Космічні кораблі

Перші польоти в космос відзнаменували початок нової ери в житті людства – освоєння Всесвіту, його загадок, багатств та простору. Починаючи із запуску першого пілотованого космічного корабля, пілотом якого був Ю. Гагарін, дві найбільші держави світу вели і ведуть постійну боротьбу за першість у космічній науці. Власне, сама наука від цього тількис страждає, оскільки часто найважливіші винаходи і досягнення приховуються від вчених інших країн, що не може не позначатися на швидкості прогресу в цій галузі. Лише останнім часом більшість даних про космічні дослідження підпорядковуються міжнародним програмам освоєння та дослідження космосу.

Однак не слід забувати і про єдиний, на сьогодні, спосіб досягнення космічних відстаней – космічні польоти. Для їх проведення викорситовуються космічні кораблі різних типів – пілотовані, непілотовані, дослідницькі транспортні тощо.

Пілотовані космічні кораблі – це одно- або багатомісні апарати, які мають системи життєзабезпечення, ручної навігації тощо.

Непілотовані космічні кораблі – супутники, дослідницькі станції, які керуються радіосигналами з Землі.

Транспортні космічні кораблі – апарати, які можуть бути як пілотованого, так і непілотованого типу, а їх функція полягає у виведенні на орбіту супутників, постачанні космічних баз.

Нижче розглянемо основні види космічних кораблів, які до сьогодні використовувались людством.

 

Одномісний космічний корабель «Схід» створювався для здійснення польоту в космос.

Загальна маса космічного корабля 4, 73 т, з них 2, 33 доводиться на приборно-агрегатний відсік, у якому розміщалися службові системи, баки з паливом і гальмовою руховою установкою. Система життєзабезпечення була розрахована на десять днів. Всі системи були повністю автоматизовані, тому космонавт був просто вантажем, хоча ручне керування було передбачено. Діаметр апарата становив 2, 3 м, маса 2, 4 т. Теплозахисне покриття виготовлене з асботекстоліту, товщина 100 мм, загальна вага захисту близько 1 т. Робоча орбіта: перигей – 180-190 км, апогей – 220-270 км.

Гальмування в атмосфері виконувалося за балістичною схемою, перевантаження могли досягати 8-10 g, що знижувало швидкість до 180-200 м/с. Потім на висоті 7 км катапультувався космонавт, через 0, 4 с випускався стабілізуючий парашут, спуск на якому тривав до висоти 4 км, де він відокремлювався й випускався основний парашут. Спусковий аппарат після катапультування крісла випускав гальмовий парашут площею 18 м2, потім на висоті 4 км основний парашут і приземлявся зі швидкістю 9 м/с. Для виходу на орбіту використовуався носій «Восток».

В 1960-1963 роках відбулися польоти 6-и «Востоків» з людьми на борту, 5 апаратів для відпрацьовування систем й 2 апарати не вийшли на орбіту через неполадки ракетоносіїв. Під час виконання програми «Восток» з'явилася ідея помістити в апарат не одного, а двох-трьох космонавтів. Це було можливим завдяки закінченню розробки системи м'якої посадки з використанням порохових двигунів. Так з'явився багатомісний космічний корабель «Восход».

Загальна маса космічного корабля складала 5, 86 т. Система життєзабезпечення – на 3 дні. Габарити подібні до «Востока». Робоча орбіта: перигей близько 173-178 км, апогей 408-512 км. На «Восході-2» був встановлений спеціальний шлюз для виходу в космос. На «Восході» була відсутня система рятування й існував певний ризик для життя екіпажу.

У схемі посадки серйозна відмінність була на останньому етапі: на днищі відкривався люк, з нього пружно вискакував 120-сантиметровий шип і, коли він торкався Землі, спрацьовували порохові прискорювачі. Для виходу на орбіту використовувалися носії «Восток» і «Союз». В 1964-1966 роках відбувся запуск 2-х «Восходів» з людьми на борті, 3 апарати для відпрацьовування систем, і велася активна підготовка до польоту «Восходу-3».

 

 

Розробка космічного корабля нового покоління «Союз» почалася ще під час розробки «Восходу». Цей корабель повинен був стати наступним після нього радянським космічним кораблем, і призначався для обльоту Місяця. Після виникнення ідеї «Восходу» для нього були використані системи, проектовані для “Союзу”.

Загальна маса космічного корабля мінялася залежно від завдання й становила 6, 45-6, 65 т. Система життєзабезпечення розраховувалася на різні строки залежно від завдання польоту. Конструктивно в «Союзі» можна виділити три основних елементи: орбітальний відсік (ОВ), апаратно-агрегатний відсік (ААВ) і спусковий аппарат (СА). Іноді виділяють і четвертий елемент: відсік з апаратурою між СА й ААВ.

Орбітальний відсік призначався для роботи й відпочинку екіпажів. У ньому розташовувалися наукова апаратура, спальні місця, асенізаційний пристрій, люк для переходу в стиковочний об’єкт, люк для виходу у відкритий космос. Орбітальний відсік з'єднувався зі спусковим аппаратом, який скидався перед входом в атмосферу.

Апаратно-агрегатний відсік складався із двох частин: герметичної й негерметичної. У герметичній частині розташовані агрегати системи терморегулювання, хімічні батареї, апаратура радіоуправління й телеметрії, прилади системи орієнтації, аналогова ЕОМ, і багато чого іншого; у негерметичній частині відсіку розміщені рухова установка корабля, паливні баки, двигуни малої тяги для маневрування. На зовнішній стороні апаратно-агрегатного відсіку знаходились сонячні батареї (на частині кораблів відсутні).

Спусковий апарат (СА) розташований між орбітальний і апаратно-агрегатним відсіками і являє собою усічений конус із кутом розкриття 14 градусів. Верхня й нижня основа конуса закриті сферичними сегментами. СА входить в атмосферу більшою основою вперед. Така форма дозволяє знизити перевантаження з 8-10g («Схід», «Схід») до 3-4, а також досягти більше високої