1 nave espacial tripulada. Enciclopédia escolar

Como resultado, Sergey Korolev abandonou o veículo de reentrada alado em favor de uma cápsula balística. Seu desenvolvimento foi realizado pelo talentoso designer Konstantin Petrovich Feoktistov, que veio do NII-4 no final de 1957, que hoje é justamente chamado de "pai" da espaçonave Vostok.

Konstantin Petrovich Feoktistov (© RSC Energia)

Ninguém no final dos anos 1950 sabia como deveria ser uma espaçonave tripulada. Sabia-se apenas que o retorno à Terra representaria a maior ameaça à vida do piloto. A frenagem rápida em camadas densas da atmosfera poderia causar uma sobrecarga de até 10 g, portanto, na primeira etapa, o grupo de Feoktistov projetou o aparelho em forma de cone - poderia deslizar, reduzindo a sobrecarga pela metade. No entanto, testes em voluntários mostraram que uma pessoa treinada é perfeitamente capaz de suportar uma sobrecarga dez vezes maior, então Feoktistov propôs uma solução incomum - tornar o navio esférico como o primeiro satélite. Essa forma era bem conhecida pela aerodinâmica e, portanto, não exigia pesquisas adicionais.

A princípio, os desenvolvedores pensaram que ao cair na atmosfera, a bola giraria aleatoriamente, o que poderia levar a consequências imprevisíveis na hora do pouso. Mas essas dúvidas foram resolvidas imediatamente por meio de um experimento simples. Naquela época, os funcionários do Departamento 9 gostavam de jogar pingue-pongue. Um dos membros do grupo de Feoktistov teve a ideia de usar uma bola de pingue-pongue como modelo com uma pequena mancha de plasticina na parte inferior para criar excentricidade. A bola foi lançada do segundo andar em um lance de escada, e sempre caía exatamente sobre a mancha - a estabilidade do formato foi demonstrada experimentalmente.

Um dos problemas mais sérios era proteger a nave do superaquecimento ao entrar nas camadas densas da atmosfera. Os materiais estruturais existentes não podiam suportar tais temperaturas. Portanto, os projetistas decidiram usar o mesmo princípio das ogivas R-5 e R-7 - laminado de amianto foi aplicado ao veículo de descida, que evaporou na corrente de ar que entrava, absorvendo o excesso de calor.

Na escolha do método de devolução do navio, várias opções também foram consideradas, além da já mencionada descida planada. Por exemplo, Sergey Korolev gostou muito da opção de frear e pousar com a ajuda de parafusos de rotação automática, semelhantes aos de helicóptero. No entanto, o projetista-chefe dos helicópteros, Mikhail Leontyevich Mil, a quem Korolev se voltou com uma proposta de cooperação, recusou categoricamente: a responsabilidade era grande demais, demoraria muito em um novo tema. Como resultado, eles escolheram a descida clássica de paraquedas, embora Korolev não gostasse de "trapos", considerando-os a tecnologia de ontem.

A princípio, os projetistas nem pensaram na nave compartilhada, pretendendo devolvê-la inteiramente à Terra. Só agora, as dimensões do foguete não permitiam que todo o navio fosse feito em forma de bola, por isso ele foi dividido em duas partes: um veículo de descida esférica, no qual o piloto se encontrava, e o compartimento de instrumentos, que queimou após a separação na atmosfera.

Para não complicar a estrutura do navio com um sistema de pouso suave, decidiu-se catapultar o piloto do veículo de descida a uma altitude de vários quilômetros, como Vladimir Yazdovsky sugeriu fazer em 1956. Este esquema deu uma vantagem adicional - a ejeção poderia ser usada no caso de um acidente com um míssil na fase inicial de lançamento.

A aparência inicial da futura nave espacial foi determinada. Konstantin Feoktistov preparou um relatório para o designer-chefe e o apresentou em junho de 1958. Korolyov apoiou o novo layout e instruiu-o a escrever um relatório oficial sobre o projeto "Objeto D-2" (como sua agência chamava a espaçonave para vôo orbital) dentro de dois meses.

Em meados de agosto, foi lançado o relatório intitulado "Materiais de estudo preliminar da questão da criação de um satélite terrestre com um homem a bordo". Indicou que, com o auxílio de um veículo lançador de três estágios, uma nave com massa de 4,55,5 toneladas poderia ser lançada em órbita de um satélite artificial da Terra. Também foram dados cálculos para fundamentar a escolha do formato do veículo de descida. Em particular, o cone foi rejeitado devido ao pequeno volume interno (1,5 m 3 versus 5 m 3 para a bola) para um dado diâmetro de base de 2,3 m, que foi determinado pelas dimensões do terceiro estágio. Seis opções de layout também foram consideradas aqui.

Em 15 de setembro de 1958, Sergei Pavlovich Korolev assinou o relatório final sobre o navio-satélite e no dia seguinte enviou cartas à Academia de Ciências da URSS, aos chefes da indústria de foguetes e ao Conselho de Designers Chefes com a notificação da conclusão da pesquisa, permitindo começar a desenvolver um "satélite terrestre tripulado".

No Council of Chief Designers, realizado em novembro de 1958, foram ouvidos três relatos: sobre o projeto de um satélite de reconhecimento fotográfico automático, sobre o projeto de um aparelho de voo humano ao longo de uma trajetória balística e sobre o projeto de um veículo orbital tripulado. Após discussão, o orbital tripulado foi escolhido entre os dois últimos projetos. Os designers deram a ele a maior prioridade sobre o oficial de reconhecimento de fotos, embora o Ministério da Defesa insistisse no contrário.

Para agilizar o processo de preparação dos desenhos, Sergei Pavlovich mandou dissolver os grupos que trabalhavam no OKB-1 em vários sistemas de navios e reunir especialistas no setor recém-formado, que era chefiado por Konstantin Feoktistov. Oleg Genrikhovich Ivanovsky, que já havia participado da criação de satélites e navios lunares, tornou-se o principal projetista do navio, que recebeu o belo e significativo nome de "Vostok".

O trabalho na espaçonave exigiu ampla cooperação com o envolvimento de subcontratados, porque para um vôo espacial tripulado era necessário projetar um sistema de suporte de vida, um sistema de comunicação de voz, um complexo de televisão, um painel de controle manual, pára-quedas e muito mais. A iniciativa de um gabinete claramente não foi suficiente aqui - era necessário obter um decreto do governo. Portanto, para Korolev no novo estágio, era importante que ele fosse apoiado não apenas por seus colegas do Conselho e membros da Academia, mas também pelos militares mais graduados, dos quais dependia diretamente o financiamento de projetos promissores. Sergei Pavlovich mostrou flexibilidade política - no início de 1959 ele propôs unificar os sistemas da espaçonave tripulada e do satélite de reconhecimento fotográfico. Foi proposto instalar um equipamento fotográfico complexo e caro em tal satélite, que teve que ser usado muitas vezes. Uma opção se propôs - colocar tal equipamento fotográfico no veículo de descida em vez do piloto e devolvê-lo à Terra junto com os filmes filmados. Claro, isso exigia a automação completa da espaçonave, o que era bastante satisfatório para Korolyov - em voos tripulados, ele queria minimizar a influência do fator humano. A aeronave de reconhecimento fotográfico foi desenvolvida com o nome de Vostok-2. Para evitar confusão, posteriormente foi renomeado para Zenit.

Mesmo assim, os militares exigiam que o trabalho de reconhecimento fotográfico fosse prioritário. O projeto de decreto governamental, discutido em fevereiro de 1959, apresentava apenas esta espaçonave. Korolev, por meio de Mstislav Keldysh, conseguiu a inclusão no texto da resolução da frase sobre um navio satélite tripulado.

Acontece que o navio apareceu antes da decisão do governo sobre ele. Os primeiros conjuntos de desenhos foram transferidos para as oficinas da Planta Piloto em Podlipki no início da primavera, ao mesmo tempo em que se iniciava a fabricação dos cascos e a Resolução do Comitê Central do PCUS e do Conselho de Ministros nº 569-2640; "Sobre a criação de objetos Vostok para voos espaciais humanos e outros fins" foi publicado apenas em 22 de maio de 1959.

A espaçonave Vostok era justamente um satélite, ou seja, em princípio, não podia alterar a altitude e inclinação da órbita. Seus parâmetros foram definidos por lançamento e controle de rádio na fase de lançamento (como o "lunar"). Portanto, todas as evoluções se resumiram a uma, mas muito importante manobra - desaceleração no espaço e descida na atmosfera. Para implementar esta manobra, um sistema de propulsão de frenagem foi localizado no compartimento de instrumentos, que deveria ter funcionado perfeitamente.

Sergei Pavlovich Korolev não quis entrar em contato com o engenheiro-chefe de motores Valentin Petrovich Glushko, devido ao seu alto emprego na criação de motores para mísseis de combate, e, portanto, convidou Alexei Mikhailovich Isaev, projetista-chefe do vizinho OKB-2, para trabalhar no projeto do sistema de freio TDU-1. O velho cientista de foguetes não estava ansioso para aceitar outro emprego, mas acabou concordando. E apenas sete meses após a emissão do trabalho técnico, em 27 de setembro de 1959, foi realizada a primeira “queima” do TDU-1 no estande. A planta de câmara única operava com um combustível de auto-ignição (combustível à base de amina e ácido nítrico como agente oxidante) e baseava-se em princípios físicos simples. Devido a isso, ela nunca falhou.

Sergei Pavlovich Korolev exigiu que todos os sistemas Vostok fossem duplicados várias vezes, mas o segundo TDU-1 não se encaixava no layout. Portanto, o projetista-chefe ordenou aos especialistas em balística do bureau que selecionassem uma órbita que, em caso de falha do sistema de frenagem, garantisse a descida do navio devido à frenagem natural na atmosfera superior por cinco a sete dias após o lançamento.

O sistema de controle do navio, que recebeu o nome não oficial de "Chaika", ficou a cargo do projetista-chefe Nikolai Alekseevich Pilyugin, mas ele também estava extremamente ocupado com o trabalho na direção dos mísseis principais. Como resultado, Korolev decidiu criar o complexo por meio do OKB-1, atribuindo a responsabilidade a seu vice, Boris Evseevich Chertok. O projeto do sistema de orientação, que fazia parte do complexo de controle, foi liderado por Boris Viktorovich Raushenbach, que Korolev atraiu do NII-1 junto com a equipe.

Para que a frenagem da nave em órbita não se transforme em aceleração, ela deve estar corretamente orientada no espaço. Para este propósito, Vostok implementou dois esquemas de orientação.

A orientação automática foi lançada quer por comando do solo, quer pelo dispositivo de tempo de programação de bordo "Granit" (em caso de falha do dispositivo, pelo piloto). Para maior confiabilidade, ele continha dois loops de controle independentes: principal e backup. O contorno principal deveria fornecer uma orientação triaxial usando um infravermelho vertical (IRV). Foi inventado e criado no Geophysics Central Design Bureau para a orientação de satélites científicos. O dispositivo distinguia a fronteira entre a Terra "quente" ao longo de toda a sua circunferência e o espaço "frio". O infravermelho vertical foi considerado confiável, pois passou com sucesso nos testes de campo dos foguetes geofísicos R-5A em agosto-setembro de 1958.

O sistema de orientação de backup proposto por Boris Rauschenbach era muito mais simples. Sabe-se que a nave voa na direção da rotação da Terra - de oeste para leste. Assim, para frear, ele precisa virar o motor em direção ao Sol, o que é um excelente marco. Por isso, surgiu a ideia de colocar na nave um sensor solar composto por três fotocélulas (o dispositivo “Grif”). A principal desvantagem de tal sistema (em comparação com o principal) era apenas que não podia orientar a nave sem o Sol, ou seja, na "sombra" da Terra.

Ambos os sistemas tinham unidades de controle de relé que emitiam comandos para válvulas pneumáticas de micromotores de orientação operando em nitrogênio comprimido. A direção selecionada era apoiada por três sensores giroscópicos de taxa angular (RVS), de modo que a órbita da nave era chamada de "giroscópica" no jargão profissional. Antes de emitir um impulso de frenagem, todo o sistema passou no teste - se em um minuto a orientação dada fosse estritamente mantida, o "TDU-1" começava a funcionar. O próprio processo de orientação demorou vários minutos.

Em caso de falha de automação, o piloto pode passar para o controle manual. Um sistema ótico incomum foi desenvolvido para ele: um orientador "Vzor" foi embutido na janela localizada sob os pés, que incluía dois espelhos reflexivos anulares, um filtro de luz e um vidro com grade. Os raios de sol, espalhando-se pela linha do horizonte, incidiam sobre o primeiro refletor e passavam pelas janelas da janela para o segundo refletor, que os direcionava para o olho do astronauta. Com a orientação correta da espaçonave, o astronauta viu em Vzor uma imagem da linha do horizonte em forma de anel concêntrico com sua visão periférica. A direção do vôo do navio era determinada pelo "deslocamento" da superfície terrestre - nas condições certas, coincidia com as setas de direção, também marcadas no vidro da janela.

A divisão dos compartimentos do navio também foi duplicada. Em órbita, eles foram unidos por faixas de metal. Além disso, através do mastro de cabos, a comunicação era realizada entre o equipamento da cabine e o compartimento de instrumentos. Essas conexões tiveram que ser cortadas, para o que foram usados \u200b\u200bnumerosos e duplicados dispositivos pirotécnicos: cabos externos foram cortados com piro-facas, fitas de amarração e um conector de mastro de cabo selado foram disparados com cartuchos pirotécnicos. O sinal de controle para separação foi emitido por um dispositivo de tempo de programa após o fim da instalação do freio. Se por algum motivo o sinal não passasse, a nave acionava sensores térmicos que geravam o mesmo sinal para aumentar a temperatura meio Ambiente ao entrar na atmosfera. O impulso de separação foi fornecido por um empurrador com mola confiável no centro da parte inferior frontal removível do compartimento do instrumento.

Claro, todos esses e outros sistemas da espaçonave exigiam testes no espaço, então Sergey Korolev decidiu começar lançando um protótipo de nave mais simples (agora seria chamado de "demonstrador de tecnologia"), que aparecia nos documentos sob o índice "1KP" ("Nave mais simples") ...

"1KP" era bastante diferente da versão final de "Vostok". Não tinha proteção térmica, sistemas de suporte de vida e meios de ejeção. Por outro lado, foram instaladas uma unidade de bateria solar e uma nova estação de rádio de ondas curtas "Signal", criada na NII-695 para a transmissão operacional de parte da informação telemétrica e localização confiável da direção do navio. Para compensar a falta de peso (e impulso), uma tonelada de barras de ferro foi colocada no navio. Depois disso, a massa de "1KP" passou a corresponder ao projeto - 4.540 kg.

