogaus skrydžio į kosmosą įgyvendinimas.
1959 metais O. G. Ivanovskis buvo paskirtas pagrindiniu pirmojo pilotuojamo erdvėlaivio Vostok konstruktoriumi. Iki 1960 m. balandžio mėn. buvo sukurtas palydovinio laivo „Vostok-1“ projektas, pristatytas kaip eksperimentinis aparatas, skirtas projektui išbandyti ir jo pagrindu sukurti žvalgybinį palydovą „Vostok-2“ ir pilotuojamą erdvėlaivį „Vostok-3“. Palydovinių laivų sukūrimo ir paleidimo laiko tvarka nustatyta 1960 m. birželio 4 d. TSKP CK dekretu Nr.587--238 „Dėl kosmoso tyrinėjimo plano“. 1960 metais OKB-1 projektuotojų grupė, vadovaujama O. G. Ivanovskio, praktiškai sukūrė vienviečio erdvėlaivio prototipą.
1960 m. spalio 11 d. – TSKP CK ir SSRS Ministrų Tarybos dekretas Nr. 1110--462 erdvėlaivio paleidimą su asmeniu apibrėžė kaip specialią užduotį ir nubrėžė tokio paleidimo datą. paleidimas – 1960 m. gruodžio mėn.
1961 m. balandžio 12 d., 09:06:59,7. Iš Baikonūro kosmodromo paleistas pirmasis pilotuojamas erdvėlaivis. Erdvėlaivyje buvo pilotas-kosmonautas Yu. A. Gagarinas. Per 108 minutes laivas vieną kartą apskriejo Žemę ir nusileido netoli Smelovkos kaimo, Ternovskio rajone, Saratovo srityje (dabar – Engelso rajonas).
„Jei dabar į bandymų poligoną būtų pastatytas laivas „Vostok“ ir visi modernūs pagrindiniai, jie atsisėstų ir žiūrėtų, niekas nebalsuotų, kad toks nepatikimas laivas būtų paleistas. Taip pat pasirašiau dokumentus, kad pas mane viskas tvarkoje, skrydžio saugumą garantuoju. Šiandien aš niekada jo nepasirašyčiau. Įgijau daug patirties ir supratau, kiek rizikavome “- Borisas Čertokas - puikus sovietų ir rusų dizaino mokslininkas, vienas artimiausių Rusijos mokslų akademijos akademiko S.P. Korolevo bendražygių (2000). Socialistinio darbo herojus (1961).
SSRS pelnytai turėjo galingiausios pasaulio kosmoso galios titulą. Pirmasis į Žemės orbitą paleistas palydovas Belka ir Strelka, pirmojo žmogaus skrydis į kosmosą yra daugiau nei svarios priežastys. Tačiau sovietinėje kosmoso istorijoje būta mokslinių proveržių ir tragedijų, nežinomų plačiajai visuomenei. Jie bus aptarti mūsų apžvalgoje.
1. Tarpplanetinė stotis "Luna-1"
Tarpplanetinė stotis „Luna-1“, paleista 1959 metų sausio 2 dieną, tapo pirmuoju erdvėlaiviu, sėkmingai pasiekusiu Mėnulio apylinkes. 360 kilogramų sveriantis erdvėlaivis gabeno sovietinių simbolių krovinį, kuris turėjo būti pastatytas ant Mėnulio paviršiaus, siekiant parodyti sovietinio mokslo pranašumą. Tačiau aparatas praleido mėnulį, praskriedamas per 6000 kilometrų nuo jo paviršiaus.
Skrydžio į Mėnulį metu buvo atliktas eksperimentas sukurti „dirbtinę kometą“ – stotis išleido natrio garų debesį, kuris keletą minučių švytėjo ir leido stebėti stotį iš Žemės kaip 6 balų žvaigždę. . Įdomu tai, kad Luna-1 buvo bent jau penktasis SSRS bandymas paleisti erdvėlaivį į natūralų Žemės palydovą, pirmieji 4 baigėsi nesėkmingai. Radijo signalai iš stoties nutrūko praėjus trims dienoms po paleidimo. Vėliau, 1959 m., zondas Luna 2 pasiekė Mėnulio paviršių sunkiai nusileidęs.
