Главная страница >  Цитатник 

С.П. КОРОЛЕВ И ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ В КОСМОС

Двадцать лет назад, 12 апреля 1961 г., стартом «Востока» с Ю.А. Гагариным человечество совершило эпохальный шаг в освоении космического пространства — в космос проник не созданный людьми автоматический аппарат, а сам человек. Запуск первого в мире космического корабля, обеспечивший нашей стране важный в политическом отношении приоритет в области освоения космического пространства, был осуществлен под научно-техническим руководством академика С.П. Королева.

С.П. Королев и пилотируемые полеты в космос Б.В. Раушенбах, член-корреспондент АН СССР

Практически всю свою творческую жизнь С.П. Королев готовился к осуществлению пилотируемой космической программы. Первые разработки ракетопланов, высотные пуски ракет с подопытными животными, выдающийся медико-биологический эксперимент с собакой Лайкой на втором советском спутнике — все это было лишь отдельными вехами на пути к запуску первого в мире пилотируемого космического корабля. С.П. Королев всегда говорил, что при всех положительных сторонах использования автоматических аппаратов окончательное освоение космоса возможно только с участием человека при обеспечении нормальных условий для созидательной работы в космосе.

В своей деятельности С.П. Королев был многогранен, и с его именем связана целая эпоха замечательных достижений, однако программе пилотируемых космических полетов он придавал особое значение. Мечта о полете человека в космос захватила С.П. Королева с самых первых его шагов на поприще конструктора ракет, и на начальном этапе реализации своих космических планов он никогда не рассматривал их в отрыве от главного — полета человека. В этом сказались давние и стойкие симпатии С.П. Королева, который всегда с сожалением говорил, что возраст и здоровье закрыли ему путь в космос.

Космическая программа Советского Союза, одним из ведущих разработчиков которой был С.П. Королев, предусматривала быстрое увеличение энергетических возможностей ракет-носителей, а, следовательно, увеличение массы полезных грузов, выводимых в космическое пространство. Создание ракеты-носителя «Спутник», которая вывела на орбиту первый в мире искусственный спутник Земли, открыло принципиально новые горизонты научных исследований. Эта двухступенчатая ракета-носитель имела оригинальную конструктивно-компоновочную пятиблочную схему, состоящую из четырех боковых (блоки Б, В, Г, Д) и одного центрального (блок А) блоков, все двигатели которых запускались при старте.

Когда полет в космос стал осязаемой реальностью, С.П. Королев все свои силы отдает тому, чтобы приблизить этот волнующий момент в истории всего человечества. Выдающиеся организаторские способности и талант ученого позволили ему направлять работу многих научно-исследовательских и конструкторских коллективов к заветной цели. При организации этой работы в полной мере сказалась способность С.П. Королева увязывать и планировать работу многих коллективов, осуществлять всестороннее сотрудничество с Академией наук СССР по различным аспектам пилотируемых космических полетов.

Имея в своем арсенале мощную ракету-носитель, С.П. Королев приступает к непосредственной разработке самого аппарата для полета человека — космического корабля «Восток». Переход от автоматических аппаратов к космическим кораблям потребовал решения целой совокупности задач, в частности задачи возвращения спускаемого аппарата на Землю. Действительно, если автоматические аппараты, как правило, не нуждались в возвращении на Землю, то при пилотируемых полетах это требование становилось обязательным. При спуске в атмосфере Земли надо было обеспечить безопасность (т.е. теплозащиту) спускаемого аппарата и второго корабля-спутника, который был в основном аналогичен первому, но уже снабженный теплозащитой спускаемого аппарата. Основной задачей запуска этого космического корабля явилась отработка систем жизнеобеспечения человека, безопасности его полета и возвращения на Землю. На борту корабля-спутника находились собаки Белка и Стрелка, а также другие живые существа.

В 1958—1959 гг. коллективом, возглавляемым С.П. Королевым, на базе ракеты-носителя «Спутник» была разработана трехступенчатая ракета-носитель «Восток» с ракетным блоком Е в качестве третьей ступени. Это был качественный скачок в развитии отечественной космонавтики, открывший дорогу для создания пилотируемых космических кораблей.