Em 15 de maio de 1960, um foguete porta-aviões R-7A com um bloco lunar E (8K72, Vostok-L, nº L1-11) foi lançado do local de teste de Tyura-Tam. Ela colocou 1KP em órbita com sucesso com uma altitude de 312 km no perigeu e 369 km no apogeu. O dispositivo recebeu o nome oficial de "A primeira espaçonave de satélite". Quatro dias depois, a um sinal da Terra, foi dado um comando para ligar o TDU. No entanto, o sistema de orientação baseado no infravermelho vertical falhou. Em vez de desacelerar, a nave acelerou e subiu para uma órbita mais alta (307 km no perigeu e 690 km no apogeu). Ele permaneceu lá até 1965. Se houvesse um piloto a bordo, sua morte seria inevitável.

Sergei Pavlovich Korolev não ficou nem um pouco chateado com esse fracasso. Ele tinha certeza de que da próxima vez seria capaz de levar o navio na direção certa. O principal é que o "TDU-1" funcionou, e a transição para uma órbita mais alta foi em si um experimento valioso, demonstrando bem as capacidades das espaçonaves orientadas.

Decreto do governo de 4 de junho de 1960 No. 587-2z8ss "Sobre o plano de exploração espacial para 1960 e primeiro semestre de 1961" as datas de lançamento dos navios foram definidas. Em maio de 1960, duas espaçonaves 1KP foram colocadas em órbita; até agosto de 1960 - três navios "1K", criados para testar os principais sistemas da nave e os equipamentos de reconhecimento fotográfico; no período de setembro a dezembro de 1960 - duas espaçonaves "3K" com um sistema de suporte de vida completo (este foi o primeiro cosmonauta a voar).

O tempo, como sempre, estava se esgotando. Portanto, os designers decidiram não repetir o lançamento de "1KP", mas imediatamente preparar "1K".

Nave espacial-satélite "1K" (desenho de A. Shlyadinsky)

O novo navio diferia do "mais simples" principalmente pela presença de proteção térmica e contêiner de ejeção com animais experimentais, que seria uma das opções de contêineres para futuros voos humanos. O contentor dispunha de cabina para animais com bandeja, alimentador automático, esgoto e sistema de ventilação, ejecção e pirotecnia, rádios transmissores de orientação, câmaras de televisão com sistema de iluminação e espelhos.

Câmera transmissora a bordo do sistema "Seliger"

Era muito importante verificar a câmera da TV - os designers esperavam observar o futuro cosmonauta durante todo o vôo. Foi criado pelos mesmos engenheiros de Leningrado do instituto de pesquisa de televisão-380 que desenvolveram o complexo de Yenisei para o Luna-3. O novo sistema foi denominado "Seliger" e incluía duas câmeras transmissoras LI-23 de 3 kg cada e conjuntos de equipamentos receptores localizados nos NIPs. A qualidade da transmissão é de 100 elementos por linha, 100 linhas por quadro, a frequência é de 10 quadros por segundo. Parece um pouco, mas o suficiente para observar o comportamento de animais experimentais ou de um piloto amarrado a um assento. Após testes e "emparelhamento" com o equipamento transmissor de rádio do navio, os conjuntos de equipamentos Seliger, tradicionalmente instalados nos "kungs" automotivos, foram enviados para IP-1 (Tyura-Tam), NIP-9 (Krasnoe Selo), NIP-10 (Simferopol) , NIP-4 (Yeniseisk) e NIP-6 (Elizovo). Na região de Moscou, a estação receptora Seliger estava localizada no ponto de medição do local de teste do Escritório de Design do Instituto de Engenharia de Energia de Moscou nos lagos Medvezhye. No início do verão, ocorreu uma aeronave especial sobrevoando NPCs, que se tornou obrigatória, na qual foram instalados equipamentos que simulam a operação de sistemas de satélite ou navio. O teste foi satisfatório e as falhas identificadas foram prontamente eliminadas.

Como o veículo de descida deveria retornar à Terra, foi equipado com um sistema de pára-quedas criado pelo Instituto de Pesquisa Experimental do Serviço de Pára-quedas (NIEI PDS) em conjunto com a Planta nº 81 do Comitê Estadual de Tecnologia da Aviação (GKAT). O veículo de descida lançou seu pára-quedas a um sinal de sensores barométricos a uma altitude de cerca de 10 km e, após descer a uma altitude de 7 a 8 km, a tampa da escotilha foi disparada e um contêiner com animais foi ejetado.

Outra inovação foi o sistema de controle térmico da espaçonave criado no OKB-1: ninguém queria que novos cães, e depois o astronauta, morressem de superaquecimento, como a infeliz Laika. Um sistema semelhante do terceiro satélite (Objeto D) foi tomado como base. Para resfriar o volume interno, foi utilizada uma unidade com radiador de ar líquido. O refrigerante líquido entrava no radiador a partir de um chamado trocador de calor por radiação instalado no compartimento do instrumento e conectado às venezianas, que eram abertas conforme necessário, permitindo que o excesso de calor fosse descarregado por radiação da superfície do trocador.

Finalmente, tudo estava pronto e, em 28 de julho de 1960, um foguete R-7A (Vostok-L, nº L1-10) foi lançado no local de teste de Tyura-Tam. Sob a carenagem do nariz estava o navio "1K" nº 1 com os cães Chaika e Chaika a bordo. E novamente o G7 mostrou seu caráter difícil. No 24º segundo de voo, a câmara de combustão da unidade "G" explodiu devido às vibrações de alta frequência que surgiram. Após mais dez segundos, a "embalagem" se desfez, caindo no território do aterro, nas imediações do IP-1. O veículo de descida colidiu com o impacto no solo, os cães foram mortos.

O verdadeiro motivo da hesitação nunca foi descoberto, atribuindo-se a um desvio dos padrões tecnológicos, admitido na Fábrica Kuibyshev nº 1. Korolyov ficou muito chateado com este desastre - a raposa vermelha era sua favorita.

A terrível morte dos cães estimulou os designers a criar um sistema confiável de resgate de emergência (SAS) durante a fase de lançamento. O próprio projetista-chefe participou desse desenvolvimento, muito preocupado com o grande número de falhas de mísseis nos primeiros minutos do vôo. Boris Suprun e Vladimir Yazdovsky estavam diretamente envolvidos no projeto.

O sistema de resgate de emergência funcionou da seguinte maneira. Se a falha ocorreu antes do 40º segundo de vôo, o contêiner com o astronauta foi ejetado ao sinal do bunker. Se o foguete começasse a se comportar de maneira anormal no intervalo do 40 ao 150 segundo de vôo, seus motores eram desligados e, quando o foguete caía para 7 km, a ejeção era realizada de acordo com o esquema padrão. Se algo desse errado do 150º ao 700º segundo, os motores eram desligados novamente e todo o veículo de descida já estava separado. Se a unidade "E" não funcionasse bem, o que poderia ocorrer entre os 700 e 730 segundos de vôo, seu próprio motor era desligado, mas todo o navio era separado.

No entanto, a tarefa de resgate nos primeiros 15-20 segundos de vôo não teve uma solução satisfatória. Bastou pendurar redes de metal na área da suposta queda do astronauta após sua ejeção - afinal, o pára-quedas, nesse caso, simplesmente não teria tempo de se abrir. Mas mesmo que o astronauta tivesse sobrevivido em tal situação, as chamas do fogo poderiam alcançá-lo.

Sergei Pavlovich Korolev temia que o piloto não pudesse ser salvo nesses segundos fatais, mas como era impossível atrasar o trabalho, o projetista-chefe decidiu que, nessa situação, um lançamento tripulado deveria ser realizado apenas após dois voos bem-sucedidos de um veículo não tripulado totalmente montado.

Os preparativos para o próximo lançamento foram feitos com muito cuidado. No dia 16 de agosto, ocorreu a solene exportação do foguete de largada com expectativa de lançamento no dia seguinte. De repente, a válvula principal de oxigênio do porta-aviões foi rejeitada e o lançamento teve de ser adiado até que uma nova válvula fosse trazida de Kuibyshev em um vôo especial. Os médicos eram os mais preocupados com isso. Eles asseguraram que os cães experimentais do ambiente desconhecido da posição inicial "enlouquecem" antes de chegarem ao espaço. Mas os animais suportaram a demora estoicamente.

Em 19 de agosto de 1960, às 11h44, 7 segundos, horário de Moscou, o veículo de lançamento R-7A (Vostok-L, nº L1-12) foi lançado com sucesso do local de teste de Tyura-Tam. Ela colocou em órbita uma altitude de 306 km no perigeu e 339 km no apogeu da espaçonave não tripulada 1K nº 2 pesando 4600 kg, que recebeu o nome oficial de Segunda Nave-Satélite. A bordo estavam os cães Belka e Strelka.

Foto de Strelka tirada com o sistema Seliger (a primeira imagem de um ser vivo tirada do espaço)

Ambos os cães eram pequenos e de cor clara. O esquilo pesava quatro quilos e meio, o Flecha - um quilo a mais. Como Laika, os novos cães astronautas registraram a pressão arterial, eletrocardiograma, sons cardíacos, frequência respiratória, temperatura corporal e atividade física. Eles não estavam sozinhos em órbita: em um recipiente lacrado separado localizado na mesma instalação de ejeção, havia dois ratos brancos e doze ratos brancos e pretos, insetos, plantas e cogumelos. Fora do recipiente de ejeção foram colocados outros vinte e oito camundongos e dois ratos. Além disso, sacos com sementes de várias variedades de milho, trigo e ervilhas foram colocados no módulo de pouso para testar o impacto do voo espacial em seu rendimento.

Os cães retornaram triunfantemente à Terra

As observações dos animais foram feitas por meio do sistema Seliger com duas câmeras de televisão, que filmavam os cães de frente e de perfil. Na Terra, a imagem foi capturada em filme. Graças a esse tiroteio, assim como à decifração de parâmetros médicos, descobriu-se que na quarta e sexta órbitas Belka agia de maneira extremamente inquieta, lutava, tentava se livrar dos cintos de segurança e latia alto. Então ela vomitou. Posteriormente, esse fato influenciou a escolha da duração do primeiro vôo humano - um loop.

Antes da descida da órbita, o principal sistema de controle de atitude, construído no infravermelho vertical do IKV, novamente falhou. Sergei Korolev ficou furioso, mas se tranquilizou explicando que esta é uma boa chance de testar o sistema de backup, orientado ao sol.

Em 20 de agosto, o NIP-4 (Yeniseisk) emitiu um comando para lançar o dispositivo de programa de tempo Granit, que fornece uma sequência de operações de descida. O NIP-6 (Elizovo) confirmou que "Granit" funciona bem, enviando carimbos de data / hora no ar. O "TDU-1" disparou, o veículo de descida se separou do compartimento de instrumentos, entrou na atmosfera e pousou no triângulo Orsk-Kustanai-Amangeldy com um desvio de apenas 10 km do ponto calculado. Ele ficou no espaço por 1 dia, 2 horas e 23 minutos, tendo completado 17 órbitas ao redor da Terra.

Ao contrário dos cães anteriores, cujos apelidos e o fato da morte foram classificados por muito tempo, Belka e Strelka ficaram famosos. Em muitas escolas soviéticas, após o retorno do navio, aulas especiais foram dadas para tratar bem os vira-latas. Eles dizem que a demanda por filhotes exangues aumentou drasticamente no Bird Market em Moscou.

Os cães se recuperaram rapidamente do vôo. Mais tarde, Strelka trouxe duas crias saudáveis \u200b\u200b- seis filhotes. Cada um deles foi cadastrado e pessoalmente responsável por isso. Em agosto de 1961, Nikita Sergeevich Khrushchev enviou um cachorrinho chamado Fluff como um presente para Jacqueline Kennedy, esposa do Presidente dos Estados Unidos.

Puppy Fluff é filho da astronauta de quatro patas Strelka, nascido após o voo e apresentado por Jacqueline Kennedy

E o infeliz sistema IKV, que falhou pela segunda vez, foi decidido a ser removido dos navios futuros. O sistema de orientação solar tornou-se o principal - dois circuitos de controle de micromotor foram trazidos para ele, deixando o terceiro para o piloto.

Inspirados pelo sucesso do voo de Belka e Strelka, os cientistas do foguete agendaram o lançamento da espaçonave tripulada para dezembro de 1960. O governo os apoiou. Em 11 de outubro de 1960, foi emitida a Resolução do Comitê Central do PCUS e do Conselho de Ministros nº 1110-462ss, que instruía "a preparar e lançar a espaçonave Vostok com um homem a bordo em dezembro de 1960 e considerar essa tarefa de particular importância". No entanto, o primeiro grande sucesso foi seguido por uma longa série de fracassos e até tragédias.

Em setembro de 1960, a chamada janela astronômica foi formada, adequada para o lançamento de espaçonaves a Marte. Sergei Pavlovich Korolev também iria assumir a prioridade aqui, enviando uma estação automática para o planeta vermelho e fotografando seus misteriosos "canais" próximos. Já para esta estação, o professor Alexander Ignatievich Lebedinsky, da Universidade Estadual de Moscou, preparou um bloco de equipamentos, que incluía um aparelho de foto-televisão e um espectrorreflexômetro, projetado para determinar se há vida em Marte. Korolev sugeriu um teste preliminar neste bloco na estepe do Cazaquistão. Para a alegria dos mísseis, o dispositivo mostrou que não havia vida em Tyura-Tama. Como resultado, o equipamento de Lebedinsky foi deixado na Terra.

A estação "1M" de 500 kg seria lançada usando uma nova modificação do foguete - o quatro estágios "R-7A" (8K78), equipado com os estágios superiores "I" e "L". Mais tarde, o foguete recebeu o lindo nome de "Lightning".

O motor do bloco "I" foi projetado pelo Voronezh OKB-154 de Semyon Arievich Kosberg, e no bloco "L" o motor de foguete de propelente líquido de circuito fechado C1.5400 (11DEZ), desenvolvido no OKB-1, foi usado pela primeira vez.

Devido a atrasos na preparação da espaçonave e do foguete, o lançamento era constantemente adiado. No final, quando não havia esperança de que a estação passaria perto do planeta vermelho, ocorreu o lançamento. Em 10 de outubro de 1960, o veículo de lançamento Molniya (8K78, nº L1-4M) com a espaçonave 1M nº 1 deixou o local de lançamento. No entanto, ela imediatamente sofreu um acidente.