1961 metų vasario 12 dieną paleistas sovietų kosminis zondas Venera-1 buvo paleistas link Veneros, kad nusileistų ant jos paviršiaus. Kaip ir Mėnulio atveju, tai nebuvo pirmasis paleidimas – 1VA Nr. 1 (taip pat pavadintas Sputnik 7) nepavyko. Nors pats zondas turėjo sudegti, vėl patekęs į Veneros atmosferą, nusileidimo kapsulė buvo planuojama pasiekti Veneros paviršių, todėl tai taps pirmuoju antropogeniniu objektu kitos planetos paviršiuje.
Pradinis paleidimas pavyko gerai, tačiau ryšys su zondu nutrūko po savaitės (manoma, dėl Saulės krypties jutiklio perkaitimo). Dėl to nevaldoma stotis pravažiavo 100 000 kilometrų nuo Veneros.
1959 m. spalio 4 d. paleista stotis Luna-3 buvo trečiasis erdvėlaivis, sėkmingai išsiųstas į Mėnulį. Skirtingai nuo ankstesnių dviejų „Luna“ programos zondų, šiame buvo įrengta kamera, skirta pirmą kartą istorijoje fotografuoti tolimąją Mėnulio pusę. Deja, fotoaparatas buvo primityvus ir sudėtingas, todėl nuotraukos pasirodė prastos kokybės.
Radijo siųstuvas buvo toks silpnas, kad pirmieji bandymai perduoti vaizdus į Žemę nepavyko. Kai stotis priartėjo prie Žemės, atlikusi skrydį aplink Mėnulį, buvo gauta 17 nuotraukų, kuriose mokslininkai nustatė, kad „nematoma“ Mėnulio pusė yra kalnuota ir skirtingai nei ta, kuri pasukta į Žemę.
4 Pirmasis sėkmingas nusileidimas kitoje planetoje
1970 metų rugpjūčio 17 dieną buvo paleista automatinių tyrimų kosminė stotis Venera-7, kuri turėjo nuleisti nusileidžiančią transporto priemonę ant Veneros paviršiaus. Siekiant kuo ilgiau išgyventi Veneros atmosferoje, nusileidimo aparatas buvo pagamintas iš titano ir aprūpintas šilumos izoliacija (buvo prielaida, kad slėgis paviršiuje gali siekti 100 atmosferų, temperatūra – 500 °C, o vėjas). greitis paviršiuje – 100 m/s).
Stotis pasiekė Venerą, ir aparatas pradėjo leistis žemyn. Tačiau nusileidžiančios transporto priemonės vilkimo parašiutas sprogo, po kurio 29 minutes krito ir galiausiai atsitrenkė į Veneros paviršių. Buvo manoma, kad laivas negalėjo ištverti tokio smūgio, tačiau vėliau įrašytų radijo signalų analizė parodė, kad zondas temperatūros rodmenis nuo paviršiaus perdavė per 23 minutes po sunkaus nusileidimo.
5. Pirmasis dirbtinis objektas Marso paviršiuje
„Mars-2“ ir „Mars-3“ – dvi automatinės tarpplanetinės stotys – dvynys, kurios 1971 metų gegužę buvo paleistos į Raudonąją planetą kelių dienų skirtumu. Kadangi JAV pirmiausia įveikė Sovietų Sąjungą, kad skristų aplink Marsą (Mariner 9, kuris taip pat buvo paleistas 1971 m. gegužės mėn., dviem savaitėmis aplenkė du sovietų zondus ir tapo pirmuoju erdvėlaiviu, skriejančiu aplink kitą planetą), SSRS norėjo pirmą kartą nusileisti paviršius.Marsas.
Mars 2 nusileidimas nukrito ant planetos paviršiaus, o Mars 3 nusileidimas sugebėjo švelniai nusileisti ir pradėjo siųsti duomenis. Tačiau perdavimas sustojo po 20 sekundžių dėl smarkios dulkių audros Marso paviršiuje, dėl kurios SSRS prarado pirmuosius aiškius planetos paviršiuje padarytus vaizdus.
