КОСМИЧЕСКИЙ ЮБИЛЕЙ
Полвека назад, 12 апреля 1961 года в 9:07 по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель (РН) «Восток» с первым в мире пилотируемым космическим кораблем, на борту которого находился старший лейтенант Военно-воздушных Сил СССР Ю. А. Гагарин. Совершив один виток вокруг Земли, Юрий Алексеевич благополучно приземлился на парашюте в Саратовской области вблизи Волги. Этот исторический полёт продолжительностью 108 минут, открывший дорогу в космос, стал одним из величайших достижений на длительном пути прогрессивного развития человечества.
А. Максимов, старший научный сотрудник ИТПМ СО РАН
 |
| Ю.А. Гагарин. |
За прошедшие с того дня годы пилотируемая космонавтика успешно преодолела этапы всеобщего восторга и эйфории первых лет прорыва в космос, выдающихся экспедиций на Луну, создания и обживания первых орбитальных станций. Были разработаны воздушно-космические системы многоразового применения «Спейс Шаттл» и «Энергия-Буран». Недавно на околоземной орбите практически завершилось сооружение огромной 500-тонной Международной космической станции с экипажем из 6 человек.
Ещё до появления первых спутников и в СССР, и в США начались предварительные работы по изучению проблем отправки человека на околоземную орбиту. В ОКБ-1 С. П. Королёва отдел М. К. Тихонравова приступил к проектированию пилотируемого корабля в начале 1957 года. В материале «О перспективных работах по освоению космического пространства», подготовленном совместно с Тихонравовым летом 1958 года, Сергей Павлович рассматривал наравне с другими работами задачу создания в 1958–1960 годах спутника, функционирующего в космосе 10 суток, и в 1961–1965 годах — корабля с экипажем из 2–3 человек. Он был уверен, что после выполнения намеченных на ближайшие годы работ могут быть поставлены задачи полёта человека к Марсу и Венере, полета на Луну и сооружения там постоянно действующей станции-колонии.
15 сентября 1958 года С.П. Королёв утвердил отчёт-аванпроект отдела М. К. Тихонравова по объекту ОД-2 (спутника с человеком на борту). С целью экономии времени и упрощения конструкции первого корабля-спутника была выбрана сферическая форма спускаемого аппарата, балансировка которого обеспечивается за счёт смещения центра массы. В ходе проработки проекта корабль превратился в модульную конструкцию с размещённым впереди спускаемым аппаратом диаметром 2,3 м и массой 2,4 тонны. Приборный отсек максимальным диаметром 2,43 м и массой 2,3 тонны был выполнен в виде соединённых между собой двух усечённых конусов. Спускаемый аппарат крепился к приборному отсеку металлическими лентами, а вблизи стыка двух отсеков размещались 16 шаровых баллонов со сжатым азотом для работы системы ориентации и сжатым воздухом для системы жизнеобеспечения корабля, рассчитанного на функционирование в течение до 10 суток.
Ориентация корабля осуществлялась с помощью двух пар из 8 газовых реактивных сопел с тягой по 1,5 кгс. Для спуска с орбиты использовалась тормозная двигательная установка ТДУ-1 конструкции ОКБ-2 А. М. Исаева с тягой 1,6 тс и временем работы 45 секунд. Катапультирование космонавта производилось на высоте 7 км при скорости 200 м/с. Посадку спускаемого аппарата со скоростью 10 м/с обеспечивал основной парашют площадью 574 квадратных метра, а космонавт приземлялся со скоростью 5 м/с на парашюте площадью 83,5 квадратных метра. Поскольку корабли «Восток» не имели резервного тормозного двигателя, их выводили на низкие орбиты с таким расчётом, чтобы в случае отказа ТДУ они могли совершать самостоятельную посадку после нескольких дней полёта за счёт естественного торможения в верхних слоях атмосферы.
 |
| Корабль «Восток» на монтажной тележке. |
22 мая 1959 года вышло Постановление Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР № 569-264сс по теме «Восток» о разработке упрощённого экспериментального корабля-спутника «Восток-1» (заводской индекс 1К) для отработки конструкций фоторазведывательного спутника «Восток-2» (2К, будущего «Зенита-2») и пилотируемого корабля «Восток-3» (3К). К концу года появился первый технологический корабль для наземной комплексной отработки его электронной аппаратуры и оборудования. Зимой 1959–1960 года велись интенсивные испытания спускаемого аппарата для отработки автоматики приземления и катапультирования кресла космонавта с манекеном путем его сброса с самолетов.