A razão foi descoberta rapidamente. Mesmo na seção do bloco "A" (segundo estágio), as oscilações ressonantes começaram a aumentar no bloco "I" (terceiro estágio). Como resultado da vibração mais forte, a cadeia de comando foi violada ao longo do canal de pitch e o foguete começou a se desviar da trajetória. O motor do bloco "I" ligou, mas funcionou por apenas 13 segundos até o sistema de controle falhar no 301º segundo de vôo. Os estágios superiores, junto com a estação automática, ruíram ao entrar nas camadas densas da atmosfera sobre a Sibéria Oriental; os restos do foguete caíram 320 km a noroeste de Novosibirsk.

Foguete "R-16" projetado por Mikhail Yangel no local de teste de Tyura-Tam

Feverishly preparou o segundo lançamento do foguete # L1-5M com estação automática “M1” # 2. Aconteceu no dia 14 de outubro. E novamente o acidente. Desta vez, o aperto do sistema de suprimento de oxigênio líquido foi quebrado. A válvula de querosene do bloco I, encharcada com oxigênio líquido, congelou e o motor não deu partida. O terceiro estágio e a estação queimaram na atmosfera. Os destroços do foguete caíram na região de Novosibirsk.

Marte permaneceu inacessível. Foguetes abatidos voltaram a Moscou, e então a terrível notícia os alcançou - em 24 de outubro de 1960, ocorreu um desastre no campo de treinamento de Tyura-Tam.

Naquele dia, na 41ª plataforma de lançamento, o míssil de combate intercontinental R-16 (8K64, nº LD1-3T) projetado por Mikhail Kuzmich Yangel estava sendo preparado para o lançamento. Após o reabastecimento, foi detectada uma avaria na automação do motor. Nesses casos, as precauções de segurança exigiam que o combustível fosse drenado e somente após a resolução do problema. Mas então o cronograma de lançamento certamente seria interrompido e seria necessário relatar ao governo. Comandante em chefe forças de mísseis O marechal Mitrofan Ivanovich Nedelin tomou a decisão fatídica de consertar o problema diretamente no foguete alimentado. Dezenas de especialistas se apegaram a ele, atingindo o nível exigido em fazendas de serviços. O próprio Nedelin acompanhou pessoalmente o andamento da obra, sentado em um banquinho a vinte metros do foguete. Como de costume, ele foi cercado por uma comitiva composta por chefes de ministérios e projetistas-chefes de vários sistemas. Quando a prontidão de trinta minutos foi anunciada, a alimentação foi aplicada ao dispositivo de programação. Ao mesmo tempo, ocorreu uma falha e um comando não planejado para ligar os motores do segundo estágio foi aprovado. Um jato de gases incandescentes atingiu uma altura de várias dezenas de metros. Muitos, inclusive o marechal, morreram imediatamente, sem nem mesmo ter tempo de entender o que havia acontecido. Outros tentaram escapar, arrancando suas roupas em chamas. Mas eles foram impedidos por uma cerca de arame farpado que cercava a plataforma de lançamento por todos os lados. As pessoas simplesmente evaporaram em chamas infernais - apenas os contornos das figuras na terra arrasada, molhos de chaves, moedas, fivelas de cintos permaneceram delas. O marechal Nedelin foi posteriormente identificado pela estrela sobrevivente do herói.

Um total de 92 pessoas morreram naquele desastre. Mais de 50 pessoas ficaram feridas e queimadas. O designer Mikhail Yangel sobreviveu por acaso - ele foi fumar um pouco antes da explosão ...

Todos os acidentes acima não estavam diretamente relacionados ao programa Vostok, mas o influenciaram indiretamente. Os eventos de luto, a investigação das causas do desastre e a eliminação de suas consequências demoraram muito. Apenas no início de dezembro, a equipe Korolev conseguiu iniciar o lançamento de espaçonaves.

A retomada dos testes se transformou em novos problemas: em 1º de dezembro de 1960, o foguete R-7A (Vostok-L, nº Voe a bordo. Os parâmetros orbitais foram escolhidos por balísticos de tal forma que, no caso de uma falha do TDU-1, a espaçonave o deixaria por conta própria. O perigeu foi de 180 km, o apogeu foi de 249 km.

Foi anunciado abertamente que havia cães na nave satélite, então o mundo inteiro acompanhou com grande interesse as viagens espaciais dos vira-latas. Em um vôo diário, o navio se comportou normalmente, mas durante a descida foi repentinamente destruído por um sistema de detonação de emergência (APO).

A investigação das causas da morte do navio revelou o seguinte: o sistema de detonação foi instalado a pedido dos militares - destinava-se ao pessoal de reconhecimento fotográfico Zenith (2K) e era necessário para evitar que equipamentos secretos e filmes com objetos capturados caíssem nas mãos de um "inimigo potencial". Se a trajetória de descida se revelou muito rasa - isso foi determinado pelo sensor de sobrecarga - e houve a possibilidade de pousar no território de outro estado, o APO acionou e destruiu a espaçonave.

O navio foi levado a esta triste opção por um pequeno defeito no sistema de propulsão de frenagem. O fato é que o tempo de operação do "TDU-1" é de 44 segundos. Todo esse tempo, ela teve que ser estritamente orientada no espaço de acordo com o vetor de velocidade orbital, caso contrário a nave simplesmente rolaria. O projetista do sistema de freio, Aleksey Mikhailovich Isaev, encontrou uma solução elegante - estabilizá-lo às custas dos gases que saíam do gerador de gás, alimentando-os em um conjunto de bocais de direção que foram instalados em torno do bocal principal do TDU-1. Parece que um dos bicos de direção foi danificado. Por conta disso, a nave saiu da trajetória calculada, após a qual o APO foi acionado.

Claro, os detalhes do incidente foram confidenciais. O relatório oficial da TASS disse apenas que "em conexão com a descida ao longo da trajetória fora do projeto, a nave satélite deixou de existir ao entrar nas camadas densas da atmosfera." É difícil encontrar uma formulação mais vaga. Além disso, ela levantou questões. O que significa “trajetória fora do projeto”? Por que isso levou à morte do navio? Mas e se uma espaçonave tripulada entrar em uma "trajetória fora do projeto"? Ele vai morrer também?

Preparação do veículo de descida da espaçonave "1K" nº 6 para transporte do local de pouso

O lançamento do "1K" No. 6 ocorreu três semanas depois, em 22 de dezembro de 1960 (foguete "Vostok-L", No. L1-13A). Os passageiros foram os cães Pearl e Zhulka, camundongos, ratos e outros pequenos animais. O comando para dar a partida no motor do bloco "E" passou aos 322 segundos - com atraso de três segundos. Este curto período de tempo foi suficiente para evitar que a nave entrasse em órbita. O novo sistema de resgate de emergência funcionou muito bem. O veículo de descida se separou do navio e pousou a 60 km do vilarejo de Tura, na região do rio Nizhnyaya Tunguska.

Todos decidiram que os cães estavam mortos, mas Sergey Pavlovich Korolev acreditava no melhor e insistiu em organizar uma busca. A Comissão Estadual enviou um grupo de busca chefiado por Arvid Vladimirovich Pallo a Yakutia. Este veterano da tecnologia de foguetes teve que encontrar os restos de uma nave espacial na desolada Yakutia durante as fortes geadas. Seu grupo incluía um especialista no descarte da carga da APO e, para garantir, um representante do Instituto de Medicina da Aviação. As autoridades locais e a aviação estavam muito dispostas a atender a todas as demandas de Pallo. Logo, helicópteros de busca encontraram pára-quedas coloridos ao longo da rota indicada a eles. O veículo de descida permaneceu ileso.

Ao examiná-lo, constatou-se que a placa lacrada do mastro de cabos que conectava os compartimentos não se separava. Isso violou a lógica de operação dos sistemas do navio e o APO foi bloqueado. Além disso, o container não foi ejetado, mas permaneceu dentro do veículo de descida, protegido por isolamento térmico. Se ele saísse, como esperado, os cães iriam inevitavelmente morrer de frio e, portanto, estavam vivos e bastante saudáveis.

O grupo de Pallo procedeu com grande cautela para abrir as escotilhas e desconectar todos os circuitos elétricos - qualquer erro poderia levar à explosão da carga APO. Os cães foram retirados, embrulhados em um casaco de pele de carneiro e enviados com urgência a Moscou, como a carga mais valiosa. Pallo permaneceu no local por mais alguns dias, supervisionando a evacuação do módulo de pouso.

Assim terminou 1960, talvez o ano mais difícil da história da cosmonáutica soviética.

Paralelamente aos testes de voo da espaçonave 1K no setor de design do OKB-1, chefiada por Konstantin Petrovich Feoktistov, o trabalho ativo estava em andamento na espaçonave tripulada 3K.

Em agosto de 1960, os designers encontraram uma oportunidade para acelerar sua criação, abandonando alguns dos sistemas fornecidos pelo projeto inicial. Decidiu-se não instalar o sistema de controle de descida, abandonar o desenvolvimento de uma cápsula de astronauta lacrada, substituí-la por um assento ejetável, simplificar o painel de controle, etc. O projeto do "Vostok" simplificado para vôo humano recebeu uma letra adicional "A" e passou a ser indexado como "3KA".

Sergei Pavlovich Korolev continuou a se preocupar com o sistema de propulsão dos freios. Ele acreditava que o TDU-1 sozinho não fornecia confiabilidade suficiente para a descida da órbita e exigiu que a nave fosse redesenhada. O setor de Feoktistov começou a estudar. Para instalar até mesmo o motor a pó mais simples, várias centenas de quilos de peso eram necessárias, e não havia essa reserva. Para cumprir as instruções de Korolev, seria necessário remover alguns dos equipamentos extremamente necessários a bordo, o que novamente levou a uma queda acentuada na confiabilidade do navio. O layout também mudaria, seguido pelas características de resistência. Sob tais condições, os resultados dos lançamentos 1K poderiam ser imediatamente esquecidos e novos protótipos poderiam ser preparados.

Nave espacial-satélite "Vostok" ("ZKA") (desenho de A. Shlyadinsky)

Nave espacial "Vostok": vista do lado do mastro (desenho de A. Shlyadinsky)

Nave espacial "Vostok": vista da escotilha da catapulta (desenho de A. Shlyadinsky)

Tive que convencer a Rainha a abandonar sua decisão. No entanto, Sergei Pavlovich insistiu na sua implementação, para a qual preparou e aprovou pessoalmente o documento "Dados iniciais para o desenho do Navio 3K", segundo o qual era necessário montar um sistema de dupla propulsão no "Vostok". Um conflito estava se formando. Feoktistov reuniu os principais trabalhadores do setor para discutir os “Dados iniciais”. Eles concordaram unanimemente que as instruções de Sergei Pavlovich estavam erradas. Vice-Rainha para Assuntos do Projeto

Konstantin Davydovich Bushuev notificou o designer sobre a confusão dos designers. Em reunião convocada com urgência, Korolev ouviu atentamente a opinião dos funcionários do setor e foi forçado a concordar com eles. O navio 3KA foi projetado com modificações mínimas com base no navio 1K.

Cabine do navio "Vostok"

Nessa época, organizações de aviação e, sobretudo, o famoso Flight Research Institute (LII), chefiado por Nikolai Sergeevich Stroyev, haviam se juntado ao processo de criação do navio. Em abril de 1960, os projetistas do OKB-1 chegaram ao laboratório nº 47 do LII e mostraram esboços do console da futura espaçonave com um pedido para expressar uma opinião competente. Inspirado por uma tarefa interessante, a equipe do laboratório surgiu com suas próprias versões do painel de controle e do painel, que foram aprovadas por Sergei Pavlovich Korolev. Em novembro, os kits completos foram entregues ao cliente. Ao mesmo tempo, teve início a fabricação do simulador, no qual todos os cosmonautas participantes do programa Vostok foram posteriormente treinados.

Visor de informações e sistema de alarme SIS-1-3KA do navio "Vostok": 1 - painel de instrumentos PD-1-3KA; 2 - botão de controle de dois eixos para orientação do navio RU-1A; 3 - painel de controle PU-1-3KA

O painel estava bem na frente do astronauta com o braço estendido. Interruptores, botões, placas de sinalização e indicadores de três ponteiros foram emprestados da aviação. Como na Vostok o processo de descida da órbita foi "amarrado" ao dispositivo de tempo de programa "Granit", um dispositivo de controle do modo de descida (RRS) foi criado. O "destaque" foi o dispositivo "Globus" localizado no lado esquerdo da placa. Realmente parecia um pequeno globo - por meio de um dispositivo especial, sua rotação era sincronizada com o movimento da nave em órbita. Olhando para o dispositivo, o piloto do "Vostok" pôde ver em qual território ele estava no momento. Além disso, quando a chave seletora especial foi colocada na posição “Landing Site”, o globo girou e mostrou onde o navio pousaria aproximadamente se o sistema de propulsão de frenagem fosse iniciado agora. No painel de controle, localizado à esquerda do piloto, os projetistas colocaram as alças e interruptores necessários para controlar o sistema de radiotelefonia, regular a temperatura e a umidade dentro da cabine e também ligar o controle manual do sistema de controle de atitude e do motor do freio.

Esquema de pouso do veículo de descida da espaçonave Vostok (© RSC Energia): 1 - abertura da escotilha, ejeção do piloto no assento a uma altitude de 7000 m; 2 - introdução de um pára-quedas de frenagem; 3 - estabilização e descida com travagem de paraquedas até 4000 m de altitude; 4 - introdução do pára-quedas principal, separação da cadeira a 4000 m de altitude; 5 - Departamento NAZ, enchimento automático da embarcação a uma altitude de 2000 m; 6 - pouso com velocidade de 5 m / s; 7 - tiro da escotilha, introdução da rampa piloto, introdução do pára-quedas de freio a uma altitude de 4000 m; 8 - descida em pára-quedas de frenagem a uma altitude de 2.000 m, introdução do paraquedas principal; 9 - pousando a uma velocidade de 10 m / s

A rejeição da cabine do cosmonauta pressurizada exigiu a revisão de todo o sistema de saída do veículo de descida e a introdução de algumas alterações no padrão de pouso. Eles decidiram não projetar a nova cadeira, mas simplesmente "despojaram" a cabine, removendo sua estrutura protetora. Este trabalho foi supervisionado pelo chefe do laboratório nº 24 do Flight Research Institute, Gai Ilyich Severin. Os próprios assentos e manequins para teste foram fabricados na fábrica nº 918 do Ministério da Indústria da Aviação em Tomilino, região de Moscou. O novo esquema para deixar o veículo de descida foi testado em condições próximas ao "combate": primeiro, os assentos com manequins foram atirados da aeronave, depois os paraquedistas de teste Valery Ivanovich Golovin e Pyotr Ivanovich Dolgov se sentaram no lugar dos manequins.

