Ракета-носитель «Восток»

Вторая мировая война, помимо того, что принесла огромное количество бесчисленных жертв и разрушений, привела к научно-промышленной и технологической революции. Послевоенный передел мира требовал от главных конкурентов – СССР и США – разрабатывать новые технологии, развивать науку и производство.

Уже в 50-х годах человечество вышло в космос: 4 октября 1957 года первый космический аппарат с лаконичным названием «Спутник-1» облетел планету, возвестив начало новой эпохи. Через четыре года первого космонавта на орбиту доставила ракета-носитель «Восток»: Юрий Гагарин стал покорителем космоса.

Предыстория

Вторая мировая, вопреки чаяниям миллионов людей, миром не закончилась. Началось противостояние Западного (во главе с США) и Восточного (СССР) блоков – сначала за доминирование в Европе, а затем во всем мире. Разразилась так называемая «холодная война», в любой момент грозившая перерасти в горячую стадию.

С созданием атомного оружия встал вопрос о наиболее быстрых способах его доставки на огромные расстояния.

Советский Союз и США сделали ставку на разработку ядерных ракет, способных в считанные минуты нанести удар по противнику, находящемуся на другом краю Земли. Однако параллельно стороны вынашивали амбициозные планы освоения ближнего космоса.

В результате была создана ракета «Восток», Гагарин Юрий Алексеевич стал первым космонавтом, а СССР захватила лидерство в ракетной сфере.

Битва за космос

В середине 1950-х в США была создана баллистическая ракета «Атлас», а в СССР – Р-7 (будущий «Восток»).

Ракета создавалась с большим запасом по мощности и грузоподъемности, что позволяло ее использовать не только для разрушения, но и в созидательных целях.

Не секрет, что ведущий конструктор ракетной программы Сергей Павлович Королев был приверженцем идей Циолковского и мечтал о покорении и освоении космоса. Возможности Р-7 позволяли отправлять спутники и даже пилотируемые аппараты за пределы планеты.

Именно благодаря баллистическим Р-7 и «Атлас» человечество смогло впервые побороть земное притяжение.

При этом отечественная ракета, способная доставлять к цели 5-тонный груз, обладала большими резервами по совершенствованию, нежели американская.

Это, в совокупности с географическим расположением обоих государств, определило различные пути создания первых пилотируемых космических кораблей (ПКК) «Меркурий» и «Восток». Ракета-носитель в СССР получила такое же название, как и ПКК.

История создания

Разработка корабля началась в ОКБ С. П. Королева (ныне РКК «Энергия») осенью 1958 года. Чтобы выиграть время и «утереть нос» США, в СССР пошли по кратчайшему пути.

На этапе конструирования рассматривались различные схемы кораблей: от крылатой модели, позволявшей совершать посадку в заданном районе и чуть ли не на аэродромах, до баллистической – в форме сферы.

Создание крылатой ракеты с высокой грузоподъемностью было сопряжено с большим объемом научных исследований, по сравнению со сферической формой.

За основу была взята недавно сконструированная для доставки ядерных боеголовок межконтинентальная ракета (МР) Р-7. После ее модернизации и родился «Восток»: ракета носитель и одноименный пилотируемый аппарат.

Особенностью корабля «Восток» стала раздельная система посадки спускаемого аппарата и космонавта после его катапультирования. Данная система предназначалась для аварийного покидания корабля на активном участке полета.

Это гарантировало сохранение жизни, независимо от того, куда осуществлялась посадка – на твердую поверхность или акваторию.

Конструкция ракеты-носителя

Для выведения корабля-спутника на орбиту вокруг Земли на базе МР Р-7 была разработана первая ракета «Восток» для гражданских целей. Ее летно-конструкторские испытания в беспилотном варианте начались 5 мая 1960 года, а уже 12 апреля 1961 года впервые состоялся полет человека в космос – гражданина СССР Ю. А. Гагарина.

Была задействована трехступенчатая конструкционная схема с использованием на всех ступенях жидкого топлива (керосин + жидкий кислород).

Первые две ступени состояли из 5 блоков: одного центрального (максимальный диаметр 2,95 м; длина 28,75 м) и четырех боковых (диаметр 2,68 м; длина 19,8 м). Третья соединялась стержнем с центральным блоком. Также по бокам каждой ступени стояли рулевые камеры для маневрирования.

В головной части монтировался ПКК (в дальнейшем – искусственные спутники), прикрытый обтекателем. Боковые блоки оборудованы хвостовыми рулями.