В герметической кабине спускаемого аппарата размещались система жизнеобеспечения животных, оборудование для биологических экспериментов, часть научной аппаратуры (фотоэмульсионные блоки и радиометр), катапультируемый контейнер с Белкой и Стрелкой, клетки и контейнеры с биологическими объектами. Катапультируемый контейнер и спускаемый аппарат имели свои парашютные системы, которые снижали скорость приземления соответственно до 6—8 и 10 м/с. В стенках спускаемого аппарата располагались жаропрочные иллюминаторы и быстрораскрывающиеся герметические люки, катапультирование контейнера происходило через отстреливаемый люк по команде от барометрических датчиков на высоте 7—8 км.

Корабль-спутник состоял из двух основных частей: спускаемого аппарата с герметической кабиной и приборного отсека. На наружной поверхности корабля-спутника были расположены баллоны с запасами сжатого газа для системы ориентации и ее реактивные двигатели, датчики научной аппаратуры, солнечные батареи, антенны, жалюзи системы терморегулирования. С помощью автономного привода солнечные батареи (два полудиска диаметром 1 м) постоянно ориентировались на Солнце. При возвращении на Землю предусматривалось отделение спускаемого аппарата от космического корабля перед входом в плотные слои атмосферы (приборный отсек сгорал в этих слоях).

С.П. Королев чрезвычайное внимание уделял радиационным измерениям, специальной службе радиационной обстановки во время полета. В герметической кабине, а также на одежде собак были установлены дозиметры для измерения ионизирующей радиации, на борту корабля-спутника также находились небольшие участки кожи человека и кролика с целью выяснения возможного влияния факторов космического полета на клеточные системы живых организмов.

Отобранные для полета взрослые собаки в течение продолжительного времени проходили тренировку в макете кабины корабля-спутника (в условиях шума, вибраций, кормления из автоматических устройств), приучались к ношению датчиков, фиксирующей одежды и ассенизационного устройства. Для нормальной жизнедеятельности животных давление, температура и влажность воздуха во время полета поддерживались околоземных значений, проводилась очистка воздуха. В полете реализовывалось кормление животные желеобразной смесью, содержащей необходимые питательные вещества и достаточное количество воды.

Третий корабль-спутник стартовал с Земли 1 декабря 1960 г. с собаками Пчелкой и Мушкой на борту. Орбита этого и последующих кораблей-спутников была существенно ниже использовавшихся ранее, что диктовалось ограничением времени существования пилотируемого космического корабля до 10 сут, если бы отказала тормозная двигательная установка (именно на это время были рассчитаны запасы жизнеобеспечения космического корабля на одного человека). Однако никакое случайное отклонение параметров орбиты и атмосферы не должно было снизить время существования до величины менее 1 сут, что также ограничивало высоту орбиты, но уже снизу. Непосредственные измерения аэродинамического торможения при полете третьего и последующих кораблей-спутников подтвердили выполнимость указанных условий в ходе естественного торможения космического корабля.

Совершив 17 оборотов вокруг Земли, второй корабль-спутник с Белкой и Стрелкой и другими живыми существами благополучно возвратился на Землю, приземлившись в 10 км от расчетного места. Перед включением тормозной двигательной установки он был по команде с Земли сориентирован нужным образом с помощью солнечных датчиков.

Безупречное выполнение программ полета четвертого (запущен 9 марта 1961 г.) и пятого (запущен 25 марта 1961 г.) кораблей-спутников, являвшихся абсолютно точными копиями будущего «Востока», позволило окончательно утвердиться в надежности космического корабля и считать отработку его систем завершенной. При полете четвертого и пятого кораблей-спутников испытывался безмасочный скафандр, предназначенный для обеспечения безопасности человека в космическом полете, он надевался на резиновый манекен (находившийся в кресле пилота), в котором размещались биологические объекты.

После выполнения программы полета третьего корабля-спутника, при спуске, в связи с отклонением траектории от расчетной он прекратил свое существование при входе в плотные слои атмосферы.

Само собой разумеется, что одновременно с отработкой техники пилотируемых полетов была заблаговременно начата подготовка космонавтов. Не было недостатка в добровольцах, выразивших желание совершить полет в космос, и перед учеными и конструкторами встали вопросы научно обоснованного отбора первых кандидатов в космонавты. Разрабатывались методики подготовки космонавтов к полету, была организована специальная служба по подготовке. По инициативе С.П. Королева и М. В. Келдыша был создан Институт медико-биологических проблем.