O resultado foi um esquema que parecia complicado e arriscado, mas eliminou muitos problemas técnicos. A uma altitude de 7 km, emergiu do veículo de descida um pára-quedas piloto, um pára-quedas de frenagem a 4 km de altitude e um paraquedas principal a 2,5 km de altitude. Um astronauta em uma cadeira foi ejetado a uma velocidade de 20 m / s antes mesmo de o paraquedas-piloto emergir. A princípio, a cadeira lançou um pára-quedas estabilizador para impedir possíveis cambalhotas. A 4 km de altitude, ele se soltou e o pára-quedas principal do cosmonauta entrou em ação, o que literalmente o arrancou de seu "lugar familiar" - o cosmonauta e a cadeira também pousaram separadamente. O pára-quedas reserva foi introduzido em caso de falha do principal. A velocidade de pouso não deveria exceder 5 m / s para o cosmonauta e 10 m / s para o veículo de descida. A propósito, em caso de falha dos sistemas de disparo e ejeção do hatch, foi planejado pousar o astronauta dentro do balão - teria sido um pouso forçado (afinal, não foram fornecidos dispositivos de pouso suave ou amortecedores), mas em qualquer caso, a pessoa permaneceu viva. A maior preocupação dos projetistas era com a possibilidade de “soldar” a escotilha - então o piloto não conseguiria sair sozinho do aparelho, o que o ameaçava com sérios problemas.

Para observar o espaço exterior no veículo de descida, três buracos foram abertos para as janelas. O primeiro estava localizado acima da cabeça do piloto - na tampa de abertura da escotilha de entrada. O segundo estava localizado acima e à direita, e o terceiro estava localizado logo abaixo dos pés do piloto, na tampa da escotilha tecnológica - um orientador óptico "Vzor" foi montado nele, com o qual o astronauta poderia orientar a espaçonave no espaço ao mudar para o controle manual.

O desenvolvimento das janelas foi assumido pelo Instituto de Investigação Científica do Vidro Técnico da Minaviaprom. A tarefa acabou sendo extremamente difícil. Até mesmo a produção de lanternas para aeronaves foi dominada por muito tempo e difícil - sob a influência do fluxo de ar que se aproximava, o vidro rapidamente ficou coberto de rachaduras, perdendo a transparência. A guerra forçou o desenvolvimento de vidros à prova de balas, mas mesmo eles não eram adequados para espaçonaves. No final, optamos pelo vidro de quartzo, mais precisamente, por dois de seus graus - SK e KV (este último é quartzo fundido). As janelas mostraram-se muito bem tanto no espaço como durante a descida para a atmosfera, sob a influência de uma temperatura de vários milhares de graus - nunca houve problemas com elas. Se a luz do sol começasse a bater pela janela, o que impedia o astronauta de trabalhar, ele sempre poderia baixar o obturador girando o botão de alternância apropriado no controle remoto ("Olhar", "Direita" ou "Traseira").

Uma variedade de equipamentos de rádio foi instalada na Vostok. O piloto recebeu vários canais de comunicação ao mesmo tempo, fornecidos pelo sistema radiotelefônico Zarya operando nas bandas de ondas curtas (9,019 e 20,006 MHz) e ultracurtas (143,625 MHz). O canal VHF foi usado para se comunicar com NPCs a distâncias de até 2.000 km e, como a experiência mostrou, tornou possível negociar com a Terra na maior parte da órbita.

Além disso, a espaçonave possuía um sistema de rádio "Sinal" (ondas curtas na freqüência de 19,995 MHz), destinado à pronta transmissão de dados sobre o bem-estar do cosmonauta. Foi acompanhado por um conjunto duplicado de equipamento de rádio "Rubin", proporcionando medições de trajetória, e um sistema de rádio telemetria "Tral P1".

Claro, condições de vida bastante confortáveis \u200b\u200bforam criadas dentro do veículo de descida. Na verdade, em caso de falha na instalação do freio, o astronauta poderia ficar lá por uma semana. Em racks especiais da cabine, foram fixados recipientes com suprimento de comida, um tanque com água enlatada (pode ser bebido através de um bocal), recipientes para coleta de lixo.

O sistema de ar condicionado manteve a pressão atmosférica normal, a temperatura do ar entre 15 e 22 ° C e a umidade relativa do ar entre 30 e 70%. No início do projeto da Vostok, os projetistas enfrentaram a escolha da atmosfera ideal dentro da espaçonave (normal ou oxigenada). A última opção permitiu reduzir a pressão no navio e, assim, reduzir o peso total do sistema de suporte de vida. Isso é exatamente o que os americanos fizeram. No entanto, Sergei Pavlovich Korolev insistia em uma atmosfera normal - no "oxigênio" de qualquer faísca poderia iniciar um incêndio, e o piloto não tinha para onde sair. O tempo confirmou que o projetista-chefe estava certo - foi a atmosfera rica em oxigênio da nave que se tornou uma das razões para a morte rápida e terrível da tripulação da Apollo-1.

Assim, o layout final do "Leste" foi determinado. Naquela época, era um dispositivo verdadeiramente único que incorporava as tecnologias mais recentes. Em seus diversos sistemas, foram utilizados 421 tubos eletrônicos, mais de 600 transistores semicondutores, 56 motores elétricos, cerca de 800 relés e chaves. O comprimento total dos cabos elétricos é de 15 km!

O navio "3KA" era ligeiramente mais pesado do que o "1K" (se "1K" No. 5 pesava 4.563 kg, então o não tripulado "3KA" No. 1 - 4.700 kg). Claro, eles iriam aliviar o peso do primeiro "Vostok" tripulado tanto quanto possível, mas Korolev tinha grandes planos para o uso de tais navios no futuro e ele não estava satisfeito com a capacidade de carga do bloco lunar "E". Portanto, o Voronezh OKB-154 de Semyon Arievich Kosberg recebeu os termos de referência para o projeto de um motor mais avançado baseado no RO-5.

O motor RO-7 (RD-0109, 8D719) usando uma mistura de querosene-oxigênio foi criado em um ano e três meses.

Motor RD-0109 (RO-7) para o terceiro estágio do foguete Vostok

Com a nova terceira fase, o foguete, que leva o nome do navio "Vostok" (8K72K), ganha uma aparência completa. Mas a conclusão das unidades, os testes adicionais e a queima do motor demoraram, então os mísseis não cumpriram os prazos - os novos navios foram preparados apenas em fevereiro de 1961. Além disso, as forças de ataque do OKB-1 novamente tiveram que ser desviadas para lançar estações interplanetárias na "janela astronômica". Desta vez, o foco estava na "estrela da manhã" Vênus.

É hora de se reabilitar para o fracasso do programa Mars. O primeiro lançamento do foguete Mechta de quatro estágios (8K78, nº L1-7B) com a estação automática 1VA nº 1 a bordo ocorreu em 4 de fevereiro. A estação entrou em órbita terrestre baixa, no entanto, o conversor de corrente no sistema de fornecimento de energia do estágio superior "L" falhou (este conversor não foi projetado para operar no vácuo), o motor do bloco não deu partida e a estação permaneceu no espaço próximo à Terra.

Foguete porta-aviões de três estágios "Vostok" (desenho de A. Shlyadinsky)

Como de costume, nenhum problema foi relatado - na imprensa aberta apenas foi dito que um "satélite científico pesado" havia entrado em órbita. No Ocidente, a estação "1VA" No. 1 foi apelidada de "Sputnik-7", e por muito tempo correu o boato de que havia um piloto nela que morreu durante o vôo e, portanto, seu nome foi classificado.

O novo ano "espacial" começou sem sucesso, mas os cientistas de foguetes soviéticos conseguiram reverter a tendência negativa. O malfadado conversor de corrente no bloco seguinte "L" foi selado e, em 12 de fevereiro, foi lançado o Molniya (8K78, nº L1-6B), que lançou a estação venusiana "1VA" nº 2 no espaço. Desta vez, tudo correu quase perfeitamente - o aparelho saiu órbita próxima à Terra e recebeu o nome oficial de "Venera-1". Os problemas vieram depois. De acordo com os dados de telemetria, houve falha no acionamento do obturador do sistema de controle térmico, pelo que foi violado o regime de temperatura dentro do compartimento de instrumentos da estação. Além disso, a operação instável do "Venera-1" foi registrada no modo de orientação solar constante, que é necessária para carregar baterias de painéis solares. O modo de orientação "grosso" foi lançado automaticamente, com o aparelho girando em torno do eixo direcionado ao Sol, e desligando, para economizar energia, quase todos os sistemas, exceto o dispositivo de tempo do programa. Neste modo, a comunicação era realizada através de uma antena omnidirecional, e a próxima sessão de comunicação poderia iniciar automaticamente sob comando somente após cinco dias.

Veículo interplanetário "Venus-1" (© NASA)

Em 17 de fevereiro, o NIP-16 perto de Evpatoria entrou em contato com a Venera-1. A distância até a estação naquela época era de 1,9 milhão de km. Os dados da telemetria mostraram novamente falha do sistema de controle térmico e mau funcionamento no modo de orientação solar. Esta sessão foi a última - a estação parou de responder aos sinais.

As informações sobre os problemas da Venera-1 foram ocultadas e, por muitos anos, foi afirmado em várias publicações que a estação havia cumprido plenamente seu programa científico. Porém, isso não importa, pois o principal é que pela primeira vez na história uma flâmula feita na Terra foi para outro planeta do sistema solar. E era uma flâmula soviética ...

O lançamento do Venera-1 também é notável pelo fato de que uma nova estação de medição flutuante, implantada desta vez não no Pacífico, mas no Oceano Atlântico, se mostrou em ação. A decisão de trazer os NPCs para o Atlântico foi tomada após os resultados dos voos da espaçonave 1K - uma vasta zona "cega" permaneceu no mapa mundial, inacessível aos radares e sistemas de rádio do Complexo de Comando e Medição. E era uma área muito importante, porque para pousar na parte habitada do território da União Soviética, o navio tinha que reduzir a velocidade em algum lugar sobre a África, e antes disso era bom ter certeza de que tudo estava em ordem a bordo. Em um período extremamente curto (abril - maio de 1960), os navios Minmorphlot foram alugados e preparados para navegar. Os navios a motor "Krasnodar" e "Voroshilov" foram reformados nos cais do porto de comércio marítimo de Odessa, o navio a motor "Dolinsk" - em Leningrado. Cada embarcação foi equipada com dois conjuntos de estações de radiotelemetria Tral.

Naquela época, conjuntos prontos dessas estações não eram mais encontrados nos depósitos do fabricante - eles eram transportados para NPCs baseados em terra. Quase toda a gama de equipamentos teve que ser coletada quase nos lixões de empresas da indústria de defesa. Os blocos colocados em funcionamento foram depurados, testados, embalados e enviados em contêineres para os portos de origem dos navios. É interessante que os "Trawls" foram montados na versão automóvel clássica, e então eles simplesmente removeram o "kung" do chassi e o baixaram inteiramente no porão do navio a motor.

Se o problema foi de alguma forma resolvido com o pessoal do equipamento principal de telemetria, então com o equipamento Bamboo da UTT a situação era completamente diferente. No momento em que foi programado para os primeiros voos, eles não tiveram tempo de fazer isso. Por acordo com o OKB-1, decidiu-se vincular os dados recebidos à hora mundial de acordo com o cronômetro marinho, que deu uma precisão de meio segundo. Claro, ele teve que ser verificado com freqüência.

Os navios do Complexo de Medição do Atlântico partiram em sua viagem inaugural em 1º de agosto de 1960. Cada um tinha uma expedição composta por uma dúzia de funcionários do Instituto de Pesquisa-4. Durante a viagem de quatro meses, a tecnologia de medições telemétricas foi testada. Porém, em condições de “combate”, os tribunais se mostraram justamente em fevereiro de 1961, recolhendo dados dos estágios superiores das estações venusianas “1VA”.

As condições das caminhadas estavam longe de ser confortáveis. As pessoas que vieram primeiro para os trópicos não conseguiram se acostumar com eles por muito tempo. Os navios construídos na década de 20 alocados para arrendamento não possuíam equipamento doméstico básico. O pessoal da expedição trabalhou nos porões de carga sob o convés principal, que fazia calor pela manhã sob os raios do sol. Para evitar insolações, o treino e a ligação do equipamento foram tentados de manhã e à noite. Ao mesmo tempo, eles trabalharam nus. Devido ao calor, houve mau funcionamento e incêndios de equipamentos. Mas as tripulações suportaram e mostraram-se de maneira excelente na primavera, quando novas espaçonaves foram para o espaço.

Em 9 de março de 1961, às 0929 horas, horário de Moscou, o veículo de lançamento Vostok de três estágios decolou do primeiro local do local de teste Tyura-Tam e colocou em órbita a uma altitude de 183,5 no perigeu e 248,8 km no apogeu ZKA # 1 ("A quarta nave espacial do satélite"). Era a nave satélite não tripulada mais pesada - pesava 4.700 kg. Seu vôo reproduziu exatamente o vôo de uma única volta de uma espaçonave tripulada.

Testadores de quatro patas dos navios "1K" e "3KA": Zvezdochka, Chernushka, Strelka e Belka

O assento ejetável do piloto foi ocupado por um manequim vestido com um traje espacial, apelidado pelos testadores de "Ivan Ivanovich". Especialistas do Instituto Estadual de Pesquisa de Medicina da Aviação colocaram células com ratos e cobaias em seu peito e cavidades abdominais. Na parte não catapultada do veículo de descida havia um contêiner com o cachorro Chernushka.

O vôo em si correu bem. Porém, após a frenagem, a placa pressurizada do mastro do cabo não disparou, por isso o veículo de descida não se separou do compartimento de instrumentos - isso poderia resultar na morte do navio. Devido à alta temperatura na entrada na atmosfera, o mastro do cabo queimou e ocorreu a separação. Uma falha imprevista levou a um vôo do ponto do projeto por 412 km. No entanto, com base nos resultados da discussão na reunião da Comissão Estadual, os testes foram reconhecidos como bem-sucedidos e o risco para o futuro cosmonauta foi aceitável.