6. Pirmasis automatinis prietaisas, atgabenęs į Žemę nežemišką medžiagą
Kadangi amerikiečių astronautai „Apollo 11“ į Žemę jau buvo atgabenę pirmuosius Mėnulio materijos pavyzdžius, SSRS nusprendė paleisti pirmąjį automatinį kosminį zondą į Mėnulį, kad surinktų Mėnulio gruntą ir sugrįžtų į Žemę. Pirmasis sovietų aparatas Luna-15, kuris turėjo pasiekti Mėnulio paviršių Apollo 11 paleidimo dieną, sudužo bandydamas nusileisti.
Prieš tai 5 bandymai taip pat buvo nesėkmingi dėl problemų su paleidimo raketa. Tačiau šeštasis sovietų zondas Luna 16 buvo sėkmingai paleistas po Apollo 11 ir Apollo 12. Stotis nusileido gausybės jūroje. Po to ji paėmė dirvožemio mėginius (101 gramo) ir grįžo į Žemę.
7. Pirmasis trivietis erdvėlaivis
1964 m. spalio 12 d. paleistas „Voskhod 1“ tapo pirmuoju erdvėlaiviu, kurio įgula buvo daugiau nei vienas. Nors „Voskhod“ buvo reklamuojamas kaip novatoriškas erdvėlaivis, iš tikrųjų tai buvo šiek tiek modifikuota „Vostok“ versija, kurią Jurijus Gagarinas pirmasis išskrido į kosmosą. JAV tuo metu net neturėjo dviviečių laivų.
„Voskhod“ net sovietų dizaineriai laikė nesaugiu, nes vieta trims įgulos nariams buvo atlaisvinta dėl to, kad projektuojant buvo atsisakyta išmetimo sėdynių. Be to, kabina buvo tokia ankšta, kad astronautai joje buvo be skafandrų. Dėl to, jei salone būtų sumažintas slėgis, įgula būtų mirusi. Be to, naujoji nusileidimo sistema, kurią sudaro du parašiutai ir priešpilio raketa, prieš paleidimą buvo išbandyta tik vieną kartą.
8. Pirmasis Afrikos kilmės astronautas
1980 m. rugsėjo 18 d., vykdant aštuntąją ekspediciją į Salyut-6 orbitinę mokslinę stotį, buvo paleistas erdvėlaivis Sojuz-38. Jo įgulą sudarė sovietų kosmonautas Jurijus Viktorovičius Romanenko ir tyrinėtojas Arnaldo Tamayo Méndezas, Kubos aviatorius, tapęs pirmuoju afrikiečių kilmės asmeniu, pakilusiu į kosmosą. Mendezas savaitę išbuvo „Saluat-6“, kur dalyvavo 24 chemijos ir biologijos eksperimentuose.
9. Pirmas prijungimas prie negyvenamo objekto
1985 m. vasario 11 d., po šešių mėnesių nebuvimo kosminėje stotyje „Salyut-7“, ryšys su ja staiga nutrūko. Trumpasis jungimas lėmė tai, kad visos Salyut-7 elektros sistemos išsijungė, o temperatūra stotyje nukrito iki -10 ° C.
Bandant išgelbėti stotį, į ją buvo išsiųsta ekspedicija tam pritaikytu erdvėlaiviu Sojuz T-13, kurį pilotavo labiausiai patyręs sovietų kosmonautas Vladimiras Džanibekovas. Automatinė prijungimo sistema neveikė, todėl reikėjo atlikti rankinį prijungimą. Prijungimas buvo sėkmingas, o kosminės stoties atkūrimo darbai vyko keletą dienų.
10. Pirmoji žmogaus auka kosmose
1971 m. birželio 30 d. Sovietų Sąjunga su nekantrumu laukė sugrįžtančių trijų kosmonautų, 23 dienas praleidusių stotyje „Salyut-1“. Tačiau nusileidus Sojuz-11 iš vidaus nepasigirdo nė vieno garso. Atidarius kapsulę iš išorės, viduje rasti trys negyvi astronautai su tamsiai mėlynomis dėmėmis ant veidų, o iš nosies ir ausų tekėjo kraujas.
Tyrėjų teigimu, nelaimė įvyko iškart po to, kai nusileidžianti transporto priemonė buvo atskirta nuo orbitinio modulio. Erdvėlaivio salone įvyko slėgio sumažėjimas, po kurio astronautai užduso.
Erdvėlaiviai, sukurti kosminio amžiaus pradžioje, atrodo kaip retenybė. Bet gali būti, kad šie projektai bus įgyvendinti.