На четвертом корабле-спутнике находилась собака Чернушка, на пятом корабле-спутнике — собака Звездочка. В полетах был отработан способ приземления животных непосредственно в самой кабине корабля и после катапультирования из спускаемого аппарата.

Чрезвычайное внимание при подготовке первого пилотируемого космического полета С.П. Королев уделял вопросам безопасности космонавта. Была разработана обширная программа обеспечения безопасности космонавта на всех этапах полета. В наиболее вероятных районах аварийной посадки космического корабля (как на территории СССР, так и в акваториях океанов) были созданы поисково-спасательные службы. С космонавтами были детально отработаны действия в условиях разгерметизации, пожара, неотложной вынужденной посадки.

Особое значение С.П. Королев придавал вопросам подготовки космонавтов по основам ракетно-космической техники. Лекции для зачисленных в группу космонавтов читались ведущими специалистами возглавляемого С.П. Королевым конструкторского бюро, предусматривались экзамены по пройденным курсам, по работе с аппаратурой и работе на тренажере. Главным конструктором лично просматривались и уточнялись разработанные для первого полета человека в космос бортовая документация, инструкции по методике пилотирования космического корабля.

На приборной доске, в непосредственной близости от рабочего места космонавта, был вмонтирован вращающийся глобус, который показывал текущее местоположение корабля, а также точку приземления, соответствующую моменту выключения тормозной двигательной установки. Космонавт мог контролировать ориентацию космического корабля по оптическому прибору, установленному на одном из иллюминаторов.

Комплекс специальных тренировок и предполетных испытаний учитывал специфику условий космического полета. В корабле космонавт должен был размещаться на катапультируемом кресле в герметической кабине, одетый в защитный скафандр на случай разгерметизации кабины. Кресло, являющееся рабочим местом космонавта, располагалось в кабине так, чтобы перегрузки на участках выведения и спуска действовали в направлении спина — грудь.

Этим полетом завершился огромный этап работ по советской космической программе и открылись качественно новые возможности освоения космического пространства с непосредственным участием человека. Вслед за полетом Ю.А. Гагарина последовали другие пилотируемые полеты, после «Востоков» стартовали «Восходы», а затем и «Союзы».

12 апреля 1961 г. впервые в истории космический корабль «Восток» с Ю.А. Гагариным на борту был выведен на орбиту спутника Земли. На протяжении всего участка выведения Ю.А. Гагарин поддерживал радиотелефонную связь с наземным пунктом руководства полетом, где находился и С.П. Королев. Учитывая многие неопределенности в оценках воздействия факторов космического полета на человека, было принято решение осуществить первый полет в космосе, ограничившись одним витком. Совершив этот виток над родной планетой, Ю.А. Гагарин и спускаемый аппарат космического корабля благополучно приземлились в окрестностях деревни Смеловки Саратовской области.

Среди новых задач освоения космического пространства с участием человека, которые решает С.П. Королев: создание многоместного корабля, средств жизнеобеспечения человека в открытом космосе и осуществление первого выхода космонавта из корабля в открытое космическое пространство, создание средств стыковки космических кораблей, орбитальных станций и средств заправки и других видов снабжения в космосе. На разработанной новой серии космических кораблей впервые были реализованы дублирование тормозной двигательной установки резервным двигателем и система мягкой посадки.

Предпринятая модификация ракеты-носителя «Восток», в частности разработка новой третьей ступени носителя (блока И), позволила увеличить допустимую массу космических кораблей с 4900 до 5300—7000 кг. Новая модификация трехступенчатой ракеты-носителя получила название «Союз».

Впоследствии, уже после смерти С.П. Королева, в результате отработки процессов сближения и стыковки советская космическая техника пополнилась принципиально новым типом пилотируемых космических аппаратов — долговременными орбитальными станциями «Салют», предусматривающими смену экипажей. Это стало новым гигантским скачком в развитии техники пилотируемых полетов.

Огромное значение С.П. Королев придавал созданию долговременных обитаемых станций, периодически посещаемых космонавтами, и начал подготовительную работу по изучению этой задачи. Предусматривалась разработка пилотируемых транспортных кораблей, открывавших качественно новые возможности использования космического пространства в интересах науки и народного хозяйства нашей страны.

И все же в этих своих перспективных планах С.П. Королев в первую очередь выделял пилотируемые полеты. В заключение приведем здесь уникальный документ, подготовленный им в июле 1958 г. для правительственных органов планирования. Этот документ ярко иллюстрирует небывалую масштабность и исключительную творческую смелость замыслов С.П. Королева еще на заре космической эры.