10 декабря 1959 года появилось отдельное Постановление Совета Министров СССР № 1386-618сс по пилотируемому кораблю. Руководство созданием «Востока» осуществлял Совет главных конструкторов во главе с С. П. Королёвым, который нёс ответственность за общую организацию работы, разработку ракеты-носителя и космического корабля. Главным проектантом корабля являлся будущий космонавт К. П. Феоктистов.
26 апреля 1960 года С. П. Королёв утвердил эскизный проект «Востока-1», но к тому времени технологический корабль-спутник 1-КП фактически уже был готов, и 15 мая состоялся его запуск. После четырёх дней полета из-за отказа датчика инфракрасного построителя местной вертикали корабль сориентировался неверно и вместо торможения и схода с орбиты приобрел дополнительную скорость. Спускаемый аппарат, ещё не имевший теплозащитного покрытия, перешел на более высокую орбиту и продержался в космосе до 15 октября 1965 года, до своего естественного входа в атмосферу.
Для запуска «Востоков» использовалась ракета-носитель 8К72К высотой 38,36 м и стартовой массой от 286,4 до 287 тонн, созданная на базе стандартной МБР Р-7 путем добавления третьей ступени (блока Е) от лунной ракеты 8К72. Первая и вторая ступени РН оснащались двигателями 8Д74 (РД-107) и 8Д75 (РД-108) с суммарной тягой у поверхности Земли около 410 тс.
Стремительно приближался день первого полёта человека в космос. Спешили и мы, и американцы. Срочно разрабатывались ракеты-носители и сами корабли, дорабатывались их системы жизнеобеспечения, ориентации и управления, возвращения с орбиты и приземления, решались научные, технологические, медико-биологические и многие другие проблемы, налаживалось производство новых материалов, отбирались и готовились кандидаты в космонавты, создавались сети командно-измерительных пунктов, служб слежения, поиска и эвакуации космонавтов и т.д.
28 июля 1960 года старт очередной РН 8К72К с экспериментальным кораблем 1К № 1, на борту которого находились собаки Лисичка и Чайка, завершился взрывом камеры сгорания ЖРД бокового блока Г на 23-й секунде полета и падением частей ракеты недалеко от старта. Менее чем через месяц корабль 1К № 2 успешно вышел на околоземную орбиту. Спустя сутки, 20 августа, впервые в истории собаки Белка и Стрелка благополучно вернулись на Землю. Кроме двух собак в СА находились крысы, мыши, насекомые и различные семена.
К тому времени для ускорения работ проектанты пилотируемого варианта корабля 3К решили отказаться от разработки катапультируемой герметичной капсулы для спасения космонавта на высоте до 90 км и от некоторых других систем. Упрощённый вариант «Востока» получил индекс 3КА.
После успешного полёта Белки и Стрелки было принято решение об осуществлении первого пилотируемого полета в декабре 1960 года после ещё одного-двух запусков корабля «Восток 1К» в октябре-ноябре и двух контрольных запусков «Востока 3А» (3КА) в ноябре-декабре 1960 года. Это решение было подкреплено Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР № 1110-462сс от 11 октября 1960 года. Однако этому помешали неудачные попытки запуска первых автоматических станций к Марсу, которые завершились авариями новой четырехступенчатой РН «Молния», а самое главное — страшная катастрофа, случившаяся на Байконуре 24 октября. В этот день при подготовке к первому пуску новой МБР Р-16 конструкции М.К. Янгеля произошёл взрыв, унёсший жизни более ста человек, включая первого главнокомандующего Ракетными войсками стратегического назначения Главного маршала артиллерии М.И. Неделина.