Технические характеристики носителя «Восток»

Ракета имела максимальный диаметр 10,3 метра при длине 38,36 метра. Стартовая масса системы достигала 290 тонн. Расчетная масса полезного груза почти втрое превышала американский аналог и равнялась 4,73 тонны.

Тяговые усилия разгонных блоков в пустоте:

  • центральный – 941 кН;
  • боковые – по 1 МН;
  • 3-я ступень – 54,5 кН.

Конструкция ПКК

Пилотируемая ракета «Восток» (Гагарин в качестве пилота) состояла из спускаемого аппарата в виде сферы наружным диаметром 2,4 метра и отделяемого приборно-агрегатного отсека. Теплозащитное покрытие спускаемого аппарата имело толщину от 30 до 180 мм.

В корпусе предусмотрены входной, парашютный и технологический люки.

В спускаемом аппарате находились системы электропитания, терморегулирования, управления, жизнеобеспечения и ориентации, а также ручка управления, средства связи, пеленгации и телеметрии, пульт космонавта.

В приборно-агрегатном отсеке располагались системы управления и ориентации движения, энергопитания, УКВ-радиосвязи, телеметрии, программно-временное устройство.

На поверхности ПКК размещались 16 баллонов с азотом для использования системой ориентации и кислородом для дыхания, холодные навесные радиаторы с жалюзи, датчики Солнца и двигатели ориентации.

Для схода с орбиты предназначалась тормозная двигательная установка, созданная под руководством А. М. Исаева.

Обитаемый модуль состоит из:

  • корпуса;
  • тормозного двигателя;
  • катапультируемого кресла;
  • 16 газовых баллонов системы жизнеобеспечения и ориентации;
  • теплозащиты;
  • приборного отсека;
  • входного, технологического и служебных люков;
  • контейнера с пищей;
  • комплекса антенн (ленточных, общей радиосвязи, системы командной радиосвязи);
  • кожуха электроразъемов;
  • стяжной ленты;
  • системы зажигания;
  • блока электронной аппаратуры;
  • иллюминатора;
  • телевизионной камеры.

Проект «Меркурий»

Вскоре после успешных полетов первых искусственных спутников Земли в американских СМИ вовсю рекламировалось создание пилотируемого космического корабля «Меркурий», даже называлась дата его первого полета.

В этих условиях крайне важно было выиграть время, чтобы выйти победителем в космической гонке и одновременно продемонстрировать миру превосходство той или иной политической системы.

В итоге запуск ракеты «Восток» с человеком на борту спутал амбициозные планы конкурентов.

Разработка «Меркурия» началась в компании «Мак Доннел Дуглас» в 1958 году. 25 апреля 1961 года состоялся первый запуск беспилотного аппарата по суборбитальной траектории, а 5 мая – первый пилотируемый полет астронавта А. Шепарда – тоже по суборбитальной траектории продолжительностью 15 минут.

Только 20 февраля 1962 года, спустя десять месяцев после полета Гагарина, состоялся первый орбитальный полет (3 витка продолжительностью около 5 часов) астронавта Джона Гленна на корабле «Френдшир-7». Для суборбитальных полетов использовалась ракета-носитель «Редстоун», а орбитальных – «Атлас-Д».

К тому времени в активе СССР был суточный полет в космос Г. С. Титова на корабле «Восток-2».

Характеристики обитаемых модулей

Космический корабль«Восток»«Меркурий»
Ракета-носитель«Восток»«Атлас-Д»
Длина без учета антенн, м1,42,9
Максимальный диаметр, м2,431,89
Герметичный объем, м35,21,56
Свободный объем, м31,61
Стартовая масса, т4,731,6
Масса спускаемого аппарата, т2,461,35
Перигей (высота орбиты), км181159
Апогей (высота орбиты), км327265
Наклонение орбиты64,95˚32,5˚
Дата полета12.04.1961 г.

Источник: https://cccp.temadnya.com/1560305605511481880/vostok-raketa-nositel-pervaya-raketa-vostok/

Советский космический корабль

Ракета-носитель «Восток»

ТАСС-ДОСЬЕ /Инна Климачева/. 12 апреля 2016 г. исполняется 55 лет со дня первого полета человека в космос. Этот исторический полет совершил гражданин СССР Юрий Гагарин. Стартовав с космодрома Байконур на корабле-спутнике “Восток”, космонавт провел в космосе 108 минут и благополучно вернулся на Землю.

“Восток” – первый в мире пилотируемый космический корабль. Создан в СССР для полетов на околоземной орбите.

История проекта

22 мая 1959 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР, которым предусматривалось разработать и осуществить запуск корабля-спутника для выполнения полета человека в космос. Головной организацией по проекту назначено ОКБ-1 (ныне РКК “Энергия” им. С.П. Королева) во главе с главным конструктором Сергеем Королевым.