Однако этот успех, как и последующие достижения советской космонавтики, мы с полным правом можем также связывать с именем С.П. Королева, который всегда видел очень далеко, и не только завтрашний день космической техники, но и ее облик через многие годы. Его всегда привлекали все новые и новые вершины творческих поисков, он не любил спокойной жизни, не любил повторяться. Это свидетельствовало о чрезвычайной широте взглядов, о неиссякаемой творческой энергии.

Околосолнечное пространство должно быть освоено и в необходимой мере заселено человечеством. Первый этап освоения космического пространства должен заключаться в исследовании его автоматическими аппаратами с целью детального изучения как условий полета в нем, так и способов возвращения на Землю.

О перспективных работах по освоению космического пространства

Поэтому целесообразно программу исследований изложить в четырех разделах.

Параллельно с этим должны проводиться широкие исследования и разработки по обеспечению нормальных условий существования человека на всех этапах космического полета, включая участки подъема и спуска с поверхности Земли и планет. Для осуществления перечисленных задач необходимо, наряду с наиболее полным использованием существующей техники, создавать новые типы ракетных аппаратов, с помощью которых станет возможным решать в полном объеме указанные задачи.

II. Создание новых, специальных ракет-носителей для обеспечения дальнейших достижений по освоению космического пространства и двигателей к ним.

I. Проведение исследований на базе ракеты-носителя «Спутник» и ее трехступенчатых модификаций.

IV. Проведение научно-исследовательских работ по развитию межпланетной техники и отысканию новых, более совершенных путей освоения космического пространства.

III. Проведение исследований в космическом пространстве на базе новых перспективных ракет-носителей.

а) ориентированных спутников Земли, выводимых с помощью ракет-носителей, имеющих непрерывный активный участок, выполнение работ — 1958—1960 гг.;

I. Исследования на базе ракеты-носителя «Спутник». Создание искусственных спутников для исследования космического пространства в окрестностях Земли:

в) спутников Земли на «высоких» орбитах, выводимых ракетами-носителями с включением третьей ступени в вершине переходного эллипса (выведение с «дожогом»), выполнение работ — 1961 — 1965 гг.

б) спутников Земли с практически неограниченным временем существования и функционирования; выполнение работ — 1961—1965 гг.;

а) исследовательской станции (10—20 кг), снабженной солнечными батареями и радиоаппаратурой и спускаемой на поверхность Луны. Для обеспечения посадки станции на Луну последняя ступень ракеты-носителя должна быть снабжена системами ориентации и управления посадкой; выполнение работ — 1958—1961 гг.;

Создание аппаратов для исследования Луны:

в) спутника Земли, облетающего Луну, с обеспечением спуска на поверхность Земли кассеты с информацией, фотопленкой и т. п. Все намеченные исследования Луны осуществляются на базе ракеты-носителя «Спутник» с дополнением специальной четвертой ступени, особой для каждой задачи; выполнение работ — 1960—1964 гг.

б) искусственного спутника Луны с целью фотографирования ее поверхности (составление карты); выполнение работ — 1959—1961 гг.;

а) отработка системы тепловой защиты аппарата возвращения на моделях, устанавливаемых в головной части изделия. Пуск осуществляется по пологой траектории;

Создание первых спутников с человеком на основе использования баллистической схемы возвращения. Работа осуществляется по следующим этапам:

в) создание спутника и его пуски с помощью трехступенчатых ракет-носителей с выведением его на орбиту с временем функционирования 10 сут; выполнение работ — 1958—1960 гг.

б) создание и отработка аппарата возвращения и пуск его с помощью изделия по пологой траектории (без выведения на орбиту);

Исследование возможностей создания на базе ракеты-носителя «Спутник» автоматических аппаратов для осуществления полетов к Марсу и Венере с последующим возвращением в район Земли с целью фотографирования Марса и Венеры с относительно небольших расстояний и исследования условий радиосвязи на очень больших расстояниях. Передача информации осуществляется радиотелевизионным способом; выполнение работ — 1959— 1961 гг.

Создание спутника с человеком на основе использования планирующей схемы возвращения; выполнение работ — 1959—1965 гг.