Эти события задержали очередной испытательный пуск третьего корабля-спутника (1К № 5) до 1 декабря. Сам запуск оказался успешным, но на следующий день из-за нарушения стабилизации при работе ТДУ корабль не получил достаточного тормозного импульса и стал снижаться по слишком пологой траектории. На такой случай, чтобы секреты не попали в руки врага, беспилотные корабли, как и их тезки-фоторазведчики «Зенит», оснащались специальной системой аварийного подрыва. Не получив своевременного сигнала от датчиков перегрузок о входе в атмосферу, эта система привела в действие взрывное устройство. Космонавтки-дворняжки Пчёлка и Мушка погибли. 22 декабря последовала очередная авария РН. На этот раз из-за разрушения газогенератора нового двигателя РО-7 (8Д719) третьей ступени спускаемый аппарат корабля-спутника 1К № 6 совершил аварийную посадку в Красноярском крае в глухой тайге в 60 км от Туры. Благодаря случайному отказу катапульты собаки Шутка и Комета остались в спускаемом аппарате и не замерзли от сильного мороза. Спустя четыре дня они были извлечены из контейнера поисковой группой Арвида Палло живыми и невредимыми.
Пока шла разработка ракеты-носителя 8К72К и корабля «Восток», в соответствии с постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР № 22-100сс от 5 января 1959 года и № 569-264сс от 22 мая 1959 года состоялся отбор молодых лётчиков для подготовки к космическим полетам. Первый отряд кандидатов в космонавты в составе 20 человек окончательно сформировался к 17 июня 1960 года. Поскольку сроки поджимали, из-за нехватки тренажёров для ускоренной подготовки была выделена «ударная шестерка» в составе капитанов П. Поповича и А. Николаева, старших лейтенантов Ю. Гагарина, Г. Титова, В. Варламова и А. Карташова. Вскоре из-за травм, полученных во время тренировок и при купании, Карташова и Варламова заменили В. Быковский и Г. Нелюбов. После успешной сдачи экзаменов шестёрка слушателей 25 января 1961 года получила должности космонавтов и была зачислена в постоянный состав Центра подготовки космонавтов ВВС СССР.
9 и 25 марта 1961 года состоялись зачётные запуски кораблей 3КА № 1 и № 2 с манекенами космонавтов и собаками Чернушкой и Звёздочкой. Они полностью имитировали будущий одновитковый полёт первого космонавта. Их спускаемые аппараты приземлились в 412 и 660 км от расчётных точек посадки. Как выяснилось позже, после выключения ТДУ у кораблей своевременно не отделились герметичные разъёмы кабель-мачты. По этой причине спускаемые аппараты окончательно освобождались от приборных отсеков только после перегорания связывавшей их кабель-мачты. Причина нештатных ситуаций выяснилась только после аналогичного случая при возвращении второго космонавта Германа Титова. Оказалось, что кабели питания пиропатронов, предназначенных для отстрела герморазъёма, ошибочно были проложены через пироножи и срезались сразу же после подачи сигнала на разделение отсеков.
29 марта 1961 года Государственная комиссия заслушала доклад С.П. Королёва о готовности к первому пилотируемому полёту в космос. В тот же день Военно-промышленная комиссия при Совете Министров СССР под председательством Д. Ф. Устинова приняла решение произвести следующий запуск «Востока» в пилотируемом варианте, а 3 апреля Президиум ЦК КПСС дал разрешение на полёт. 4 апреля Главком ВВС К. А. Вершинин подписал полётные удостоверения
Ю. А. Гагарина, Г. С. Титова и Г. Г. Нелюбова. 6 апреля С. П. Королёв, М. В. Келдыш и Н. П. Каманин утвердили задание первому космонавту на одновитковый полёт, а 8 апреля на Байконуре на открытом заседании Госкомиссии первым кандидатом на полет был утвержден Юрий Гагарин, запасным — Герман Титов.