Одним из основных разработчиков корабля был начальник сектора проектного отдела Константин Феоктистов (впоследствии космонавт), система управления корабля была разработана под руководством заместителя главного конструктора Бориса Чертока, система ориентации создана конструкторами Борисом Раушенбахом и Виктором Легостаевым.

Было создано две версии корабля, получившие обозначение: (экспериментальный беспилотный вариант) и 3КА (предназначенный для пилотируемых полетов). Кроме того, на базе экспериментального варианта был разработан автоматический спутник-разведчик – .

Всего в программе по подготовке полета человека в космос, получившей название “Восток”, было задействовано более 100 организаций.

Характеристики

“Восток” представлял собой корабль-спутник, то есть, в отличие от современных космических кораблей, он не мог выполнять орбитальные маневры.

Длина корабля – 4,3 м, максимальный диаметр – 2,43 м, стартовая масса – 4 т 725 кг. Рассчитан на одного члена экипажа и продолжительность полета до 10 суток.

Состоял из двух отсеков – спускаемого аппарата сферической формы (объем – 5,2 куб. м) для размещения космонавта и конического приборно-агрегатного отсека (3 куб. м) с аппаратурой и оборудованием основных систем корабля, а также тормозной двигательной установкой.

Был оснащен системами автоматического и ручного управления, автоматической ориентации на Солнце и ручной – на Землю, жизнеобеспечения, терморегулирования. Снабжен радиотелеметрической аппаратурой для контроля состояния человека и систем корабля.

В кабине корабля были установлены две телевизионные камеры для наблюдения за космонавтом. Двусторонняя радиотелефонная связь с Землей осуществлялась посредством аппаратуры, работающей в ультракоротковолновом и коротковолновом диапазонах.

Некоторые основные системы были дублированы для надежности.

Герметичный спускаемый аппарат (СА) имел три иллюминатора: один технологический и два с отделяемыми при помощи пиротехнических устройств крышками для катапультирования кресла с космонавтом и выбрасывания парашюта СА.

В целях безопасности космонавт во время всего полета находился в скафандре.

На случай разгерметизации кабины в скафандре был запас кислорода на четыре часа, он обеспечивал защиту космонавта при катапультировании кресла на высоте до 10 км.

Скафандр СК-1 и кресло были созданы опытным заводом номер 918 (ныне Научно-производственное предприятие “Звезда” им. академика Г.И. Северина, пос. Томилино Московской обл.).

При выведении на орбиту корабль закрывался сбрасываемым головным обтекателем, имевшим люк для аварийного катапультирования космонавта. После полета спускаемый аппарат возвращался на Землю по баллистической траектории.

На семикилометровой высоте осуществлялось катапультирование, затем космонавт в скафандре отделялся от кресла и самостоятельно спускался на парашюте.

Кроме того, предусматривалась возможность приземления СА с космонавтом на борту (без катапультирования).

Запуски

Запуски кораблей “Восток” осуществлялись с космодрома Байконур с помощью одноименной ракеты-носителя.

На первом этапе проводились беспилотные запуски, в том числе с животными на борту. Экспериментальным кораблям присваивалось название “Спутник”. Первый запуск состоялся 15 мая. 19 августа на корабле-спутнике совершили успешный полет собаки Белка и Стрелка.

Первый корабль, предназначенный для пилотируемых полетов (3КА), стартовал 9 марта 1961 г., в его спускаемом аппарате в контейнере находилась собака Чернушка, а в катапультируемом кресле – манекен человека.

Программа полета была выполнена: СА с собакой успешно приземлился, а манекен был штатно катапультирован. Следом за ним, 25 марта, был проведен второй аналогичный запуск с собакой Звездочкой на борту.

Животные полностью проделали путь, который предстоял первому космонавту Юрию Гагарину: взлет, один виток вокруг Земли и посадка.

30 марта 1961 г. в записке в ЦК КПСС, подписанной заместителем председателя Совета министров (СМ) СССР Дмитрием Устиновым и руководителями ведомств, ответственным за ракетно-космическую технику, предлагалось в сообщениях ТАСС называть пилотируемый корабль “Востоком” (по документам: “Восток-3КА”).

12 апреля 1961 г. Юрий Гагарин на корабле-спутнике “Восток” совершил полет продолжительностью 108 минут (1 час 48 минут) и благополучно вернулся на Землю.

После него на кораблях “Восток” летали: Герман Титов (1961), Андриян Николаев и Павел Попович (1962; первый групповой полет двух космических кораблей – “Восток-3” и “Восток-4”), Валерий Быковский (1963; самый длительный полет на кораблях этого типа – почти 5 суток) и первая женщина-космонавт Валентина Терешкова (1963).