Os jornais soviéticos escreveram: “Um milagre da tecnologia moderna - uma espaçonave pesando 4.700 kg não apenas voou ao redor da Terra, mas também pousou em uma determinada região da União Soviética. Esta conquista excepcional de nossos conquistadores do Cosmos foi saudada com grande admiração por todo o mundo. Agora ninguém duvida que o maravilhoso gênio do povo soviético no futuro próximo realizará o sonho mais ousado - enviar um homem ao espaço. "

O segundo guerra Mundial, além de trazer um grande número de inúmeras vítimas e destruição, levou à revolução científica, industrial e tecnológica. A redistribuição mundial do pós-guerra exigiu dos principais competidores - URSS e EUA - o desenvolvimento de novas tecnologias, o desenvolvimento da ciência e da produção. Já na década de 50, a humanidade foi para o espaço: em 4 de outubro de 1957, o primeiro com o lacônico nome "Sputnik-1" circulou o planeta, anunciando o início de uma nova era. Quatro anos depois, o primeiro cosmonauta foi colocado em órbita pelo veículo de lançamento Vostok: Yuri Gagarin se tornou o conquistador do espaço.

fundo

A Segunda Guerra Mundial, ao contrário das aspirações de milhões de pessoas, não terminou com a paz. O confronto entre os blocos ocidental (liderado pelos EUA) e oriental (URSS) começou - primeiro pelo domínio na Europa e depois em todo o mundo. A chamada "guerra fria" estourou, ameaçando escalar para um estágio quente a qualquer momento.

Com a criação armas atômicas surgiu a questão sobre as maneiras mais rápidas de entregá-lo em grandes distâncias. A União Soviética e os Estados Unidos contam com o desenvolvimento de mísseis nucleares capazes de atingir um inimigo do outro lado da Terra em questão de minutos. No entanto, em paralelo, as partes traçaram planos ambiciosos para a exploração do espaço próximo. Como resultado, o foguete Vostok foi criado, Yuri Alekseevich Gagarin se tornou o primeiro cosmonauta e a URSS assumiu a liderança no campo de foguetes.

Batalha pelo espaço

Em meados da década de 1950, o míssil balístico Atlas foi criado nos Estados Unidos e o R-7 (o futuro Vostok) na URSS. O foguete foi criado com grande margem de potência e capacidade de carga, o que possibilitou seu uso não só para destruição, mas também para fins criativos. Não é segredo que o principal projetista do programa de foguetes, Sergei Pavlovich Korolev, era um adepto das idéias de Tsiolkovsky e sonhava em conquistar e conquistar o espaço. As capacidades do R-7 tornaram possível enviar satélites e até veículos tripulados para fora do planeta.

Foi graças ao balístico R-7 e ao Atlas que a humanidade foi capaz de superar a gravidade pela primeira vez. Ao mesmo tempo, o míssil doméstico, capaz de entregar uma carga de 5 toneladas ao alvo, tinha maiores reservas para melhorias do que o americano. Isso, junto com a localização geográfica de ambos os estados, determinou diferentes formas de criar o primeiro tripulado (PSC) "Mercúrio" e "Vostok". O veículo de lançamento na URSS recebeu o mesmo nome do PKK.

História da criação

O desenvolvimento da espaçonave começou no SP Korolev Design Bureau (agora RSC Energia) no outono de 1958. Para ganhar tempo e “limpar o nariz” dos EUA, a URSS escolheu o caminho mais curto. Na fase de projeto, vários layouts de navios foram considerados: desde um modelo alado, que permitia pousar em uma determinada área e quase em campos de aviação, até um balístico em forma de esfera. Criatura míssil de cruzeiro com uma alta capacidade de carga foi associada a uma grande quantidade de pesquisas científicas, em comparação com uma forma esférica.

A base foi tomada recentemente projetada para lançar ogivas nucleares míssil intercontinental (MR) R-7. Após sua modernização, nasceu a Vostok: um foguete porta-aviões e um veículo tripulado de mesmo nome. Uma característica especial da espaçonave Vostok é o sistema de pouso separado para o veículo de descida e o cosmonauta após sua ejeção. Este sistema foi projetado para fuga de emergência do navio durante a fase ativa do voo. Isso garantiu a preservação da vida, independentemente de onde o pouso foi realizado - em uma superfície dura ou área de água.

Projeto de veículo de lançamento

O primeiro foguete Vostok para fins civis foi desenvolvido com base no MR R-7 para lançar um satélite em órbita ao redor da Terra. Seus testes de projeto de vôo em uma versão não tripulada começaram em 5 de maio de 1960, e já em 12 de abril de 1961, um vôo tripulado ao espaço ocorreu pela primeira vez - um cidadão da URSS Yu, A. Gagarin.

Um esquema de projeto de três estágios foi envolvido com o uso de combustível líquido (querosene + oxigênio líquido) em todos os estágios. As duas primeiras etapas consistiam em 5 blocos: um central (diâmetro máximo 2,95 m; comprimento 28,75 m) e quatro laterais (diâmetro 2,68 m; comprimento 19,8 m). O terceiro era conectado por uma haste ao bloco central. Também nas laterais de cada estágio havia câmaras de direção para manobras. Na parte da cabeça foi montado o PAC (doravante - satélites artificiais), coberto por uma carenagem. Os blocos laterais são equipados com lemes de cauda.

Características técnicas da transportadora "Vostok"

O foguete tinha diâmetro máximo de 10,3 metros e comprimento de 38,36 metros. A massa inicial do sistema atingiu 290 toneladas. A massa estimada da carga útil era quase três vezes maior que a da contraparte americana e era igual a 4,73 toneladas.

Forças de tração dos estágios superiores no vazio:

• central - 941 kN;
• lateral - 1 MN cada;
• 3º estágio - 54,5 kN.

Design PKK

O foguete tripulado Vostok (Gagarin como piloto) consistia em um veículo de descida na forma de uma esfera com um diâmetro externo de 2,4 metros e um compartimento de montagem de instrumentos destacável. O revestimento de proteção térmica do veículo de descida tinha uma espessura de 30 a 180 mm. O casco possui entrada, pára-quedas e escotilhas de serviço. O veículo de descida continha fonte de alimentação, controle térmico, controle, sistemas de suporte de vida e orientação, bem como uma alavanca de controle, equipamento de comunicação, localização e telemetria e um console de astronauta.

O compartimento de instrumentação abrigava sistemas para controle e orientação de movimento, fonte de alimentação, comunicação de rádio VHF, telemetria e um dispositivo de tempo de programação. Na superfície do PAC havia 16 cilindros com nitrogênio para uso pelo sistema de controle de atitude e oxigênio para respiração, radiadores montados a frio com venezianas, sensores de sol e motores de atitude. Um sistema de propulsão de frenagem, criado sob a liderança de A. M. Isaev, foi projetado para desorbitar.

O módulo habitável consiste em:

• habitação;
• freio motor;
• assento ejetável;
• 16 cilindros de gás do sistema de suporte e orientação de vida;
• proteção térmica;
• compartimento do instrumento;
• escotilhas de entrada, tecnologia e serviço;
• recipiente para alimentos;
• complexo de antenas (fita, comunicação de rádio geral, sistema de comunicação de rádio de comando);
• invólucro para conectores elétricos;
• fita de aperto;
• sistemas de ignição;
• bloco de equipamentos eletrônicos;
• escotilha;
• câmara de televisão.

Projeto "Mercúrio"

Logo após voos bem-sucedidos, a criação da espaçonave tripulada "Mercury" foi anunciada com força na mídia americana, até mesmo a data de seu primeiro voo foi nomeada. Nessas condições, era extremamente importante ganhar tempo para sair vitorioso na corrida espacial e ao mesmo tempo demonstrar ao mundo a superioridade de um ou outro sistema político. Como resultado, o lançamento do foguete Vostok com um homem a bordo confundiu os ambiciosos planos dos concorrentes.

O desenvolvimento do Mercury começou em Mac Donnel Douglas em 1958. Em 25 de abril de 1961, ocorreu o primeiro lançamento de um veículo não tripulado ao longo de uma trajetória suborbital e, em 5 de maio, o primeiro vôo tripulado do astronauta A. Shepard - também ao longo de uma trajetória suborbital de 15 minutos. Somente em 20 de fevereiro de 1962, dez meses após o vôo de Gagarin, o primeiro vôo orbital (3 órbitas com duração de cerca de 5 horas) de um astronauta ocorreu na espaçonave Friendshire-7. Para o foguete usado "Redstone" e orbital - "Atlas-D". Naquela época, a URSS tinha um voo diário ao espaço de GS Titov na espaçonave Vostok-2.

Características dos módulos habitáveis

"Vostok" - um foguete para o futuro

Além de cinco lançamentos-teste de navios desse tipo, foram realizados seis voos tripulados. Posteriormente, com base no Vostok, os navios da série Voskhod foram criados em versões de três e dois lugares, bem como os satélites de reconhecimento fotográfico Zenit.

A União Soviética foi a primeira a lançar uma espaçonave com um homem a bordo para o espaço. No início, o mundo aceitou as palavras "satélite" e "cosmonauta", mas com o tempo elas foram substituídas no exterior pelas palavras "satélite" e "astronauta" de língua inglesa.

Conclusão

O foguete espacial Vostok tornou possível abrir uma nova realidade para a humanidade - decolar e alcançar as estrelas. Apesar das repetidas tentativas de menosprezar o significado da fuga do primeiro cosmonauta do mundo, Yuri Alekseevich Gagarin, em 1961, esse evento nunca desaparecerá, pois é um dos marcos mais brilhantes em toda a história da civilização.

“A primeira espaçonave é lançada da Terra a uma velocidade de 0,68 s ...” É assim que começa o texto do problema em um livro de física para alunos do 11º ano, projetado para ajudar a consolidar as principais disposições da mecânica relativística em suas mentes. Então: “A primeira espaçonave é lançada da superfície da Terra a uma velocidade de 0,68 s. O segundo veículo começa a se mover do primeiro na mesma direção com uma velocidade V2 \u003d 0,86 s. É necessário calcular a velocidade da segunda nave em relação ao planeta Terra. "

Aqueles que desejam testar seus conhecimentos podem praticar na solução deste problema. Você também pode participar da solução do teste junto com os alunos: “A primeira espaçonave parte da superfície da Terra a uma velocidade de 0,7 s. (c - designação da velocidade da luz). O segundo aparelho começa a se mover do primeiro na mesma direção. Sua velocidade é de 0,8 s. A velocidade da segunda nave em relação ao planeta Terra deve ser calculada. "

Quem se considera versado neste assunto tem a oportunidade de fazer uma escolha - são apresentadas quatro opções de resposta: 1) 0; 2) 0,2 s; 3) 0,96 s; 4) 1,54 s.

Um importante objetivo didático dos autores desta lição é apresentar aos alunos o significado físico e filosófico dos postulados de Einstein, a essência e as propriedades do conceito relativístico de tempo e espaço, etc. O objetivo educacional da lição é desenvolver uma visão de mundo dialético-materialista em meninos e meninas.

Mas os leitores do artigo que estão familiarizados com a história dos voos espaciais russos concordarão que as tarefas em que a expressão "a primeira nave" é mencionada podem desempenhar um papel educacional mais significativo. Se desejar, o professor que usa essas tarefas pode revelar os aspectos cognitivos e patrióticos da questão.

A primeira nave espacial no espaço, os sucessos da ciência espacial russa em geral - o que se sabe sobre isso?

Sobre a importância da pesquisa espacial

A pesquisa espacial introduziu na ciência os dados mais valiosos, o que permitiu compreender a essência dos novos fenômenos naturais e colocá-los a serviço das pessoas. Usando satélites artificiais, os cientistas conseguiram determinar a forma exata do planeta Terra, ao estudar a órbita, tornou-se possível rastrear áreas de anomalias magnéticas na Sibéria. Com o uso de foguetes e satélites, eles foram capazes de descobrir e explorar os cinturões de radiação ao redor da Terra. Com a ajuda deles, foi possível resolver muitos outros problemas complexos.

Primeira espaçonave a visitar a lua

A lua é um corpo celeste ao qual estão associados os sucessos mais espetaculares e impressionantes da ciência espacial.

O vôo para a Lua pela primeira vez na história foi feito em 2 de janeiro de 1959 pela estação automática "Luna-1". O primeiro lançamento artificial foi um avanço significativo na exploração espacial. Mas o objetivo principal do projeto não foi alcançado. Consistia na implementação de um voo da Terra à Lua. O lançamento do satélite possibilitou a obtenção de valiosas informações científicas e práticas sobre voos a outros órgãos espaciais. Durante o vôo Luna-1, foi desenvolvido o segundo (pela primeira vez!) Além disso, tornou-se possível obter dados sobre o cinturão de radiação o Globo, outras informações valiosas foram obtidas. A imprensa mundial chamou a espaçonave Luna-1 de Sonho.

AMS "Luna-2" repetiu seu antecessor quase completamente. Os instrumentos e equipamentos utilizados permitiram a observação do espaço interplanetário, bem como a correção das informações recebidas pelo Luna-1. O lançamento (12 de setembro de 1959) também foi realizado com o lançador 8K72.

Em 14 de setembro, o Luna-2 atingiu a superfície de um satélite natural da Terra. O primeiro vôo de nosso planeta para a Lua foi feito. A bordo do AMC havia três bandeirolas simbólicas nas quais havia uma inscrição: "URSS, setembro de 1959". Uma bola de metal foi colocada no meio, que, ao atingir a superfície de um corpo celeste, se espalhou em dezenas de pequenas bandeirolas.

Tarefas atribuídas à estação automática:

• alcançando a superfície da lua;
• desenvolvimento da segunda velocidade espacial;
• superando a gravidade do planeta Terra;
• entrega de bandeirolas "URSS" na superfície lunar.

Todos eles foram cumpridos.

"Leste"

Foi a primeira nave espacial do mundo a ser lançada na órbita da Terra. Acadêmico M.K. Tikhonravov sob a liderança do famoso designer S.P.Korolev, o desenvolvimento foi realizado por muitos anos, a partir da primavera de 1957. Em abril de 1958, os parâmetros aproximados do futuro navio, bem como seus indicadores gerais, tornaram-se conhecidos. Foi assumido que a primeira espaçonave teria um peso de cerca de 5 toneladas e que, ao entrar na atmosfera, precisaria de proteção térmica adicional de cerca de 1,5. Além disso, foi previsto a ejeção do piloto.

A criação do aparato experimental foi concluída em abril de 1960. No verão, os testes foram iniciados.

A primeira espaçonave "Vostok" (foto abaixo) consistia em dois elementos: o compartimento dos instrumentos e o veículo de descida, interligados.

A embarcação estava equipada com controles manuais e automáticos, orientação para o Sol e para a Terra. Além disso, havia um pouso, controle térmico e fonte de alimentação. A prancha foi projetada para o vôo de um piloto em um traje espacial. O navio tinha duas janelas.

A primeira espaçonave foi ao espaço em 1961, em 12 de abril. Agora esta data é comemorada como o Dia da Cosmonáutica. Neste dia, Yu.A. Gagarin lançou a primeira espaçonave do mundo em órbita. Ele fez uma revolução ao redor da Terra.

