Кислородная атмосфера «Аполлонов» и почему советские корабли тяжелее

По программе «Аполлон» на почту приходит очень много писем с вопросами вроде «А как ты это объяснишь?». На существенную часть из них не вижу смысла отвечать – на какие-то уже отвечено в предыдущих публикациях, а какие-то говорят о явном отсутствии у задающего вопрос элементарных знаний, как по программе, так и школьного курса. В этом смысле я поражаюсь людям – как можно, не погружаясь в тему ни на йоту, принимать какую-либо позицию и вызывать кого-либо на дискуссию? Но оставим этот вопрос специалистам соответствующего профиля.

После крайней публикации пришло много вопросов по поводу кислородной атмосферы в кораблях программы «Аполлон». Это интересная тема, которая станет отличным продолжением рассказа о сложности пройденного пути до высадки человека на Луну, тем более, что и в СССР её тоже прорабатывали со своими проблемами и решениями.

Советский лунный модуль Л3.
Советский лунный модуль Л3.

Засекреченный советский герой.

Ю. А. Гагарин был далеко не единственным кандидатом на осуществление первого полёта человека в космос. Среди прочих претендентов был и Валентин Васильевич Бондаренко, который являлся одним из 20-ти членов первого отряда космонавтов, но, к сожалению, он погиб в марте 1961 года ещё на этапе подготовки.

Среди прочих испытаний было десятисуточное пребывание в сурдокамере, располагавшейся в НИИ-7 ВВС (сегодня Институт авиационной и космической медицины), с целью анализа реакции на отсутствие внешних раздражителей. Тогда считалось, что условия в камере максимально приближены к условиям нахождения в космическом аппарате. По завершении эксперимента Валентин протёр следы покраснения в местах прикрепления датчиков ватным тампоном, смоченным спиртом, после чего, не глядя, бросил его в сторону мусорного ведра. К сожалению, тампон упал на раскалённую спираль электроплитки, из-за чего моментально загорелся. Камера была наполнена практически чистым кислородом, из-за чего пламя распространилось максимально быстро, а возникший перепад давления не позволил быстро её открыть. Бондаренко скончался из-за сильнейших ожогов в Боткинской больнице 23 марта 1961 года, спустя 8 часов после инцидента, всего за 19 дней до первого полёта человека в космос.

Восток-1.
Восток-1.

О гибели старшего лейтенанта Валентина Васильевича Бондаренко нигде не сообщалось, но 17 июня 1961 года указом Президиума Верховного Совета СССР он «за успешное выполнение задания правительства» был посмертно награжден орденом Красной Звезды. Первая статья о нём была опубликована в «Известиях» только в 1986 году, а в 1991 году его именем был назван один из кратеров на Луне.

Эта история заставила инженеров и учёных пересмотреть конструкцию испытательной сурдокамеры, в частности, изменив состав и давление атмосферы, что было учтено и при последующей разработке пилотируемых космических кораблей. Несмотря на то, что советские специалисты отлично понимали, что кислородная схема позволит снизить давление в кабине космического корабля, что повлечёт возможность уменьшения толщины стенок, а это, в купе с отказом от балласта в виде азота, в свою очередь, позволит существенно сэкономить на массе и топливе, а значит, на стоимости, они, тем не менее, отказались от неё в пользу более безопасной. Помимо прочего, кстати, подобная атмосфера максимально удобна при переходе на работу в скафандрах.

Риск ради победы в гонке.

Вы уже в курсе того, как погибли испытатели «Аполлон-1», но следует понимать, что американцы сознательно шли на этот риск, поставив во главу угла победу в лунной гонке, ведь аварий, связанных с кислородной атмосферой было немало. Всем интересующимся историей космонавтики и, в частности, лунной гонкой советую книгу «Миссия на Луну», которая написана Кеннаном и Харви (Kennan & Harvey), из которой и взяты ниже представленные данные (в ней, кстати, очень красочно описано превосходство СССР в космической гонке в целом).

Описание первой такой аварии датируется 9 сентября 1962 г., когда в камере тренажера на авиабазе Брукс, в которой применялась атмосфера, состоящая на 100 % из кислорода при давлении в 0,34 атм., случился пожар, для ликвидации которого был применён углекислотный огнетушитель. Оба испытателя потеряли сознание от удушья, но были спасены.

1 июля 1964 г. произошёл взрыв во время испытаний датчика температуры воздуха в кабине «Аполлона». Никто не пострадал. 13 апреля 1965 г. произошёл ещё один взрыв в авиационной исследовательской лаборатории во время испытаний оборудования для «Аполлона». Состав воздушной смеси и давление не указаны, но, например, полиуретановая прокладка просто взорвалась. Через год, в апреле 1966 г., очередное испытание оборудования для «Аполлона» было уничтожено взрывом в камере на 100 % заполненной кислородом при давлении 0,34 атм. Всего за три недели до гибели экипажа «Аполлона-1», во время последних из известных испытаний по данной программе, в камере на авиабазе Брукс (атмосфера была на 100 % кислородной при давлении 0,49 атм.) погибли 2 человека и 16 кроликов. Точной причины не сообщается, но есть версия, что это случилось из-за банальной случайности, а именно, аккумулировавшегося на мехе одного из кроликов статического электричества.

«Но как же они стартовали с кислородной атмосферой при давлении 0,3 атм.?», спрашивают сомневающиеся.

А никак. Да, система жизнеобеспечения корабля «Аполлон», разработанная и изготовленная фирмой Airsearch, обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21-27°С, влажности от 40 до 70% и давления 0,35 кг/см2, но при подготовке к старту и самом старте атмосфера в кабине является смесью 60% кислорода и 40% азота, а уже в полёте она стравливается и заменяется чистым кислородом.

Вот, кстати, ещё один отличный советский источник с описанием технических данных по программе «Аполлон»: выпуск «Итоги науки и техники» из серии «Ракетостроение», том 3, «Пилотируемые полёты на Луну, конструкция и характеристики Saturn V Apollo». Это объёмный том с обзором и систематизацией работ, информация о которых опубликована в изданиях ВИНИТИ АН СССР в 1969-1972 гг. В нём описываются конструкция, весовые, лётные характеристики и космические лётные испытания ракеты-носителя Saturn V и корабля Apollo. Рассматриваются системы управления корабля, принципы прицеливания траектории полёта Земля-Луна-Земля, навигация, коррекция траектории полёта, методы аварийного возвращения. Уж к Академии наук СССР и Государственному комитету совета министров СССР по науке и технике у конспирологов не должно быть особых претензий.

Надеюсь, что публикации на канале помогают вам расширять кругозор вместе со мной. Я обязательно буду и дальше рассказывать о самом интересном, так что подписывайтесь на канал, а также канал в Telegram, уютный чатик для дискуссий на научные темы и канал в YouTube, над которым я работаю. Спасибо, что читаете.