Об устройстве ракетно-космического комплекса «Восток-1», на котором Юрий Гагарин отправился в космос

Всё о космосе
10 April
12k full reads
3,5 min.
14k story viewsUnique page visitors
12k read the story to the endThat's 86% of the total page views
3,5 minutes — average reading time

Пожалуй, начать следует с ФАУ-2 – немецкой боевой ракеты, созданной в 1942 году, так как именно с неё началась космонавтика. Её высота 14 метров, масса 12,5 тонн, максимальная высота вертикального полёта 208 км – то есть на 108 километров в космос, так как линия Кармана находится на высоте примерно 100 километров от поверхности Земли.

Ракета, которая смогла не просто вывести груз в космос, но и обеспечить ему первую космическую скорость, благодаря чему аппарат вышел на круговую орбиту вокруг Земли, была создана в КБ под руководством Королёва. Это не менее великая ракета – Р7 (Ракета 7-я модификация). По сути, она дожила до сегодняшних дней претерпев минимальные изменения (основная составляющая, первая ступень, не изменилась вовсе).

4 октября 1957 года Р7 вывела на орбиту Земли первый искусственный спутник.

И этот, и последующие спутники (большинство нынешних) не предполагается сажать куда-либо. Их судьба состоит в том, что после отработки своей функции, они разрушаются при входе в плотные слои атмосферы или уходят на орбиты захоронения.

Интересен тот факт, что Советский союз смог обогнать США из-за того, что наша водородная бомба была намного тяжелее американской, а именно для доставки бомбы и создавалась «семёрка». К чему я это? Именно благодаря грузоподъёмности первый корабль «Восток» можно было утяжелять добавлением большого количества дублирующих систем, что делало его очень безопасным.

Сферическая форма спускаемого аппарата КА «Восток» объясняется тем, что поначалу не умели управлять спуском при входе в атмосферу. Спускаемый аппарат вращался при падении во всех трёх плоскостях и единственная форма, которая могла бы обеспечить при таком спуске более или менее безопасный вход в атмосферу – это шар. Температура на поверхности аппарата во время прохождения плотных слоёв достигает 2000 градусов Цельсия.

Мягкую посадку обеспечить не могли, поэтому космонавт катапультировался в нескольких километрах от поверхности, когда сам спускаемый аппарат уже опускался (очень быстро) на парашютах в атмосфере Земли.

«Восток» стал прототипом нынешних «Союзов». При подлёте к поверхности корабль с помощью пироболтов делится на три части, две из которых сгорают. Спускаемый аппарат в атмосфере опускается на парашюте, но перед самым касанием включаются реактивные движки (пороховые), которые работают буквально секунду. На всякий случай капсула сделана так, чтобы и в воде не утонула.

У первых американских астронавтов техника было хуже нашей. Их бомба была легче и ракету делали под стать. Их КА не имел достаточного количества дублирующих систем, но первый полёт астронавта прошёл успешно.

При всём своём негативном окрасе, именно «космическая гонка», будучи катализатором развития, позволила учёным и инженерам осуществить первый полёт в космос.

Тогда о космическом пространстве было известно немного. Конечно, было известно о невесомости или, к примеру, высокоэнергетических космических частицах, что говорило о возможном радиационном поражении, но никто не знал, что будет с организмом человека в космосе – это был самый настоящий шаг в пустоту.

Полёт космического корабля «Восток-1» проходил в полностью автоматическом режиме, так как не было никакой гарантии, что космонавт сохранит работоспособное состояние.

Перед стартом космонавту передавался конверт с инструкцией по активации ручного управления на «самый крайний случай», что, как предполагалось, и можно будет сделать только во вменяемом состоянии.

Давайте кратко пройдёмся по основным характеристикам ракетно-космического комплекса «Восток-1».

Во-первых, сразу обозначу, что ракетно-космический комплекс — это система, состоящая из ракеты-носителя (всех ступеней и, скажем, разгонного блока) и полезной нагрузки (в нашем случае, корабля «Восток-1»).

Начнём с ракеты-носителя , так как в рамках небольшой статьи на ней можно и не заострять внимание. Эта трёхступенчатая РН была разработана на базе той самой двухступенчатой ракеты Р-7 в ОКБ-1 под руководством С. П. Королёва. Третьей ступенью ракеты стал блок «Е». В качестве топлива использовались керосин и кислород.

Компоновка не отличалась от Р-7 — центральный блок с четырьмя сбрасываемыми блоками. Третья ступень была введена в состав для установки на ней под головным обтекателем космического корабля «Восток-1».

Ну а теперь к кораблю.

На корабле имелась система ориентации и стабилизации, которая работала автоматически, но могла, как и сказано выше, управляться вручную.

Исполнительными органами служили газовые сопла (тяга одного сопла — 1,5 кгс), входящие в состав двух автономных систем (по 8 сопел в каждой). Они работали на азоте, который поступал из шар-баллонов, закреплённых снаружи корабля.

Системы жизнеобеспечения и терморегулирования поддерживали в спускаемом аппарате атмосферу с давлением в районе 755-775 мм ртутного столба с содержанием кислорода на уровне 21-25% и температурой 17-26 °С.

На космонавте был скафандр, в составе которого имелись системы вентиляции и кислородного питания. Запасы пищи, воды и ёмкости для сбора отходов были рассчитаны на 10 суток.

Что в итоге? Учёные и инженеры сделали буквально невозможное, проложив человечеству дорогу в космос, по которой мы сегодня, хоть и не очень быстро, но движемся вперёд.

Подписывайтесь на S&F, канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.