A principal tarefa realizada pela primeira espaçonave com um homem a bordo foi o estudo do bem-estar e desempenho do cosmonauta fora de nosso planeta. O vôo bem-sucedido de Gagarin: nosso compatriota, a primeira pessoa a ver a Terra do espaço - o desenvolvimento da ciência foi levado a um novo nível.

Um verdadeiro vôo para a imortalidade

“A primeira espaçonave com um homem a bordo foi lançada na órbita da Terra em 12 de abril de 1961. O primeiro cosmonauta-piloto do satélite "Vostok" era um cidadão da URSS, o piloto, Major Gagarin Yu. A. "

As palavras da memorável mensagem TASS permaneceram para sempre na história, em uma de suas páginas mais significativas e vívidas. Depois de décadas, os voos espaciais se tornarão um fenômeno comum e cotidiano, mas o voo realizado por um homem de uma pequena cidade na Rússia - Gzhatsk - permaneceu para sempre na memória de muitas gerações como um grande feito humano.

Corrida espacial

Naqueles anos, havia uma competição silenciosa entre a União Soviética e os Estados Unidos pelo direito de desempenhar um papel de liderança na conquista do espaço sideral. O líder da competição foi a União Soviética. Os Estados Unidos não tinham veículos de lançamento poderosos.

Os astronáuticos soviéticos já haviam testado seu trabalho em janeiro de 1960 durante testes no Oceano Pacífico. Todos os principais jornais do mundo publicaram informações de que um homem em breve seria lançado ao espaço na URSS, o que certamente deixará os Estados Unidos para trás. Todas as pessoas do mundo esperavam com grande impaciência o primeiro vôo de uma pessoa.

Em abril de 1961, o homem olhou pela primeira vez para a Terra do espaço. "Vostok" correu em direção ao Sol, o planeta inteiro estava assistindo este vôo de receptores de rádio. O mundo ficou chocado e agitado, todos assistiram ao maior experimento da história da humanidade.

Os minutos que abalaram o mundo

"Homem no Espaço!" A notícia interrompeu o trabalho das agências de rádio e telégrafo no meio da frase. “Os soviéticos lançaram um homem! Yuri Gagarin no espaço! "

O "Leste" levou apenas 108 minutos para voar ao redor do planeta. E esses minutos não apenas testemunharam a velocidade de vôo da placa espacial. Esses foram os primeiros minutos da nova era espacial, e é por isso que chocaram tanto o mundo.

A corrida entre as duas superpotências pelo título do vencedor na luta pela exploração do espaço terminou com a vitória da URSS. Em maio, os Estados Unidos também lançaram um homem ao espaço em uma trajetória balística. E ainda, o início da ida do homem além da atmosfera da Terra foi estabelecido pelo povo soviético. A primeira nave "Vostok" com um astronauta a bordo foi enviada pela Terra dos Soviéticos. Este fato foi motivo de extraordinário orgulho do povo soviético. Além disso, o vôo durou mais tempo, passou muito mais alto, seguiu uma trajetória muito mais complexa. Além disso, a primeira nave espacial de Gagarin (a foto o mostra aparência) não pode ser comparada à cápsula em que o piloto americano voou.

Manhã da era espacial

Esses 108 minutos mudaram para sempre a vida de Yuri Gagarin, do nosso país e do mundo inteiro. Depois que a nave com um homem a bordo partiu, as pessoas da Terra começaram a considerar esse evento como a manhã da era espacial. Não havia pessoa no planeta que gozasse de tanto amor não só pelos seus concidadãos, mas também por pessoas de todo o mundo, independentemente da nacionalidade, crenças políticas e religiosas. Seu feito foi a personificação de tudo o que há de melhor criado pela mente humana.

"Embaixador da Paz"

Tendo voado ao redor da Terra na espaçonave Vostok, Yuri Gagarin partiu em uma viagem ao redor do mundo. Todos queriam ver e ouvir o primeiro cosmonauta do mundo. Ele foi igualmente recebido por primeiros-ministros e presidentes, grão-duques e reis. E também Gagarin foi saudado com alegria por mineiros e estivadores, militares e cientistas, estudantes de grandes universidades do mundo e anciãos de aldeias abandonadas na África. O primeiro astronauta foi igualmente simples, amigável e acolhedor com todos. Ele foi um verdadeiro "embaixador da paz" reconhecido pelos povos.

"Uma grande e bela casa humana"

A missão diplomática de Gagarin foi muito importante para o país. Ninguém poderia ter sido capaz de amarrar nós de amizade entre pessoas e nações, para unir pensamentos e corações, com tanto sucesso como o fez o primeiro homem que visitou o espaço. Ele tinha um sorriso charmoso e inesquecível, uma boa vontade incrível que unia as pessoas países diferentes, crenças diferentes. Seus discursos apaixonados e sinceros clamando pela paz mundial foram extraordinariamente convincentes.

“Eu vi como a Terra é bonita”, disse Gagarin. - As fronteiras dos estados são indistinguíveis do espaço. Nosso planeta parece, visto do espaço, uma grande e bela casa humana. Todas as pessoas honestas da Terra são responsáveis \u200b\u200bpela ordem e paz em seu lar. " Eles acreditaram nele infinitamente.

Ascensão sem precedentes do país

Na madrugada daquele dia inesquecível, ele era familiar a um círculo limitado de pessoas. Ao meio-dia seu nome foi reconhecido por todo o planeta. Milhões o procuraram e se apaixonaram por sua bondade, juventude e beleza. Para a humanidade, ele se tornou um precursor do futuro, um batedor que retornou de uma busca perigosa, que abriu novos caminhos para o conhecimento.

Aos olhos de muitos, ele personificava seu país, era um representante do povo, que outrora deu uma grande contribuição para a vitória sobre os nazistas e agora é o primeiro a ascender ao espaço. O nome de Gagarin, que recebeu o título de Herói da União Soviética, tornou-se um símbolo da ascensão sem precedentes do país a novos patamares de progresso social e econômico.

A fase inicial da exploração espacial

Antes mesmo do famoso vôo, quando a primeira espaçonave com um homem a bordo foi lançada ao espaço, Gagarin pensava na importância da exploração espacial para as pessoas, para a qual são necessárias naves e foguetes poderosos. Por que os telescópios são montados e as órbitas calculadas? Por que os satélites decolam e as antenas das estações de rádio sobem? Ele entendeu muito bem a necessidade urgente e a importância dessas questões e se esforçou para contribuir para o estágio inicial da exploração do espaço pelo homem.

A primeira nave "Vostok": tarefas

As principais tarefas científicas enfrentadas pelo navio Vostok eram as seguintes. Primeiro, o estudo do efeito das condições de vôo em órbita sobre o estado do corpo humano e seu desempenho. Em segundo lugar, testar os princípios da construção de naves espaciais.

História da criação

Em 1957 S.P. Korolev, no âmbito do gabinete de design científico, organizou um departamento especial nº 9. Ele previa trabalhos sobre a criação de satélites artificiais do nosso planeta. O departamento era chefiado por M.K. Quieto. Ele também investigou as questões de criação de um satélite tripulado a bordo. O Korolevskaya R-7 foi considerado um veículo de lançamento. De acordo com os cálculos, um foguete com um terceiro grau de proteção foi capaz de lançar uma carga de cinco toneladas na órbita terrestre baixa.

Matemáticos da Academia de Ciências participaram dos cálculos em um estágio inicial de desenvolvimento. Foi emitido um aviso de que a sobrecarga dez vezes maior poderia levar a uma descida balística da órbita.

O departamento investigou as condições para a implementação desta tarefa. Tive que abandonar a consideração de opções aladas. As possibilidades de ejeção e posterior queda de pára-quedas foram estudadas como a forma mais aceitável de devolver uma pessoa. Um resgate separado do veículo de descida não foi previsto.

No decorrer da pesquisa médica, foi provado que o mais aceitável para corpo humano é a forma esférica do veículo de descida, o que lhe permite suportar cargas significativas sem consequências graves para a saúde do astronauta. Foi a forma esférica que foi escolhida para a produção do veículo de descida da embarcação tripulada.

O navio Vostok-1K foi enviado primeiro. Era um vôo automático, ocorrido em maio de 1960. Posteriormente, foi criada e elaborada uma modificação do Vostok-3KA, que estava totalmente pronto para voos tripulados.

Além de um vôo malsucedido, que culminou com a falha do veículo lançador logo no início, o programa previa o lançamento de seis veículos aéreos não tripulados e seis espaçonaves tripuladas.

O programa implementou:

• voo espacial tripulado - a primeira espaçonave "Vostok 1" (a foto mostra a imagem da nave);
• duração do vôo por dia: "Vostok-2";
• voos de grupo: Vostok-3 e Vostok-4;
• participação em voo espacial a primeira mulher cosmonauta: Vostok-6.

"Vostok": características e estrutura do navio

Características:

• peso - 4,73 t;
• comprimento - 4,4 m;
• diâmetro - 2,43 m.

Dispositivo:

• veículo de descida esférica 2,3 m);
• compartimentos de instrumentos orbitais e cônicos (2,27 t, 2,43 m) - sua conexão mecânica é realizada com o auxílio de travas pirotécnicas e bandas metálicas.

Equipamento

Controle automático e manual, orientação automática para o Sol e orientação manual para a Terra.

Suporte de vida (é fornecido para a manutenção da atmosfera interna correspondente aos parâmetros da atmosfera da Terra por 10 dias).

Comando e controle lógico, fonte de alimentação, controle térmico, pouso.

Para trabalho humano

A fim de garantir o trabalho do homem no espaço, a prancha foi equipada com os seguintes equipamentos:

• dispositivos autônomos e radiotelemétricos necessários para monitorar o estado de um astronauta;
• dispositivos para comunicação radiotelefônica com estações terrestres;
• link de rádio de comando;
• dispositivos cronometrados por software;
• um sistema de televisão para observar o piloto do solo;
• sistema de rádio para monitorar a órbita da nave e encontrar a direção;
• sistema de freio de propulsão e outros.

Dispositivo de veículo de descida

O veículo de descida tinha duas janelas. Um deles estava localizado na escotilha de entrada, um pouco acima da cabeça do piloto, o outro, com sistema de orientação especial, ficava no chão, aos seus pés. O vestido foi colocado em um assento ejetável. Previa-se que, após frear o veículo de descida a uma altitude de 7 km, o cosmonauta se ejetasse e pousasse em um paraquedas. Além disso, foi possível ao piloto pousar dentro do próprio veículo. O veículo de descida possuía pára-quedas, mas não possuía equipamento para pouso suave. Isso ameaçou a pessoa com hematomas graves ao pousar.

Se os sistemas automáticos falharem, o astronauta pode usar o controle manual.

Os navios Vostok não tinham equipamento para voos tripulados à lua. A fuga de pessoas sem treinamento especial era inaceitável para eles.

Quem pilotou os navios Vostok?

Yu. A. Gagarin: a primeira nave espacial "Vostok - 1". A foto abaixo é uma imagem de um navio simulado. G. S. Titov: "Vostok-2", A. G. Nikolaev: "Vostok-3", P.R. Popovich: "Vostok-4", VF Bykovsky: "Vostok-5", VV Tereshkova: "Vostok-6".

Conclusão

108 minutos, durante os quais "Vostok" fez uma revolução ao redor da Terra, a vida do planeta mudou para sempre. A memória dessas atas não é apreciada apenas pelos historiadores. As gerações vivas e nossos descendentes distantes irão reler respeitosamente os documentos que falam sobre o nascimento de uma nova era. Uma era que abriu caminho para as pessoas nas vastas extensões do Universo.

Não importa o quanto a humanidade tenha avançado em seu desenvolvimento, ela sempre se lembrará deste dia incrível em que uma pessoa se viu frente a frente com o espaço. As pessoas sempre se lembrarão do nome imortal do glorioso pioneiro do espaço, que se tornou um homem russo comum - Yuri Gagarin. Todas as conquistas de hoje e de amanhã na ciência espacial podem ser consideradas etapas em seus passos, o resultado da vitória que obteve - a primeira e mais importante.

100 anos atrás, os pais - os fundadores da astronáutica dificilmente poderiam imaginar que as espaçonaves seriam jogadas em um aterro sanitário após um único vôo. Não é de surpreender que os primeiros projetos de navios fossem vistos como reutilizáveis \u200b\u200be muitas vezes com asas. Por muito tempo - até o início dos voos tripulados - eles competiram nas pranchetas de designers com "Vostoks" e "Mercury" descartáveis. Infelizmente, a maioria das naves reutilizáveis \u200b\u200bcontinuaram sendo projetos, e o único sistema reutilizável aceito para operação (Ônibus Espacial) acabou sendo terrivelmente caro e longe de ser o mais confiável. Por que isso aconteceu?

A indústria de foguetes é baseada em duas fontes - aviação e artilharia. O princípio da aviação exigia reutilização e controle de cruzeiro, enquanto o princípio da artilharia era inclinado ao uso único de um “projétil de foguete”. Os foguetes de combate, dos quais surgiu a cosmonáutica prática, eram, é claro, descartáveis.

Quando se tratava de prática, os projetistas se depararam com uma ampla gama de problemas de voo em alta velocidade, incluindo cargas mecânicas e térmicas extremamente altas. Por meio de pesquisas teóricas, bem como de tentativa e erro, os engenheiros foram capazes de escolher a forma ideal da ogiva e dos materiais de proteção contra o calor eficazes. E quando a questão do desenvolvimento de naves espaciais reais surgiu na ordem do dia, os projetistas se depararam com uma escolha de conceito: construir um "avião" espacial ou um aparelho do tipo cápsula semelhante à cabeça de um míssil balístico intercontinental? Como a corrida espacial estava em um ritmo frenético, foi escolhida a solução mais simples - afinal, em matéria de aerodinâmica e design, a cápsula é muito mais simples do que uma aeronave.

Rapidamente ficou claro que, no nível técnico daqueles anos, era quase impossível tornar uma nave-cápsula reutilizável. A cápsula balística entra na atmosfera a uma velocidade tremenda e sua superfície pode aquecer até 2.500-3.000 graus. Um avião espacial com uma qualidade aerodinâmica suficientemente alta, ao descer da órbita, experimenta quase metade das temperaturas (1.300-1.600 graus), mas os materiais adequados para sua proteção térmica ainda não foram criados nos anos 1950-1960. A única proteção térmica eficaz era então um revestimento de ablação deliberadamente único: a substância de revestimento derretia e evaporava da superfície da cápsula pelo fluxo do gás que se aproximava, absorvendo e transportando calor, que de outra forma causaria um aquecimento inaceitável do veículo de descida.