II. Создание новых ракет-носителей как базы для дальнейшего развития космических полетов и исследований. Создание новой космической ракеты-носителя, обеспечивающей доставку на орбиту полезного груза весом 15—20 т. Эта ракета должна обеспечить возможности дальнейшего освоения космического пространства, создания внеземной станции и открыть путь к осуществлению межпланетных перелетов; конец работы — 1963 — 1964 гг.

Отработка процесса сближения между собой двух аппаратов, движущихся по близким орбитам. Эта работа потребует предварительной научно-исследовательской работы (см. раздел IV), выполнение работ — 1962—1966 гг.

III. Исследования на базе космической ракеты-носителя. Создание спутника с экипажем 2—3 человека с целью отработки условий длительного пребывания человека в космическом пространстве и исследование основных проблем создания спутника-станции; выполнение работ — 1961 — 1965 гг.

Создание ионной (или другой) двигательной установки для обеспечения межпланетных полетов и полета человека к Луне и ближайшим планетам.

Создание космического автоматического аппарата для осуществления полета к Марсу и Венере с последующим возвращением в район Земли и передачей информации по радио и телевидению с целью исследования поверхности этих планет; выполнение работ — 1963—1966 гг.

Создание космического корабля с ионным двигателем для обеспечения облета Луны человеком и возвращения его на Землю или орбиту временной внеземной станции; выполнение работ — 1961—1965 гг.

а) внеземной станции для проведения научных исследований с целью изучения длительного влияния условий невесомости или искусственной тяжести на развитие растений, животных и человека; исследования длительного воздействия различных типов радиации на развитие растительных и животных организмов; начало работ — 1962 г.;

Сооружение искусственных поселений в космическом пространстве (межпланетных станций):

После осуществления намеченных выше работ в дальнейшем могут быть поставлены следующие задачи: полет человека к Марсу и Венере; полет человека к Луне с посадкой и возвращением на Землю; сооружение постоянно действующей станции-колонии на Луне (начало исследовательских работ с 1960 г.).

б) внеземной станции как пункта приема и отправления космических ракет с целью монтажа межорбитальных аппаратов; создания пункта связи с Землей посредством транспортных ракет; приема возвращающихся межорбитальных аппаратов; начало работ — 1962 г.

Исследование перспектив использования межорбитальных аппаратов с малой тягой и большим запасом энергии (с ионными плазменными и другими двигателями); выполнение работ — 1959 — 1960 гг.

IV. Основные научно-исследовательские работы. Исследование перспектив использования ракет на химическом топливе и атомных ракет с большим весом полезного груза для сообщений с искусственными спутниками и внеземными станциями; выполнение работ — 1959— 1960 гг.

Разработка технологии сборки и сооружения внеземных станций и разработка специальных ракет-носителей, допускающих использование их корпусов в качестве готовых отсеков станции; выполнение работ — 1959—1963 гг.

Решение задачи по сближению аппаратов между собой в космическом пространстве. После теоретических изысканий необходима экспериментальная проверка (см. раздел I); выполнение работ — 1958—1961 гг.

Разработка энергетических систем для обеспечения нужд внеземных станций и межорбитальных аппаратов; выполнение работ — 1958—1962 гг.

Исследование возможностей обеспечения замкнутого цикла жизнедеятельности в ограниченном пространстве. Исследование по созданию космических скафандров; выполнение работ — 1960— 1965 гг.

ПРИМЕЧАНИЯ. В настоящем разделе указаны только некоторые из научно-исследовательских работ; без сомнения, все темы по разделам I—III будут сопровождаться целым рядом соответствующих научно-исследовательских работ.

Исследование перспектив использования радиосвязи на очень больших расстояниях и изыскание новых методов связи; выполнение работ — 1959—1965 гг.

Настоящий материал не обсуждался и не согласовывался с основными разработчиками, что и необходимо провести в дальнейшем.

Все сроки названы только как совершенно предварительные.





Далее:
Глава 1. РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ХРОНОЛОГИЯ (ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР).
Экс-космонавты.
БЫКОВСКИЙ Валерий Федорович.
ИСТОРИЯ ИДЕИ ЛУННОЙ ОБИТАЕМОЙ БАЗЫ.
Командир «Союза-5» - Космонавт-14.
Кубасов В.Н. «Прикосновение космоса».
Человек вышел в космическое пространство.
КАНДИДАТЫ В КОСМОНАВТЫ.
Ракетное оружие XIX века.


Главная страница >  Цитатник