Ką papasakoti vaikui apie Kosmonautikos dieną
Kosmoso užkariavimas – vienas tų mūsų šalies istorijos puslapių, kuriuo besąlygiškai galime didžiuotis. Niekada ne per anksti apie tai pasakyti savo vaikui – net jei kūdikiui dar tik dveji metukai, jau galite tai padaryti kartu. „išskristi į žvaigždes“ ir paaiškinti, kad Jurijus Gagarinas buvo pirmasis kosmonautas. Tačiau vyresniam vaikui, žinoma, reikia įdomesnės istorijos. Jei pavyko pamiršti pirmojo skrydžio istorijos detales, mūsų faktų rinkinys jums padės.
Apie pirmąjį skrydį
Erdvėlaivis „Vostok“ buvo paleistas 1961 m. balandžio 12 d. 9.07 Maskvos laiku iš Baikonūro kosmodromo su pilotu-kosmonautu Jurijumi Aleksevičiumi Gagarinu; Gagarino šaukinys yra „Kedr“.
Jurijaus Gagarino skrydis truko 108 minutes, jo laivas atliko vieną apsisukimą aplink Žemę ir skrydį baigė 10:55. Laivas judėjo 28 260 km/h greičiu didžiausiame 327 km aukštyje.
Apie Gagarino užduotį
Niekas nežinojo, kaip žmogus elgsis erdvėje; buvo rimtų nuogąstavimų, kad už gimtosios planetos ribų astronautas išprotės iš siaubo.
Todėl užduotys, kurias Gagarinas gavo, buvo paprasčiausias: jis bandė valgyti ir gerti erdvėje, pieštuku padarė keletą pastabų ir garsiai pasakė visus savo pastebėjimus, kad jie būtų įrašyti į borto magnetofoną. Iš tų pačių baimių dėl staigaus beprotybės buvo sukurta sudėtinga laivo perkėlimo į rankinį valdymą sistema: astronautas turėjo atidaryti voką ir rankiniu būdu įvesti ten paliktą kodą nuotolinio valdymo pulte.
Apie Vostoką
Esame pripratę prie raketos išvaizdos – grandiozinės pailgos strėlės formos konstrukcijos, tačiau visa tai yra nuimamos pakopos, kurios „nukrito“ jose pasibaigus visam kurui.
Į orbitą išskrido kapsulė, suformuota kaip patrankos sviedinys su trečiąja variklio pakopa.
Bendra erdvėlaivio masė siekė 4,73 tonos, ilgis (be antenų) – 4,4 m, skersmuo – 2,43 m. Erdvėlaivio svoris kartu su paskutine nešančiosios raketos pakopa – 6,17 tonos, o jų ilgis kartu. - 7,35 m
Raketos paleidimas ir erdvėlaivio „Vostok“ modelis
Sovietų konstruktoriai skubėjo: buvo informacijos, kad amerikiečiai planuoja balandžio pabaigoje paleisti pilotuojamą erdvėlaivį. Todėl reikia pripažinti, kad „Vostok-1“ nebuvo nei patikimas, nei patogus.
Kurdami ją, jie iš pradžių atsisakė avarinės gelbėjimo sistemos pradžioje, o vėliau - iš laivo minkštojo tūpimo sistemos - nusileidimas vyko balistine trajektorija, tarsi iš patrankos iš tikrųjų būtų paleista „šerdies“ kapsulė. Toks nusileidimas įvyksta esant didžiulėms perkrovoms – kosmonautą gravitacija veikia 8-10 kartų labiau nei mes jaučiame Žemėje, o Gagarinas jautėsi taip, lyg svertų 10 kartų daugiau!
Galiausiai jie atsisakė atsarginio stabdžio įrengimo. Pastarasis sprendimas buvo pagrįstas tuo, kad iškėlus erdvėlaivį į žemą 180–200 km orbitą, jis bet kokiu atveju per 10 dienų jį paliks dėl natūralaus stabdymo viršutiniuose atmosferos sluoksniuose ir sugrįžtų į žemę. . Būtent šioms 10 dienų buvo skaičiuojamos gyvybės palaikymo sistemos.