As tentativas de colocar todos os sistemas em uma única cápsula - um sistema de propulsão com tanques de combustível, sistemas de controle, suporte de vida e fornecimento de energia - levaram a um rápido aumento da massa do aparelho: quanto maior o tamanho da cápsula, maior a massa do revestimento de blindagem térmica (que foi usado, por exemplo, laminados de fibra de vidro impregnados com fenólicos resinas com uma densidade bastante alta). No entanto, a capacidade de carga dos veículos de lançamento era limitada. A solução encontrada foi dividir o navio em compartimentos funcionais. O "coração" do sistema de suporte de vida do cosmonauta ficava alojado em uma relativamente pequena cápsula-cabine com proteção térmica, e os blocos dos demais sistemas eram retirados em compartimentos descartáveis \u200b\u200bdestacáveis, que naturalmente não possuíam nenhum revestimento de proteção térmica. Os designers, ao que parece, foram empurrados para tal decisão pelo pequeno recurso dos principais sistemas de tecnologia espacial. Por exemplo, um motor de foguete de propelente líquido "vive" por várias centenas de segundos e, para aumentar seu recurso por várias horas, você precisa fazer grandes esforços.

Pré-história de navios reutilizáveis
Um dos primeiros projetos de ônibus espaciais desenvolvidos tecnicamente foi um avião-foguete projetado por Eugen Senger. Em 1929 ele selecionou este projeto para sua tese de doutorado. De acordo com a ideia do engenheiro austríaco, de apenas 24 anos, o avião-foguete deveria entrar em órbita terrestre baixa, por exemplo, para atender à estação orbital, e então retornar à Terra usando asas. No final dos anos 1930 e no início dos anos 1940, em um instituto de pesquisa fechado especialmente criado, ele realizou um estudo aprofundado de uma aeronave com mísseis conhecida como "bombardeiro antípoda". Felizmente, o projeto não foi implementado no Terceiro Reich, mas se tornou o ponto de partida para muitos trabalhos do pós-guerra, tanto no Ocidente quanto na URSS.

Assim, nos Estados Unidos, por iniciativa de V. Dornberger (chefe do programa V-2 na Alemanha nazista), no início da década de 1950, foi projetado um bombardeiro de mísseis Bomi, uma versão de dois estágios do qual poderia entrar em órbita terrestre baixa. Em 1957, os militares dos EUA começaram a trabalhar no foguete DynaSoar. O dispositivo deveria realizar missões especiais (inspeção de satélites, operações de reconhecimento e ataque, etc.) e retornar à base em um vôo de planejamento.

Na URSS, mesmo antes do vôo de Yuri Gagarin, várias variantes de veículos reutilizáveis \u200b\u200btripulados alados foram consideradas, como VKA-23 (designer chefe V.M. Myasishchev), "136" (A.N. Tupolev), bem como P.V. ... Tsybina, conhecido como "lapotok", desenvolvido por ordem de S.P. Rainha.

Na segunda metade da década de 1960, na URSS, a A.I. Mikoyan, sob a liderança de G.E. Lozino-Lozinsky, o trabalho estava em andamento no sistema aeroespacial reutilizável Spiral, que consistia em uma aeronave aceleradora supersônica e uma aeronave orbital lançada em órbita usando um foguete propulsor de dois estágios. A aeronave orbital era semelhante em tamanho e finalidade ao DynaSoar, mas diferia em forma e detalhes técnicos. A opção de lançar a Espiral ao espaço com a ajuda do veículo lançador Soyuz também foi considerada.

Devido ao nível técnico insuficiente daqueles anos, nenhum dos numerosos projetos de veículos alados reutilizáveis \u200b\u200bdos anos 1950-1960 saiu da fase de design.

Primeira encarnação

No entanto, a ideia da reutilização de foguetes e tecnologia espacial revelou-se tenaz. No final da década de 1960, nos EUA e um pouco depois na URSS e na Europa, uma boa quantidade de trabalho de base foi acumulada no campo da aerodinâmica hipersônica, novos materiais estruturais e de proteção térmica. E os estudos teóricos foram apoiados por experimentos, incluindo voos de aeronaves experimentais, o mais famoso dos quais foi o americano X-15.

Em 1969, a NASA assinou os primeiros contratos com empresas aeroespaciais dos Estados Unidos para estudar a aparência do promissor sistema reutilizável de transporte espacial Space Shuttle (inglês - "ônibus espacial"). De acordo com as previsões da época, no início da década de 1980, o tráfego de carga "órbita-Terra-Terra" deveria ser de até 800 toneladas por ano, e os ônibus espaciais tinham que fazer 50-60 voos anuais, entregando espaçonaves para diversos fins em órbita próxima à Terra, bem como tripulações e carga para estações orbitais. Esperava-se que o custo de lançamento da carga em órbita não ultrapassasse US $ 1.000 por quilograma. Ao mesmo tempo, o ônibus espacial exigia a capacidade de retornar cargas grandes o suficiente da órbita, por exemplo, satélites caros de várias toneladas para reparos na Terra. Deve-se notar que a tarefa de retornar a carga da órbita é, em alguns aspectos, mais difícil do que colocá-la no espaço. Por exemplo, na espaçonave Soyuz, os cosmonautas que voltam da Estação Espacial Internacional podem levar menos de cem quilos de bagagem.

Em maio de 1970, após analisar as propostas recebidas, a NASA escolheu um sistema com dois estágios alados e fechou contratos para desenvolvimento posterior do projeto para a norte-americana Rockwell e McDonnel Douglas. Com uma massa de lançamento de cerca de 1.500 toneladas, deveria lançar de 9 a 20 toneladas de carga útil em órbita baixa. Ambos os estágios deveriam estar equipados com conjuntos de motores de oxigênio-hidrogênio com um empuxo de 180 toneladas cada. Porém, em janeiro de 1971, os requisitos foram revisados \u200b\u200b- a massa retirada aumentou para 29,5 toneladas, e a massa inicial - para 2.265 toneladas. Pelos cálculos, o lançamento do sistema não custou mais de US $ 5 milhões, mas o desenvolvimento foi estimado em US $ 10 bilhões - mais do que o Congresso dos Estados Unidos estava disposto a destinar (não esqueçamos que os Estados Unidos estavam naquela época em guerra na Indochina).

A NASA e as empresas de desenvolvimento enfrentaram a tarefa de reduzir o custo do projeto pelo menos pela metade. Isso não foi alcançado dentro da estrutura de um conceito totalmente reutilizável: era muito difícil desenvolver proteção térmica para etapas com tanques criogênicos volumosos. A ideia era tornar os tanques externos, descartáveis. Então, eles abandonaram o primeiro estágio alado em favor de boosters de propelente sólido inicial reutilizáveis. A configuração do sistema assumiu uma forma familiar e seu custo, cerca de US $ 5 bilhões, mantido dentro dos limites especificados. É verdade que os custos de lançamento aumentaram ao mesmo tempo para US $ 12 milhões, mas isso foi considerado bastante aceitável. Como um dos desenvolvedores brincou amargamente, "o ônibus espacial foi projetado por contadores, não engenheiros".

O desenvolvimento em grande escala do ônibus espacial, confiado à norte-americana Rockwell (mais tarde Rockwell International), começou em 1972. Quando o sistema foi colocado em operação (e o primeiro vôo do Columbia ocorreu em 12 de abril de 1981 - exatamente 20 anos depois de Gagarin), ele era, em todos os aspectos, uma obra-prima tecnológica. Isso é apenas o custo de seu desenvolvimento ultrapassou US $ 12 bilhões. Hoje, o custo de um lançamento chega a fantásticos US $ 500 milhões! Como assim? Afinal, um reutilizável, em princípio, deveria ser mais barato do que um único (pelo menos em termos de um vôo)?

Primeiro, as previsões para o volume do tráfego de carga não se concretizaram - acabou sendo uma ordem de magnitude menor do que o esperado. Em segundo lugar, o compromisso entre engenheiros e financiadores não beneficiou a eficiência do ônibus espacial: o custo do trabalho de reparo e restauração de várias unidades e sistemas atingiu a metade do custo de sua produção! A manutenção da proteção térmica cerâmica exclusiva era especialmente cara. Finalmente, o abandono do primeiro estágio alado levou ao fato de que caras operações de busca e resgate tiveram que ser organizadas para reutilizar boosters de combustível sólido.

Além disso, o ônibus espacial só podia operar no modo tripulado, o que aumentava significativamente o custo de cada missão. A cabine com os astronautas não está separada da espaçonave, por isso, em algumas partes do vôo, qualquer acidente grave é repleto de desastres com a morte da tripulação e a perda do ônibus espacial. Isso já aconteceu duas vezes - com Challenger (28 de janeiro de 1986) e Columbia (1 de fevereiro de 2003). O último desastre mudou a atitude em relação ao programa do ônibus espacial: depois de 2010, os ônibus serão desativados. Eles serão substituídos pelos Orions, que externamente se parecem muito com seu avô - a nave Apollo - e têm uma cápsula de tripulação reutilizável.

Hermes, França / ESA, 1979-1994. Aeronave orbital lançada verticalmente pelo foguete Ariane-5, pousando horizontalmente com manobra lateral de até 1.500 km. Peso de lançamento - 700 toneladas, estágio orbital - 10-20 toneladas. Tripulação - 3-4 pessoas, carga retirada - 3 toneladas, retorno - 1,5 toneladas

Ônibus de nova geração

Desde o início do programa Space Shuttle, houve inúmeras tentativas de criar novas naves reutilizáveis \u200b\u200bno mundo. O projeto Hermes começou a ser desenvolvido na França no final da década de 1970 e continuou no âmbito da Agência Espacial Europeia. Este pequeno avião espacial, fortemente reminiscente do projeto DynaSoar (e do Clipper sendo desenvolvido na Rússia), seria lançado em órbita com um foguete Ariane-5 descartável, levando vários membros da tripulação e até três toneladas de carga para a estação orbital. Apesar do design bastante conservador, "Hermes" provou estar além das forças da Europa. Em 1994, o projeto, que gastou cerca de US $ 2 bilhões, foi fechado.

O projeto de uma aeronave aeroespacial não tripulada com decolagem e pouso horizontal HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing), proposto em 1984 pela British Aerospace, parecia muito mais fantástico. De acordo com o conceito, esse veículo alado de estágio único deveria ser equipado com um sistema de propulsão exclusivo que liquefaz o oxigênio do ar em vôo e o usa como oxidante. O combustível era hidrogênio. O financiamento do estado para a obra (três milhões de libras) cessou três anos depois devido à necessidade de enormes custos para demonstrar o conceito de um motor incomum. Uma posição intermediária entre o HOTOL “revolucionário” e o conservador “Hermes” é ocupada pelo projeto do sistema espaço aéreo “Sanger”, desenvolvido em meados dos anos 1980 na Alemanha. O primeiro estágio foi uma aeronave booster hipersônica com motores turbo-ramjet combinados. Depois de atingir 4-5 velocidades de som, o avião aeroespacial tripulado "Horus" ou o estágio de carga descartável "Kargus" foram lançados de suas costas. No entanto, este projeto não saiu da fase de "papel", principalmente por questões financeiras.

O "Buran" soviético foi apresentado na imprensa nacional (e estrangeira) como um sucesso absoluto. No entanto, após ter feito um único vôo não tripulado em 15 de novembro de 1988, este navio afundou no esquecimento. Por uma questão de justiça, deve-se dizer que Buran não era menos perfeito do que o ônibus espacial. E em termos de segurança e versatilidade, superou até mesmo seu concorrente no exterior. Ao contrário dos americanos, os especialistas soviéticos não tinham ilusões sobre a relação custo-benefício de um sistema reutilizável - os cálculos mostraram que um míssil descartável era mais eficaz. Mas ao criar "Buran" o aspecto principal foi diferente - o ônibus espacial soviético foi desenvolvido como um sistema espacial militar. Com o fim da Guerra Fria, esse aspecto ficou em segundo plano, o que não se pode falar em conveniência econômica. Mas, com isso, o Buran estava em um péssimo estado: seu lançamento foi tratado como o lançamento simultâneo de algumas centenas de porta-aviões Soyuz. O destino do Buran estava decidido.

Prós e contras

Apesar do fato de que novos programas para o desenvolvimento de navios reutilizáveis \u200b\u200bestão crescendo rapidamente após a chuva, até agora nenhum deles teve sucesso. Os projetos mencionados acima por Hermes (França, ESA), HOTOL (Grã-Bretanha) e Sanger (Alemanha) terminaram em nada. "Pendurado" entre as eras MAKS é um sistema aeroespacial reutilizável soviético-russo. Falhou e os programas NASP (National Aerospace Plane) e RLV (Reusable Launch Vehicle) - outra tentativa dos EUA de criar um ITC de segunda geração para substituir o Ônibus Espacial. Qual é a razão dessa constância nada invejável?

MAKS, URSS / Rússia, desde 1985. Sistema reutilizável de lançamento de ar, pouso horizontal. Peso de decolagem - 620 toneladas, segundo estágio (com tanque de combustível) - 275 toneladas, aeronave orbital - 27 toneladas. Tripulação - 2 pessoas, carga útil - até 8 toneladas. De acordo com os desenvolvedores (NPO Molniya), MAKS é o mais próximo de implementação de um projeto de navio reutilizável

Em comparação com um veículo de lançamento de uso único, a criação de um sistema de transporte reutilizável "clássico" é extremamente caro. Por si só, os problemas técnicos dos sistemas reutilizáveis \u200b\u200bsão solucionáveis, mas o custo de resolvê-los é muito alto. Aumentar a frequência de uso às vezes requer um aumento muito significativo na massa, o que leva a um aumento no custo. Para compensar o aumento de massa, são usados \u200b\u200bmateriais estruturais e de proteção contra calor ultraleves e ultrarresistentes (e mais caros) (e muitas vezes inventados do zero), bem como motores com parâmetros exclusivos. E o uso de sistemas reutilizáveis \u200b\u200bno campo das velocidades hipersônicas pouco estudadas requer custos significativos para a pesquisa aerodinâmica.

E, no entanto, isso não significa de forma alguma que os sistemas reutilizáveis, em princípio, não possam pagar. A posição muda com um grande número de partidas. Digamos que o custo de desenvolvimento do sistema seja de $ 10 bilhões. Então, com 10 voos (sem o custo do serviço entre voos), um lançamento será atribuído ao custo de desenvolvimento de US $ 1 bilhão, e com mil voos - apenas 10 milhões! Porém, devido à redução generalizada da "atividade espacial da humanidade", só se pode sonhar com tal número de lançamentos ... Então, é possível desistir dos sistemas reutilizáveis? Nem tudo é tão simples aqui.

