Страница 8 из 123
При рассмотрении возможных вариантов первого полета человека было признано целесообразным осуществить его на космическом корабле-спутнике, поскольку такой полет непосредственно открывает человеку путь в космос. Полет по баллистической траектории на ракете, не являющийся по существу космическим полетом и преследующий в основном цели сенсации, был отвергнут. Поэтому не случайным является тот факт, что советские ученые и конструкторы с самого начала направили свои усилия на создание искусственных спутников и космических кораблей больших весов и размеров. В этом заключалась принципиальная линия развития космических полетов в СССР. Только этим путем можно было решить историческую задачу полета человека в космическое пространство.
Начиная со второго советского искусственного спутника Земли, на борту которого находилось подопытное животное — собака Лайка, до космического корабля-спутника «Восток» советские ученые и конструкторы неуклонно шли по этому пути.
Необходимо было получить как можно больше сведений о работе конструкций космических аппаратов, их бортовой аппаратуры, отработать надежность управления различными системами в полете. Принципиально новой задачей являлось создание систем ориентации космических кораблей-спутников и решение проблемы возвращения кораблей на Землю.
Для полета человека на борту космического корабля необходимо было также обеспечить поддержание нормального давления, температуры, состава воздуха и других условий для обеспечения жизнедеятельности человека
Проведение научных исследовании космического пространства наряду с решением принципиальных задач по физике космоса дало необходимый материал по влиянию различных излучений на живой организм в условиях космического полета, а также метеоритной опасности при полете. На основании полученных данных были приняты меры по радиационной защите кораблей-спутников.
Большой экспериментальный материал, полученный в результате полетов первых советских космических кораблей-спутников, и создание систем, обеспечивающих успешное возвращение кораблей на Землю, позволили советским ученым и конструкторам приступить к созданию корабля для полета человека в космос. В результате большой и напряженной работы был создан космический корабль «Восток», В марте 1961 года были произведены два последних контрольных пуска этого корабля. В этих пусках в кресле пилота размещался манекен. Кроме того, в кабине находились подопытные животные — собаки Чернушка и Звездочка.
Полеты осуществлялись по той-же программе, по которой намечалось осуществить первый полет корабля с космонавтом на борту. Оба полета прошли в точном соответствии с заданной программой и подтвердили высокую надежность конструкции и всех систем корабля.
Тщательная предварительная отработка корабля-спутника «Восток» обеспечила полный успех при первом же запуске его с космонавтом на борту, который был осуществлен 12 апреля 1961 года.
УСТРОЙСТВО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ «ВОСТОК»
Космический корабль «Восток» создан на основе опыта, полученного при пусках первых советских кораблей-спутников.
Корабль-спутник состоит из двух основных частей:
— кабины пилота, в которой размещаются космонавт, оборудование для обеспечения жизнедеятельности и система приземления;
— приборного отсека, предназначенного для размещения аппаратуры, работающей при полете по орбите, и тормозной двигательной установки корабля.
После выведения на орбиту корабль-спутник отделяется от последней ступени ракеты-носителя. В полете его бортовая аппаратура работает по определенной программе, обеспечивая измерение параметров орбиты, передачу на Землю телеметрической информации и телевизионного изображения космонавта, двухстороннюю радиосвязь с Землей, поддержание на корабле заданного температурного режима, кондиционирование воздуха в кабине пилота. Управление работой аппаратуры осуществляется автоматически, с помощью бортовых программных устройств и при необходимости пилотом-космонавтом.
Программа первого полета человека была рассчитана на один виток вокруг Земли. Однако конструкция и оборудование корабля-спутника позволяют совершать более длительные полеты.
По завершении программы полета, перед посадкой, специальной системой производится ориентация корабля в определенном направлении. Затем в заданной точке орбиты включается тормозная двигательная установка, которая осуществляет уменьшение скорости корабля на требуемую по расчету величину. В результате этого корабль переходит на траекторию спуска.
Кабина с космонавтом тормозится в атмосфере. При этом траектория спуска выбрана таким образом, чтобы перегрузки при вхождении аппарата в плотные слои атмосферы не превышали перегрузок, допустимых для человека. После снижения кабины корабля до заданной высоты включается система приземления. Непосредственное приземление кабины пилота происходит с малой скоростью. С момента включения тормозной двигательной установки до приземления корабль пролетает около 8000 километров. Продолжительность полета на участке спуска составляет примерно 30 минут.
Внешняя поверхность кабины пилота покрыта слоем тепловой защиты, предохраняющей ее от сгорания при движении на участке спуска в плотных слоях атмосферы. В оболочке кабины имеются три иллюминатора и два быстрооткрывающихся люка. Иллюминаторы снабжены жаропрочными стеклами и позволяют космонавту производить наблюдения в течение всего полета.
Космонавт размещается в корабле-спутнике на катапультируемом кресле, которое является его рабочим местом в полете, а также служит для покидания космонавтом аппарата в случае необходимости. Кресло установлено таким образом, чтобы перегрузки на участке выведения и на участке спуска действовали на космонавта в наиболее благоприятном направлении (грудь-спина).
В первом полете пилот-космонавт был одет в защитный скафандр, обеспечивающий сохрайение его жизни и работоспособности даже в случае разгерметизации кабины в полете.
В корабле-спутнике размещаются также:
— аппаратура и оборудование, необходимые для жизнедеятельности человеческого организма (система кондиционирования воздуха, система регулирования давления, пища и вода, система удаления продуктов жизнедеятельности);
— аппаратура для контроля полета и система ручного управления кораблем (пульт пилота, приборная доска, блок ручного управления и т. д.);
— системы приземления;
— радиоаппаратура для связи космонавта с Землей;
— система автономной регистрации данных о работе приборов, радиотелеметрические системы и различные датчики;
— телевизионная система для наблюдения за космонавтом с Земли;
— аппаратура для регистрации физиологических функций человека;
— тормозная двигательная установка корабля;
— аппаратура системы ориентации;
— аппаратура управления полетом;
— радиосистемы для измерения параметров орбиты;
— система терморегулирования;
— источники электропитания.
На внешней поверхности корабля установлены органы управления, элементы ориентации, жалюзи системы терморегулирования и антенны радиосистем.
Кабина пилота на корабле-спутнике много просторнее кабины пилота на самолете. Оборудование кабины выполнено с учетом удобства работы космонавта в полете. Находясь в кресле, космонавт имеет возможность осуществлять все необходимые операции по наблюдению, связи с Землей, контролю полета и в случае необходимости — по управлению кораблем.
В корпусе кресла пилота смонтированы:
— отделяемая спинка с привязной системой для фиксации тела пилота при катапультировании и спуске на парашюте;
— парашютные системы;
— катапультные и пиротехнические устройства;
— носимый аварийный запас (пищи, воды и снаряжения) и радиосредства для связи и пеленгации, которыми космонавт может воспользоваться после приземления;
— система вентиляции скафандра и парашютный кислородный прибор;
— автоматика кресла.
Приземление космонавта может осуществляться в кабине корабля. Такой способ приземления проверен на четвертом и пятом советских кораблях-спутниках, на которых в кабине находились подопытные животные. Предусмотрен также вариант посадки с катапультированием кресла с космонавтом из кабины на высоте около 7 километров и последующим приземлением его на парашютах. Этот вариант также был проверен при пусках кораблей-спутников.