Pirmojo skrydžio į kosmosą problemos
Apie problemas, iškilusias paleidžiant pirmąjį erdvėlaivį, ilgai nebuvo kalbama, šie duomenys buvo paskelbti visai neseniai.
Pirmoji jų iškilo dar prieš paleidimą: tikrinant sandarumą, ant liuko esantis jutiklis, per kurį Gagarinas pateko į kapsulę, nedavė signalo apie sandarumą. Kadangi iki paleidimo buvo likę itin mažai laiko, dėl tokio gedimo paleidimas gali būti atidėtas.
Tada pagrindinis „Vostok-1“ dizaineris Olegas Ivanovskis ir darbuotojai demonstravo fantastiškus įgūdžius, kurių pavydėjo dabartiniai „Formulės 1“ mechanikai. Per kelias minutes buvo atsukta 30 veržlių, patikrintas ir pataisytas jutiklis, o liukas vėl tinkamai uždarytas. Šį kartą sandarumo testas buvo sėkmingas, o paleidimas buvo atliktas numatytu laiku.
Paskutiniame paleidimo etape neveikė radijo valdymo sistema, turėjusi išjungti 3 pakopos variklius. Variklis užgeso tik suveikus atsarginiam mechanizmui (laikmačiui), tačiau laivas jau buvo pakilęs į orbitą, kurio aukščiausias taškas (apogėjus) pasirodė 100 km aukštesnis už apskaičiuotąjį.
Išvykimas iš tokios orbitos naudojant „aerodinaminį stabdymą“ (jei nepavyko tas pats, nedubliuojamas stabdžių montavimas), įvairiais skaičiavimais, gali užtrukti nuo 20 iki 50 dienų, o ne 10 dienų, kai gyvybės palaikymo sistema buvo suprojektuotas.
Tačiau MCC buvo pasiruošęs tokiam scenarijui: apie skrydį buvo įspėtos visos šalies oro gynybos pajėgos (be detalių, kad kosmonautas buvo lėktuve), todėl Gagarinas buvo „sektas“ per kelias sekundes. Be to, iš anksto buvo parengtas kreipimasis į pasaulio tautas su prašymu ieškoti pirmojo sovietinio kosmonauto, jei nusileidimas įvyktų užsienyje. Apskritai buvo parengti trys tokie pranešimai – antrasis apie tragišką Gagarino žūtį, o trečiasis, kuris buvo paskelbtas – apie sėkmingą jo skrydį.
Nusileidimo metu stabdžių varomoji sistema veikė sėkmingai, tačiau trūko impulso, todėl automatika uždraudė standartinį skyrių atskyrimą. Dėl to visas laivas vietoj sferinės kapsulės pateko į stratosferą kartu su trečiąja pakopa.
Dėl netaisyklingos geometrinės formos laivas 10 minučių prieš patekdamas į atmosferą atsitiktinai smuko 1 apsisukimo per sekundę greičiu. Gagarinas nusprendė neišgąsdinti skrydžio vadovų (pirmiausia Korolevo) ir sąlyginai paskelbė apie avarinę situaciją laive.
Laivui įplaukus į tankesnius atmosferos sluoksnius, perdegė jungiamieji laidai, o komanda atskirti skyrius atėjo iš šilumos jutiklių, todėl nusileidžianti transporto priemonė galiausiai atsiskyrė nuo prietaisų varymo skyriaus.
Jei apmokytas Gagarinas buvo pasiruošęs 8-10 kartų perkrovoms (jie dar prisimena šūvius su centrifuga iš Skrydžių mokymo centro!) Buvo pasiruošęs, tai reginiui, kaip deganti laivo oda patenka į tankius skrydžio sluoksnius. atmosfera (temperatūra lauke nusileidimo metu siekia 3-5 tūkst. laipsnių ) - Ne. Pro du langus (vienas iš jų buvo ant įėjimo liuko, tiesiai virš astronauto galvos, o kitas su specialia orientavimo sistema – grindyse prie jo kojų) tekėjo skysto metalo srovės, prasidėjo pati kabina. traškėti.
Erdvėlaivio „Vostok“ nusileidimo transporto priemonė RSC Energia muziejuje. Dangtis, atskirtas 7 kilometrų aukštyje, į Žemę nukrito atskirai, be parašiuto.