Primeiro, o crescimento da "atividade espacial da civilização" não está excluído. O novo mercado de turismo espacial dá alguma esperança. Talvez, num primeiro momento, venham a ser procurados navios de pequeno e médio porte do tipo "combinado" (versões reutilizáveis \u200b\u200bdo descartável "clássico"), como o europeu Hermes ou, mais perto de nós, o Clipper russo. Eles são relativamente simples e podem ser lançados ao espaço com veículos lançadores descartáveis \u200b\u200bconvencionais (incluindo, possivelmente, já disponíveis). Sim, tal esquema não reduz o custo de entrega de carga no espaço, mas permite reduzir os custos da missão como um todo (incluindo a remoção da carga de produção em série de navios da indústria). Além disso, as espaçonaves aladas permitem reduzir drasticamente as sobrecargas que atuam sobre os astronautas durante a descida, o que é uma vantagem indiscutível.

Em segundo lugar, o que é especialmente importante para a Rússia, o uso de estágios alados reutilizáveis \u200b\u200bpermite remover as restrições ao azimute de lançamento e reduzir o custo das zonas de exclusão alocadas para os campos de queda de fragmentos de foguetes portadores.

Clipper, Rússia, desde 2000. Uma nova nave espacial em desenvolvimento com uma cabine reutilizável para transportar tripulação e carga para a órbita terrestre baixa e uma estação orbital. Lançamento vertical com foguete Soyuz-2, pouso horizontal ou de pára-quedas. A tripulação é de 5 a 6 pessoas, o peso de lançamento da nave é de até 13 toneladas, o peso de pouso é de até 8,8 toneladas. A data prevista para o primeiro voo orbital tripulado é 2015

Motores hipersônicos
Alguns especialistas consideram os motores ramjet hipersônicos (motores scramjet), ou, como são mais frequentemente chamados, motores ramjet com combustão supersônica, o tipo mais promissor de sistemas de propulsão para aeronaves aeroespaciais reutilizáveis \u200b\u200bcom decolagem horizontal. O design do motor é extremamente simples - não tem compressor nem turbina. O fluxo de ar é comprimido pela superfície do aparelho, bem como por uma entrada de ar especial. Normalmente, a única parte móvel do motor é a bomba de combustível.

A principal característica do motor scramjet é que em velocidades de vôo seis ou mais vezes a velocidade do som, o fluxo de ar não tem tempo para desacelerar no trato de admissão para a velocidade subsônica, e a combustão deve ocorrer em um fluxo supersônico. E isso apresenta algumas dificuldades - normalmente o combustível não tem tempo de queimar nessas condições. Por muito tempo, acreditou-se que o único combustível adequado para um motor scramjet era o hidrogênio. Resultados verdadeiros e promissores foram obtidos recentemente com combustíveis como o querosene.

Apesar do fato de os motores hipersônicos terem sido estudados desde meados da década de 1950, nem um único modelo de vôo em tamanho real foi fabricado: a complexidade do cálculo de processos dinâmicos de gás em velocidades hipersônicas requer experimentos de vôo em grande escala caros. Além disso, são necessários materiais resistentes ao calor que sejam resistentes à oxidação em altas velocidades, bem como um suprimento de combustível otimizado e sistema de resfriamento para o scramjet em vôo.

Uma desvantagem significativa dos motores hipersônicos é que eles não podem funcionar desde o início; o aparelho deve ser acelerado a velocidades supersônicas com outros, por exemplo, motores turbojato convencionais. E, é claro, o motor scramjet só funciona na atmosfera, então um motor de foguete é necessário para entrar em órbita. A necessidade de colocar vários motores em um veículo complica significativamente o projeto de uma aeronave aeroespacial.

Multiplicidade multifacetada

As opções para a implementação construtiva de sistemas reutilizáveis \u200b\u200bsão muito diversas. Ao discuti-los, não se deve limitar apenas aos navios, deve-se falar das transportadoras reutilizáveis \u200b\u200b- sistemas de transporte espacial de carga reutilizável (MTKS). Obviamente, para reduzir o custo de desenvolvimento do MTCS, é necessário criar veículos não tripulados e não sobrecarregá-los com funções redundantes, como as de um ônibus espacial. Isso simplificará e facilitará significativamente o design.

Do ponto de vista da facilidade de operação, os sistemas de estágio único são os mais atraentes: teoricamente, eles são muito mais confiáveis \u200b\u200bdo que os sistemas de múltiplos estágios, eles não requerem nenhuma zona de exclusão (por exemplo, o projeto VentureStar, criado nos EUA no âmbito do programa RLV em meados da década de 1990). Mas sua implementação está "à beira do possível": para criá-los, você precisa reduzir massa relativa estruturas em pelo menos um terço em comparação com os sistemas modernos. No entanto, mesmo os sistemas reutilizáveis \u200b\u200bde dois estágios podem ter características de desempenho bastante aceitáveis \u200b\u200bse os primeiros estágios alados forem usados, que são devolvidos ao local de lançamento em um avião.

Em geral, os MTKS na primeira aproximação podem ser classificados de acordo com os métodos de lançamento e pouso: horizontal e vertical. Muitas vezes pensa-se que os sistemas de lançamento horizontal têm uma vantagem porque não requerem instalações de lançamento complexas. No entanto, os aeródromos modernos não são capazes de receber veículos com peso superior a 600-700 toneladas, e isso limita significativamente a capacidade dos sistemas de lançamento horizontal. Além disso, é difícil imaginar um sistema espacial alimentado por centenas de toneladas de propelentes criogênicos entre aviões civis decolando e pousando no horário programado. E se levarmos em consideração os requisitos para o nível de ruído, torna-se óbvio que aeródromos separados de alta classe ainda terão que ser construídos para porta-aviões com lançamento horizontal. Portanto, a decolagem horizontal não tem vantagens significativas sobre a decolagem vertical. Por outro lado, decolando e pousando verticalmente, é possível abandonar as asas, o que facilita muito e reduz o custo da estrutura, mas ao mesmo tempo dificulta uma aproximação de pouso precisa e leva a um aumento da sobrecarga durante a descida.

Tanto os motores tradicionais de foguete de propelente líquido (LPRE) quanto várias variantes e combinações de motores a jato de ar (WRM) são considerados sistemas de propulsão de MTKS. Entre os últimos, há turbo-fluxo direto, que podem acelerar o aparelho "da paralisação" a uma velocidade correspondente ao número Mach 3,5-4,0, fluxo direto com combustão subsônica (operar de M \u003d 1 a M \u003d 6), fluxo direto com combustão supersônica (de M \u003d 6 a M \u003d 15, e de acordo com as estimativas otimistas dos cientistas americanos, até M \u003d 24) e foguete de fluxo direto capaz de funcionar em toda a faixa de velocidades de vôo - de zero a orbital.

Os motores a jato são uma ordem de magnitude mais econômica do que os motores de foguete (devido à ausência de um oxidante a bordo do veículo), mas ao mesmo tempo eles têm uma ordem de magnitude maior de gravidade específica, bem como restrições muito sérias na velocidade e altitude de voo. Para o uso racional do motor a jato de ar, é necessário voar em alta velocidade, protegendo a estrutura de cargas aerodinâmicas e superaquecimento. Ou seja, ao economizar combustível - o componente mais barato do sistema - os WFDs aumentam a massa da estrutura, o que é muito mais caro. No entanto, é provável que o WFD encontre aplicação em veículos lançadores horizontais reutilizáveis \u200b\u200brelativamente pequenos.

Os mais realistas, ou seja, simples e relativamente baratos de desenvolver, são talvez dois tipos de sistemas. O primeiro é do tipo do já citado Clipper, no qual apenas o veículo alado reutilizável e tripulado (ou a maior parte dele) se revelou fundamentalmente novo. Embora as pequenas dimensões criem certas dificuldades em termos de proteção térmica, elas reduzem os custos de desenvolvimento. Os problemas técnicos para tais dispositivos estão praticamente resolvidos. Portanto, o Clipper é um passo na direção certa.

O segundo são os sistemas de lançamento vertical com dois estágios de mísseis de cruzeiro, que podem retornar independentemente ao local de lançamento. Nenhum problema técnico especial é esperado durante a sua criação, e um complexo de lançamento adequado provavelmente pode ser selecionado entre os já construídos.

Resumindo, podemos supor que o futuro dos sistemas espaciais reutilizáveis \u200b\u200bnão será sem nuvens. Eles terão que defender seu direito de existir em uma luta dura contra mísseis de uso único primitivos, mas confiáveis \u200b\u200be baratos.

Dmitry Vorontsov, Igor Afanasiev

A URSS merecidamente detinha o título de potência espacial mais poderosa do mundo. O primeiro satélite lançado na órbita da Terra, Belka e Strelka, o vôo espacial do primeiro homem - mais do que boas razões para isso. Mas houve avanços científicos e tragédias desconhecidas do público em geral na história espacial soviética. Eles serão discutidos em nossa revisão.

1. Estação interplanetária "Luna-1"

Durante o voo para a Lua, foi realizado um experimento para criar um "cometa artificial" - a estação liberou uma nuvem de vapor de sódio, que brilhou por vários minutos e permitiu observar a estação da Terra como uma estrela de 6ª magnitude. Curiosamente, "Luna-1" foi pelo menos a quinta tentativa da URSS de lançar uma espaçonave a um satélite natural da Terra, as 4 primeiras terminaram em fracasso. Os sinais de rádio da estação pararam três dias após o lançamento. Mais tarde, em 1959, a sonda Luna 2 atingiu a superfície lunar, fazendo um pouso forçado.

O lançamento inicial foi bem, mas depois de uma semana, a comunicação com a sonda foi perdida (provavelmente devido ao superaquecimento do sensor direcional para o Sol). Como resultado, a estação não gerenciada passou a 100.000 quilômetros de Vênus.

A estação Luna 3, lançada em 4 de outubro de 1959, foi a terceira espaçonave enviada com sucesso à lua. Ao contrário das duas sondas Luna anteriores, esta foi equipada com uma câmera projetada para capturar o outro lado da lua pela primeira vez na história. Infelizmente, a câmera era primitiva e complexa, então as fotos eram de má qualidade.

O transmissor de rádio estava tão fraco que as primeiras tentativas de transmitir imagens para a Terra falharam. Quando a estação se aproximou da Terra, tendo voado ao redor da Lua, foram obtidas 17 fotos nas quais os cientistas descobriram que o lado "invisível" da Lua é montanhoso, e a diferença daquele que está voltado para a Terra.

4. Primeiro pouso bem-sucedido em outro planeta

Em 17 de agosto de 1970, foi lançada a estação espacial de pesquisa automática Venera-7, que deveria pousar um veículo de descida na superfície de Vênus. Para sobreviver na atmosfera de Vênus o maior tempo possível, a sonda foi feita de titânio e equipada com isolamento térmico (presumiu-se que a pressão na superfície poderia atingir 100 atmosferas, a temperatura - 500 ° C e a velocidade do vento na superfície - 100 m / s).

A estação alcançou Vênus e a espaçonave começou sua descida. No entanto, o pára-quedas de freio do veículo de descida explodiu, após o que caiu por 29 minutos, eventualmente colidindo com a superfície de Vênus. Acreditava-se que o dispositivo não sobreviveria a tal golpe, mas análises posteriores dos sinais de rádio gravados mostraram que a sonda transmitiu leituras de temperatura da superfície por 23 minutos após um pouso forçado.

5. O primeiro objeto feito pelo homem na superfície de Marte

Marte 2 e Marte 3 são duas estações gêmeas interplanetárias não tripuladas que foram lançadas em maio de 1971 no Planeta Vermelho em poucos dias. Como os Estados Unidos ultrapassaram a União Soviética por serem os primeiros a alcançar a órbita de Marte (a Mariner 9, que também foi lançada em maio de 1971, ultrapassou duas sondas soviéticas em duas semanas e se tornou a primeira espaçonave a orbitar outro planeta), a URSS queria fazer seu primeiro pouso na superfície Marte.

O veículo de descida Mars-2 bateu na superfície do planeta, e o veículo de descida Mars-3 conseguiu fazer um pouso suave e começou a transmitir dados. Mas a transmissão parou após 20 segundos devido a uma forte tempestade de poeira na superfície de Marte, como resultado da qual a URSS perdeu as primeiras imagens nítidas tiradas na superfície do planeta.

6. O primeiro dispositivo automático que entregou matéria extraterrestre à Terra

Antes disso, 5 tentativas também não tiveram sucesso devido a problemas com o veículo lançador. No entanto, a Luna 16, a sexta sonda soviética, foi lançada com sucesso depois da Apollo 11 e da Apollo 12. A estação pousou na região do Mar da Abundância. Em seguida, ela colheu amostras do solo (no valor de 101 gramas) e voltou para a Terra.

7. A primeira espaçonave tripla

"Voskhod" foi considerado inseguro até pelos designers soviéticos, uma vez que o espaço para três membros da tripulação foi liberado devido ao fato de que os assentos ejetáveis \u200b\u200bforam abandonados no projeto. Além disso, a cabine era tão apertada que os astronautas ficaram sem trajes espaciais. Como resultado, se a cabine fosse despressurizada, a tripulação morreria. Além disso, o novo sistema de pouso, composto por dois paraquedas e um foguete antediluviano, foi testado apenas uma vez antes do lançamento.

8. O primeiro astronauta de ascendência africana

9. Primeiro acoplar com um objeto desabitado

Em 11 de fevereiro de 1985, após uma ausência de seis meses da estação espacial Salyut-7, a comunicação com ela foi repentinamente interrompida. O curto-circuito causou o desligamento de todos os sistemas elétricos da Salyut-7 e a temperatura na estação caiu para -10 ° C.

Na tentativa de salvar a estação, uma expedição foi enviada a ela na espaçonave Soyuz T-13, que foi pilotada pelo mais experiente cosmonauta soviético Vladimir Dzhanibekov. O sistema de encaixe automatizado não funcionou, então o encaixe manual teve que ser feito. O acoplamento foi bem-sucedido e a restauração da estação espacial durou vários dias.

10. O primeiro sacrifício humano no espaço

Em 30 de junho de 1971, a União Soviética estava ansiosa pelo retorno dos três cosmonautas, que passaram 23 dias na estação Salyut-1. Mas após o pouso da espaçonave Soyuz-11, nenhum som veio de dentro. Quando a cápsula foi aberta pelo lado de fora, três astronautas mortos foram encontrados dentro, com manchas azul-escuras em seus rostos e sangrando em seu nariz e orelhas.

Segundo a investigação, a tragédia ocorreu imediatamente após a separação do veículo de descida do módulo orbital. A despressurização ocorreu na cabine da nave espacial, após o que os astronautas sufocaram.

As naves espaciais, que foram projetadas no início da era espacial, parecem ser raridades em comparação com. Mas é possível que esses projetos sejam implementados.