12 апреля полёт Ю. А. Гагарина прошел успешно, и вернулся бывший старший лейтенант ВВС на Землю уже в звании майора. За свой героический полет Юрий Алексеевич удостоился званий Героя Советского Союза, Заслуженного мастера спорта (за установление первых мировых рекордов по классу орбитальных космических полётов) и пилота первого класса. 14 апреля Москва устроила грандиозный прием первого лётчика-космонавта планеты. Его исторический полёт всеми был воспринят с большим восторгом и воодушевлением, с верой и надеждой на скорые путешествия землян на Венеру и Марс.
Многие подробности полёта Ю. А. Гагарина, как и последующих советских космонавтов, стали известны общественности только спустя многие годы. В действительности, из-за отказа блока питания антенны у системы радиоуправления ракеты-носителя двигатель второй ступени выключился с опозданием. По этой причине высота апогея КК «Восток» вместо 230 км составила 327 км. На такой орбите корабль Гагарина мог находиться 15–20 дней, и при отказе ТДУ ресурсов системы жизнеобеспечения явно не хватило бы для сохранения его жизни до естественного входа в атмосферу и посадки.
При торможении из-за утечки части топлива ТДУ выключилась чуть раньше, и продолжавший поступать в рулевые камеры газ наддува дал кораблю сильную закрутку. Кроме того, досрочное отключение ТДУ привело к разделению отсеков по резервному варианту, по сигналу от температурного датчика на высоте около 100 км. В итоге спускаемый аппарат приземлился на левом берегу Волги со значительным перелётом от расчетной точки приземления. На фоне таких серьезных замечаний совсем мелочью казались отрыв контейнера с надувной лодкой и аварийным запасом при раскрытии парашюта Гагарина после катапультирования и непроизвольное раскрытие укладки его запасного парашюта.
За 1961–1965 годы Советский Союз осуществил шесть запусков одноместных КК «Восток» и два полёта многоместных КК «Восход», созданных на базе «Востока» для быстрого решения новых престижных задач по полету экипажа из трёх человек и первого в мире выхода Алексея Леонова в открытый космос. Не удалось полностью выполнить лишь программу полета «Востока-5», рассчитанную на 8 дней (на этот раз из-за выхода корабля на слишком низкую орбиту). На кораблях «Восток» и «Восход» предполагалось совершить ещё несколько пилотируемых полетов, включая полёт женского экипажа, но по разным причинам они так и не состоялись.
В Америке поисковые работы по пилотируемому полёту в космос по инициативе ВВС США начались уже в начале 1956 года. 1 сентября 1958 года президент Дуайт Эйзенхауэр своим указом возложил ответственность за осуществление гражданской части космической программы США на Национальное управление по аэронавтике и космосу (НАСА). 7 октября 1958 года первый руководитель НАСА К. Гленнан утвердил конечный вариант бывшего проекта ВВС США «Человек в космосе» (Man-In-Space-Soonest). Эта дата стала официальным началом проекта «Меркурий», хотя сама программа пилотируемого полета НАСА получила наименование «Проект Меркурий» только 26 ноября.
НАСА направило техническое задание на разработку КК промышленным фирмам 17 ноября, а контракт на проектирование и изготовление 12 лётных экземпляров «Меркурия» был подписан с победителем конкурса фирмой McDonnell Aircraft Corp. 6 февраля 1959 года. Из-за отсутствия мощных ракет-носителей разработчики корабля, чаще всего называемого капсулой «Меркурий», были жёстко ограничены по его массе и объему. Несмотря на трудности, уже 25 января следующего года фирма сдала заказчику первый корабль. КК «Меркурий» имел форму усеченного конуса с цилиндром общей длиной 2,92 м (вместе с ТДУ — 3,34 м), максимальным диаметром 1,89 м и массой от 1,83 тонны (вместе с системой аварийного спасения при суборбитальных полетах) до 1,38 тонны (в орбитальном варианте). Он изготовлялся из жаропрочных титанового и никелевого сплавов. Корабли «Меркурий», как и советские «Востоки», совершали баллистический спуск, но приводнялись в океане. Перед приводнением лобовой теплозащитный экран отстреливался и вытягивал за собой амортизатор из прорезиненной ткани на 1,2 м, но не отделялся, что позволяло придать капсуле дополнительную остойчивость в воде.