Всего было запущено 13 кораблей “Восток”: 6 пилотируемых и 7 беспилотных (в том числе 5 экспериментальных запусков – два удачных, один аварийный, два нештатных).

Ракета-носитель “Восток”

Ракета-носитель использовалась для запусков первых автоматических лунных станций, пилотируемых кораблей-спутников (“Восток”), различных искусственных спутников.

Старт проекту был дан постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 20 марта 1958 г., которым предусматривалось создание ракеты космического назначения на базе двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7 (“семерка”, индекс 8К71) с добавлением блока 3-й ступени.

Работы по ракете вел разработчик “семерки”, ОКБ-1 (ныне РКК “Энергия” им. С.П. Королева) под руководством главного конструктора Сергея Королева.

Эскизный проект третьей ступени МБР Р-7, получившей обозначение “блок Е”, был выпущен в том же 1958 г. Ракете-носителю было дано обозначение 8К72К. Ракета-носитель имела три ступени. Ее длина составляла 38,2 м, диаметр – 10,3 м, стартовая масса – около 287 т.

Двигатели всех ступеней использовали в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Систему управления блока Е разработал НИИ-885 (ныне Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. академика Н.А. Пилюгина, Москва) под руководством Николая Пилюгина.

Могла выводить в космос полезный груз массой до 4,5 т.

Запуски ракеты-носителя осуществлялись с космодрома Байконур. Первые испытательные запуски проводились в рамках лунной программы.

Впервые ракета стартовала 23 сентября 1958 г. с лунной станцией Е1, однако запуск закончился аварией на 87-й секунде полета (причина – возникновение возрастающих продольных колебаний).

Следующие два старта были также аварийными. Успехом увенчался четвертый запуск 2 января 1959 г. с автоматической межпланетной станцией (АМС) “Луна-1”.

В том же году ракетой благополучно были выведены в космос АМС “Луна-2” и “Луна-3”.

15 мая 1960 г. с помощью ракеты был запущен прототип пилотируемого корабля “Восток” – экспериментальное изделие 1К (открытое наименование – “Спутник”). Следующие запуски в 1960 г. проводились с кораблями 1К, на борту которых в специальных контейнерах находились собаки. 19 августа был запущен корабль-спутник с собаками Белкой и Стрелкой.

9 и 25 марта 1961 г. состоялось два успешных запуска с кораблями, предназначенными для пилотируемых полетов (3КА), также с собаками на борту. Животные Чернушка и Звездочка полностью проделали путь, который предстоял первому космонавту: взлет, один виток вокруг Земли и посадка.

12 апреля 1961 г. ракета-носитель вывела в космос корабль-спутник “Восток” с Юрием Гагариным.

Первая публичная демонстрация макета ракеты состоялась в 1967 г. на авиасалоне в Ле-Бурже во Франции. Тогда же впервые ракета была названа “Востоком”, до этого в советской прессе ее именовали просто “сверхмощной ракетой- носителем” и т. п.

Всего было проведено 26 запусков ракеты “Восток” – 17 успешных, 8 аварийных и один нештатный (при запуске 22 декабря 1960 г. из-за сбоя в работе ракеты корабль-спутник с собаками совершил полет по суборбитальной траектории, животные выжили). Последний состоялся 10 июля 1964 г. с двумя научными спутниками “Электрон”.

На базе ракеты “Восток” в дальнейшем были созданы другие модификации “Восток-2”, “Восток-2А”, “Восток-2М”, которые выпускались на куйбышевском заводе “Прогресс” (ныне Ракетно-космический центр “Прогресс”, Самара).

Запуски проводились как с Байконура, так и с космодрома Плесецк. С помощью ракет выводились в космос спутники серии “Космос”, “Зенит”, “Метеор” и др. Эксплуатация этих космических носителей завершилась в августе 1991 г. запуском ракеты “Восток-2М” с индийским спутником дистанционного зондирования Земли IRS-1B (“Ай-ар-эс-1-би”).

Итоги программы

Пилотируемые полеты на кораблях “Восток” дали возможность изучить влияние условий орбитального полета на состояние и работоспособность человека, на кораблях этой серии были отработаны основные конструкции и системы, принципы строительства космических кораблей.

Им на смену пришли корабли следующего поколения – “Восход” (два пилотируемых запуска в 1964 и 1966 гг.). В 1967 г. начали эксплуатироваться пилотируемые корабли типа “Союз”.

Источник: https://tass.ru/info/3194120

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.