Dėl nedidelio stabdžių sistemos gedimo nusileidžiantis automobilis su Gagarinu nusileido ne numatytoje vietovėje 110 km nuo Stalingrado, o Saratovo srityje, netoli nuo Engelso miesto prie Smelovkos kaimo.
Gagarinas iš laivo kapsulės iššoko pusantro kilometro aukštyje. Tuo pačiu metu jis buvo beveik nuneštas tiesiai į šaltus Volgos vandenis – tik didžiulė patirtis ir ramybė padėjo jam, valdant parašiutų linijas, nusileisti sausumoje.
Pirmieji astronautę po skrydžio sutiko vietos miškininko žmona Anna Takhtarova ir jos šešerių metų anūkė Rita. Netrukus į įvykio vietą atvyko kariškiai ir vietiniai kolūkiečiai. Viena kariškių grupė saugojo nusileidimo automobilį, o kita grupė nuvežė Gagariną į dalinio vietą. Iš ten Gagarinas telefonu pranešė oro gynybos divizijos vadui: „Prašau perteikti karinių oro pajėgų vadui: užduotį įvykdžiau, nusileidau tam tikroje vietoje, jaučiuosi gerai, nėra sumušimų ar gedimų. Gagarinas.
Maždaug trejus metus SSRS vadovybė nuo pasaulio bendruomenės slėpė du faktus: pirma, nors Gagarinas galėjo valdyti erdvėlaivį (atplėšdamas voką su kodu), iš tikrųjų visas skrydis vyko automatiniu režimu. O antrasis – pats Gagarino išmetimo faktas, nes tai, kad jis nusileido atskirai nuo erdvėlaivio, suteikė Tarptautinei aeronautikos federacijai priežastį atsisakyti pripažinti Gagarino skrydį pirmuoju pilotuojamu skrydžiu į kosmosą.
Ką pasakė Gagarinas
Visi žino, kad prieš startą Gagarinas pasakė garsųjį "Eime!" Bet kodėl „einam“? Šiandien tie, kurie dirbo ir treniravosi greta, prisimena, kad šis žodis buvo mėgstamiausias garsaus lakūno bandytojo Marko Gallai sakinys. Jis buvo vienas iš tų, kurie parengė šešis kandidatus pirmajam skrydžiui į kosmosą ir per mokymus paklausė: „Pasiruošęs skristi? Na, tada eik. Eik!"
Juokinga, kad visai neseniai jie paskelbė Korolevo priešskrydinių pokalbių su Gagarinu, jau sėdinčiu skafandre, kabinoje įrašą. Ir nieko keisto, nebuvo nieko pretenzingo, Korolevas su mylinčios močiutės rūpestingumu perspėjo Gagariną, kad skrydžio metu jam nereikės badauti – jis turėjo daugiau nei 60 tūbelių maisto, turėjo visko, net uogienės.
Ir labai retai minima frazė, kurią Gagarinas pasakė eteryje nusileidimo metu, kai iliuminatorius buvo užlietas ugnimi ir išlydytu metalu: „Aš degau, atsisveikink, draugai“.
Bet mums, ko gero, svarbiausia išliks Gagarino pasakyta frazė nusileidus:
„Apskridęs aplink Žemę palydoviniu laivu pamačiau, kokia graži yra mūsų planeta. Žmonės, mes išsaugosime ir didinsime šį grožį, o ne sunaikinsime.
Parengė Alena Novikova
„Pirmoji orbita“ – anglų režisieriaus Christopherio Riley dokumentinis filmas, nufilmuotas 50-osioms Gagarino skrydžio metinėms. Projekto esmė paprasta: kosmonautai nufotografavo Žemę iš TKS tuo metu, kai stotis tiksliausiai pakartojo Gagarino orbitą. Visas originalus Cedar pokalbių su Zarya ir kitomis antžeminėmis tarnybomis įrašas buvo uždėtas ant vaizdo įrašo, pridėta kompozitoriaus Philipo Sheppardo muzika ir saikingai pagardinta iškilmingais radijo diktorių pranešimais. Ir štai rezultatas: dabar visi mato, girdi ir bando pajausti, kaip buvo. Kaip (beveik realiu laiku) įvyko pasaulį sukrėtęs pirmojo pilotuojamo skrydžio į kosmosą stebuklas.