В США уже 2 апреля 1959 года из 508 кандидатов было отобрано 7 пилотов для полёта на КК «Меркурий». В отличие от советских кандидатов в космонавты, астронавтом мог стать лишь квалифицированный летчик-испытатель со степенью бакалавра наук и с налётом не менее 1500 часов. Специалисты США с самого начала решили, что астронавты будут активно заниматься управлением КК на всех этапах полета. Поскольку наши КК создавались полностью автоматизированными, основными критериями отбора советских космонавтов служили, прежде всего, отличное здоровье и хорошие анкетные данные кандидатов.
Назначенный на 2 мая 1961 года старт Алана Шепарда из-за гроз был перенесён. 5 мая запуск первого американского астронавта транслировался телевидением на всю страну. Капсула Freedom-7 приводнилась в Атлантическом океане с перелётом 11 км от расчетной точки через 15 минут 22 секунды после старта с мыса Канаверал во Флориде. По программе «Меркурий» американцы осуществили шесть пилотируемых полётов: два — по баллистической траектории с помощью модифицированной ракеты «Редстоун» и четыре орбитальных — с помощью РН «Атлас-Д».
С этого момента космическая гонка между СССР и США ускорилась ещё больше. К сожалению, лунную гонку мы окончательно проиграли уже 20 июля 1969 года, когда астронавты «Аполлона-11» Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин впервые высадились на лунную поверхность и пробыли там 21 час 36 минут. Всего по программе «Аполлон» было осуществлено 9 экспедиций к Луне, и только полёт «Аполлона-13» завершился аварийным возвращением экипажа на Землю. В ходе этих полетов 24 астронавта побывали на окололунной орбите, а 12 из них — на Луне.
После выполнения программы «Аполлон» США переключили своё основное внимание на создание многоразовой воздушно-космической системы «Спейс Шаттл», разработка которой официально началась 26 июля 1972 года, а затем — орбитальной станции Freedom, постепенно трансформировавшейся в Международную космическую станцию (МКС) стоимостью в 100 миллиардов долларов. Первый испытательный запуск «Спейс Шаттл» с орбитальным аппаратом «Колумбия» состоялся 12 апреля 1981 года, ровно через 20 лет после полёта Ю. А. Гагарина. В то же время Советскому Союзу удалось достичь больших успехов в создании пилотируемых орбитальных станций «Салют», «Алмаз» и «Мир». Эти успехи позволили России подключиться к созданию МКС на правах равного с американцами партнера.
Несмотря на потери (КК «Союз-1», «Аполлон-1», «Союз-11», «Челленджер» и «Колумбия»), понесённые на неизведанном пути, за истёкшие с полета Юрия Гагарина полвека пилотируемая космонавтика достойно преодолела многие трудности и продемонстрировала всему миру реальные возможности человечества в освоении космического пространства. 15 октября 2003 года к России и США, давно освоившим пилотируемые космические полёты, присоединилась Китайская Народная Республика. В настоящее время планы разработок своих пилотируемых кораблей имеют также Европейское космическое агентство, Индия и Япония. К космическим полётам наравне с правительственными организациями уже подключились и частные фирмы. 8 декабря 2010 года совершила успешный полет созданная американской компанией SpaceX ракета-носитель «Фалкон-9» с возвращаемым аппаратом «Дрэгон», который в скором будущем может заняться доставкой грузов, а затем и астронавтов на МКС, частично заменив российские «Прогрессы-М» и «Союзы-ТМА». Уже в 2012 году ожидаются первые коммерческие полеты туристов на высоту более 100 км на 7-местном аппарате SpaceShipTwo, разработанном компанией Scaled Composites по заказу Virgin Galactic британского антрепренёра Ричарда Брэнсона.
стр. 1, 4-5
|
